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摘 要：由于我矿现哑口6KV配电所内使用GG-1AF型高压开关柜，柜内使用油断路器，继电保护型式采用GL型反时限过流继电器。根据《禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录（第二批）》要求，油断路器和GL动圈式反时限过流继电器自发布之日起一年后禁止使用。
关键词：继电保护；继电器；电力负荷；配电所
另外，配电所内空间狭窄，开关盘安全距离不够，没有足够的检修空间。为此，需对现哑口6KV配电所进行改造。新建6KV配电所，采用KYN28型高压开关柜（真空断路器采用吉林永大ZN73F-12/1250A-31.5KA固封极柱永磁式真空断路器）、微机保护装置，实现整合型变电所自动化系统，改造设计方案如下：
1电力负荷的统计及计算
全矿的负荷由于每个设备的额定容量大于其实际负荷容量，在用电设备中根据生产需要，所有使用的设备又不同时运行，而同时运行的设备最大负荷出现的时间也不相同，故采用需用系数法来计算电力负荷。具体负荷计算采用下列公式，计算结果见《电力负荷统计表》。
P＝Pe·K
其中：P——计算有功负荷
Pe——设备工作负荷
K——需用系数
Q＝P·tgΦ
其中：Q ——计算无功负荷
P ——计算有功负荷
cosΦ——加权平均功率因数
哑口6KV配电所电力负荷统计表
序号 负荷名称 设备容量（KW） 加权平均功率因数cosΦ 需用
系数 计算负荷
全部 工作 有功 P（KW） 无功 Q（Kvar）
1 哑口压风机 2×132 132 0.8 0.8 105 78
2 2400水泵房 3×132 264 0.8 0.8 211 167
3 21采区井下 3600 2300 0.7 0.8 1840 1876
4 煤厂 1040 670 0.8 0.8 160 120
5 工业广场 1800 1700 0.8 0.7 1360 952
6 大巷皮带 1600 1600 0.8 0.6 960 720
7 排矸皮带 1200 1200 0.8 0.6 720 540
8 敖家村 300 150 0.8 0.8 120 90
总计 5476 4543
故：哑口6KV配电所总的计算有功负荷为：5476KW
哑口6KV配电所总的计算无功负荷为：4543KVar
2 6KV高压开关柜选择
6KV进线开关的最大工作电流，为哑口6KV配电所最大工作负荷时的电流，即：
Ig=
=
=527A
选取6KV高压真空开关柜
序号 设备名称 规格型号 单位 数量 备注
1 6KV高压真空配电柜 KYN28A-12G/003 块 14 馈出
2 6KV高压真空配电柜 KYN28A-12G/007 块 1 母联
3 6KV高压真空配电柜 KYN28A-12G/056 块 1 与母联配合
4 6KV高压真空配电柜 KYN28A-12G/003 块 2 电缆进线
5 6KV高压真空配电柜 KYN28A-12G/043 块 2 PT、避雷器
6 6KV高压真空配电柜 KYN28A-12G/077 块 2 所用变
选择6KV母线截面
选用矩形铜母线，考虑到哑口6KV配电所今后增容的需要，其工作电流按哑口6KV配电所最大工作负荷时电流（527A）的2倍即1054A考虑，采用80×8矩形铜母线平行布置，三条矩形铜母线平行布置时，长期允许载流量为2491A＞1054A。完全满足变电所最大通过电流时的要求。
4哑口6KV配电所电容器选择
由于哑口6KV配电所最大有功Pmax=5476KW；最大无功Qmax=4543KVar
故：Smax=
=
=7115KVA
根据自然功率因数COSΦ=
故：COSΦ==0.769
由于自然功率因数低于规定值0.9，需要进行人工补偿，因此拟定在6KV两段母线上分别装设电容器，使其功率因数提高到0.9以上。
功率因数为0.9时的视在功率：
S¹max=Pmax/ COSΦ
=5476/0.9
=6084KVA
补偿后的无功功率为：
Q¹max=
=
=2651KVar
故求得6KV母线上所装电容器的容量应为：
Q = Qmax- Q¹max =4543-2651=1892KVar
为了使三相匹配均匀，选取容量为2100KVar电容器组来进行补偿。
电容器补偿后其视在功率及功率因数分别为：
Q = Qmax- Q¹max =4543-2100=2443KVar
Smax=
=
=5996KVA
COSΦ===0.913
故：经电容补偿后的功率因数0.913>0.9，符合规定，合格。
继电保护装置选择
高压开關柜保护装置采用整合型配电所自动化综合保护装置，继电保护装置单元安装在6KV开关柜体上，采用集中控制。
其中：GCS2911为线路保护测控单元
GCS2921为电容器保护测控单元
GCS2982为PT并列单元
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：继电保护；继电器；电力负荷；配电所
另外，配电所内空间狭窄，开关盘安全距离不够，没有足够的检修空间。为此，需对现哑口6KV配电所进行改造。新建6KV配电所，采用KYN28型高压开关柜（真空断路器采用吉林永大ZN73F-12/1250A-31.5KA固封极柱永磁式真空断路器）、微机保护装置，实现整合型变电所自动化系统，改造设计方案如下：
1电力负荷的统计及计算
全矿的负荷由于每个设备的额定容量大于其实际负荷容量，在用电设备中根据生产需要，所有使用的设备又不同时运行，而同时运行的设备最大负荷出现的时间也不相同，故采用需用系数法来计算电力负荷。具体负荷计算采用下列公式，计算结果见《电力负荷统计表》。
P＝Pe·K
其中：P——计算有功负荷
Pe——设备工作负荷
K——需用系数
Q＝P·tgΦ
其中：Q ——计算无功负荷
P ——计算有功负荷
cosΦ——加权平均功率因数
哑口6KV配电所电力负荷统计表
序号 负荷名称 设备容量（KW） 加权平均功率因数cosΦ 需用
系数 计算负荷
全部 工作 有功 P（KW） 无功 Q（Kvar）
1 哑口压风机 2×132 132 0.8 0.8 105 78
2 2400水泵房 3×132 264 0.8 0.8 211 167
3 21采区井下 3600 2300 0.7 0.8 1840 1876
4 煤厂 1040 670 0.8 0.8 160 120
5 工业广场 1800 1700 0.8 0.7 1360 952
6 大巷皮带 1600 1600 0.8 0.6 960 720
7 排矸皮带 1200 1200 0.8 0.6 720 540
8 敖家村 300 150 0.8 0.8 120 90
总计 5476 4543
故：哑口6KV配电所总的计算有功负荷为：5476KW
哑口6KV配电所总的计算无功负荷为：4543KVar
2 6KV高压开关柜选择
6KV进线开关的最大工作电流，为哑口6KV配电所最大工作负荷时的电流，即：
Ig=
=
=527A
选取6KV高压真空开关柜
序号 设备名称 规格型号 单位 数量 备注
1 6KV高压真空配电柜 KYN28A-12G/003 块 14 馈出
2 6KV高压真空配电柜 KYN28A-12G/007 块 1 母联
3 6KV高压真空配电柜 KYN28A-12G/056 块 1 与母联配合
4 6KV高压真空配电柜 KYN28A-12G/003 块 2 电缆进线
5 6KV高压真空配电柜 KYN28A-12G/043 块 2 PT、避雷器
6 6KV高压真空配电柜 KYN28A-12G/077 块 2 所用变
选择6KV母线截面
选用矩形铜母线，考虑到哑口6KV配电所今后增容的需要，其工作电流按哑口6KV配电所最大工作负荷时电流（527A）的2倍即1054A考虑，采用80×8矩形铜母线平行布置，三条矩形铜母线平行布置时，长期允许载流量为2491A＞1054A。完全满足变电所最大通过电流时的要求。
4哑口6KV配电所电容器选择
由于哑口6KV配电所最大有功Pmax=5476KW；最大无功Qmax=4543KVar
故：Smax=
=
=7115KVA
根据自然功率因数COSΦ=
故：COSΦ==0.769
由于自然功率因数低于规定值0.9，需要进行人工补偿，因此拟定在6KV两段母线上分别装设电容器，使其功率因数提高到0.9以上。
功率因数为0.9时的视在功率：
S¹max=Pmax/ COSΦ
=5476/0.9
=6084KVA
补偿后的无功功率为：
Q¹max=
=
=2651KVar
故求得6KV母线上所装电容器的容量应为：
Q = Qmax- Q¹max =4543-2651=1892KVar
为了使三相匹配均匀，选取容量为2100KVar电容器组来进行补偿。
电容器补偿后其视在功率及功率因数分别为：
Q = Qmax- Q¹max =4543-2100=2443KVar
Smax=
=
=5996KVA
COSΦ===0.913
故：经电容补偿后的功率因数0.913>0.9，符合规定，合格。
继电保护装置选择
高压开關柜保护装置采用整合型配电所自动化综合保护装置，继电保护装置单元安装在6KV开关柜体上，采用集中控制。
其中：GCS2911为线路保护测控单元
GCS2921为电容器保护测控单元
GCS2982为PT并列单元
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。