下载文档原格式
1 35kV变电所设计论文第一节设计方案确定变电所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上级变电所和用户的中间环节起着变换和分配电能的作用。
电气主接线是变电所的主要环节电气主接线的拟定直接关系着变电所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定是变电所电气部分投资大小的决定性因素。
本次设计为35KV海迪变电所初步设计所设计的内容力求概念清楚层次分明。
本设计在撰写的过程中曾得到老师和同事们的大力支持并提供大量的资料和有益的建议对此表示衷心的感谢。
龙矿集团基地35kV变电所于1994年投入运行主变容量为两台 2500kVA变压器主要负担社区居民生活用电企业办公用电等。
随着集团公司的飞速发展两台主变不能满足用电负荷要求附近很多企业由于受用电负荷限制不能正常生产另外由于用电负荷中心偏移压降增大用电损耗增加不能保证用户的电能质量为此拟在公司机关再建一座35kV变电所以满足机关居民生活用电和周围企业生产用电要求。
一、设计思路煤矿供电系统电压等级多为110kV、35kV、6kV等采用中性点不接地的供电方式拟建的35KV变电所从基建投资、电能损失等经济指标及电能质量、供电可靠性、配电合理性等技术指标综合分析主变压器拟采用2 台35kV三相三绕组油浸式自冷降压变压器分为三个电压等级 35KV、 10KV6kV各个电压等级均采用单母分段的主接线方式供电35kV、10kV 6kV均用于中性点不接地系统。
其中机关居民生活用电采用6.3/0.4降压变压 2 器距变电所距离较远的用电大户采用10.5/0.4的降压变压器这样能减少线路投资、降低线路损耗提高电能质量同时能够充分利用现有运行变压器减少不必要的损失。
二、主要设备设计方案 1、一次设备 1主变压器采用新型节能产品采用可调整电压的有载调压变压器SSZ11型。
2变电所内35kV配电装置采用JYNl—40.5(Z移开式交流金属封闭间隔式开关柜 6Kv、10KV配电装置采用JYN2—12移开式交流金属封闭间隔式开关柜。
35KV降压变电所课程设计目录1. 分析原始资料 (1)2.主变压器容量、型号和台数的选择 (3)2.1 主变压器的选择 (3)2.2主变台数选择 (3)2.3主变型号选择 (3)2.4主变压器参数计算 (3)3. 主接线形式设计 (5)3.1 10kV出线接线方式设计 (5)3.2 35kV进线方式设计 (5)3.3总主接线设计图 (6)4. 短路电流计算 (7)4.1 短路计算的目的 (7)4.2 变压器等值电抗计算 (7)4.3 短路点的确定 (8)4.4 各短路点三相短路电流计算 (9)4.5 短路电流汇总表 (10)5. 电气一次设备的选择 (11)5.1 高压电气设备选择的一般标准 (11)5.2 高压断路器及隔离开关的选择 (12)5.3 导体的选择 (17)5.4 电流互感器的选择 (18)5.5 电压互感器的选择 (19)6. 防雷 (21)6.1 防雷设备 (21)6.2 防雷措施 (21)6.3 变配电所的防雷措施 (22)7. 接地 (23)7.1 接地与接地装置 (23)7.2 确定此配电所公共接地装置的垂直接地钢管和连接扁钢 (23)总结 (25)致谢 (26)参考文献 (27)1. 分析原始资料1、变电站 类型：35kv 地方降压变电站2、电 压 等 级：35kV/10kV3、负 荷 情 况35kV ：最大负荷12.6MVA10kV ：最大负荷8.8MVA4、进，出线情况：35kV 侧 2回进线10kV 侧 6回出线5、系统情况：（1）35kv 侧基准值： S B =100MVA U B1=37KVΩ====×==69.131003756.1373100322221111B B B B B B S U Z KA U S I（2）10kV 侧基准值：S B =100MVA U B2=10.5KVΩ====×==1025.11005.105.55.103100322222122B B B B B B S U Z KA U S I（3）线路参数：35kv 线路为 LGJ-120，其参数为r 1=0.236Ω/kmX 1=0.348Ω/km436.0348.0236.02221211=+=+=x r z Ω/kmZ=z 1*l=0.436*10=4.36Ω318.069.1336.41*===B Z Z Z 6、气象条件：最热月平均气温30℃变电站是电力系统的需要环节，它在整个电网中起着输配电的重要作用。
目录前言 (2)摘要 (3)第一章设计任务书 (4)第一节变电站概况 (4)第二节负荷情况 (4)第三节负荷类型 (5)第四节设计成果 (5)第二章设计说明书 (7)第一节负荷计算 (7)第二节变电所主变压器的选择 (7)第四节变电所主接线方案的选择 (11)第五节短路电流的计算 (20)第六节变电所一次设备的选择校验 (22)第七节配电装置的规划 (26)第八节继电保护的配置 (28)第九节防雷保护的设计 (34)第三章设计计算书 (37)结束语 (40)参考文献 (41)英文翻译 (44)附变电站主接线图及继电保护接线图（见图纸）前言毕业设计和毕业论文是本科生培养方案的重要环节，学生通过毕业设计，旨在培养学生综合运用所学的基本理论和方法解决实际问题的能力，提高学员实际操作的技能以及分析思维能力，使学员能够掌握文献检索、研究分析问题的基本方法，提高学员阅读外文本书刊和进行科学研究的能力，在作毕业论文的过程中，所学知识得到疏理和运用，它即是一次检阅，又是一次锻炼。
我毕业设计的课题是《110kv降压变电站电气一次部分设计》。
电能生产的特点是发电、变电、输电和用电是在同一时刻完成的，具有同时性。
110kv降压变电站作为供用网络中重要的变电一环，它设计质量的好坏直接关系到该地区的用电的可靠性和地区经济的发展，同时也影响到该地区的用电可靠性和地区的经济发展，以及工农业生产和人民生活。
本次设计根据有关规定，依据安全、可靠、优质、经济、合理等的要求，为保证对用户不间断地供给充足、优质又经济的电能设计方案。
由于水平有限及时间仓促等原因，设计中存在着许多不足和失误，敬请各位老师批评指正，谢谢！摘要由于某地区电力系统的发展和负荷增长，拟建一座110KV 变电站，向该地区用35KV和10KV两个电压等级供电。
设计要求采用35KV出线6回，10KV出线7回。
基于上述条件，变电站的设计在满足国家设计标准的基础上，尽量考虑当地的实际情况。
1 绪论 (1)2 负荷计算与变压器选择 (3)2.1负荷分级与负荷曲线 (3)2.1.1 供电负荷分级及其对供电的要求 (3)2.1.2 负荷曲线 (3)2.2 矿井用电负荷计算 (4)2.2.1 设备容量确定 (4)2.2.2 需用系数的含义 (5)2.2.3 需用系数法计算电力负荷 (5)2.3 功率因数的改变 (9)2.4 主变压器的选择 (10)2.4.1 变电站主变压器容量的确定 (10)2.4.2 主变压器台数的确定 (10)2.4.3 主变压器损失计算 (11)2.4.4 主变压器选型 (11)2.5 全矿年电耗与吨煤电耗 (12)3 供电系统的确定与短路计算 (13)3.1 短路电流的分类与计算目的 (13)3.1.1 短路的原因 (15)3.1.2 短路的种类 (15)3.1.3 短路的危害 (15)3.1.4 短路电流计算的目的 (15)3.1.5 短路电流计算的标幺值法 (15)3.2 短路电流计算 (16)3.2.1 计算各元件的电抗标幺值 (16)3.2.2 短路电流计算 (17)3.2.3 短路电流的限制及限流电抗器的选择 (21)3.2.4 电抗器的选择 (21)3.3 井花沟矿供电系统简图 (22)3.3.1 主接线形式 (22)3.3.2 单元接线 (22)3.3.3 桥形接线 (23)3.3.4 单母线分段式接线 (24)4 设备选型 (26)4.1 35kv设备选型 (26)4.1.1 35kv架空线、母线的选择 (26)4.1.2 电压互感器、熔断器的选择 (27)4.1.3 电流互感器的选择 (28)4.1.4 35kv避雷器选择 (28)4.1.5 带接地刀闸的隔离开关选型 (28)4.1.6 隔离开关的选择 (29)4.1.7 35kv断路器的选择 (29)4.2 6kv电气设备的选择 (31)4.2.1 母线的选择 (31)4.2.2 母线瓷瓶及穿墙套管 (32)4.3.3 断路器选择 (33)4.2.4 隔离开关选择 (33)4.2.5 电流互感器的选择 (34)4.2.6 下井电缆型号及截面的选择 (34)4.2.7 电压互感器的选择 (35)4.2.8 配电柜的选择 (35)5 继电保护方案及调整 (38)5.1 概述 (38)5.2 继电保护的优化配置及整定原则 (39)5.3 供电系统继电保护配置情况 (39)5.4 35kv进线保护 (39)5.4.1 限时速断保护的整定计算 (39)5.4.2 过流保护的整定计算 (40)5.4.3 35kv母线开关保护 (41)5.5主变器保护 (41)5.5.1 主变差动保护 (41)5.5.2 主变过流保护 (43)5.5.3 主变过负荷保护 (44)5.6 6kv母联保护 (44)5.7 各6kv出线保护 (44)6 变电所室内外布置 (46)6.1 电气总平面布置的特点 (46)6.2 变电站土建要求 (46)6.3 电气照明 (48)7 防雷保护及措施 (49)7.1 变电所的防雷 (49)7.1.1 变电所的防雷设计原则 (49)7.1.2 变电所主要防雷设备 (49)7.1.3 防雷设计基本经验 (49)7.1.4 变电所的防雷设计 (50)7.2 变电所的接地设计 (52)7.2.1 设计原则 (53)7.2.2 简单接地设计 (53)致谢 (54)参考文献 (55)1 绪论井花沟矿是淮北矿业集团下属一个子矿，位于安徽省淮北市。
目录前言 (5)内容提要 (6)第一篇电气一次部分初步设计 (7)一、总体分析 (7)二、负荷分析 (8)第一章变压器选择 (8)一、负荷计算 (8)二、所用变压器台数、容量和型式的确定 (9)第二章电气主接线设计 (10)一、主接线应满足的三项基本要求 (10)二、35KV主接线设计 (11)三、站用电接线 (12)第三章短路电流的计算 (13)一、计算短路电流的目的 (13)二、短路类型说明 (14)三、短路计算数据说明 (14)四、规定说明 (14)五、短路计算点的选择 (14)六、短路计算方法 (14)第四章主要电气设备的选择 (14)一、一般原则 (15)二、技术条件 (15)三、环境条件 (16)四、环境保护 (16)第一节高压断路器的选择 (16)一、参数选择 (16)二、型式选择 (16)三、关于开关能力的几个问题 (17)第二节隔离开关的选择 (17)一、隔离开关的配置 (17)二、型式选择 (18)三、操作机构选择 (18)四、机械荷载 (19)五、关于开断小电流 (19)第三节母线的选择 (19)一、硬导体的选择 (19)二、常用导体形式 (20)三、导体截面的选择和校验 (21)第四节避雷器的选择 (22)一、直击雷的过电压保护 (23)二、雷电侵入波的过电压保护 (23)三、避雷器的配置 (23)第五节电流互感器的配置和选择 (23)一、电流互感器的配置原则 (23)二、电流互感器的选择 (24)第六节电压互感器的配置和选择 (26)一、电压互感器的配置原则 (26)二、电压互感器的选择 (26)第七节各主要电气设备选择结果一览表 (29)一、断路器选择结果 (29)二、隔离开关选择结果 (29)三、电压互感器选择结果 (30)四、电流互感器选择结果 (30)五、母线选择结果 (31)六、避雷器选择结果 (31)第五章配电装置设计 (31)一、总的原则 (32)二、设计要求 (32)三、分类及特点 (32)四、配电装置的型式选择 (33)五、布置及安装设计的具体要求 (33)第二篇主要电气设备选择计算书 (36)第一章主变压器容量的选择 (36)一、变压器容量的选择 (36)第二章短路电流计算 (37)第三章电气设备的选择 (39)第一节高压断路器的选择 (39)第二节高压隔离开关的选择 (42)第三节电压互感器的选择 (44)第四节电流互感器的选择 (45)第五节母线的选择 (47)小结 (50)参考文献 (51)前言毕业设计是电力系统及其自动化专业教学计划中的很重要的环节。
![35KV变电站毕业设计论文[完整版]](https://img.taocdn.com/s1/m/8279d711482fb4daa58d4b50.png)
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Ⅱ类负荷及Ⅲ类负荷，Tmax=4000h,cos φ=0.85。
环境条件：年最高温度42℃；年最低温度-5℃；年平均气温25℃；海拔高度150m；土质为粘土；雷暴日数为30日/年。
35KV变电站设计一、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。
22=+S P QS——视在功率，kVAP——有功功率，kWQ——无功功率，kvar由上述可知，有功功率稳定的情况下，功率因数cosφ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。
摘要本次设计以10KV站为主要设计对象，分为任务书、计算说明书二部分，同时附有1张电气主接线图加以说明。
该变电站设有2台主变压器，站内主接线分为35 kV、和10 kV两个电压等级。
两个电压等级均单母线分段带旁路母线的接线方式。
本次设计中进行了电气主接线图形式的论证、短路电流计算、主要电气设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器）。
关键词：变电所短路电流电气主接线目录第一章分析原始资料------------------------------------------------4第二章主变压器容量、型号和台数的选择-------------------------------6第一节主变台数的选择-----------------------------------------6 第二节主变容量的选择-----------------------------------------6 第三节主变型号的选择---------------------------------------- 6 第四节主变压器参数的计算-------------------------------------6 第三章电气主接线设计-----------------------------------------------7 第一节 10kV出线接线方式设计----------------------------------7 第二节 35kv进线方式设计--------------------------------------7 第三节主接线设计图-------------------------------------------7 第四章短路电流计算-------------------------------------------------9 第一节短路计算的目的------------------------------------------9 第二节变压器等值电抗计算--------------------------------------9 第三节短路点的确定--------------------------------------------9 第四节各短路点三相短路电流计算-------------------------------11第五节短路电流汇总表-----------------------------------------12 第五章一次电气设备的选择---------------------------------------13 第一节高压电气设备选择的一般标准----------------------------13 第二节高压断路器及隔离开关的选择 ---------------------------14 第三节导体的选择--------------------------------------------17 第四节电流互感器的选择---------------------------------------18 第五节电压互感器的选择----------------------------------------19 第六节支持绝缘子和穿墙套管的选择------------------------------20第一章 分析原始资料1、变电站 类型：35kv 地方降压变电站2、电 压 等 级：35kV/10kV3、负 荷 情 况35kV ：最大负荷MVA 10kV ：最大负荷8.8MVA4、进，出线情况：35kV 侧 2回进线 10kV 侧 6回出线 5、系统情况：（1）35kv 侧基准值： S B =100MVA U B1=37KVΩ====×==69.131003756.1373100322221111BB B B B B S U Z KAU S I（2）10kV 侧基准值：S B =100MVA U B2=10.5KVΩ====×==1025.11005.105.55.103100322222122BB B B B B S U Z KAU S I（3）线路参数：35kv 线路为 LGJ-120，其参数为r 1Ω/kmX 1Ω/km436.0348.0236.02221211=+=+=x r z Ω/kmZ=z 1*Ω318.069.1336.41*===B Z Z Z 6、气象条件：最热月平均气温30℃变电站是电力系统的需要环节，它在整个电网中起着输配电的重要作用。
1 绪论XXXX矿是XXX矿业集团下属一个子矿，位于XXXXXX。
其设计生产能力、入洗能力均达90万吨/年。
矿井位于煤田东部，井田面积22.3平方公里，现在部分设备正处于更新中，其属于厚砾石层覆盖区，比较突出的采煤技术是单体支柱放顶煤开采，井深约在400米左右，由于其地下水丰富，该矿总共配有12台大型潜水泵，由于大型潜水泵的使用，其年耗电量大大增加。
按其采煤量计算耗电总耗电时间是4000h/年。
XXXX矿供电系统由三条35kv进线供电。
其矿内变配电所占地约2200平方米，三条进线分别到所内室外三个35/6kv主变压器，平常起用一台主变，地下水丰富的夏季一般开两台主变，室外部四脚分别设置四个15米高的避雷器。
采用单母分段的主接线形式，主母线分为三段，每段母线间以断路器隔开．使用高压六氟化硫断路器，稳定性及灭弧能力较高。
表1-1 全矿负荷统计及相关数据设备名称负荷等级电压v线路类型电机型式单机容量kv安装/工作台数工作设备总容量kw需用系数K x功率因数cos离35kv变电所的距离km主井提升1 6000 C Y 1400 2/1 1400 0．87 0．84 0．4 副井提升1 6000 C Y 1000 2/1 1000 0．85 0．82 0．4 扇风机 11 6000 K T 800 2/1 800 0．87 0．82 2．4 扇风机 21 6000 K T 800 2/1 800 0．87 0．82 2．2 压风机 1 6000 K T 300 5/3 900 0．86 0．86 0．2 地面低压1 380 C 1350 1250 0．76 0．82 0．05 机修厂3 380 C 450 450 0．60 0．75 0．3综 采 车 间3 380 C 480 480 0．70 0．78 0．6 洗煤厂 2 380 K 1200 0．76 0．84 0．5 大汪村 3380 K450 0．80 0．80 2．5排水泵 1 6000 C X 680 12/4 2720 0．86 0．86 0．8 井 下 低 压2660 CX2600 0．72 0．78矿井年产量：110万吨 井筒深度： 0.4km ， 服 务 年 限：100年 该矿井为地下水丰富矿井。
目录1 概述 (3)1.1 设计依据 (4)1.2 设计范围 (4)1.3 基础资料 (4)2 负荷计算 (5)2.1 负荷计算的目的和意义 (5)2.2 负荷计算方法 (6)2.3 负荷计算过程 (7)2.3.1 各用电设备组负荷计算 (8)2.3.2 无功补偿计算及电容器柜选择 (9)2.3.3 补偿后6kV母线侧总计算负荷及功率因数校验 (9)3 变电所主变压器选择 (10)3.1 变压器的选取原则 (10)3.2 变压器选择计算 (11)3.3 变压器损耗计算 (11)3.4 35kV侧全矿负荷计算及功率因数校验 (12)3.5 变压器经济运行方案的确定 (12)4 电气主接线设计 (13)4.1 对主接线的基本要求 (13)4.2变电所高压侧的主接线方式 (14)4.2.1 线路－变压器组 (14)4.2.2 桥式接线 (15)4.3 6-10kV配电系统接线方式 (16)4.4 本所电气主接线设计方案 (18)4.4.1 确定矿井35kV进线回路 (18)4.4.2 35kV、6kV主接线的确定 (18)5 短路电流计算 (19)5.1 短路电流计算的目的 (19)5.2 短路电流计算中需要计算的数值 (19)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 (22)5.5 短路参数汇总表 (35)5.6负荷电流统计表 (37)6供电系统电气设备的选择 (37)6.1 高压电器设备选择的一般原则 (38)6.2 高压开关设备的选择及校验 (39)6.2.1 断路器的选择及校验 (39)6.2.2 本所断路器的选择及校验 (39)6.2.3 隔离开关的选择及校验 (41)6.2.4 限流电抗器的选择 (43)6.2.5 高压熔断器的选择 (44)6.3 仪用互感器的选择及校验 (45)6.3.1 电流互感器的选择及校验 (45)6.3.2 电压互感器的选择及校验 (46)6.3.3 避雷器选择 (47)1 概述1.1 设计依据1、中华人民共和国建设部及国家技术监督局联合发布的《矿山电力设计规范》。
35KV供电设计毕业论文目录1 绪论 (1)1.1灵北基本情况简介 (1)1.2灵北煤矿原始情况 (1)1.2.1 地面用电负荷统计 (1)1.2.2 井下采区设计原始资料 (2)2 灵北35KV煤矿供电设计方案及论证 (5)2.1灵北煤矿总体设计方案 (5)2.2方案的可行性论证 (5)2.2.1 技术方面论证 (5)2.2.2 经济方面论证 (6)3 矿井地面变电所设计 (7)3.1地面用电负荷计算 (7)3.2地面变电所位置选择 (10)3.3地面变电所的主接线 (11)3.3.1 35kV侧主接线 (11)3.3.2 10kV侧主接线 (12)4 井下中央变电所及供电设计 (15)4.1井下电力负荷计算 (15)4.1.1 井下负荷的计算方法 (15)4.2.2 井下负荷的计算 (16)4.3井下中央变电所位置选择原则 (17)4.4井下中央变电所主接线 (18)5 短路电流计算 (20)5.1短路电流计算选择 (20)5.2计算短路电流的目的 (20)5.3三相短路电流的计算方法 (21)5.3.1 电源为无限容量时的短路电流计算 (21)5.3.2 电源为有限容量时的短路电流计算 (22)5.4短路电流计算 (23)6 设备选择 (30)6.1一般的选择方法 (30)6.2短路动、热稳定性校验原则 (31)6.3变压器选择 (31)6.4地面设备选择举例 (31)6.4.1 35kV设备的选择 (32)6.4.2 10kV设备的选择 (34)6.5井下设备选择 (35)6.5.1 电缆选择计算 (35)6.5.2 井下开关选择 (37)7 保护装置 (38)7.1继电保护装置 (38)7.2防雷保护及接地 (39)7.2.1 变电所防雷装置 (39)7.2.2 地面变电所保护接地网 (40)7.2.3 井下保护接地网 (40)8 结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)摘要本设计是在煤矿实习的基础上完成的。
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 . 123 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)6.1 高压电气设备选择原则 (33)6.2 高压开关设备的选择及校验 (34)6.2.1 高压断路器的选择及校验 (34)6.2.2 本所断路器的选择及校验 (34)6.2.3 隔离开关的选择及校验 (36)6.2.4 限流电抗器的选择 (38)6.2.5 高压熔断器的选择 (40)6.3 互感器和避雷器的选择及校验 (41)6.3.1 电流互感器的选择及校验 (41)6.3.2 电压互感器的选择及校验 (42)6.3.3 35kV避雷器选择 (42)6.4 6kV高压开关柜的选择 (43)6.5 电力线路的选择 (44)6.5.1 35kV输电线路及母线的选择与校验 (44)6.5.2 6kV母线、电缆及架空线的选择 (46)6.5.3 母线支柱绝缘子、穿墙套管及室外构架的选择 . 536.6 设备选择汇总表 (55)7 继电保护方案的初步拟定 (58)7.1 变电所各断路器过流保护的设置与配合 (58)各断路器编号如图4-5所示 (58)7.1.1 QF1、QF2、QF3断路器保护的设置与配合 (58)7.1.2 QF4、QF5断路器上保护的设置与配合 (58)7.1.3 各６KV低压馈出线断路器的设置与配合 (59)7.1.4 6KV联络开关（QF8）的保护设置与配合。
(59)7.2 变压器的保护设置 (59)7.2.1 变压器的气体保护 (59)7.2.1 变压器的差动保护 (60)7.2.3 变压器过负荷保护 (60)7.2.4 变压器的过流保护 (60)8 变电所的防雷与接地 (61)8.1 变配电所的防雷设计 (61)8.1.1 变电所的防雷措施 (61)8.2 接地装置的设计及计算 (64)8.2.1 保护接地方案设计 (64)8.2.2 保护接地装置计算 (64)结论 (66)致谢 (67)参考文献 (68)前言本设计的目的是通过本次设计巩固所学的专业知识，培养分析问题、解决问题的能力及实际工程设计的基本技能。
电力是现代煤矿的动力，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。
由于煤矿生产条件的特殊性，对供电系统有特殊的要求，尤其是煤矿地面供电系统作为整个煤矿供电开端，对整个煤矿供电的安全，可靠，经济具有举足轻重的作用。
本论文根据变电所的设计原则，围绕某矿井35KV变电所设计这一课题展开了全面的设计与研究，主要完成以下工作：针对矿井负荷的用电要求，根据需要系数法进行了负荷计算。
据此对主变压器进行选择，并进行无功补偿。
根据变电所主接线的设计原则，对变电所的主接线进行设计：高压35kV采用全桥接法,6kV母线采用单母分段接线形式。
采用标幺值法对供电系统进行了短路计算。
按安装地点、运行环境和使用要求对电气设备的规格型号进行选择，并对它们进行动稳定和热稳定校验。
为了在供配电系统发生故障时，能够自动地、迅速地、有选择地将故障设备从系统中切除，以免事故的扩大，在论文中对变电所继电保护进行了设计。
防雷保护是变电所保护中不可缺少的一项保护措施，本文采用了在线路上安装阀型避雷器对其进行防雷保护，并在变电所装设避雷针。
1 概述1.1 设计依据1、中华人民共和国建设部及国家技术监督局联合发布的《矿山电力设计规范》。
2、中华人民共和国电力公司发布的《35kV～110kV无人值班变电站设计规程》。
3、电力工程电气设计手册（电气一次部分）。
4、煤矿电工手册（地面供电部分）。
1.2 设计目的及范围本设计的目的是通过本次设计巩固所学的专业知识，培养分析问题、解决问题的能力。
本论文的设计范围包括：（1）对变电所的主接线进行设计：（2）对电气设备的规格型号进行选择。
（3）变电所继电保护设计。
（4）变电所防雷保护设计。
1.3 矿井基础资料1、本矿概况本矿井为年产60万吨的高沼气矿井，分主、副两井，为立井开掘，一水平井深250m，预期服役年限为80年。
主副两井距离为80m，距35kV变电所距离均为0.2km。
2、供用电协议矿井地面变电所距上级变电所6km，采用双回路架空线供电，已知上级变电所最大运行方式下的系统阻抗为0.36，最小运行方式下的系统阻抗为0.69。
35kV过流整定时限为3s。
电费收取方法采用两部电价制收费，在变电所35kV侧进行计量，固定部分按主变压器容量收费，每千瓦每月5元，流动部分为每千瓦5分。
3、自然条件（1）日最高气温43℃，日最低气温-17℃。
（2）土壤温度27℃（最热日）。
a（3）冻土层厚度为0.55m，变电所土质为沙质粘土。
（4）本矿主导风向为西北方向，最大风速为26m/s。
（5）地震烈度为7度。
4、原始负荷资料负荷资料见表1-1 全矿电力负荷统计表。
本科毕业论文3编号 设备名称 电压（kV ）电机 型号 电机容量(kW) 安装台数 设备容量（kW ） 需要系数 k d 功率因数cos φ tan φ 离地面变电所的距离（km ）备 注安装容量工作容量1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 主提升机 6 绕线 800 1/1 800 800 0.89 0.83 0.67 0.2 离副井80m2 副提升机 6 绕线 630 1/1 630 630 0.80 0.80 0.75 0.23 主扇风机 6 同步 1000 2/1 2000 1000 0.83 -0.90 -0.48 1.2 cos φ超前4 压风机 6 同步 250 3/2 750 500 0.80 -0.90 -0.48 0.2 cos φ超前5 矿综合厂 0.38 330 290 0.62 0.80 0.75 0.5 3类负荷6 机修厂 0.38 620 550 0.52 0.75 0.88 0.25 3类负荷7 选煤厂 0.38 800 650 0.75 0.78 0.80 0.458 地面低压 0.38 800 700 0.70 0.75 0.88 0.05 变压器在所内，生产负荷占75% 9 井下主排水泵 6 鼠笼 500 4/2 2000 1000 0.85 0.85 0.62 0.5 井下6kV 电缆长14km 10 一采区 6 680 650 0.65 0.78 0.80 11 二采区 6 1100 950 0.70 0.76 0.86 12 井底车厂 0.66 165 165 0.70 0.75 0.88 13 工人村 0.38 450 360 0.85 0.81 0.72 1.5 3类负荷 14支农0.383103100.800.800.752.53类负荷2 负荷计算2.1 负荷计算的目的为一个企业或用电户电，首先要解决的是企业要用多少度电，或选用多大容量的变压器等问题，这就需要进行负荷的统计合计算，为正确地选择变压器容量与无功补偿装置、选择电气设备与导线、以及继电器保护的整定等提供技术参数。
负荷计算的目的是为了解用电情况，合理选择供配电系统的设备和元件，如导线、电缆、变压器等。
负荷计算过小，则依此选用的设备和载流部分有过热的危险，轻者使线路和配电设备寿命降低，重者影响供电系统的安全运行。
负荷计算偏大，则造成设备的浪费和投资的增大。
为此，正确的负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。
2.2 负荷计算方法供电设计常用的电力负荷计算方法有需用系数法、二项系数法、利用系数法、和单位产品电耗法等。
需用系数法计算简便，对任何性质的企业负荷均适用，且计算结果基本上符合实际。
公式简单，计算方便只用一个原始公式∑=N d ca P K P 就可以表征普遍的计算方法。
该公式对用电设备组、车间变电站乃至一个企业变电站的负荷计算都适用。
对不同性质的用电设备、不同车间或企业的需用系数值，经过几十年的统计和积累，数值比较完整和准确，查取方便，因而为我国设计部门广泛采用。
本设计采用需要系数法进行负荷计算，步骤如下： 1、用电设备组计算负荷的确定用电设备组是由工艺性质相同需要系数相近的一些设备合并成的一组用电设备。
在一个车间中可根据具体情况将用电设备分为若干组，在分别计算各用电设备组的计算负荷。
其计算公式为：∑=N d ca P K P ，kWϕtan ca ca P Q = , kvar （2-1）22caca ca Q P S +=，kVA式中ca P 、ca Q 、ca S ——该用电设备组的有功、无功、视在功率计算负荷； ∑N P ——该用电设备组的设备总额定容量，kW ；ϕtan ——功率因数角的正切值；d K ——需要系数，由表1-1查得。
