[冶金-矿山-地质]矿山机电专业毕业设计——35kv变电站.docx

《[冶金-矿山-地质]矿山机电专业毕业设计——35kv变电站.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[冶金-矿山-地质]矿山机电专业毕业设计——35kv变电站.docx（46页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、摘要-46-ABSTRACT-47-第1章概述-48-1.1矿山供电的基本要求-48-1.1.1供电可靠-48-1.1.2供电安全-48-1. 1.3保证供电质量-48-1.4技术经济合理-49-1.2矿井概况.-49-第2章负荷分析和主变压器的选择-50-2. 1负荷分析-50-2.2 无功功率的补偿-51-2.3 主变压器的选择-52-第3章电气主接线的设计-53-3. 1电气主接线的概述-53-3.2电气主接线的设计原则和要求-53-3.2.1电气主接线的设计原则-53-3.2.2电气主接线设计的基本要求-54-第4章：短路电流-56-1.1 短路电流计算的一般概述-56-1.2 短路的

2、原因-56-1.3 短路的危害-56-4. 4短路的类型-57-第5章：电气设备的选择与校验-58-4.1 高压电器设备选择的一般原则-58-4.2 电气设备的选择和校验-59-5. 2.1断路器-59-5.2.2隔离开关-60-5.2.3电流互感器-60-5.2.4母线-61-5.2.5支柱绝缘子-62-第6章：导线的选择与敷设-63-6.1导线选择的条件-63-6.1.1发热条件-63-6.1.2电压损耗条件-63-6.1.3经济电流密度-63-6.1.4机械强度-63-6.2导线截面的选择-63-6.2.1按经济电流密度选择导线截面-64-6.2.2最大长时工作电流选择导线截面-64-6

3、. 3电缆型号的含义-64-6.4电缆的敷设-64-第7章继电保护的任务和基本要求-65-7. 1基本任务-65-7.2基本要求-65-第8章计算-66-8. 1负荷计算-66-8.1.1设备负荷计算-66-8.1.2全矿负荷统计-69-8.1.3功率因素的提高及电容器补偿容量的计算-70-8.1.4主变压器的选择-71-8.2 短路电流的计算-71-8.3 电气设备的选择-77-8.3.135kv侧电气设备的选择-77-8.3.26kv侧电气设备的选择-79-8.4电缆的选择-85-第9章结论-87-参考文献-88-附录-89-致谢错误!未定义书签。本次设计是以35千伏变电站为设计对象的，主

4、要分为文字说明部分和计算说明部分,共八章。其中前七章为文字说明部分，分别为第一章概述，包括矿山供电的基本要求和矿井概况；第二章负荷分析和主变压器的选择；第三章为电气主接线的设计；第四章为短路电流；第五章为电气设备的选择与校验；第六章为导线的选择与敷设；第七章为继电保护的任务和基本要求。第八章为本设计的计算说明部分，包括本设计的全部计算部分。本设计均按设计要求和步骤进行计算，每个公式均有出处和有关参数的解释说明。本次设计所有的设计方窠都是以煤矿供电、煤矿电工手册等为准则进行设计的。总之，所有的供电系统都是以井下安全生产所服务为目的。设计一套完整、完善的井下供电系统，对煤矿安全生产是必不可缺少的。

5、AbstractThe35kVsubstationdesignistargetedforthedesignofthemaintextisdividedintopartsandthatpartofthecalculation,atotalofeightchapters.Chaptersevenisoneofthepreviousnarrativeofcharacters,namelyChapterIsets,includingthebasicrequirementsoftheminepowersupplyandmineOverview;chapterloadanalysisandselectio

6、nofmaintransformer;ChapterHIfortheelectricalwiringofthemaindesign;ChapterIVforshort-circuitcurrent;ChapterVfortheelectricalequipmentselectionandvalidation;ChapterVIfortheselectionandlayingofwires;ChapterVIImandatefortherelayprotectionandbasicrequirements.ChapterVIIIofthecalculationofdesign-orientedd

7、escription,includingthedesignpartofthefullcalculation.Designrequirementsforthedesignandthestepsarecalculated,foreachformulaandtherelevantparametersarethesourceexplained.ThedesignofallthedesignsarebasedonCoalMineSafetyRegulations,coalpower,Manualmineelectrician*asthedesigncriteria.Inshort,allofthepow

8、ersupplysystemofminesafetyinproductionareforthepurposeoftheService.Designedacompleteandperfectsystemofundergroundpowersupplyofcoalminesafetyproductionisanindispensablemust.第1章概述1.1矿山供电的基本要求1.1.1供电可靠供电可靠就是要求不间断供电。供电中断时不仅会影响矿井的原煤产量，而且可能损坏设备，甚至发生人身事故和造成矿井的破坏。例如煤矿井下的空气中含有瓦斯气体，并且有水不断涌出，突然停电，将会使排水和通风设备停止运

9、转，可能造成水淹矿井，工作人员窒息死亡或引起瓦斯、煤尘爆炸，危及矿井和人身安全。因此，对煤矿中的重要用电设备，要求采用两个独立电源的双回路或环式供电方式，两路电源线路互为备用，当一路电源线路故障或停电检修时，则由另一路电源线路继续供电，以保证供电的可靠性。1.1.2供电安全供电安全具有两个方面的意义，即防止人身触电和防止由于电气设备的损坏和故障引起的电气火灾及瓦斯、煤尘爆炸事故。煤矿井下空间狭小、潮湿阴暗，井下电气设备的受潮和机械损伤容易发生人身触电事故；供电线路和用电设备的损伤和故障产生的电气火花，会造成火灾或瓦斯、煤尘爆炸事故。因此，为了避免事故的发生，在煤矿供电工作中，应按照有关规定，采

10、取防爆、防触电、过负荷及过流保护等一系列技术措施和管理制度，消除各种不安全因素，确保供电的安全。1.1.3保证供电质量衡量供电质量高低的技术指标是频率的稳定性和电压的偏移。交流电的频率对交流电动机的性能有着直接的影响，频率的变动会影响交流电动机的转速。按照电力工业技术管理法规规定，对于额定频率为50Hz的工业用交流电，其频率相对于额定值的偏差不允许超过0.2-0.5Hz,即为额定频率的0.4-l%0电压偏移是衡量供电质量的又一重要指标。所谓电压偏移，是指用电设备在运行中，实际的端电压与其额定电压的偏差。用电设备对一定范围内的电压偏移具行适应能力，但随着电压偏移的增大，用电设备的性能将会恶化，严

11、重时会造成设备的损坏。例如，白炽灯在超过额定电压5%的电压下工作时.其工作寿命将缩短一半；因此.我国对用电设备电压偏移的允许值做了具体的规定，例如电动机的电压偏移不允许超过其额定电压的土5%,白炽灯的电压偏移不允许越过其额定值的+3%和-2.5%。1.1.4技术经济合理技术经济合理是指在满足上述三项要求的前提下，使供电系统的投资和运行达到最佳的经济效益。供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。1.2矿井概况.XX煤矿，位于河北省XX县

12、境内，处于XX井田。本矿设计年产100万吨，井筒为立井，深度为400米，开采面为水平开采，为高瓦斯煤矿，设计服务年限为100年。变电站经上级变压站变压后采用双回路供电，电压等级为35千伏。系统短路容量为：最大运行方式为1526.7MVA,最小运行为937.9MVA.选取基准容量为100MVA.本矿经两台变压器降压后为6千伏，考虑到今后发展，采用两台型号为：SF7-20000变压器。降压后供给扇风机，井下各综采面及井上工业区，生活用电等重要负荷用电。全矿功率因数静电容补偿后可达0.95以上。本矿有两条双回路电源，两台主变压器并列运行，35千伏系统有母联柜，两条进线一用一备，且互为备用。本矿敷设电

13、缆到各主要设备距离:主井提升机副井提升机南扇风机北扇风机压风机主排水泵Ikm0.5km0.5km0.8km0.5kmIkm本矿所在地气候条件如下：主导风向西北风向最大风速20M/S最高温度39.2度最低温度零下22度土壤温度25度地震等级7级第2章负荷分析和主变压器的选择2.1负荷分析煤矿变电所一旦停电就可能造成人身死亡，所以应属一级负荷。.负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。本设计将采用需要系数法予以确定。所用公式有：(1)、单组用电设备的计算负荷单组用电设备的计算负荷应按下式计算：PC(I=KdXPNQca=Pcatanwm(2一1)P*、QeaSca该组用电设备的有功、

14、无功、视在功率计算值,kw、kvarkVAEPN该组用电设备额定容量之和,kwKicos/.”,该组用电设备的需用系数和加权平均功率因数tanwm与COS”切相对应的正切值该组用电设备的负荷电流按下式计算：式中La该组用电设备的总负荷电流,AUN电网的额定电压,kv(2)、变电所总计算负荷将变电所各组用电设备的计算负荷相加，再乘以组间最大负荷的同时系数，即可求出变电所的总计算负荷.勺=KspZ匕Q=KSqEQM(2-3)SZ=眄+q变电所负荷的总有功、无功、视在功率计算值，kw、kvar、kVA匕ZR,变电所各组用电设备的有功、无功功率计算值之和，kw、kvarKspKsq各组用电设备的组间最

15、大负荷同时系数，组数越多其值越小，本设计取Ksp-O.9,Ksq-O.9变电所的功率因数为CoS夕=乙(2-4)s负荷计算结果见附录表2-12. 2无功功率的补偿根据全国供用电规则的规定：高压供电的工业用户功率因数应该在0.90以上.，所以当功率因数低于0.9时,应采取人工补偿措施,补偿后的功率因数应不低于0.95.目前35kv变电所一般是采用在6kv母线上装设并联电容器的进行集中补偿的方法,来提高变电所的功率因数。a.器补偿容量的计算电容器的无功补偿容量为：Qc=Py(ta11e-tan)(2-5)式中tan补偿前功率因数角的正切值tan补偿后应达到的功率因数角的正切值b.器(柜)台数的确定无功补偿所需电容器总台数N为N=号一(2-6)q和牛)2UNC式中qjvc单台电容器柜的额定容量，kvarUw电容器的实际工作电压，kV