某煤矿厂降压变电站的设计

1、.PAGE ：.；绵阳师范学院本科生毕业设计论文题 目 某煤矿厂降压变电站设计 向阳煤矿 专 业 电气工程及其自动化 院 部 物理与电子工程学院 学 号 XXXXXXXXXX 姓 名 XXXXXX 指 导 教 师 XXXXXX 教授 答 辩 时 间 二0一二年五月 论文任务时间： 2021年12月 至2021年5论文标题来源：国家自然科学基金工程编号：四川省自然科学研讨工程编号：校级自然科学研讨工程 编号：某煤矿厂降压变电站的设计向阳煤矿 学 生：XX 指点教师：XX摘 要:煤矿厂供电系统就是将35kv电压先降压再分配到各厂房和矿井中去，它主要由总降压变电站，高压配电线路，各车间变电所，低压配

2、电线路及用电设备组成。总降压变电站及配电系统的设计，是根据每个车间的负荷和性质，消费工艺对负荷的要求,及负荷规划，再结合国家供电要求，处理对各厂房和矿井的平安可靠，经济技术地供配电问题。根本内容有这几个方面：进线电源的选择, 主变配电所位置的选择和电气设计, 短路电流的计算，二次继电维护, 电气设备的选择与校验,各变电所位置，变压器数量及容量的选择, 防雷接地安装地设计等。关键词：煤矿厂；供配电；变电站；35kvCoal Mine Factory Step-down substation designXiang yang Coal Mine Factory Undergraduate:XX S

3、upervisor:XXXAbstract:Factorys electricity power supply system is working by stepping down the voltage of 35kv, and then distribute it to each plant or mine, which consists step-down substation plant, high voltage power distribution lines, plants substation, low-voltage distribution lines and electr

4、ical equipments. The design of the main substation plant and distribution system is based on the load and the character of each plant, the requirements of the production process to the load , and the layout of the load. And must combine the national power supply situation to address the various depa

5、rtments distribution of power problems,which must be safe and reliable, economical and technical. The basic elements are : the choice of the voltage line, the location the main variable distribution and the electrical design, short-circuit current calculation, relay protection, electrical equipment

6、selection and checking, variable distribution plants location, the option of transformer substations number and capacity , and earthing design of lightning protection .Key words:Factory; supply and distribution; Distribution System;35kv目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc324243070 1绪论 PAGEREF _Toc324

7、243070 h 1 HYPERLINK l _Toc324243071 1.1 煤矿厂供电的根本要求 PAGEREF _Toc324243071 h 1 HYPERLINK l _Toc324243072 1.2 变电站的开展情况 PAGEREF _Toc324243072 h 1 HYPERLINK l _Toc324243073 1.3 设计的要求和内容 PAGEREF _Toc324243073 h 1 HYPERLINK l _Toc324243074 2原始资料 PAGEREF _Toc324243074 h 2 HYPERLINK l _Toc324243075 2.1煤矿厂平面

8、分布图 PAGEREF _Toc324243075 h 2 HYPERLINK l _Toc324243076 2.2煤矿厂负荷情况 PAGEREF _Toc324243076 h 3 HYPERLINK l _Toc324243077 2.3煤矿厂供电电源情况 PAGEREF _Toc324243077 h 3 HYPERLINK l _Toc324243078 3负荷计算和主变压器的选择 PAGEREF _Toc324243078 h 4 HYPERLINK l _Toc324243079 3.1负荷分析 PAGEREF _Toc324243079 h 4 HYPERLINK l _Toc

9、324243080 3.2负荷计算 PAGEREF _Toc324243080 h 4 HYPERLINK l _Toc324243081 3.2.1单组用电设备负荷计算公式 PAGEREF _Toc324243081 h 4 HYPERLINK l _Toc324243082 3.2.2多组用电设备负荷计算公式 PAGEREF _Toc324243082 h 4 HYPERLINK l _Toc324243083 3.2.3单组用电设备负荷计算 PAGEREF _Toc324243083 h 5 HYPERLINK l _Toc324243084 3.2.4多组通电设备即变电所总负荷计算 P

10、AGEREF _Toc324243084 h 7 HYPERLINK l _Toc324243085 3.3无功功率的补偿 PAGEREF _Toc324243085 h 8 HYPERLINK l _Toc324243086 3.3.1无功功率补偿简述 PAGEREF _Toc324243086 h 8 HYPERLINK l _Toc324243087 3.3.2电容器补偿容量的计算 PAGEREF _Toc324243087 h 8 HYPERLINK l _Toc324243088 4主变电站的选址 PAGEREF _Toc324243088 h 9 HYPERLINK l _Toc3

11、24243089 4.1变电站站址选择的普通原那么3 PAGEREF _Toc324243089 h 9 HYPERLINK l _Toc324243090 4.2变电站位置的选择 PAGEREF _Toc324243090 h 9 HYPERLINK l _Toc324243091 5变电所主变压器及主接线方案的选择 PAGEREF _Toc324243091 h 10 HYPERLINK l _Toc324243092 5.1变电所主变压器的选择 PAGEREF _Toc324243092 h 10 HYPERLINK l _Toc324243093 5.1.1主变压器台数的选择 PAGE

12、REF _Toc324243093 h 10 HYPERLINK l _Toc324243094 5.1.2主变压器容量确实定 PAGEREF _Toc324243094 h 10 HYPERLINK l _Toc324243095 5.2变电所主接线方案的选择 PAGEREF _Toc324243095 h 11 HYPERLINK l _Toc324243096 5.2.1主接线的概述4 PAGEREF _Toc324243096 h 11 HYPERLINK l _Toc324243097 5.2.2主接线方案的设计原那么与要求4 PAGEREF _Toc324243097 h 11 H

13、YPERLINK l _Toc324243098 5.2.3变电所主接线方案的比较与选择 PAGEREF _Toc324243098 h 11 HYPERLINK l _Toc324243099 6短路电流的计算 PAGEREF _Toc324243099 h 13 HYPERLINK l _Toc324243100 6.1短路电流的计算 PAGEREF _Toc324243100 h 13 HYPERLINK l _Toc324243101 6.1.1确定基准值 PAGEREF _Toc324243101 h 13 HYPERLINK l _Toc324243102 6.1.2计算短路电路中

14、各阻抗元件的标幺值 PAGEREF _Toc324243102 h 13 HYPERLINK l _Toc324243103 6.1.3最大运转方式下短路电流的计算 PAGEREF _Toc324243103 h 14 HYPERLINK l _Toc324243104 6.1.4最小运转方式下短路电流的计算 PAGEREF _Toc324243104 h 14 HYPERLINK l _Toc324243105 6.1.5在点发生短路时，冲击短路电流的计算 PAGEREF _Toc324243105 h 15 HYPERLINK l _Toc324243106 7电气设备的选择与校验 PAG

15、EREF _Toc324243106 h 18 HYPERLINK l _Toc324243107 7.1电气设备选择的普通原那么6 PAGEREF _Toc324243107 h 18 HYPERLINK l _Toc324243108 7.2高压电器设备的选择与校验 PAGEREF _Toc324243108 h 18 HYPERLINK l _Toc324243109 7.2.1断路器的选择 PAGEREF _Toc324243109 h 18 HYPERLINK l _Toc324243110 7.2.2隔分开关的选择 PAGEREF _Toc324243110 h 19 HYPERL

16、INK l _Toc324243111 7.2.3电流互感器的选择 PAGEREF _Toc324243111 h 20 HYPERLINK l _Toc324243112 7.2.4电压互感器的选择 PAGEREF _Toc324243112 h 20 HYPERLINK l _Toc324243113 7.2.5母线的选择 PAGEREF _Toc324243113 h 21 HYPERLINK l _Toc324243114 7.2.6避雷器的选择 PAGEREF _Toc324243114 h 21 HYPERLINK l _Toc324243115 7.2.7接地开关的选择 PAGE

17、REF _Toc324243115 h 21 HYPERLINK l _Toc324243116 7.2.8高压开关柜的选择 PAGEREF _Toc324243116 h 21 HYPERLINK l _Toc324243117 7.2.9电缆的选择 PAGEREF _Toc324243117 h 22 HYPERLINK l _Toc324243118 8变电所二次回路方案的选择及继电维护的整定 PAGEREF _Toc324243118 h 22 HYPERLINK l _Toc324243119 8.1 二次部分的概述及二次回路方案的选择 PAGEREF _Toc324243119 h

18、 22 HYPERLINK l _Toc324243120 8.1.1二次回路概述9 PAGEREF _Toc324243120 h 22 HYPERLINK l _Toc324243121 8.1.2 二次回路电源选择9 PAGEREF _Toc324243121 h 22 HYPERLINK l _Toc324243122 8.1.3高压断路器的操作机构控制与信号回路 PAGEREF _Toc324243122 h 23 HYPERLINK l _Toc324243123 8.2继电维护的义务和根本要求 PAGEREF _Toc324243123 h 24 HYPERLINK l _Toc

19、324243124 8.3 6KV配出线的继电维护 PAGEREF _Toc324243124 h 25 HYPERLINK l _Toc324243125 8.4主变压器的继电维护 PAGEREF _Toc324243125 h 25 HYPERLINK l _Toc324243126 8.4.1纵联差动维护 PAGEREF _Toc324243126 h 25 HYPERLINK l _Toc324243127 8.4.2过负荷维护 PAGEREF _Toc324243127 h 29 HYPERLINK l _Toc324243128 8.4.3瓦斯维护 PAGEREF _Toc3242

20、43128 h 29 HYPERLINK l _Toc324243129 9变电站防雷接地设计 PAGEREF _Toc324243129 h 30 HYPERLINK l _Toc324243130 9.1 变电站的防雷维护 PAGEREF _Toc324243130 h 30 HYPERLINK l _Toc324243131 9.1.1 变电所防雷概述11 PAGEREF _Toc324243131 h 30 HYPERLINK l _Toc324243132 9.1.2 避雷针和避雷器11 PAGEREF _Toc324243132 h 30 HYPERLINK l _Toc32424

21、3133 9.1.3避雷针和避雷器的选择 PAGEREF _Toc324243133 h 30 HYPERLINK l _Toc324243134 9.2变电所接地安装的设计 PAGEREF _Toc324243134 h 31 HYPERLINK l _Toc324243 9.2.1接地的概述 PAGEREF _Toc324243 h 31 HYPERLINK l _Toc324243 9.2.2接地电阻的要求 PAGEREF _Toc324243 h 31 HYPERLINK l _Toc324243 9.2.3接地安装的设计 PAGEREF _Toc324243 h 32 HYPERLI

22、NK l _Toc324243 10总结 PAGEREF _Toc324243 h 33 HYPERLINK l _Toc324243 致谢 PAGEREF _Toc324243 h 34 HYPERLINK l _Toc324243140 参考文献 PAGEREF _Toc324243140 h 35 HYPERLINK l _Toc324243141 附录 PAGEREF _Toc324243141 h 36绵阳师范学院2021届本科毕业设计论文PAGE 421绪论1.1 煤矿厂供电的根本要求1、供电平安 供电平安是煤矿厂供电首要处理的问题，即在电能的供应、分配和运用中，不应发生人身事故和

23、设备事故。 由于煤矿井下作业存在很多明显的弊端，如阴暗潮湿、空气不流通、任务环境狭窄等，容易呵斥人身事故和设备事故，既危及人身平安又损坏了设备，给煤矿厂带来损失。所以煤矿厂供电系统中最重要的即为平安问题，在煤矿厂供电中要严厉按照国家相关规定作好技术措施和管理制度，消除平安隐患确保供电的平安性。2、供电可靠 供电可靠就是应该满足电能用户对供电可靠性即延续供电的要求。在煤矿厂供电中假设忽然停电，不仅会对设备带来严重的损坏，影响煤矿厂的产量，而且还有能够发生人身事故，危及到井下任务人员的生命。所以要严厉按照国家相关规定，保证煤矿厂供电的可靠性，确保供电的延续性。3、保证供电质量 保证供电质量即应满足

24、电能用户对电压和频率等质量的要求。在电力系统正常情况下，工频的频率偏向普通不得超越0.5Hz。假设电力系统容量到达3000MW或以上时，频率偏向那么不的超越0.2 Hz。在电力系统非正常情况下，频率偏向不应超越1 Hz。4、技术经济合理 技术经济合理即为供电系统的投资要少，运转费用要低，并尽能够的节约电能和减少有色金属耗费量。技术经济合理是在确保了煤矿厂平安可靠的供应优质电能的根底上再思索的，所以在供配电设计的时候要分清主次，一步一步的完成设计1。1.2 变电站的开展情况 变电站是对电压进展变换以及对电能集中和分配的场所。为了保证电能的质量以及设备的平安，在变电站中还需进展电压调整、潮流控制以

25、及输配电线路和主要电工设备的维护。随着科学技术的不断提高，变电站一次设备的档次技术目的得到了很大程度的提高，变电站的设计也得到了很大的改良。如今变电站的正在往减少占地面积，简化接线方案，简化和优化布置的方向开展，使工厂供配电更加平安可靠、经济技术的运转2。1.3 设计的要求和内容1、设计的要求1要求学生毕业实习期间，以本人的设计对象为目的，完事地搜集好所需求的负荷资料。在熟习了本设计对象根本负荷情况的前提下，进展供配电设计。也可以在原有供配电的根本上，对某厂的供配电的不合理情况进展改良。 2设计应遵照国家规范，执行国家技术经济政策，适当思索到工厂消费的开展，按照平安可靠、技术先进、经济合理的要

26、求进展设计。 3在确定主接线方案时，选出数个不少于两个电气主接线方案进展技术经济比较，确定一个最正确方案。 4设计阐明书、设计图纸要求文字阐明简明扼要，有分析论证、提出问题、处理问题，设计图纸应做到内容完好，明晰整齐。2、设计的内容1确定电源电压、引入方式、变电所主变压器的台数与容量，选择变电所主结线方案及高低压设备与进出线，选择导线选型和敷设方式。图纸上完事地标出开关柜编号、型号规格、开关、熔断器、导线型号规格、维护管管径和敷设方法、用电设备编号、称号及容量。 2确定变电所的位置与型式，合理地布置好各设备的位置。 3确定二次回路方案，选择整定继电维护安装，确定防雷和接地安装。 4变电站照明设

27、计。2原始资料2.1煤矿厂平面分布图 煤矿厂平面分布图如图2-1。 图 2-1 煤矿厂平面分布图2.2煤矿厂负荷情况煤矿厂负荷情况如表2-1。表2-1 煤矿厂负荷情况编号称号负荷类别设备容量KW需求系数功率因数1南风井动力16000.930.95照明60.812北风井动力16000.930.95照明60.813机修厂动力8880.40.65照明40.814工业广场动力1879.60.6780.773照明40.815洗煤厂动力31640.60.8照明70.816水源井动力1750.80.8照明20.817井底车场动力6420.60.88家属区照明7350.50.79主井提升机动力20000.90

28、.8510副井提升机动力16000.80.8511压风机动力12000.80.912主排水泵 大动力37500.850.8513主排水泵 小动力25000.850.852.3煤矿厂供电电源情况 煤矿厂电源进线由间隔 本厂2KM的35KV变电所直接供电，供电简图如图2-2。图2-2 35KV供电简图3负荷计算和主变压器的选择3.1负荷分析 电力负荷应根据供电可靠性及中断供电在政治，经济上所呵斥的损失或者影响的程度，分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。一级负荷：1、中断供电将呵斥人身伤亡者。 2、中断供电将呵斥艰苦政治影响者。 3、中断供电将呵斥艰苦经济损失者。 4、中断供电将呵斥公共场所严重次序混

29、乱者。二级负荷：1、中断供电将呵斥较大政治影响者。 2、中断供电将呵斥较大经济损失者。 3、中断供电将呵斥公共场所次序混乱者。三级负荷：不属于一级和二级的电力负荷。 由于煤矿厂大多设备都是用于井下作业，假设中断供电能够呵斥人身伤亡，应属于一级负荷，所以电源进线必需思索两个独立回路供电，保证供电的平安可靠。3.2负荷计算 常用的负荷计算方法有需用系数法、二项式法两种，本设计选用需用系数法进展负荷计算。3.2.1单组用电设备负荷计算公式 Pca=Kde*Pn 3-1 Qca=Pca*tan 3-2 Sca= 3-3式中 Pca、Qca、Sca该组设备的有功、无功、视在功率计算值KW、kvar、KV

30、A； Pn该组用电设备额定容量之和KW； Kde该组用电设备的需用系数； tan与加权平均功率要素相对应的正切值。3.2.2多组用电设备负荷计算公式 P 3-4 Q 3-5 S= 3-6Cos= 3-7式中P、Q、S变电所负荷的总有功、无功、视在功率计算值，KW、kvar、KVA;、变电所各组用电设备的有功、无功功率计算值之和，KW、kvar； 、各组用电设备最大负荷不能够同时出现的组间最大负荷同时系数；Cos变电所的功率因数。3.2.3单组用电设备负荷计算南风井：tan= =0.24Pca=Kde*Pn=1600*0.93=1488KWQca=Pca*tan=1488*0.24=489kva

31、rSca= = =1566.3KVA北风井：tan= =0.24Pca=Kde*Pn=1600*0.93=1488KWQca=Pca*tan=1488*0.24=489kvarSca= = =1566.3KVA机修厂：tan= =1.169Pca=Kde*Pn=888*0.4=355.2KWQca=Pca*tan=355.2*1.169=415.2kvarSca= = =546.5KVA工业广场：tan= =0.821Pca=Kde*Pn=1879.6*0.678=1273.5KWQca=Pca*tan=1273.5*0.821=1044.3kvarSca= = =1646.9KVA洗煤厂：t

32、an= =0.75Pca=Kde*Pn=3164*0.6=1898.4KWQca=Pca*tan=1898.4*0.75=1423.8kvarSca= = =2373KVA水源井：tan= =0.75Pca=Kde*Pn=175*0.8=140KWQca=Pca*tan=140*0.75=105kvarSca= = =175KVA井底车场：tan= =0.75Pca=Kde*Pn=642*0.6=385.2KWQca=Pca*tan=385.2*0.75=288.9kvarSca= = =481.5KVA家属区：tan= =1.02Pca=Kde*Pn=735*0.5=367.5KWQca=P

33、ca*tan=367.5*1.02=374.9kvarSca= = =525KVA主井提升机：tan= =0.456Pca=Kde*Pn=2000*0.9=1800KWQca=Pca*tan=1800*0.456=1116.0kvarSca= = =2117.6KVA10、副井提升机：tan= =0.456Pca=Kde*Pn=1600*0.8=1280KWQca=Pca*tan=1280*0.456=793.6kvarSca= = =1505.9KVA压风机：tan= =0.35Pca=Kde*Pn=1200*0.8=960KWQca=Pca*tan=960*0.35=460.8kvarSc

34、a= = =1066.7KVA主排水泵大：tan= =0.62Pca=Kde*Pn=3750*0.85=3187.5KWQca=Pca*tan=3187.5*0.62=1976.3kvarSca= = =3750KVA主排水泵小：tan= =0.62Pca=Kde*Pn=2500*0.85=2125KWQca=Pca*tan=2125*0.62=1317.5kvarSca= = =2500.3KVA3.2.4多组通电设备即变电所总负荷计算1、煤矿厂全部高压计算负荷相加： =1800+1280+3852.2=17100.9KW =1116+793.6+288.9=8563.7kvar2、煤矿厂6

35、KV侧全部计算负荷，要思索各组用电设备的组间最大负荷系数，根据取=0.9、=0.95，计算过程如下： P=0.9*17100.9=15390.8KW Q=0.95*8563.7=8.5kvar S= = =17408.7KVA CosANT=0.8843.3无功功率的补偿3.3.1无功功率补偿简述 在工厂中由于有大量的感应电动机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等感性负荷，还有感性的电力变压器，从而导致功率因数降低。如在充分发扬设备潜力、改善设备运转性能、提高其自然功率因数的情况下，尚达不到规定的工厂功率因数要求时，那么需求思索增设无功功率补偿安装。根据的规定：高压供电的用户功率因数为0.9以上，其

36、他电力用户功率因数为0.85以上。所以当自然功率因数达不到规定的要求即0.9以上，那么那么必需求进展并联电容的无功功率补偿，补偿后的功率因数须到达0.95以上。 由于本设计中煤矿厂自然功率因数cosANT=0.884，低于规定值0.9，采用在6KV母线侧并联电容的方法进展集中补偿。3.3.2电容器补偿容量的计算 电容器的无功补偿容量计算公式为： Q= Ptan-tanac 3-8式中 tan补偿前功率因数角的正切值；tanac补偿后应到达的功率因数角的正切值。 根据本设计中煤矿厂的实践负荷情况可知cosANT=0.884，而cosac=0.95，那么全厂所需补偿容量为：Q= PtanANT-t

37、anac=15390.8*0.529-0.329=3078kvar根据本设计中煤矿厂的实践情况选用型，总共容量为11228=3kvar。补偿后：Q=8.5-3161=4974.5kvar；= =16174.7；CosANT=0.9520.95。4主变电站的选址4.1变电站站址选择的普通原那么3 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耗费量。 2、进出线方便，特别是要便于架空进出线。 3、接近电源侧，特别是工厂的总降压变电站和高压配电所。 4、设备运输方便，特别是要思索电力变压器和高低压成套配电安装的运输。 5、不宜设在有猛烈振动或高温的场所，无法避开时，应有防振和隔

38、热的措施。 6、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应设在污染源的下风侧。 7、不宜设在厕所、浴室和其他积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻。 8、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方。当与有爆炸或火灾环境的建筑物毗连时，应符合现行国家规范GB50058-1992的规定。 9、不宜设在地势低洼和能够积水的场所。4.2变电站位置的选择 本设计选用负荷功率矩法确定负荷中心，其中8,1，3,2，3,4，4,8，7,2，8,3，8,7，x,y为煤矿厂负荷中心。根据计算负荷中心公式可知： 4-1 4-2把8,1，3,2，3,4，4,8，7,2，

39、8,3，8,7带入3-1，3-2可得，。根据煤矿厂厂区分布的实践情况，决议把总降压变电站按放在工业广场偏东南方向，如图4-1所示。总变电站 各车间变电站高压配电线 低压配电线图 4-1 总变电站选址及供配电走线图5变电所主变压器及主接线方案的选择5.1变电所主变压器的选择5.1.1主变压器台数的选择 1应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便当一台变压器发生缺点或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。 2对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运转方式的变电所，也可思索采用两台变压器。 3普通车间变电所宜用一台变压器。假设负荷集中且容

40、量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台或多台变压器。 4再确定变电所主变压器台数时，应适当思索负荷的开展，留有一定的余地。5.1.2主变压器容量确实定 根据本设计中煤矿厂的实践情况，一级负荷比较多，所以必需选择两台主变压器，一台用于正常任务，一台作为备用。每台变压器的容量S应同时满足以下两个条件：1任一台变压器单独运转时，宜满足总计算负荷大约70%的需求，即 S=70% 5-1 2任一台变压器单独运转时，应满足全部一、二级负荷的需求，即 S S 5-2在选择变压器型号时，应该尽量选择性能优越、低损耗、节能环保的变压器为厂区所用，结合本厂实践负荷情况选择两台主变，型号都为：SFL7-20

41、00035。 5.2变电所主接线方案的选择5.2.1主接线的概述4 主接线图即主电路图，是表示供电系统中电能保送和分配道路的电路图，亦称一次电路图。高压配电所担负着从电力系统受电并向各车间变电所及某些高压用电设备配电的义务。主接线确实定，对电力系统得平安、稳定、灵敏、经济运转以及变电所电气设备的选择、配电安装的布置、继电维护和控制方法的拟定将会产生直接的影响。5.2.2主接线方案的设计原那么与要求4 变电所的主接线，应根据变电所在供电系统中的位置、进出线回路数、设备特点及负荷性质等因数综合分析确定，并满足平安、可靠、灵敏和经济等要求。5.2.3变电所主接线方案的比较与选择1、一次侧采用内桥式接

42、线，二次侧采用单母线分段的总降压变电所，如图5-1所示。这种主接线的运转灵敏性较好，供电可靠性较高，适用于一、二级负荷工厂，多用于电源线路较长因此发生缺点和停电检修的时机较多、并且变电所的变压器不需求经常切换的总降压变电所。图5-1 一次侧内桥，二次侧单母线分段制2、一次侧采用外桥式接线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所，如图5-2所示。这种主接线的运转灵敏性也较好，供电可靠性同样较高，也适用于一、二级负荷的工厂，但与内桥式接线适用的场一切所不同。这种外桥式适用于电源线路较短而变电所负荷变动较大、适用经济运转需经常切换的总降压变电所。当一次电源电网采用环形接线时，也宜于采用这种接线，使环行电

43、网的穿越功率不经过进线断路器，这对改善线路断路器的任务极其继电维护的整定都极为有利。图5-2 一次侧外桥，二次侧单母线分段制3、一次侧采用桥式、二次侧采用双母线的总降压变电所，如图5-3所示。主电路图采用双母线接线较之采用单母线接线，供电可靠性和运转灵敏性大大提高，但是开关设备也大大添加，从而大大添加了初投资，所以双母线接线在工厂电力系统在工厂变电所中很少运用主要用与电力系统的枢纽变电所。 图5-3 一次侧桥式，二次侧双母线 由于本设计中煤矿厂是延续运转的，负荷变动较小，电源进线较短4.5km，主变压器不需求经常切换，思索到各接线图的经济性，另外再思索到今后的长久开展。一次侧采用内桥接线，二次

44、侧采用单母线分段接线。 6短路电流的计算6.1短路电流的计算 短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进展继电维护安装的整定计算。短路电流计算的方法，常用的有欧姆法和标幺值法。在本设计中采用标幺值法计算短路电流。如图6-1，详细计算过程如下：点为35KV母线上的短路点，点为6KV母线上的短路点。5 图6-1 供电系统简图6.1.1确定基准值选取基准容量 =100MVA1、计算点取基准电压37KV 即=37KV =1.56KA2、计算点选取基准电压6.3kv 即=6.3kv =9.16KA6.1.2计算短路电路中各阻抗元件的标幺值电力系统： =37KV =152.6MVA =937.

45、9MVA =0.897 =1.46 =0.897*=0.066 =1.46*=0.107 =L=0.318*4.5*=0.1056.1.3最大运转方式下短路电流的计算1、在点发生短路时=+=0.066+0.105=0.171=*1.56=9.12KA=2.55=2.55*9.12=20.52KA=584.45MVA2、在点发生短路时=+=0.066+0.105+0.4=0.571=*9.16=16.04KA=2.55=2.55*16.04=40.9KA=175.02MVA6.1.4最小运转方式下短路电流的计算1、在点发生短路时=+=0.107+0.105=0.212= = *1.56=7.36

46、KA=2.55=2.55*7.36=18.77KA=471.66MVA2、在点发生短路时=+=0.107+0.105+0.4=0.612=*9.16=14.97KA=2.55=2.55*14.97=38.17KA=163.35MVA6.1.5在点发生短路时，冲击短路电流的计算1、主井提升机感应电动机的影响 =0.85P=2000KW = 6-1 次暂态电抗，由表3-10查的=0.2； 基准容量，100MVA; 电动机容量，=。 =0.2*=8.5 0.5KM电缆的电抗标幺值前面曾经算出X*L1=0.076，主提升机供应短路点点短路电流冲击值为： = (6-2) 电动机次暂态电动势，由表3-10

47、查的=0.9； 电动机反响电流冲击系数，对于高压电动机取=1.41.6对于低压电动机取=1。 =2、副井提升机感应电动机的影响 =0.85 P=1600KW =0.2 =0.2*=10.63 0.4KM电缆的电抗标幺值前面曾经算出，电动机至短路点点短路电流冲击值为：=3、压风机同步电动机对短路电流的影响=0.9 P=1200KW =0.2=0.2*=150.465KM电缆的电抗标幺值前面曾经算出，电动机至短路点的短路电流冲击值为：=4、南风井同步电机对短路冲击电流的影响=0.95 P=1600KW =0.2=0.2*=11.90.23km电缆的电抗标幺值前面曾经算出，电动机至短路点点短路电流冲

48、击值为：=5、北风井同步电机对短路冲击电流的影响=0.95 P=1600KW =0.2=0.2*=11.90.23km电缆的电抗标幺值前面曾经算出，电动机至短路点的点短路电流冲击值为：=6、最大涌水量时主排水泵感应电机对短路冲击电流的影响=0.85 P=3750KW =0.2=0.2*=4.51km电缆的电抗标幺值前面曾经算出，电动机至短路点的短路电流冲击值为：=7、最小涌水量时主排水泵感应电机对短路冲击电流的影响=0.85 P=2500KW =0.2=0.2*=6.81km电缆的电抗标幺值前面曾经算出，电动机至短路点点短路电流冲击值为：=由于计算冲击电流时选择最大的，排水泵不是同时任务，计算

49、时只需求把冲击电流最大的计算在内就好。那么电动机总的冲击电流为：=+ =2.17+1.74+1.51+1.91+1.9+4 =13.2KA那么在6KV侧点短路时冲击电流在最大运转方式下为：在最小运转方式下的冲击电流：系统短路电流计算的结果见表6-1。 表6-1 短路电流计算结果运转方式35kv母线S1点短路电流6kv母线S2点短路电流I(kA)ichkAS(MVA)I(kA)ich(kA)S(MVA)最小运转方式7.3618.77471.6614.9751.4163.35最大运转方式9.1220.52584.4516.0454.1175.027电气设备的选择与校验7.1电气设备选择的普通原那么

50、61、应满足正常运转、检修、短路和过电压情况下的要求，并思索远景开展；2、应按当地环境条件校核；3、应力求技术先进和经济合理；4、同类设备应尽量减少种类。7.2高压电器设备的选择与校验7.2.1断路器的选择1、断路器的选择 1额定电压选择断路器的额定电压应大于等于所在电网的额定电压。 2额定电流选择断路器的额定电流应大于等于回路的继续任务电流。 3按配电安装种类选择断路器安装的场所，分为户内型和户外型。 4按构外型式选择断路器型式有多油断路器、少油断路器、空气断路器。2、按短路条件校验 1短路热稳定校验当发生短路，电气设备各部件温度应小于等于允许值。 2采用限流熔断器维护的设备，可不校验动稳定

51、。 3装设在电压互感器回路中的电气设备可不校验动、热稳定。表7-1 35KV侧断路器选择结果工程实践需求值SW2-351500额定值电压35kv35kv电流345A1500A动稳定ich=20.52kA39.2kA断流容量S=584.45MVA1000MVA热稳定It=4=16kA3、断路器的选择结果 135KV侧选择结果如表7-1。由表7-1的计算结果在根据本设计中煤矿厂的实践情况选用-351500型少油断路器。 26KV侧选择结果如表7-2所示。表7-2 6KV侧断路器选择结果工程实践需求值SN10-103000额定值电压UN=6.3kv10kv电流IN=2020A3000A断流容量S=1

52、75.02MVA750MVA断流量I=16.04kA43.3kA动稳定ich=49.32kA130kA热稳定It=4=43.3kA由表7-2的计算结果再根据本设计中煤矿厂的实践情况选用-103000型户内少油断路器。7.2.2隔分开关的选择1、隔分开关的选择隔分开关的选择，除了不校验开端才干外，其他与断路器的选择一样，由于隔分开关与断路器串联在回路中，网路出现短路缺点时，对隔分开关的影响完全取决于断路器的开断时间，故计算数据与断路器选择时的计算数据完全一样。2、隔分开关选择结果135KV侧隔分开关的选择结果如表7-3。表7-3 35KV侧隔分开关选择结果工程实践需求值GW5-35GD600额定

53、值电压35kv35kv电流600A动稳定ich=20.52kA50kA热稳定根据表7-3的计算结果和本设计中煤矿厂的实践情况选用-35600隔分开关。26KV侧隔分开关的选择结果如表7-4。表7-4 6KV侧隔分开关的选择结果工程实践需求值GN24-103000额定值电压UN=6.3kv10kv电流IN=2020A3000A动稳定ich=49.32kA200kA热稳定根据表7-4的计算结果和本设计中煤矿厂的实践情况选用-103000型户内隔分开。7.2.3电流互感器的选择1、电流互感器的选择1额定电压的选择：电流互感器的额定电压应大于等于电网的额定电压。2一次额定电流的选择：电流互感器原边额定

54、电流应大于等于1.21.5倍最大长时任务电流。3确定准确等级：电流互感器的准确级别有0.2，0.5,1.0,3.0,10等级。4动稳定校验：电流互感器满足动稳定的条件。5热稳定校验电流互感器满足热稳定的条件是2、电流互感器的选择结果135KV侧电流互感器的选择：LCZ-35-3005-0.53型电流互感器。26KV母线侧电流互感器的选择：LFZJ-10-6005-0.53型电流互感器。7.2.4电压互感器的选择1、电压互感器的选择 电压互感器的选择时根据额定电压、安装种类、构造方式、准确度等级以及按副边负载选择，由于不流过短路电流，所以不需求进展动、热稳定性的校验。2、电压互感器的选择结果：J

55、DZ-35-35000100.7.2.5母线的选择1、母线的概述：母线又称汇流排，是配电安装中用来聚集和分配电能的导体。2、母线外形、资料的选择对于35KV及以上的户外母线常采用钢芯铝导线，而6KV及以下的母线普通采用矩形铝母线。3、母线选择结果铝母线LMY-100*10平放在40最大允许载流量为1675A。7.2.6避雷器的选择1、避雷器的选择原那么：工频电压要大于运转相电压的3.5倍。2、避雷器的选择结果135KV侧避雷器选择结果：FZ-35型。26KV侧避雷器选择结果：FZ2-6。7.2.7接地开关的选择根据短路电流计算结果35KV侧接地开关选JN-35型。7.2.8高压开关柜的选择1、

56、高压开关柜简述 高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装在一同而成的一种高压成套配电安装，在电力系统中作为控制和维护高压设备和线路之用，其中安装有高压开关设备、维护电器、检测仪表和母线、绝缘子等。2、高压开关柜选择结果如表7-5所示。表7-5 高压开关柜选择结果用途方案编号用途方案编号主井提升机KYN-10-07主排水泵 大KYN-10-07副井提升机KYN-10-07主排水泵 小KYN-10-07压风机KYN-10-07电容器柜KYN-10-03南风井KYN-10-13联络线柜KYN-10-31北风井KYN-10-13进线柜KYN-10-14机修厂KYN-10-10井底车场KYN-

57、10-07家属区KYN-10-10母线柜KYN-10-35工业广场KYN-10-10洗煤厂KYN-10-10水源井KYN-10-10电压互感器及避雷器柜KYN-10-527.2.9电缆的选择1、电缆的选择条件81发热条件电缆任务时的最大温度不能超越其正常温度。2电压损耗条件电缆任务时的最大电压损耗不能超越正常任务允许的电压损耗。3经济电流密度以经济电流密度选择电缆是为了使线路的年费用支出最小。4机械强度电缆的截面积不应小于允许的最小截面积。2、电缆的选择结果如表7-6所示。表7-6 电缆选择结果称号电流密度Amm2电缆长度m电缆型号主井提升机1.73500YJLV22-3120副井提升机1.9

58、2400YJLV22-395压风机2.25465VV29-350南风井2230VV29-370北风井2800VV29-370机修厂1.92450VJLV29-350家属区1.92300YJLV29-335工业广场1.54460VLV29-3120洗煤厂1.73400YJLV22-3150水源井1.73300ZLQ20-316主排水泵 大2.251000ZQD50-3185主排水泵 小2.251000ZQD50-3120井底车场1.73850YJLV22-3358变电所二次回路方案的选择及继电维护的整定8.1 二次部分的概述及二次回路方案的选择8.1.1二次回路概述9工厂变电所的二次回路，是指用

59、来控制、指示、监测和维护一次电路运转的电路，亦称二次系统，主要包括控制系统、信号系统、监测系统和继电维护。8.1.2 二次回路电源选择91、二次回路电源分类1蓄电池组供电的直流操作电源2整流安装供电的直流操作电源3交流操作电源2、二次回路电源的选择蓄电池组供电的直流操作电源虽然带电流放电性能好，机械强度高，带有腐蚀性，并且有爆炸危险；由整流安装供电的直流操作电源平安性高，输出功率大，但是经济性差。 思索到交流操作电源可使二次回路大大简化，投资大大减少，且任务可靠，维护方便。故本次设计采用交流操作电源。8.1.3高压断路器的操作机构控制与信号回路电磁操作构造的断路器控制与信号回路原理图如图7-1

60、所示。电磁操作回路的控制开关采用双向自复式并具有坚持触点的LW5型万能转换开关，其手柄正常为垂直位置(0度)。顺时针扳转45度，为合闸(ON)操作，手松开即自动前往(复位)，坚持合闸形状。反时针扳转45度，为分闸(OFF)操作，手松开也自动前往，坚持分闸形状。图中虚线上打黑点()的触点，表示在此位置时该触点接通；而虚线上标出的箭头()，表示控制开关手柄自动前往的方向。 图 8-1 电磁操作构造的断路器控制与信号回路合闸时，将控制开关SA手柄顺时针扳转45度，这时其触点SA1-2接通，合闸接触器KO通电(其中QF1-2原已闭合)，其主触点闭合，使电磁合闸线圈YO通电，断路器合闸。合闸后，控制开关