煤矿工业广场356Ｖ变电站供电系统设计

摘 要本文介绍了补连塔煤矿工业广场35/6 kV地面变电所供电系统的设计。根据设计任务书和原始资料，以及对变电所设计的基本要求,合理地选择设计方案，达到设计方案的先行性与可行性。首先对变电所负荷统计和计算，并根据负荷合理地选择主变压器的台数、容量与类型并进行无功功率补偿；其次根据本矿所能取得的电源及本矿用电负荷的实际情况确定变电所的型式和厂址位置；然后进行短路电流计算，确定主接线方案及高低压设备和进出线；确定二次回路方案接着对主要电气设备选择，继电保护及变电所布置；最后进行变电所的防雷接地设计。关键词：变电所，负荷计算，短路电流，电气设备。AbstractThis article describes the coal industry Plaza Bulianta 35 / 6 kV power supply substation ground system design. According to the design plan and the raw data, as well as the basic requirements of substation design, rational selection of design, to design the pilot and feasibility. First, statistical and computational load on the substation, and reasonable under the load of the main transformer station to choose the number, capacity and type and for reactive power compensation; followed by what can be achieved under the power of the mine and the mine to determine the actual situation in power load the type and location of substation site;then short-circuit current calculation ,to determine the main program and the high and low voltage wiring and equipment into the outlet;secondary circuit to determine the program and then select the main electrical equipment,relay protection and substation layout;Finally,Substation Earthing Design.Key words: substation, load calculation, short-circuit current ， electrical equipment.i 目 录摘 要iAbstractii第一章 概 述1第一节 矿井简介1第二节 供电系统概1一、矿山企业对供电的基本要求1二、电力负荷的分级2三、补连塔矿周围电源情况及供用电协议2第三节 设计内容及步骤3第二章 负荷计算及无功功率补偿5第一节 负荷计算的目的和方法5一、负荷计算的目的5二、负荷计算的方法5第二节 负荷计算6一、负荷统计6二、全矿总计算负荷9第三节 无功功率补偿9一、用电容器进行无功补偿9二、变电所低压6KV侧的计算负荷10三、变电所高压35KV侧计算负荷10第三章 变电所位置和型式的选择11第一节 变电所所址的选择11一、变电所所址选择的一般原则11二、负荷中心的确定12第二节 变电所型式的选择12第四章 变电所主变压器及主接线方案的选14第一节 主变压器台数和容量的选择14一、主变压器台数的选择14二、绕组数和接线组别的确定15三、主接线方式的选择和方案的确定15第二节 变电所常用主接线16第三节 总降压变电所主接线方式的选择17第五章 短路电流21第一节 产生短路的原因和短路的种类21一、产生短路的原因21二、短路类型21第二节 计算短路电流的目的21第三节 短路电流的计算21一、简化供电系统图21二、选取基准容量22第六章 一次设备的选择与校验25第一节 一次设备选择及校验的条件25第二节 35KV高压设备的选择及校验27第三节 6KV侧设备的选择及校验30第七章 变电所导线及电缆的选择31第一节 变电所进出线的选择31一、变电所进出线的种类31二、变电所进出线的方式的选择31三、变电所进出线导线和电缆形式的选择31第二节 导线截面的选择及校验33一、35kV高压进线的选择33二、35KV高压母线的选择34三、6KV高压母线的选择35四、各用电部门到6KV母线联络线的选择35第八章 继电保护及二次回路的选择37第一节 继电保护装置的配置原则及情况37一、继电保护的任务37二、继电保护装置的基本要求37三、继电保护的基本工作原理38四、电流保护的接线方式38第二节 变压器的继电保护及整定计算39一、变压器保护装置的配置要求39二、主变压器保护装置的整定计算40第三节 电力线路的保护42一、电力线路保护装置的配置要求42二、线路过电流保护的整定计算42第四节 二次回路方案的选择43一、断路器控制回路及信号装置的选择44二、变电所的电能计量回路45三、测量和绝缘监视回路46四、自动重合闸装置（ARD）47五、备用电源自动投入装置（APD）48第九章 车间变电所的防雷保护和接地装置的设计50第一节 防雷保护50一、雷电过电压的种类50二、防雷设备的选择50三、防雷措施51第二节 变电所接地装置的选择52一、接地的概述52二、接地方案确定53结束语55参考文献56外文资料57中文译文61致 谢64i 第一章 概 述第一节 矿井简介本设计是一所补连塔煤矿工业广场35/6kV的地面变电所供电系统，该矿于1997年10月16日该矿正式移交投产，设计能力由60万吨/年改扩建到300万吨/年，实际生产能力在2004年完成筛选厂旁路直通系统改造工程后可达1200万吨/年。该矿井田南北走向长6.12公里，东西倾斜长6公里，面积36.7平方公里；现有地址储量为7.4亿吨，可采储量为4.9亿吨；储量备用系数按1.4计算；矿井服务年限为35.6年。采用综合机械化采煤，年工作日300天，全矿总装机容量为10419.8kW，设备容量为9466.8kW，设备总台数为302台。第二节 供电系统概述电力是现代矿山企业的动力，首先应该保证供电的可靠和安全，并做到技术和经济方面合理的满足生产的需要。一、矿山企业对供电的基本要求矿山由于生产条件的特殊性，对供电系统有特殊的要求，具体要求如下：（1） 保证供电安全可靠供电的可靠性是指供电系统不见断供电的可能程度。矿山如果供电中断，不仅影响产量，而且有可能造成人身事故和设备损坏，严重会造成矿井的破坏。为了保证对矿山供电的可靠性，供电电源应采用两回路独立电源线路，它可以来自不同的变电所或者是同一变电所的不同母线，且电源线路上不得分接任何负荷。安全是指不发生人身触电事故和因电气故障而引起的爆炸火灾等重大事故。由于矿山生产环境复杂，自然条件恶劣，供电设备容易受损坏，可能造成触电及电火花和瓦斯煤尘爆炸等事故，所以必须采取如防爆、防触电过负荷及过电流保护等一系列的技术措施和制定相应的管理规程，以确保供电的安全。（2） 保证供电电能质量在满足供电可靠与安全的前提下，还应该保证供电质量，即供电技术合理。良好的电能质量是指电压偏移不超过额定值的,频率偏移不能超过Hz。此外，由于大功率整流和可控硅的应用使配电网中的谐波分量增加，可能会造成电力电容器过负荷，严重时甚至造成事故。所以必要时应采取相应的技术措施保证电能质量。 （3）保证供电系统的经济性在满足以上要求条件下，应力求供电系统简单，安装、运行操作方便，投资少、见效快和运行费用低。二、电力负荷的分级按照对供电可靠性的要求不同，一般将电力负荷分为三级，以便在不同情况下区别对待。（1） 一级负荷这类负荷若供电突然中断造成生命危险，或者造成重大设备损坏且难以修复，或者打乱复杂的生产过程并使大量产品报废，给国名经济带来极大的损失。如矿井主扇风机、分区扇风机与井下主排水泵以及立井经常提人的提升机等。这类负荷必须有两个独立电源供电，无论是电力网在正常或者事故时均应保证对它的供电。（2） 二级负荷这类负荷若突然停电，会造成生产设备局部损坏，或生产流程紊乱且恢复困难，企业内部运输停顿或出现大量废品或大量减产，因而在经济上造成一定的损失。如煤矿集中提运设备、大型矿井地面空气压缩机、井筒防冻设备等。对这类负荷一般采用双回路或经方案对比确定。（3） 三级负荷凡不属于一二级负荷的用电设备，均列为三级负荷。这类负荷停电不影响生产，对这类供电无特殊要求，允许较长时间停电，可用单回路供电。三、补连塔矿周围电源情况及供用电协议全矿井设计建设35/10kV变电所（站）3座，其中，南风井35/10kV变电（站）主要给井下北翼采区供电，地面35/10kV（站）变电所主要给井下3采区及主运系统供电,工业广场35/10kV（站）变电所主要给2-2#煤采区、厂区生活和办公、洗选加工及地面辅助设施供电。区域变电站35kV馈电线的定时限过流保护装置的整定时间top=2s，本矿工业广场35/10kV变电所（站）的保护时间不大于1.5s。3在本矿35/10kV变电所（站）35kV电源侧计量，最大负荷时功率因数不得低于0.9。第三节 设计内容及步骤全矿总降压变电所及配电系统设计，是根据各个用电工作面的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。（一）负荷计算全矿总降压变电所的负荷计算，是在各个用电系统负荷计算的基础上进行的。考虑工作面变电所变压器的功率损耗，从而求出全矿总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。（二）改善功率因数装置设计按负荷计算求出各用电工作面变电所的功率因数，通过查表或计算求出达到设计要求数值所需补偿的无功率。由手册或产品样本选用所需电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜。（三）选择总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择参考电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全矿计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。（四）确定总降压变电所接线方案和矿区内高压配电方案根据变电所配电回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。根据矿内负荷情况，从技术和经济合理性确定矿区配电电压。参考负荷布局及总降压变电所位置，比较几种可行的高压配电网布置放案，计算出导线截面及电压损失，由不同放案的可靠性，电压损失，基建投资，年运行费用，有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值，择优选用。按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。用矿区高压线路平面布置图，敷设要求和架空线路杆位明细表以及工程预算书表达设计成果。（五）短路电流计算煤矿用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。（六）变电所高压侧设备选择参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和动稳定检验。（七）继电保护及二次结线设计为了监视，控制和保证安全可靠运行，变压器、高压配电线路移相电容器、高压电动机、母线分段断路器及联络线断路器，皆需要设置相应的控制、信号、检测和继电器保护装置。并对保护装置做出整定计算和检验其灵敏系数。（八）变电所防雷装置设计参考本地区气象地质材料，设计防雷装置。进行防直击的避雷针保护范围计算，避免产生反击现象的空间距离计算，按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号，并确定其接线部位。进行避雷灭弧电压，频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地电阻计算。（九）绘制变配电所主结线图，变电所接地装置平面布置图和必要的剖面图、二次回路图。综合前述设计计算结果，参照国家有关规程规定，进行内外的变、配电装置的总体布置和施工设计。第二章 负荷计算及无功功率补偿第一节 负荷计算的目的和方法一、负荷计算的目的计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷的确定是否合理，将直接影响到电气设备和导线电缆的选择是否经济合理。计算负荷不能定得太大，否则选择的电气设备和导线电缆将会过大而造成投资和有色金属的浪费；计算负荷也不能定得过小，否则选择的电气设备和导线电缆将会长期处于过负荷下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘体过早老化甚至烧毁，因此，必须合理确定计算负荷。确定用户的计算负荷是选择电源进线和一、二次设备的基本依据，是供配电系统设计的重要组成部分，也是与电力部门签订用电协议的基本依据。在工业企业的供电设计中，学会计算或估算全厂电力负荷的大小是非常重要的，它是正确选择供电系统中导线、开关电器、变压器等的基础，也是保障供电系统安全可靠运行必不可少的重要一环。二、负荷计算的方法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。我国目前普遍采用的确定计算负荷的方法有需要系数法和二项式法。需要系数法的优点是简便，适用于全厂和车间变电所负荷的计算，二项式法适用于机加工车间，有较大容量设备影响的干线和分支干线的负荷计算。但在确定设备台数较少而设备容量差别悬殊的分支干线的计算负荷时，采用二项式法较之采用需要系数法合理，且计算也较简便。本设计采用需要系数法确定。（一）单组用电设备的计算负荷的确定主要计算公式有有功功率 （2-1）无功功率 （2-2）视在功率 （2-3）计算电流 （2-4）式中、用电设备组的有功、无功、视在功率的计算负荷；用电设备组的设备总额定容量；功率因数角的正切值；用电设备组的计算负荷电流；额定电压。（二）多组用电设备的计算负荷的确定 有功功率 （2-5） 无功功率 （2-6） 视在功率 （2-7） 计算电流 （2-8）式中所有设备组有功计算负荷之和；有功负荷同时系数，本设计取0.9；所有设备组无功计算负荷之和；无功负荷同时系数，本设计取0.9。第二节 负荷计算一、负荷统计下表中的原始数据已给出，依据这些数据，计算出，。在负荷计算的过程中要注意有些设备的铭牌值不等于他的实际容量值，设备容量确定的时候要分清哪些是反复短时工作制的用电设备哪些是反复长期工作制用电设备。长期工作制和短时工作制用电设备的容量就是该设备的铭牌额定功率。反复短时工作制的用电设备的设备容量是指某负荷持续率下的额定功率换算到统一的负荷持续率下的功率。电焊机和电焊机组要求统一换算到额定100%时的功率。起重机统一换算到额定25%时的额定功率。照明设备还要考虑到是否是镇流器的照明设备。照明设备的设备容量还可按建筑物的单位面积容量法估算。用这些方法可准确的确定用电设备的具体容量，可对总体负荷进行计算其具体的全矿负荷统计计算表如下表2-1所示全矿负荷计算表2-1序号负荷名称电压单机容量设备台数设备容量(kW)Kdcostan计 算 负 荷kVkW总计工作总计工作P30kWQ30kvarS30kVAI30A一综采工作面1采煤机3.3150011150015000.650.701.02975994.5-2乳化液泵1.14224326724480.650.701.02291.2297-3喷雾泵1.14112212241120.650.701.0272.874.3-4转载机1.14315113153150.650.701.02204.8208.8-5刮板机3.3270011140014000.650.701.02980999.6-6破碎机1.14315113153150.650.701.02204.8208.8-7其它0.66-0.650.701.02-小计（K=0.9）97-272927833898375二连采掘进工作面1采煤机1.14550115505500.500.651.17275321.8-2锚杆机1500.651.1758.568.4-3风机0.66282256560.500.651.1736.442.6-4小水泵0.664231192440.500.651.172225.7-5破碎机0.66135111351350.500.651.1787.8102.7-6胶带机0.66160446406400.500.651.17416486.7-7大水泵0.66372174370.500.651.1718.521.6-小计（K=0.9）-914.21069.51407135三综采掘进工作面1综掘机0.66150111501500.500.651.177587.8-2胶带机0.66160111601600.500.651.178093.6-3转载机0.66111111110.500.651.175.56.4-4风机0.66281128280.500.651.171416.4-5锚杆机0.66111111110.500.651.175.56.4-6水泵0.6648332120.500.651.1767-小计（K=0.9）-186217.628627.5四主运系统1顺槽1#胶带机1.14342011126012600.500.651.17630737.1-2顺槽2#胶带机1.142420118408400.500.651.17420491.4-3集运胶带机1.142420118408400.500.651.17420491.4-4主井1#胶带机0.66660116606600.500.651.17330386.1-5主井2#胶带机1.14106511106510650.500.651.17532.5623-6101胶带机6560115605600.500.651.17280327.6-小计（K=0.9）-261330574021387五井下供排水12211加压泵0.669021180900.750.750.8867.559.421088加压泵0.66452190450.750.750.8833.829.73主排水0.66110323302200.750.750.88165145序号负荷名称电压kV单机容量kW设备台数设备容量(kW)Kdcostan计 算 负 荷总计工作总计工作P30kWQ30kvarS30kVAI30A4其它水泵0.66418972360.750.750.882723.8小计（K=0.9）39325839137.六机修厂1龙门吊0.38130111301300.300.651.1767.278.6-2车床0.38651165650.300.651.1719.522.8-3刨床0.38201120200.300.651.1767-4电焊机0.380.945332.842.840.300.651.170.730.86-5铣床0.38401140400.300.651.171214-6钻床0.38111111110.300.651.173.33.9-7烤箱0.38501150500.300.651.171517.6-小计（K=0.9）-123.7144.8190.418.3七地面负荷1厂区通风机0.387521150750.800.850.626037.2-2压风机0.38132313961320.800.850.62105.665.5-3锅炉房0.3888534402640.800.850.62211.2130.9-4灯房0.381616160.700.950.3311.23.7-5暖风机0.38184272360.750.800.752720.3-小计（K=0.9）-415257.6488.447八旁路系统1给煤机0.66701248402800.660.701.02184.8188.5-2胶带机0.66160111601600.660.701.02105.6107.7-3胶带机645033135013500.660.701.02891908.8-4香蕉筛0.66372274740.660.701.0248.849.8-5手选带0.66112222220.660.701.0214.514.8-6除铁器0.6617.54470700.660.701.0246.247.1-7台出尘器0.66372174370.660.701.0224.424.9-8石胶带机0.66111111110.660.701.027.37.4-9破碎机0.66110333303300.660.701.02217.8222.2-10刮板机0.66160223203200.660.701.02211.2215.4-11其它0.66100-1001000.660.701.026667.3-小计（K=0.9）-180518542587249合计（K=0.9）-90789641-6kV计算负荷-0.69-81708677119181146补偿电容器Qc-5100-补偿后计算负荷-817035778919858变压器损耗-133.8535.1-35kV计算负荷-0.91-8304411291661521、计算公式如下： 2、对于成组低压用户的高压计算负荷，还应计入变压器和高压线路的功率损耗。3、将上表中栏各数据分别求和，即得全矿高低压统计表。二、全矿总计算负荷取同时系数，则6KV计算负荷其自然功率因数第三节 无功功率补偿一、用电容器进行无功补偿由于本设计中上级要求COS0.9,而由上面计算可知COS=0.690.9，因此需要进行无功补偿。综合考虑在这里采用并联电容器进行高压集中补偿。可选用 BWF6.3-100-1W型的电容器，其额定电容为2.89FQc=8170（tan(arccos0.75)tan(arccos0.92）=5090kvar取Qc=5100kvar则其电容器的个数为：n = Qc/qC = 5090/100 =50.9而由于电容器是单相的，所以应为3的倍数，取51个正好。二、变电所低压6KV侧的计算负荷无功补偿后，变电所低压侧的计算负荷为：kv kvar 变压器的功率损耗为：QT =0.06 S30= kvarPT =0.015 S30= kW三、变电所高压35KV侧计算负荷变电所高压侧计算负荷为= 8170+133.8 = 8303.8 kW= (8677-5100 )+ 535.1= 4112 kvar= kV.A无功率补偿后，工厂的功率因数为：cos=P30/S30=8304/9116=0.91则工厂的功率因数为：cos=P30/S30=0.910.9因此，符合本设计的要求。第三章 变电所位置和型式的选择第一节 变电所所址的选择一、变电所所址选择的一般原则（一）选择煤矿变配电所的所址,应根据下列要求经技术、经济比较后确定:1、尽量接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。2、进出线方便，特别是要便于架空进出线。3、接近电源侧，特别是煤矿的总降压变电所和高压配电所。4、设备运输方便，特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输。5、不因设在有剧烈震动或高温的场所，无法避开时， 应有防震和隔热的措施。6、不应设在多尘或有腐蚀性气体的场所,当无法远离时,不应设在污染源盛行风向的下风侧。7、不应设在厕所浴室或其他经常积水场所的正下方,且不宜与上述场所相贴邻。8、不应设在有爆炸危险的正上方或正下方,且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方,当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗邻时,应符合现行国家标准爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定。 9、不应设在地势低洼和可能积水的场所。10、高压配电所应尽量与临近车间变电所或有大量高压用电设备的厂房合建在一起。（二）GB50053-9410KV及以下变电所设计规范还规定:1、装有可燃性油浸电力变压器的车间内变电所,不应设在三、四级耐火等级的建筑物内;当设在二级等级的建筑物内时,建筑物应采取局部防火措施。2、多层建筑中,装有可燃性油的电气设备的变配电所.当受条件限制必须设置时,应设在底层靠外墙部位,且不应设在人员密集场所的长上方、正下方、贴邻和疏散出口的两旁,并应按现行国家标准GB50045-95高层民用建筑设计防火规范有关规定,采取相应的防火措施。3、露天或半露天的变电所,不应设在下列场所:1)有腐蚀性气体的场所。2)挑檐为燃烧体或难燃烧和耐火等级为四级的建筑物旁。3)附近有棉、粮及其他易燃易爆物品集中的露天堆放场。4)容易沉积可燃粉尘、可燃纤维、灰尘或导电尘埃且严重影响变压器安全运行的场所。根据负荷指示图确定的负荷中心的位置,综合考虑变电所位置选择的原则,可以确定总降压变电所和车间变电所的位置,变电所的位置应靠近负荷中心且偏向电源侧。二、负荷中心的确定在工厂平面图的下面和左侧，任作一直角坐标的x轴和y轴，测出各车间和生活区的负荷中心点的坐标位置，例如：、。而工厂的负荷中心设在，=按负荷功率矩法确定负荷中心 （3-1） （3-2）在这里因煤矿的具体布置图资料不全，故具体的负荷中心略。 第二节 变电所型式的选择变电所是接受电能、变换电压、分配电能的环节，是供配电系统的重要组成部分。变电所按其在供配电系统地位合作用，分为总降压变电所、独立变电所、车间变电所、杆上变电所、建筑物及高层建筑物变电所。（一）车间变电所主要有以下两种类型的变电所。1、车间附设变电所附设变电所利用车间的一面或两面墙壁，车间附设变电所又分为内附式（如图3-2中a）和外附式（如图3-2中b）。内附式变电所要占用一定的车间面积，但其在车间内部，故对车间外观没有影响。外附式变电所在车间的外部，不占用车间面积，便于车间设备的布置，而且安全性也比内附式变电所要高一些。2、车间内变电所变压器室位于车间内的单独房间内（如图3-2中c），虽然这种变电所占用了车间内的面积，但它处于负荷的中心，因而可以减少线路上的电能损耗和有色金属消耗量。由于设在车间内其安全性要差一些，故适用于负荷较大的多跨厂房内，在大型冶金企业中比较多见。变配电所有屋内式和屋外式两大型式。屋内式运行维护方便，占地面积少。在选择工厂总变配电型式时，应根据具体地理环境，因地制宜；技术经济合理时，应优选用屋内式。3、本设计变电所是将35KV的电源进线降至6KV，再向各车间变电所和高压用电设备配电。本设计是煤矿变电所，所以选用车间附设式变电所。 第四章 变电所主变压器及主接线方案的选第一节 主变压器台数和容量的选择一、主变压器台数的选择（一）主变压器台数应根据负荷特点和经济运行要求进行选择。1、应满足用电负荷对可靠性的要求。在有一、二级负荷的变电所中，选择两台主变压器，当在技术、经济上比较合理时，主变压器选择也可多于两台；2、对季节性负荷或昼夜负荷变化较大的宜采用经济运行方式的变电所，技术经济合理时可选择两台主变压器。3、三级负荷一般选择一台主变压器，负荷较大时，也可选择两台主变压器。由于该矿的负荷属于二级负荷，对电源的供电可靠性要求较高，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障后检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电，故选两台变压器。（二）选择主变压器台数按其负荷性质要求为：车间为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为6500h，属于一级负荷。供用电协议：1、本变电所从220/35kV变电站以35KV双回路架空线路引入本矿。其中一路作为工作电源，另一路作为备用电源，两个电源不并列运行，变电站距厂东8km。2、总降压变电所35kV电源侧进行电能计量。3、区域变电站35 kV馈电线路定时限过电流保护装置的整定时间Top=2s，工厂总降压变电所保护的时间不的大于1.5s。4、本矿最大负荷时功率因数不得低于0.9。5、本矿所在地区平均海拔500m，地层以黏土为主，地下水位为1m。6、本矿所在地区年最高气温为36.6，年平均气温为20，年最低气温为-27.，年最热月平均最高气温为30，年最热月平均气温为24，年最热月地下0.8m处平均温度为22，年降水量为194.7531.9mm，结冰期一般在10月至次年4月底，最大冻土厚度为1.71m，风向多西北，风速一般为3.3m/s，最大风力可达10级，地震烈度为6级，年雷暴日数为18。（三）总降压变电所变压器容量和台数的选择(0.60.7)=(0.60.7)9166=(4036.434709.17)KVA =6727.39 kVA因此装设一台时，根据,即选一台S910000/35型低损耗配电变压器；装设两台时选S9-6300/35型低损耗变压器。二、绕组数和接线组别的确定该变电所有二个电压等级，所以选用双绕组变压器，35KV采用Y形连接，6KV采用连接,连接组型号为Yd11。三、主接线方式的选择和方案的确定表4-1 两种主接线方案的比较比较项目装设一台主变压器的方案装设两台主变压器的方案技术指标供电安全性满足要求满足要求供电可靠性基本满足要求满足要求供电质量由于一台主变，电压损耗略大由于两台主变并列，电压损耗略小灵活方便性只一台主变，灵活性稍差由于有两台主变，灵活性较好扩建适应性稍差一些更好一些经济指标电力变压器的综合投资额查表得S910000/35单价为86.3万元，查表得变压器综合投资约为其单价的2倍，因此其综合投资为286.3万元=172.6万 查表得S96300/35单价为73.9万元，因次两台综合投资为473.9=295.6万元，比一台主变方案多投资123万高压开关柜的综合比较查表得JYN1-35型柜按每台6.5万元计，查表得其综合投资按设备价1.5倍计，因此其综合投资约为41.56.5万元=39万元本方案采用11台JYN1-35柜，其综合投资约为111.56.5=107.25万元，比一台主变的方案多投资68.25万元电力变压器和高压开关柜的年运行费查表计算，主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为10.97万元主变和高压开关柜的折旧费和维修管理费每年为21.215万元，比1台主变压器的方案多耗10.245万元交供电部门的一次性供电贴费按700元/kVA计，贴费为100000.07万元=700万元贴费为263000.07万元=882万元，比一台主变压器多投资112万根据前面考虑的两种主接线方案可设计下面两种主接线方案：（一）装设一台主变压器的主接线方案（二）装设两台主变压器的主接线方案（三）两种主结线方案的比较。见表4-1从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主结线方案略优于装设一台主变的主接线方案，从按经济指标，则装设一台主变的方案优于装设两台主变的方案，但考虑到本矿属于一级负荷，如出现中断供电，在经济上的损失远多于所装设的费用，因次决定采用装设两台主变的方案。第二节 变电所常用主接线供配电系统变电所常用的主接线基本形式有线路变压器组接线、单母线接线和桥式接线3种类型。（一）线路变压器组接线单只有一路电源供电线路和一台变压器时，可采用线路变压器组接线，如图4-1所示。根据变压器高压侧情况的不同，可以选择如图4-1所示4种开关电器。当电源侧继电保护装置能保护变压器且灵敏度满足要求时，变压器高压侧可只装设隔离开关；当变压器高压侧短路容量不超过高压熔断器断流容量，而又允许采用高压熔断器保护变压器时，变压器高压侧可装设跌落式熔断器或负荷开关熔断器；一般情况下，在变压器高压侧装设隔离开关和断路器。优点：接线简单，所用电气设备少，配电装置简单，节约投资。缺点：该单元中任一设备发生故障或检修时，变电所全部停电，可靠性不高。适用范围：适用于小容量三级负荷、小型企业或非生产性用户。（二）单母线接线母线又称汇流排，用于汇集和分配电能。单母线接线又可分为单母线不分段和当母线分段两种。1、单母线不分段接线当只有一路电源进线时，常用这种接线，每路进线和出线装设一只隔离开关和断路器。靠近线路的隔离开关称线路隔离开关，靠近母线的隔离开关称母线隔离开关。优点：接线简单清晰，使用设备少，经济性比较好。由于接线简单，操作人员发生误操作的可能性就小。缺点：可靠性和灵活性差。当电源线路、母线或母线隔离开关发生故障或进行检修时，全部用户供电中断。2、单母线分段接线当有双电源供电时，常采用单母线分段接线，可采用隔离开关或断路器分段，隔离开关分段因操作不便，目前已不采用。单母线分段接线可以分段单独运行，也可以并列同时运行。采用分段单独运行时，各段相当于单母线不分段接线的运行状态，各段母线的电气系统互不影响。当任一段母线发生故障或检修时，仅停止对该段母线所带负荷的供电。当任一电源线路故障或检修时，如另一电源能负担全部引出线的负荷时，则可经倒闸操作恢复该段母线所带负荷的供电，否则由该电源所带的负荷仍应停止运行或部分停止运行。优点：供电可靠性较高，操作灵活，除母线故障或检修外，可对用户连续供电。缺点：母线故障或检修时，仍有50%左右的用户停电。（三）桥式接线所谓桥式接线是指在两路电源进线之间跨接一个断路器，犹如一座桥。断路器跨在进线断路器的内侧，靠近变压器，称为内桥式接线，若断路器跨在进线断路器的外侧，靠近电源侧，称为外桥式接线。桥式接线的特点是：1、接线简单，高压侧无母线，没有多余设备。2、经济，由于不需设母线，4个回路只用了3只断路器，省去了1-2台断路器，节约了投资。3、可靠性高，论那条回路故障或检修，均可通过倒闸操作迅速切除该回路，不至使二次侧母线长时间停电。4、安全，断路器两侧均装有隔离开关，可形成明显的断开点，以保证设备安全检修。5、灵活，作灵活，能适应多种运行方式。第三节 总降压变电所主接线方式的选择总降压变电所主结线图表示工厂接受和分配电能的路径，由各种电力设备（变压器、避雷器、断路器、互感器、隔离开关等）及其连接线组成，通常用单线表示。主结线对变电所设备选择和布置，运行的可靠性和经济性，继电保护和控制方式都有密切关系，是供电设计中的重要环节。以下两种接线方式：（一）一次侧采用内桥式接线，二次侧采用单母线分