煤矿企业地面35／6kV变电所初步设计
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机械工程系毕业设计（论文）任务书
注：此表发给学生后由指导教师填写，学生按此表要求开展毕业设计（论文）工作。
新疆工业高等专科学校机械工程系毕业设计（论文）成绩表
摘要
供电系统是电力系统的一个重要环节，由电气设备及配电线路按一定的接线方式所组成；它从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，将电能安全、可靠、经济地送到每一个用电设备的装设场所，再利用电气控制设备来决定用电设备的运行状态，最终使电能为国民经济和人民生活服务。拟定供电系统，主要是综合考虑矿井负荷性质，主变压器的台数、容量及电源线的情况来决定矿井地面35／6kV变电所的主接线方式。并绘制供电系统一次接线图。对于工矿企业35/6～10kV供电系统，一般为无限大电源容量系统，正常运行方式常为全分列方式或一路使用、一路备用方式，电路相对简单，故可在等效短路计算图中直接进行阻抗的串、并联运算，以求得各短路点的等效总阻抗，进而求得各短路参数。电气设备的选型，除了掌握电气设备选择理论外，还必须了解电气设备制造情况，才能选择出合理型号。对具体设备选择时，需要弄清其两种运行方式（正常和短路运行）下通过它的最大长时负荷电流和最大短路电流。热稳定校验是否合理，在很大程度上取决于继电保护动作时间确定的合理性。对于一级用电户，矿井地面35kV变电所要求双回路或环形供电，在例2－10中已确定为全分列运行，当一路故障时，另一路必须能保证全矿的供电，故最大长时负荷电流和正常工作电压损失均按一路供电考虑，表2－8中各6kV的一、二级负荷组也按此原则考虑。但在计算导线经济截面时，可按每路最多承担0.65～0.75左右的总负荷电流考虑。矿山地面35kV终端变电所是一级用电户，是高压开关与电器的密集区，并且运行方式多种多样，各开关互相交错，保护范围很短，故对变电所各级过流保护装置的设置与整定造成较大困难。
关键词：1供电系统；2功率因数；3负荷计算；4 短路计算；5设备选型；
6电力线路；7继电保护；8自动装置
Abstract
Power supply system is an important part of the power system, from electrical equipment and distribution lines in accordance with certain wiring formed; it to obtain energy from the power system, through its transformation, distribution, transportation and protection functions, will be energy security, reliable and economically to every place installation of electrical equipment, electrical control equipment re-use electrical equipment to determine operational status, and finally to energy services for the national economy and people's lives. Development of power supply system, the main load is taken into account the nature of mine, the main transformer station number, capacity, and power cord to determine the mine situation in the main substation ground 35/6kV wiring. And draw a wiring diagram of power supply system. For the industrial and mining enterprises 35 / 6 ~ 10kV power supply system, generally infinite power capacity system, the normal operation mode often or all the way to use disaggregated way, way back-way circuit is simple, it can be calculated in the equivalent circuit diagram in direct impedance series and parallel computing, in order to achieve the short-circuit the total impedance of the equivalent point, and then calculated the short-circuit parameters. Electrical Equipment, in addition to control electrical equipment choice theory, but also must understand the manufacture of electrical equipment in order to select a reasonable model. Selection of specific equipment, the need to clarify its two operation modes (normal and short run), the maximum length of time through its load current and maximum short circuit current. Thermal stability test is reasonable, depends largely on the relay operating time to determine reasonableness. For a user of electricity, coal mine ground 35kV substation or ring double-loop power supply requirements, in the case of 2-10 has been identified as running the whole breakdown, when faults the way, another way to be able to guarantee the power supply all mine Therefore, when the load current and the maximum length of the normal power supply voltage loss Junan consider the way the table 2-8 in the 6kV one or two load groups are also considering this principle. However, in the calculation of the economic
section of wire, it can take up to 0.65 per road around 0.75 to consider the total load current. Mine is one terminal substation ground 35kV electricity users, the high-voltage switches and appliances intensive areas, and run a variety of ways, each switch crossed the scope of protection is very short, it is on the Substation at all levels of overcurrent protection device settings and create greater difficulties adjusting
Key words:1a power supply system; 2 power factor; 3 load calculation;
4 short-circuit calculations;
5 equipment selection;
6 power lines;
7 protection;
8 automatic devices
目录
摘要 ................................................................................................... I
Abstract ................................................................................................. I I
第一章负荷计算与功率因数补偿 (1)
1.1 概述 (1)
1.2 计算各组负荷与填表 (3)
1.3 各低压变压器的选择与损耗计算 (5)
1.3.1 机修厂、工人村与支农变压器 (5)
1.3.2 地面低压动力变压器 (5)
1.3.3 洗煤厂变压器 (5)
1.3.4 各变压器功率损耗计算 (5)
1.4 计算6kV母线上补偿前的总负荷并初选主变压器 (6)
1.5 功率因数补偿与电容器柜选择 (7)
1.5.1 选择思路 (7)
1.5.2 无补偿时主变压器的损耗计算 (7)
1.5.3 35kV侧补偿前的负荷与功率因数 (8)
1.5.4 计算选择电容器柜与实际补偿容量 (8)
1.5.5 补偿后6kV侧的计算负荷与功率因数 (9)
1.5.6 补偿后主变压器最大损耗计算 (9)
1.5.7 补偿后35kV侧的计算负荷与功率因数校验 (9)
1.6 主变压器校验及经济运行方案 (10)
1.7 全矿电耗与吨煤电耗计算 (10)
1.8 拟定绘制矿井地面供电系统一次接线图 (11)
第二章供电系统短路电流计算 (13)
2.1 概述 (13)
2.2 选取短路计算点并绘制等效计算图 (14)
2.3 计算各元件的标么电抗 (15)
2.3.1 电源的电抗 (15)
2.3.2 变压器电抗 (15)
2.3.3 线路电抗 (16)
2.4 计算各短路点的短路参数 (16)
2.4.1 K35点短路电流计算 (17)
2.4.2 K66点短路电流计算 (17)
K点短路电流计算（折算到6kV侧） (18)
2.4.3'21
2.4.4 井下母线短路容量计算（K7点） (19)
2.5 设计计算选择结果汇总 (22)
第三章35kV高压电气设备选择 (23)
3.1 概述 (23)
3.2 高压断路器的选择 (23)
3.2.1 按当地环境条件校验 (23)
3.2.2 按短路条件校验 (24)
3.3 隔离开关的选择 (24)
3.4 电流互感器选择 (25)
3.5 电压互感器的选择 (26)
3.6 35kV避雷器的选择 (27)
3.7 6kV电气设备选择 (27)
3.7.1 开关柜方案编号选择 (27)
3.7.2 高压开关柜校验 (28)
3.7.3 36kV母线选择 (29)
3.7.4 6kV支柱绝缘子的选择 (30)
3.7.5 穿墙套管的选择 (30)
3.8 动稳定校验 (31)
3.9 热稳定校验 (31)
3.10 选择结果汇总 (31)
3.10.1 35kV电气设备 (31)
3.10.2 6kV电气设备 (32)
第四章电力线路选择 (34)
4.1概述 (34)
4.2 35kV电源架空线路选择 (34)
4.2.1 架空导线型号选择 (34)
4.2.2 按经济电流密度初选导线截面 (34)
4.2.3 按长时允许负荷电流校验导线截面 (35)
4.2.4 按机械强度校验导线截面 (36)
4.3 主、副井提升机6kV电缆线路选择 (36)
4.3.1 6kV电缆型号选择 (36)
4.3.2 按经济电流密度选择主井、副井6kV电源电缆电截面 (36)
4.3.3 按长时允许负荷电流校验 (37)
4.3.4 按允许电压损失校验电缆截面 (37)
4.3.5 按短路电流校验电缆的热稳定 (37)
4.4 6kV下井电缆选择 (38)
4.4.1 6kV下井电揽型号选择 (38)
4.4.2 按经济电流密度选择下井电缆截面 (38)
4.4.3 按长时允许负荷电流校验 (39)
4.4.4 按允许电压损失校验电缆截面 (39)
4.4.5 按短路电流校验电缆的热稳定 (39)
4.5 压风机等其他负荷组6kV电缆线路选择 (40)
4.6 扇风机1等其他负荷组6kV架空线路选择 (40)
4.6.1 扇风机1架空导线型号选择 (41)
4.6.2 按经济电流密度初选导线截面 (41)
4.6.3 按长时允许负荷电流校验导线截面 (41)
4.6.4 按允许电压损失校验导线截面 (41)
4.6.5 按机械强度校验导线截面 (42)
4.7 选择计算结果汇总 (42)
第五章继电保护与自动装置 (44)
5.1 概述 (44)
5.2 已知数椐归纳与列表 (44)
5.3 IQF、1QF、2QF过流保护整定 (46)
5.3.1 IQF的瞬时速断 (46)
5.3.2 1QF、2QF的限时速断 (46)
5.3.3 1QF、2QF的定时过流 (46)
5.4 3QF、4QF过流保护整定 (47)
5.4.1 定时过流 (47)
5.4.2 3QF、4QF的过负荷保护 (47)
5.5 各6kV馈出线的过流保护整定 (48)
5.5.1 7～30QF等开关的瞬时速断 (48)
5.5.2 7～30QF等开关的定时过流 (48)
5.6 IIQF过流保护整定 (48)
5.7 过流保护系统整定结果列表 (49)
致谢 (52)
参考文献 (53)
第一章负荷计算与功率因数补偿
1.1概述
工矿企业负荷计算，首先需收集必要的负荷资料，按表2—9的格式做成负荷统计计算表，计算或查表求出各负荷的需用系数和功率因数，然后由低压到高压逐级计算各组负荷，在进行负荷归总时，应计入各低压变压器的损耗，考虑组间同时系数后，就可求得矿井６kV母线上的总计算负荷，作为初选主变压器台数容量的主要依据．
功率因数的补偿计算与主变压器的容量、负荷率及运行方式密不可分，题意是要求将35kV母线的功率因数提高到0.9以上，故应将主变压器的功率损耗也计入总的负荷中，在计算过程中将会存在估算与最后验算的反复。
拟定供电系统，主要是综合考虑矿井负荷性质，主变压器的台数、容量及电源线的情况来决定矿井地面35／6kV变电所的主接线方式。并绘制供电系统一次接线图。
本章可按以下八步去计算。
（一）计算各组负荷并填入表2－9中11～14各栏。
（二）选择各低压变压器并计算其损耗。
（三）计算6kV母线上补偿前的总负荷并初选主变压器。
（四）功率因数补偿计算与电容器柜选择。
（五）主变压器校验及经济运行。
（六）全矿电耗与吨煤电耗计算。
（七）拟定并绘制矿井地面供电系统一次接线图。
（八）设计计算选择结果汇总。
某年产90万吨原煤的煤矿，其供电设计所需的基本原始数据如下：矿年产量：90万吨；服务年限：75年；矿井沼气等级：煤与沼气突出矿井；立井深度：
0.36 km ；冻土厚度： 0.35 m ； 矿井地面土质：一般黑土；两回35kV 架空电源线路长度： 12 6.5km L L ＝＝；两回35kV 电源上级出线断路器过流保护动作时间：12 2.5s t t ＝＝；
本所35kV 电源母线上最大运行方式下的系统电抗：s min d 0.12100MVA X S ?＝（＝）；本所35kV 电源母线上最小运行方式下的系统电抗s.max d 0.22100MVA X S ：＝（＝）；井下6kV 母线上允许短路容量：100MVA al S ＝；电费收取办法：两部电价制，固定部分按最高负荷收费；本所35kV 母线上补偿后平均功率因数要求值：35.a cos 0.9?'≥；
地区日最高气温： m 44θ＝℃； 最热月室外最高气温月平均值：m. o 42θ＝℃； 最热月室内最高气温月平均值：m. i 32θ＝℃； 最热月土壤最高气温月平均值：m. s 27θ＝℃。
全矿负荷统计分组及有关需用系数、功率因数等如表2－8所示。 表2－8 全矿负荷统计分组表
注1：线路类型：C ——电缆线路；k ——架空线路。
注2：电机型式：Y ——绕线异步；X ——鼠笼异步；D ——直流；T ——同步。
试对该矿地面35／6kV 变电所初步设计中的负荷计算、主变压器选择、功率因数补偿及供电系统拟定等各内容进行设计计算。
1.2 计算各组负荷与填表
利用表2－8中8～11各列的数据和公式,分别算出各设备或设备组的Pca 、Qca 、及Sca,并填入表2－9中12～14列。
例如，对于主井提升机有
ca.1d1N10.951000950 kW P K P ==?= ca.1ca.1tan 0.62950589 kvar Q P ?==?=
ca 1118kVA S ===
又如，对于扇风机1，由同步电动机拖动，表2－8中其cosφ标出负值，其原因是：同步电动机当负荷率＞0.9，且在过励磁的条件下，其功率因数超前，向电网发送无功功率，故为负值。此时同步电动机的无功补偿率约为40～60%，近似计算取50%，故其补偿能力可按下式计算：
ca.3d3N30.88800704 kW P K P ==?=
ca.3ca.33
0.5tan 0.57040.46162 kvar Q P ?==??=（）［（－）］－
ca3722kVA S ===
同理可得其余各组数据见表2－9。
在表2－9的合计栏中，合计有功负荷9591 kW 和无功负荷5357 kvar 是表中12列、13列的代数和，而视在负荷10986 kV A ，则是据上述两个数值按公式计算得出，视在容量的代数和无意义。
表2－8 全矿负荷统计分组表
注1：线路类型：C ——电缆线路；k ——架空线路。
注2：电机型式：Y ——绕线异步；X ——鼠笼异步；D ——直流；T ——同步
1.3 各低压变压器的选择与损耗计算
因采用高压6kV 集中补偿功率因数，故对各低压变压器均无补偿作用，选择时据表2－9中的计算视在容量按公式的原则进行。
1.3.1 机修厂、工人村与支农变压器
查附表1分别选用S9-800，6／0.4kV 、S9-500，6／0.4kV 、S9-400，6／0.4kV 型三相油浸自冷式铜线电力变压器各一台。
1.3.2 地面低压动力变压器
选用两台S9-800，6／0.4kV 型铜线电力变压器。
1.3.3 洗煤厂变压器
选用两台S9-800，6／0.4kV 型铜线电力变压器。
1.3.4 各变压器功率损耗计算
单台变压器的功率损耗按公式计算；两台变压器一般为分列运行，其功率损耗应为按0.5β运行的单台变压器损耗的两倍；对于井下低压负荷，因表2－9中未作分组，故不选变压器，其损耗按近似公式计算。
例如，对于500kV A 工人村变压器，据附表1中的有关参数，可算得
2
2
042915 4.7500ca T K N T s KW p p p S ??????=?+?=+?= ? ?????
2022%% 1.4442950021.7var 100100100100500K NT U I S k Q T β????
?=+=?+?= ?
?????
又如，对于地面低压两台800 kV A 变压器，同样可算得
2201802221.457.2 6.522800ca T K N T S KW P P P S ?????
?????=?+??=+?=???? ? ?
?????????????
202%% 1.2 4.5805280037var 21001001001002800K N T T U I k Q S β?????
???=+=??+?=?? ? ??????????
井下低压负荷的变压器损耗,按近似公式计算，即
T ca 0.0150.015220333 kW P S ?==?= T ca 0.060.062203132 kvar Q S ?==?=
同理可得其它各低压变压器的损耗如表2－10所示。
表2－10 各低压变压器功率损耗计算结果
1.4 计算6kV 母线上补偿前的总负荷并初选主变压器
各组低压负荷加上各低压变压器的功率损耗后即为其高压侧的负荷，因ΣPca=9591 kW ，故查表2－3得Ksi=0.85，忽略矿内高压线路的功率损耗，变电所6kV 母线补偿前的总负荷为
()ca.6si ca T ()0.859591618204 kW P K P P =∑+∑?=?+= ()ca.6si ca t ()0.8553572804792 kvar Q K Q Q =∑+∑?=?+=
69501ca S KVA ?===
补偿前功率因数
ca.66ca.68204
cos 0.86359501
P S ?=
== 根据矿井一、二级负荷占的比重大与Sca.6=9501kV A ，可初选两台主变压器，其型号容量按附表2选为SF7-10000，35／6.3kV ，由于固定电费按最高负荷收费，故可采用两台同时分列运行的方式，当一台因故停运时，另一台亦能保证全矿一、二级负荷的供电，并留有一定的发展余地。
1.5 功率因数补偿与电容器柜选择
1.5.1 选择思路
题意要求35kV 侧的平均功率因数为0.9以上，但补偿电容器是装设联接在6kV 母线上，而6kV 母线上的总计算负荷并不包括主变压器的功率损耗，这里需要解决的问题是，6kV 母线上的功率因数应补偿到何值才能使35kV 侧的平均功率因数为0.9级以上?
分析解决此问题的思路如下：先计算无补偿时主变压器的最大功率损耗，由于无功损耗与负荷率的平方成正比，故出现变压器最大功率损耗的运行方式应为一台使用，一台因故停运的情况，据此计算35kV 侧的补偿前负荷及功率因数，并按公式（2－52）求出当功率因数提至0.9时所需要的补偿容量，该数值就可以作为6kV 母线上应补偿的容量；考虑到矿井35kV 变电所的6kV 侧均为单母线分两段接线，故所选电容器柜应为偶数，据此再算出实际补偿容量，最后重算变压器的损耗并校验35kV 侧补偿后的功率因数。
1.5.2 无补偿时主变压器的损耗计算
按一台运行、一台因故停运计算，则负荷率为
ca.6N.T 9501
0.950110000
S S β=
==
22
T 0K 13.60.95015361 kW P P P β?=?+?=+?=
220K T N.T %%
10000(0.0080.0750.9501)757 kvar 100100
I U Q S β?=+=?+?=［
（）］ 以上△P0、△PK 、I0％、UK ％等参数由附表2查得。
1.5.3 35kV 侧补偿前的负荷与功率因数
ca.35ca.6T 8204618265 kW P P P =+?=+= ca.35ca.6T 47927575549 kvar
Q Q Q =+?=+=
359955ca s KVA ?=
==
ca.3535ca.358265
cos 0.8302P ?=
== 1.5.4 计算选择电容器柜与实际补偿容量
设补偿后功率因数提高到35cos 0.9?'=，则 35tan 0.4843?'=，取平均负荷系数0.8o
K
l =，据公式可得
'c o ca.353535 (tan tan )0.88265(0.67150.4843)1238 kvar l Q K P ??==??=－－
按表2－7选用GR-1C-08型，电压为6kV 每柜容量qc=270 kvar 的电容器柜，则柜数
c c 1238
4.6270
Q N q =
== 取偶数得Nf=6
实际补偿容量： c.f f c 6270 1620 kvar Q N q ==?= 折算到计算补偿容量为
c.f c.ca lo 1620
2025 kvar 0.8
Q Q K =
== 1.5.5 补偿后6kV 侧的计算负荷与功率因数
ca.6ca.6 c.ca 47922025 2767 kvar Q Q Q '===－－ 因补偿前后有功计算负荷不变，故有
'
68658ca S KVA ?=
=
ca.66ca.68204
cos 0.9488658
P S ?'=
==' 1.5.6 补偿后主变压器最大损耗计算
补偿后一台运行的负荷率略有减小
ca.6
N.T 86580.865810000
S S β''=
== 22
T 0K
13.60.86585353 kW P P P β''?=?+?=+?= 220K T N.T %%
10000(0.0080.0750.8658)642 kvar 100100
I U Q S β''?=++=?+?=［
（）］ 1.5.7 补偿后35kV 侧的计算负荷与功率因数校验
.ca 35ca.6T 820453 8257 kW P P P ''=+?=+= ca.35ca.6T
2767642 3409 kvar Q Q Q ''=+?=+
=
ca 358933 kVA S ?'===
ca 3535ca 358257
cos 0.9240.98933
P S ???''=
==>' 合乎要求。
1.6 主变压器校验及经济运行方案
由表2－9负荷统计计算表可知、全矿三级负荷约占总负荷的15%，故可取负荷保证系数Kgu=0.85。
则有N T gu ca 350.8589337593 kVA 10000 kVA S K S ??≥'=?=＜ 合乎要求。 按此参数亦可选容量为8000 kV A 的主变压器，但设计上为了留有余地并考虑发展，选10000 kV A 为宜。
两台主变压器经济运行的临界负荷可由公式求出，即
ec N T S S ?=
对于工矿企业变电所，可取Kq=0.06，上式ΔQ0、ΔQk 由公式求得，临界负荷为
6128ec S KVA ==
得经济运行方案为：当实际负荷S s ＜6128 kV A 时，宜于一台运行，当
6128 kVA s
S ≥时，宜于两台同时分列运行。 1.7 全矿电耗与吨煤电耗计算
按表2－1，一般大型矿井取上限。中小矿井取下限，取年最大负荷利用小
时4500max
T ＝小时，故全矿年电耗 '
6max max max ca 35 4500825737.11
0P A T P T P kw h ?===?=? 吨煤电耗为
65
37.110A 41.2m 910
P t A kw h t ?===?
摘要 本设计初步设计了煤矿地面35KV变电所的设计。其设计过程主要包括负荷计算、主接线设计、短路计算、电气设备选择、防雷与接地等。通过对煤矿35KV变电所的负荷统计，用需用系数法进行负荷计算，根据负荷计算的结果确定主变压器的台数、容量及型号。用标幺值法对供电系统进行短路电流计算，为电气设备的选择及校验提供了数据。根据煤矿供电系统的特点，制定了矿井变电所的主接线方式、运行方式。其中35KV侧为全桥接线，6KV主接线为单母分段接线。两台主变压器采用分列运行方式。并根据电流整定值以及相关数据，选择了断路器、隔离开关、互感器等电气设备，并进行校验。 关键词：负荷计算；短路计算；变电所；运行方式
Abstract The coal mine ground 35KV transformer substation was designed. Design process is mainly including load calculate, the design of main electrical connection, short out calculate, electric equipment choose,lightning protection and grounding, etc. According to load statistics and the result of load calculation determine the quantity ,capacity and mode of the main voltage transformer .According to the characteristic of the coal electric system determine the main electrical connection and operation mode of the ground transformer substation .The side of 35KV is Full –bridge Connection and the bus of 6KV is single bus section .The two voltage transformers adopt the mode of split run .And according to the check–up of whole definite value and relevant data of the electric current , have chosen such electric equipment as the relay, voltage transformer ,etc. Keywords：Load calculation; short-circuit calculation; substations; operation mode
35KV变电所毕业设计任务书 一、设计原始资料 1.1某35KV变电所主要供电用户基础资料 1．工厂情况及扩建计划 工厂三班工作制。由于工厂受环境限制，有增加30% 负荷扩建可能。 2．工厂负荷性质 工厂电力负荷情况分析：铸铁车间Ⅰ为一级负荷、化工厂（转供）为二级负荷，锅炉房、铸铁车间Ⅱ、空压机站、热处理车间为二级负荷，其余车间为三级负荷；住宅区为3级负荷。工厂昼夜负荷变化较大。 1.2水文资料 1．厂区砂质粘土，土壤允许承载能力为20吨/米2。中等含水量时，实得土壤电阻率为0.8×104Ω/cm。 2．地下水位3.5~5m。 3．最热月平均温度为23℃，极端温度为38℃，极最低温度为-26.5℃。 4．本地区年雷暴日数为36.5天。
5． 最热日地下0.8m 处，土壤平均温度为19.5℃，冬季冷却 冻结深度为1.2m 。 6． 本地区夏季主导风向为西南风，最大风速为15m/s 。 1.3电气工程技术指标及各材料供应情况 由于本地区的电力供应的特定条件，供电部门要求本厂从东北方向45km 的地区变电所用35KV 的两回线路向本厂供电。该电 源短路电抗21.0)* 3(max . k X 电源出口过电流保护时间最大为2.0s 。 1.4工厂与供电部门达成的“供电协议”内容： 1． 在本厂总变电所高压侧计量。 2． 功率因数>0.92。 3． 对本厂（按大型工业用电企业基本电费）按最大需要量收 取为25.00元/KW.月,表计电价（或电度电价）为0.525元/KW.h 。大工业电价适用范围：凡以电为原动力，或以电冶炼、烘熔、熔焊、电解、电化的一切工业生产，受电变压器容量在315kVA 及以上者，均执行大工业电价。大工业电价均实行二部制电价，即按电表抄见电度计算的电度电费和按变变压器容量（或最大需量）计算的基本电费。
摘要 变电站是改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。按规模大小不同，称为变电所、配电室等。 随着现代工业的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供电的安全性、可靠性和稳定性。然而电网的安全性、可靠性和稳定性往往取决于变电站的设计和配置。出于对这几方面的综合考虑，本论文设计了一个35kV的降压变电站。 本次设计首先对负荷进行了分析与计算，根据负荷的大小选取主变压器型号，然后根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求，为各电压等级选择接线方式，在技术和经济方面进行比较，灵活选取最优的接线方式。设计中还进行了短路电流的计算与高压设备的选择与校验，如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器、电压互感器、电流互感器等。此外设计还进行了防雷保护的计算与整定来保障整个系统的安全运行。 关键词：35kV变电站，变压器，防雷保护
Abstract The substation is a place to change voltage. In order to make the electric energy transport from the power plants to distant places, the voltage must be taken rise to become high voltage, and then according to the users’demand, the voltage should be reduced correspondingly. Above the work is completed by the substation .The main equipments of substation are switchgears and transformers. According to the different scale of the substation, the place is called power substation or power distribution room,etc.. With the development of modern industry, the demand of power supply is increasingly become higher and higher, especially the power supply safety, reliability and stability. However, the security, reliability and stability of power system are often depends on the substation’s design and configuration. By considering the several aspects, this thesis de- signed a 35kV step-down substation. First, this design has carried on the analysis and calculation of the load, according to the size of the load select the main transformer model, then according to the main-wiring’s requirements of economical, reliable, and flexible to select the connection mode for different voltage level. Compare in the aspects of technology and economy, select the optimal way of wiring flexibly. The design also carried out the calculation of short-circuit current as well as the selection and checking of the high pressure equipment, such as high-voltage circuit breaker, high-voltage isolator, high-voltage fuse, voltage transformer, current transformer, etc.. In addition, this paper also including the design and setting calculation of lightning protection to guarantee the security of the whole system. Key Words:35kV substation，transformer，lightning protection
编号：SY-AQ-07311 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 煤矿地面变电所值班员岗位责 任制 Post responsibility system of on duty personnel in coal mine ground substation
煤矿地面变电所值班员岗位责任制 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。 1、地面变电所值班员必须持证上岗，无证不得上岗操作。 2、地面变电所值班员在上班期间，精神必须高度集中，必须时刻坚 守工作岗位，不得干与本职工作无关的事情，不得有闲杂人员进入 变电所，不得无故脱离工作岗位，不得早退、迟到，不得睡觉。 3、地面变电所值班员必须熟知自己的职责范围，熟知地面变电所内 15台高压开关柜、7台低压开关柜、1#、2#主变的原理、正常操作 步骤、程序及每台开关柜及变压器控制的供电系统，并了解周围环 境及相关设备的配合关系。 4、在停电检修时，值班员接到停、送电通知后，必须做好停、送电 准备工作及顺序。 5、地面变电所值班员上班期间，必须现场定时观察各个开关柜及变 压器的运行情况是否正常，并做好记录，如发现有异常现象应立即 处理，不能处理的应立即向机电队值班室汇报，由机电队安排专人
第一章矿井(区)概况 一、概述 1、目的与任务 变电所是电力配送的重要环节，也是煤矿生产供电的关键环节。变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行，为满足煤矿对生产发展的需要，提高供电的可靠性和电能质量。随着国民经济的发展，工农业生产的增长需要，迫切要求增长供电容量，拟新建35k V 变电所。变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。此设计任务旨在体现自己对本专业各科知识的掌握程度，培养自己对本专业各科知识进行综合运用的能力，同时检验本专业的学习结果,是毕业前的一次综合性训练，是对所学知识的全面检查。通过本次毕业设计，既有助于提高自己综合运用知识的能力，同时也有助于以后在工作岗位能很快的适应工作环境。 2、矿井概述： 本矿井位于七台河市茄子河区东部,地跨茄子河区、桃山区，东起铁东-新富附近，西止308省道；南自万宝村断层，北至华楠县边界。东西长40～150km，南北宽135k m左右，面积约127平方公里。百年最高洪水位0.2米,交通便利,地处山区, 所在海拔高度120M。最高年平均气温8摄氏度，月平均气温16摄氏度。该矿采用综合开拓方式，年产200万吨，服务年限为100年，瓦斯等级为2级，煤尘爆炸指数为0.15% 二、拟建变电站概况 1、本变电所电源以双回路与 5km外的电厂相连。该电厂为汽轮机发
变电站安全设计任务书 第一部分工程概况 某220kV输变电工程由湖北省电力公司建设，位于湖北省荆门市城北。包括变电站和线路两部分。其中变电站主变本期规模为1×180MV A（终期2×180MV A），采用三相三绕组有载调压变压器，三侧电压等级为220/110/10kV。220kV线路终期6回，本期2回（分别至500kV双河变、荆门电厂）。线路部分主要将220kV荆双Ⅱ回π进220kV南桥变，形成南桥变～双河变约为25km，南桥变～荆门电厂约为15.2km，新建线路部分全长约5km。工程动态总投资约7045.94万元。以该工程变电站部分为对象进行安全设计。 一、公司地理位置简介 该变电站站址位于荆门城北，距中心城区约14km，西邻207国道。站址隶属东宝区子陵镇何院村。 二、水文地质条件及气象资料 1、站址地貌 站址属丘陵地貌，地面呈缓坡状起伏。地貌形态表现为南北向山岗与冲沟相间，场地地面自然标高84.50~109.60m。现山地以旱地为主，局部有数棵杂树；冲沟地段以水田为主。 2、地质条件 本工程站址区域地震动峰值加速度为0.05g，对应地震基本烈度为6度，地震动反应谱特征周期为0.35s。 站址地基岩土分布有：人工填土；第四系全新统冲洪积粘性土；第四系残坡积粘性土及白垩-第三系紫红色砂岩。场地表层分布耕植土约0.3~0.5m。 站址挖方区为稳定岩石，属Ⅰ类建筑场地；填方区多为中软场地土，以Ⅱ类建筑场地为主。站址挖方区属抗震有利地段，填方区及半挖半填区属抗震不利地段。 3、水文条件 站址区域附近没有大的天然水体，站址汇水经自然地形汇入小沟小港，并最终排入汉江。 本工程站址地下水分布主要为上层滞水和基岩裂隙水。 地下水对混凝土结构无腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构等金属具弱腐蚀性。 4、主要建（构）筑物 本变电站站内建筑物包括：主控制楼1幢，10kV屋内配电室1幢。 全站建筑面积指标：主控制楼784m2(包括电缆层)，10kV屋内配电室421 m2，总建筑面积1205 m2。 5、气象条件 荆门气象站1958～2000年实测累年各月气象资料统计特征值见表1。 表1 荆门气象站1957～2000年累年气象资料统计特征值 序号项目单位特征值出现时间资料年限 1 多年平均气温℃16.0 1958～2000 2 多年平均气压hPa 1003. 3 1958～2000 3 多年平均风速m/s 3.2 1958～2000 4 多年平均相对湿度％74 1958～2000 5 雷暴日数 d 30. 6 1958～2000 6 历年极端最高气温℃40.0 1959.08.23 1958～2000
摘要 本设计初步设计了煤矿地面35kV变电站的设计。其设计过程主要包括负荷计算、主接线设计、短路计算、电气设备选择、继电保护方案、变电所的防雷保护与接地等。通过对煤矿35KV变电站做负荷统计，用需用系数法进行负荷计算，根据负荷计算的结果确定出该站主变压器的台数、容量及型号。用标幺值法对供电系统进行了短路电流计算，为电气设备的选择及校验提供了数据。根据煤矿供电系统的特点，制定了矿井变电所的主结线方式、运行方式、继电保护方案。其中35KV 侧为全桥接线，6KV主接线为单母分段。两台主变压器采用分列运行方式。并根据电流整定值以及相关数据的校验，选择了断路器、隔离开关、继电器、变压器等电气设备。 关键字：负荷计算; 变电站; 继电保护;运行方式
目录 摘要 (1) ABSTRACT .............................. 错误！未定义书签。 1 概述 (1) 1.1 设计依据 (1) 1.2 设计目的及范围 (1) 1.3 矿井基础资料 (1) 2 负荷计算 (4) 2.1 负荷计算的目的 (4) 2.2 负荷计算方法 (4) 2.3 负荷计算过程 (5) 2.3.1 各用电设备组负荷计算 (5) 2.3.2 低压变压器的选择与损耗计算 (8) 2.3.3 6kV母线侧补偿前总计算负荷 (11) 2.3.4 无功补偿计算及电容器柜选择 (11) 2.3.5 补偿后6kV母线侧总计算负荷及功率因数校验 . 12 3 变电所主变压器选择 (13) 3.1 变压器的选取原则 (13) 3.2 变压器选择计算 (13) 3.3 变压器损耗计算 (14) 3.4 35kV侧全矿负荷计算及功率因数校验 (15) 3.5 变压器经济运行方案的确定 (15) 4 电气主接线设计 (16) 4.1 对主接线的基本要求 (16) 4.2 本所电气主接线方案的确定 (16) 4.2.1 确定矿井35kV进线回路 (16) 4.2.2 35kV、6kV主接线的确定 (17) 4.2.3下井电缆回数的确定 (17) 4.2.4 负荷分配 (18) 5 短路电流计算 (20) 5.1 短路电流计算的目的 (20) 5.2 短路电流计算中应计算的数值 (20) 5.3 三相短路电流计算计算的步骤 (20) 5.4短路电流计算过程 (21) 5.5短路参数汇总表 (30) 5.6 负荷电流统计表 (32) 6 高压电气设备的选择 (33)
35kV 变电站设计原始数据 本次设计的变电站为一座35kV降压变电站，以10kV给各农网供电，距离本变电站15km和10km 处各有一个系统变电所，由这两个变电所用35kV双回架空线路向待设计的变电站供电，在最大运 行方式下，待设计的变电站高压母线上的短路功率为1500MVA。 本变电站有8回10kV架空出线，每回架空线路的最大输送功率为1800kVA其中#1出线和#2 出线为I类负荷，其余为U类负荷及川类负荷，Tmax=4000h,cos? =0.85。 环境条件：年最高温度42 C ;年最低温度-5 C；年平均气温25 T ;海拔高度150m 土质为粘土；雷暴日数为30 日/ 年。
35KV变电站设计 、变电站负荷的计算及无功功率的补偿 1. 负荷计算的意义和目的 所谓负荷计算，其实就是计算在正常时通过设备和导线的最大电流，有了这 个才可以知道选择多大截面的导线、设备。负荷计算是首要考虑的。要考虑很多因素才能计算出较为准确的数值。如果计算结果偏大，就会将大量的有色金属浪费，增加制作的成本。如果计算结果偏小，就会使导线和设备运行的时候过载，影响设备的寿命，耗电也增大，会直接影响供电系统的稳定运行。 2. 无功补偿的计算、设备选择 2.1无功补偿的意义和计算 电磁感应引用在许多的用电设备中。在能量转换的过程中产生交变磁场，每个周期内释放、吸收的功率相等，这就是无功功率。在电力系统中无功功率和有功功率都要平衡。有功功率、无功功率、视在功率之间相互关联。 S ,卩厂Q2 S——视在功率，kVA P――有功功率，kW Q 无功功率，kvar 由上述可知，有功功率稳定的情况下，功率因数cos ?越小则需要的无功功 率越大。如果无功功率不通过电容器提供则必须从该传输系统提供，以满足电力 线和变压器的容量需要增加的电力需求。这不仅增加了投资的供给，降低了设备的利用率也将增加线路损耗。为此对电力的国家规定：无功功率平衡要到位，用户应该提高用电功率因数的自然，设计和安装无功补偿设备，及时投入与它的负载和电压的基础上变更或切断，避免无功倒送回来。还为用户提供了功率因数应符合相应的标准，不然，电力部门可能会拒绝提供电力。所以无功功率要提高功率因素，在节约能源和提高质量具有非常重要的意义。无功补偿指的是：设备具有容性负载功率和情感力量负荷，并加入在同一电路，能量的两个负载之间的相互交换。 无功补偿装置被广泛采用在并联电容器中。这种方法容易安装并且施工周期短，成本低易操作维护。 2.2提高功率因数 P——有功功率 S1――补偿前的视在功率 S2补偿后的视在功率 Q1补偿前的无功功率 Q2补偿后的无功功率 ? 1――补偿前的功率因数角
目录
摘要 变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。变电站是把一些设备组装起来，用来切断、接通、改变或者调整电压的。在系统中，变电站成了输电和配电的集节点。 本次设计首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，确定了35kV，10kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，并进行了短路电流计算等内容，从而完成了35kV电气一次部分的设计。 关键词：主变压器，电气主接线，短路电流，电气设备
第1章概述 1.1变电站概述 变电站是电力系统的重要组成部分，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，直接影响整个电力系统的安全与经济运行。电气主接线是变电站设计的首要任务，也是构成电力系统的重要环节。电气主接线的拟订直接关系着全站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。 根据《电力系统技术规程》中的有关部分，特别是： 第1.0.2条：系统设计应在国家计划经济的指导下，在审议后的中期、长期电力规划的基础上，从电力系统整体出发，进一步研究提出系统设计的具体方案；应合理利用能源，合理布局电源和网络，使发、输、变电及无功建设配套协调，并为系统的继电保护设计，系统自动装置设计及下一级电压的系统等创造条件。设计方案应技术先进、过度方便、运行灵活、切实可行，以经济、可靠、质量合格和充足的电能来满足国民经济各部门与人民生活不断增长的需要。 第1.0.6条：系统设计的设计水平可为今后第五年至第十年的某一年，并应对过度年进行研究（五年内逐年研究），远景水平可为第10～15年的某一年，且宜与国民经济计划的年份相一致。系统设计经审查后，2～3年进行编制，但有重大变化时，应及时修改。 1.2 变电站的作用和主要设备组成 水力、火力以及和核能等发出的电能，由于经济上的原因把电压升高，用输电线送到变电站，在这里将电压降低，用输电线再送到其它变电站，或通过输电线和配电线路送到用户。这样，在变电站除了把输电线送来的电压和电流进行变换，集中和分配外，为了使电能的质量良好以及设备安全，还要进行电压调整电力潮流控制以及输配电线和变电站的保护。 1.2.1 变电站主要设备组成 变电站为了起到电能再分配的作用，有主变压器、输电线和开关设备、控制装置与互感器、避雷器、调相器设备和其它设备组成。 1.2.2 变压器 变压器是变换电压的主要设备，一般在变电站用于降低电压。变压器由单相变压器和三相变压器。一般使用经济上有利的三相变压器，单相变压器仅在高电压、大容量的500kV变电站等由于受到搬运上的限制而被采用。 1.2.3 输电线和开关设备 在变电站内汇集着许多集中和分配电力的输配电线，与主变压器一起接在母线上，在每一条线路的引出口除装设断路器和隔离开关。断路器通常用于电路的
煤矿35KV地面变电所供电系统设计毕业论文 目录 摘要............................................................ 错误!未定义书签。ABSTRACT ......................................................... 错误!未定义书签。目录........................................................................... I 第一章概述.. (1) 1.1电源 (1) 1.2基本地质气象资料 (1) 第二章负荷计算及变压器选择 (1) 2.1负荷分析 (1) 2.1.1 负荷分类 (1) 2.2负荷曲线 (1) 2.3矿井用电负荷计算 (2) 2.3.1 设备容量确定 (2) 2.3.2 需用系数的含义 (2) 2.3.3 本系统的负荷计算 (3) 2.3.4 原始资料 (5) 2.4.1 计算负荷： (8) 2.4.2 全矿负荷统计 (12) 2.5无功功率的补偿 (12) 2.6主变压器的选择 (14) 2.6.1 主变压器容量的确定 (14) 2.6.2 主变压器台数的确定 (14) 2.7全矿总负荷的计算 (15) 2.7.1 变压器损耗计算 (15) 2.7.2 全矿总负荷 (15) 第三章电气主接线的设计 (16)
3.1 电气主接线的概述 (16) 3.2电气主接线的设计原则和要求 (16) 3.2.1 电气主接线的设计原则 (16) 3.2.2 电气主接线设计的基本要求 (17) 3.3电气主接线方案的比较 (18) 第四章短路电流的计算 (21) 4.1短路电流计算的一般概述 (21) 4.1.1 短路的原因 (21) 4.1.2 短路的危害 (21) 4.1.3短路的类型 (22) 4.2短路电流计算 (22) 第五章电气设备的选择与校验 (27) 5.1高压电器设备选择的一般原则 (27) 5.1.1 按正常工作条件选择高压电气设备 (27) 5.1.2 按短路条件校验 (29) 5.2电气设备的选择和校验 (30) 5.2.1 高压断路器的选择和校验 (30) 5.2.2 低压隔离开关的选择和校验 (31) 5.2.3 电流互感器的选择及校验 (31) 5.2.4 母线 (32) 5.2.5 高压开关柜的选择 (34) 第六章导线的选择与敷设 (36) 6.1导线选择的条件 (36) 6.2电缆型号的含义 (37) 6.3导线截面的选择 (37) 6.4电缆的选择与计算 (38) 第七章主变压器的继电保护 (40) 7.1继电保护的任务和基本要求 (40) 7.2保护的装设原则 (41) 7.2.1 电力变压器应装设的保护装置 (41) 7.2.2 保护形式 (42) 7.2.3 变电所的室外布置 (46) 第二部分采区变电所 (47) 第一章采区变电所的负荷统计 (47) 第二章变压器的选择 (49) 2.1变压器的选择 (49) 第三章采区电缆的选择 (52) 3.1电缆型号的确定 (52) 3.1.1电缆选择的基本原则 (52) 3.1.2 型号的确定 (52) 3.2电缆截面的选择 (52) 3.2.1 采区变电所6kv电源，电缆的选择 (52) 3.2.2按长时允许电缆流校验电缆截面： (53) 3.2.3 按电压损失校验。 (53) 3.2.4 按热稳定条件校验。 (54)
项目设计报告 项目名称：35KV电源进线的总降变配电设计专业：电气自动化技术 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 2016年7月13日
目录 前言 (2) 一：原始资料分析 (3) 1.1负荷资料 (3) 1.2各车间和生活变电所的地理位置图 (3) 1.3电源资料 (4) 1.4气象及水文地质资料 (4) 二、负荷计算 (4) 2.1负荷计算所需公式、材料依据 (4) 2.2 各车间的计算负荷 (4) 2.3总降的负荷计算 (5) 2.4 导线选择 (7) 2.5所选变压器型号表 (8) 三、主接线方案的选定 (8) 四、短路电流的计算 (9) 4.1计算方法的选择 (9) 4.2标幺值计算 (10) 五、电气设备的选择和校验 (14) 5.1高压设备选择和校验的项目 (14) 5.2 高压设备的选择及其校验 (14) 5.3 10KV一次设备选择 (15) 六、二次保护 (15) 6.1 二次保护原理图及其展开图 (15) 6.2 二次保护的整定及其灵敏度校验 (17) 七、变电所选址及防雷保护 (18) 7.1 变电所选址 (18) 7.2 防雷保护资料分析 (20)
7.3避雷针的选择 (20) 7.5对雷电侵入波过电压的保护 (20) 前言 随着人们生活质量的日益提高，用电水平的不断上升，对电能质量的要求也日益增长。而在工厂、企业中，通过对配电系统的建立，就可以对自身整体的电能使用情况和设备运行状态做到全面了解和控制，对今后生产的调整进行有效的电力匹配，减少和杜绝电力运行中的安全隐患，提高设备运行效率，提供基础的数据依据，使整个工厂电力系统更经济、安全、可控。 供电技术是分配和合理使用电能的重要环节，本着对供电的四点要求 即：安全，应按照规范能充分保证人身和设备的安全；优质，能保证供电电压和频率满足用户需求；灵活，能满足供电系统的各种运行方式，有改扩建的可能性；经济，尽量使主接线简单、投资少、节约电能和有色金属消耗量。我们在掌握理论知识的基础上，来设计该工厂分级供电的系统设计和规划。 在设计过程中，参照工厂的原始设备资料进行负荷计算，由此得出的结果来选择确定车间的负荷级别，然后根据车间负荷及负荷级别来确定变压器台数和变压器容量，由此选择主接线方案。再通过短路电流的计算来选择高低压电器设备和电力导线等。考虑并设计防雷和接地装置。
[目录] 前言 第一篇任务书 一、设计要求 二、原始资料 三、设计任务 四、设计成果 第二篇说明书 第一章概述 第二章主接线设计方案 第三章主变台数和容量的选择 第四章所变的选择和所用电的设计 第五章短路电流计算 第六章导体及电气设备的选择. 第三篇计算书 一、主变容量的计算 二、短路电流计算 参考资料
第一篇任务书 一、设计要求 1、建立工程设计的正确观点，掌握电力系统设计基本原则和方法。 2、培养独立思考、解决问题的能力。 3、学习使用工程设计手册和其他参考书的能力，学习撰写工程设计说明书。 二、原始资料 1、某国营企业为保证供电需求，要求设计一座35KV降压变电所，以10KV电缆给各车间供电，一次设计并建成。 2、距本变电所6Km处有一系统变电所，由该变电所用35KV双回路架空线路向待定设计的变电所供电，在最大运行方式下，待设计的变电所高压母线上的短路功率为1000MVA 。 3、待设计的变电所10KV无电源，考虑以后装设的组电容器，提高功率因素，故要求预留两个间隔。 4、本变电所10KV母线到各个车间均用电缆供电，其中一车间和二车间为一类负荷，其余为二类负荷，Tmax=4000h ，各馈线负荷如表1—1
5、所用电的主要负荷见表1—2
6、环境条件 1）当地最热月平均最高温度29.9°c，极端最低温度-5.9°c，最热月地面0.8m 处土壤平均26.7°c ，电缆出线净距100mm。 2）当地海拔高度507.4m。雷暴日数36.9日/年：无空气污染，变电所地处在 P≤500m·Ω的黄土上。 三、设计任务 1、设计本变电所的主电路，论证设计方案是最佳方案，选址主变压器的容量和台数。 2、设计本变电所的自用电路，选择自用变压器的容量和台数。 3、计算短路电流。 4、选择导体及电气设备。 四、设计成果 1、设计说明书和计算书各一份 2、主电路和所用电路图各一份 第二篇说明书 第一章概述 一、设计依据 根据设计任务书给出的条件。 二、设计原则
XXXX煤矿 采区变电所设计 设计： 审核： 批准： 二0一三年二月五日
一、概况 -400西变电所位于-520水平上平台，负责-350水平变电所、西五采区、-520水平的供电，-350水平变电所负责西四采区和西三采区的供电；西五采区现有一个掘进工作面，一个采煤工作面，-520水平现有一个掘进工作面；各采区采掘均分开供电，并实行“三专两闭锁”，掘进工作面均采用双风机双电源，采区变电所设在大巷进风流中，高压供电电压为6kv，采区用电设备电压为660v，信号照明电压为127v。 二、采区设备负荷统计 1、-350水平变电所负荷统计 2、西五采区负荷统计 1、采煤设备负荷统计表
3、-520水平负荷统计
三、高压电缆截面确定 （1）-400西变电所电缆截面 按设计规定，初选MYJV 22-3×35交联聚氯乙烯干式高压电缆，其主芯线截面A=35mm 2。电缆长度为实际敷设距离1900m 的1.05倍，为1995m 。 ①按照长时允许电流校验高压电缆截面 查表得这类电缆在25°的环境中的长时允许负荷电流为I g =148A ， pj pj e x e g U k P I ηcos 3∑ = ∑ e P ——高压电缆所带的设备额定功率之和,kw ； x k ——需用系数；计算取0.5； e U ——高压电缆额定电压(V), 6000v ； pj cos ——加权平均功率因数， 0.6； pj η——加权平均效率，0.8-0.9； A U k P I pj pj e x e g 1365.61 760.55 0.90.661.7320.51.1521ηcos 3∑ ==××××= = 注：负荷统计中，包括三台水泵电机的负荷。 I g =136A<148A,故所选电缆能够满足长时工作发热需要。 ②按照经济电流密度校验高压电缆截面 24.6025 .2136 mm j I A n === ＞253mm 查表经济电流密度: 2 25.2mm A J = 所选电缆截面略小，不够经济，但能满足使用要求。
题目：220kV 降压变电所设计 一、原始资料： 1．变电所性质：区域性枢纽变电所。 2．所址条件：位于沿海大城市近郊，向市区及较大工业用户供电。所区地势属半山区，海拔300m，交通比较便利，有铁路、公路经过。最高气温+38℃, 最低温度-20℃, 年平均温度+15℃, 最大风速20m/s ，覆冰厚度10 mm，地震烈度<6级，土壤电阻率<500Ω. m ，雷电日30，周围环境较好，易受台风影响，冻土深度1 .2 m ，主导风向夏东南，冬西北。 3．负荷资料： 1）220kV侧共4回线与系统相连。 2）110kV侧共10回架空出线，负荷同时率0.85，线损率5%，cosф=0.85。 3）35kV侧共12回架空线，同时率0.85，线损率5%， cosф=0.85。
4．系统情况： 180KM 150KM 二、设计任务 1．变电站总体分析， 2．负荷计算 3．选择变压器的台数、容量、型号、参数。 4．电气主接线设计。 5．计算短路电流。 6．高低压电器设备的选择。 三、成品要求 1、说明书（附计算书）1份。 2、电气主接线图1张（2# 图纸）。 3、课程设计答辩。 附： 1、要求选择的电器设备包括： 1）220kV配电装置中的主母线、高压断路器、高压隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、接地刀闸； 2）110kV配电装置中的主母线、高压断路器、高压隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、接地刀闸； 3）35kV侧配电装置中的主母线、高压断路器、高压隔离开关、避雷器、接地刀闸。 2、要求设计：说明书书写字迹清晰、规范。电气主接线图比例合适、图面整洁、绘图规范。 3、参考资料：《发电厂电气部分》教材，熊信银主编 《发电厂电气部分课程设计参考资料》，天津大学黄纯华主编 《工业企业供电课程设计及实验指导书》，天津大学黄纯华主编 《电力工程电气设计手册》，西北电力设计院编，电力出版社1995 《电力工程电气设备手册》，西北电力设计院编，电力出版社1995， 《变电所所址选择与总布置》张玉珩，水电出版社，1986 4、课程设计说明书规格（见附录）
一、负荷计算与变压器选择 工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。 1、负荷统计 按表1-1内容，把工作面的每一种负荷进行统计。 平均功率因数计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P + + ++ + + = ... cos ... cos cos cos 2 12 2 1 1 ?? ? ? 加权平均效率计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P + + ++ + + = ...... 2 12 2 1 1η η η η 注：负荷统计表的设计参考北京博超公司的负荷统计表的设计
2、负荷计算 1）变压器需用容量 b S 计算值为： pj e x b P K S ?cos ∑= ()KVA 2）单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 714 .0286.0 3）自移式支架，各用电设备按一定顺序起动的机械化采煤工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 6 .04.0 max P ——最大一台电动机功率，kw 。
二、高压电缆选择计算和校验 1、按长时负荷电流选择电缆截面 长时负荷电流计算方法：pj pj e x e g U k P I η?cos 3103 ??= ∑ ∑e P ——高压电缆所带的设备额定功率之和kw ； （见变压器负荷统计中的结果） x k ——需用系数；计算和选取方法同前。（见变压器负荷统计中的结果） e U ——高压电缆额定电压(V) V 10000、V 6000； pj ?cos ——加权平均功率因数； （见变压器负荷统计中的结果） pj η——加权平均效率。0.8-0.9 2、电缆截面的选择 选择要求是： g y I KI ≥ ―> 长时最大允许负荷电流应满足： K I I g y ≥ ，初步筛选出符合条件的电缆 g I ——电缆的工作电流计算值，A ； y I ——环境温度为C o 25时电缆长时允许负荷电流，A ； K ——环境温度校正系数。 不同环境温度下的电缆载流量修正系数K
煤矿井下供配电设计规范目次 1总则 2井下供配电系统与电压等级3井下电力负荷统计与计算 4井下电缆选择与计算 4·1电缆类型选择 4·2电缆安装及长度计算 4·3电缆截面选择 5井下主(中央)变电所设计5·1变电所位置选择及设备布置5.2设备选型及主接线方式 6采区供配电设计 6·1采区变电所设计 6·2移动变电站 6·3采区低压网络设计 7井下电气设备保护及接地7·1电气设备及保护 7·2电气设备保护接地 8井下照明 本规范用词说明 附：条文说明 1总则
1.0.1为在煤矿井下供配电设计中贯彻执行国家有关煤炭工业建设的法律、法规和方针政策，做到技术先进、安全可靠、经济合理、节约电能和安装维护方便，特制定本规范。 1.0.2本规范适用于设计生产能力0.45Mt／a及以上新建矿井的井下供配电设计。 1.0.3煤矿井下供配电设计应从我国国情出发，依靠科学技术进步，采用国内外先进技术，经实践检验成熟可靠的新设备、新器材，提高煤炭工业的装备水平和安全管理水平。 1.0.4煤矿井下供配电设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2井下供配电系统与电压等级 2.0.1下列用电设备应按一级用电负荷设计，其配电装置必须由两回路或两回路以上电源线路供电。电源线路应引自不同的变压器和母线段，且线路上不应分接任何其他负荷。 1井下主排水泵： 2下山采区排水泵： 3兼作矿井主排水泵的井下煤水泵： 4经常升降人员的暗副立井绞车； 5井下移动式瓦斯抽放泵站。 2.0.2下列用电设备应按二级用电负荷设计，其配电装置宜由两回电源线路供电，并宜引自不同的变压器和母线段。当条件受限制时，其中一回电源线路可引自本条规定的同种设备的配电点处。 1暗主井提升设备、主井装载设备、大巷强力带式输送机、主运输用的井下电机车充电及整流设备； 2经常升降人员的暗副斜井提升设备、副井井底操车设备、元轨运输换装设备； 3供综合机械化采煤的采区变(配)电所； 4煤与瓦斯突出矿井的采区变(配)电所； 5井下移动式制氮机； 6井下集中制冷站； 7不兼作矿井主排水泵的井下煤水泵、井底水窝水泵； 8井下运输信号系统； 9井下安全监控系统分站。
广州华立科技职业学院 毕业设计（论文） 中文题目： 35KV变电所设计配置方案 英文题目：35KV substation design configuration program 学生姓名： 学号： 专业： 指导老师姓名： 论文提交时间：
内容摘要 变电所即改变电压的场所。是介于发电与用电的环节，对于电力系统的稳定性、安全性和效率有着极为重要的作用。35kV相比于110kV以及220kV来说，35kV属于小型容量的变电所。这种小型的变电所在诸如北上广深等用电量大、经济发达的一线城市已不再进行建设，但在二、三、四线城市以及农村等依旧仍将长期存在。本文依据总体情况，就县、乡（镇）以及农村35kV提出合理的设计解决方案以及适用范围。 关键字：小型化 35kV变电所设计方案
ABSTRACT The place where the voltage changes. Is between the power generation and electricity links, for the stability of the power system, safety and efficiency has a very important role. 35kV compared to 110kV and 220kV, 35kV is a small capacity of the substation. This small substation, such as Beijing , Shanghai, Guangzhou and Shenzhen and other large electricity consumption, economically developed first-tier cities are no longer construction, but in the second, third and fourth tier cities and rural areas will still exist for a long time. Based on the general situation, this paper puts forward reasonable design solution and scope of application to county, township (town) and rural 35kV. Keywords: miniaturization 35kV substation design