學院本科畢業論文-煤礦變電所設計說明書

　　摘 要

　　本設計根據平煤某礦的電力負荷資料，做出了該礦的35KV總降壓變電所的整體設計，包括負荷計算及無功補償、係統主接線方案的選擇、高壓電氣設備的選擇、短路電流的計算及對所選的高壓電氣設備的校驗、繼電保護的設計、防雷及接地的設計等。本設計以實際負荷為依據，以變電所最佳運行方式為基礎，按照有關規定和規範，做出了滿足該礦生產需求的設計。

　　設計中先對負荷進行了統計與計算，選出了所需的主變壓器型號，然後根據負荷性質及對供電可靠性要求擬定主接線設計，考慮到短路對係統的嚴重影響，設計中進行了短路電流計算。設計中還對主要高壓電氣設備做出了選擇與計算，如斷路器、隔離開關、電壓互感器、電流互感器等。此外還進行了繼電保護以及防雷保護的設計和計算，提高了整個變電所的安全性。

　　關鍵詞：35KV變電所 負荷計算 主接線設計 短路電流計算 電氣設備選擇 繼電保護

　　Abstract

　　This design according to the PingMei mine power load material, make the attained general voltage 35KV substation design specification of the overall design, including load calculation and reactive compensation, system of main wiring schemes choose, high voltage electrical equipment choice, the calculation of short-circuit current and of selected high voltage electrical equipment calibration, relay protection design, lightning protection and grounding design, etc. This design to the actual load as the basis, the best operation way in substation based in accordance with the relevant regulations and standard, make a meet, the design of mine production requirements.

　　Design the first to load, to select the statistical and computational got the main transformer models, and then based on the load properties and worked on the power supply reliability requirements, considering the Lord wiring design the serious influence of system short circuit, design the short circuit calculation. Design of high pressure of the main electrical equipment selection and calculation, such as breaker, isolating switch, voltage transformer, current transformer, etc. In addition also carried out the relay protection and lightning protection design and calculation, improve the security of the whole substation.

　　Key words: 35KV substation Load calculation Lord wiring design Short-circuit current calculation Electrical equipment selection Relay protection

　　目 錄

　　前 言 1

　　1 概述 2

　　1.1 電源 2

　　1.2 基本地質氣象資料 2

　　2 全礦負荷計算及無功補償 3

　　2.1 負荷分類 3

　　2.1.1 一級負荷 3

　　2.1.2 二級負荷 3

　　2.1.3 三級負荷 4

　　2.2 需要係數法 4

　　2.3 負荷統計與計算 4

　　2.4 變電所6千伏母線的總負荷及全礦負荷計算 6

　　2.5 主變壓器的選擇 11

　　2.6 無功功率補償 12

　　2.6.1 提高自然功率因數的方法 12

　　2.6.2 無功功率補償計算 13

　　3 係統主接線方案的選擇 16

　　3.1 主接線設計的一般原則 16

　　3.2 係統主接線設計 17

　　3.2.1 主變壓器一次側的接線 17

　　3.2.2 主變壓器二次側的接線 18

　　4 高壓電氣設備的選擇 20

　　4.1 35KV係統設備的選擇 20

　　4.1.1 斷路器的選擇 20

　　4.1.2 隔離開關的選擇 20

　　4.1.3電流互感器的選擇 21

　　4.1.4 電壓互感器的選擇 21

　　4.1.5 避雷器的選擇 21

　　4.1.6 跌落式熔斷器選擇 21

　　4.1.7 35KV母線及其室外母線瓷瓶的選擇 21

　　4.2 6KV係統設備的選擇 22

　　4.2.1 6KV母線的選擇 22

　　4.2.2 主井提升機電纜選擇 23

　　4.2.3 6KV母線支持絕緣子的選擇 23

　　4.2.4 穿牆套管的選擇 23

　　4.3 35KV室外構架的選擇 24

　　4.3.1 母線構架 24

　　4.3.2 進出線構架 24

　　4.3.3 支架 24

　　4.4 高壓開關櫃的選擇 24

　　4.4.1 開關櫃型號選擇 24

　　4.4.2 開關櫃方案編號選擇 25

　　4.5 6KV出線高壓電纜的選擇 26

　　5 短路電流的計算及電氣設備的校驗 28

　　5.1 計算短路電流的目的 28

　　5.2 短路電流的計算公式 29

　　5.3 各短路點短路電流的計算 34

　　5.4 35KV係統設備的校驗 38

　　5.4.1 斷路器的校驗 38

　　5.4.2 隔離開關的校驗 38

　　5.4.3 電流互感器的校驗 39

　　5.4.4 35KV母線的校驗 39

　　5.5 6KV係統設備的校驗 39

　　5.6 高壓開關櫃的校驗 41

　　5.6.1進線櫃和母聯櫃斷路器校驗 41

　　5.6.2 出線櫃斷路器的校驗 42

　　5.7 高壓電纜型號及截麵的校驗 42

　　6 繼電保護裝置設計 45

　　6.1 繼電保護裝置的任務 45

　　6.2 35KV 進出線與聯絡開關繼電保護方案的選擇 45

　　6.2.1 進線開關的繼電保護 46

　　6.2.2 聯絡開關3DL的繼電保護 46

　　6.3 變壓器保護 47

　　6.4 6KV配出線路的繼電保護 50

　　7 防雷接地設計 61

　　7.1 避雷針與避雷器 61

　　7.2 防雷接地 63

　　7.3 變電所的防雷保護 64

　　7.4 變電所的進線段保護 65

　　7.5 接地裝置 65

　　8 結論 67

　　致 謝 68

　　參考文獻 69