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变电所设计课程设计《矿山电工学》课程设计说明书设计题目: 35/6kv变电所设计助学院校: 河南理工大学自考助学专业: 机电设备与管理姓名: 聂梦栩自考助学学号: 040213200192 成绩: 指导教师签名:河南理工大学成人高等教育2O14 年 10 月 31 日目录摘要 (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 (4)1.3 各低压变压器的选择与损耗计算 (6)1.3.1 机修厂、工人村与支农变压器 (6)1.3.2 地面低压动力变压器 (6)1.3.3 洗煤厂变压器 (6)1.3.4 各变压器功率损耗计算 (6)1.4 计算6kV母线上补偿前的总负荷并初选主变压器 (7)1.5 功率因数补偿与电容器柜选择 (8)1.5.1 选择思路 (8)1.5.2 无补偿时主变压器的损耗计算 (8)1.5.3 35kV侧补偿前的负荷与功率因数 (9)1.5.4 计算选择电容器柜与实际补偿容量 (9)1.5.5 补偿后6kV侧的计算负荷与功率因数 (10)1.5.6 补偿后主变压器最大损耗计算 (10)1.5.7 补偿后35kV侧的计算负荷与功率因数校验 (10)1.6 主变压器校验及经济运行方案 (11)1.7 全矿电耗与吨煤电耗计算 (11)1.8 拟定绘制矿井地面供电系统一次接线图 (12)第二章供电系统短路电流计算 (14)2.1 概述 (14)2.2 选取短路计算点并绘制等效计算图 (15)2.3 计算各元件的标么电抗 (16)2.3.1 电源的电抗 (16)2.3.2 变压器电抗 (16)2.3.3 线路电抗 (17)2.4 计算各短路点的短路参数 (17)2.4.1 K35点短路电流计算 (18)2.4.2 K66点短路电流计算 (18)K点短路电流计算（折算到6kV侧） (19)2.4.3'212.4.4 井下母线短路容量计算（K7点） (20)2.5 设计计算选择结果汇总 (23)第三章35kV高压电气设备选择 (24)3.1 概述 (24)3.2 高压断路器的选择 (24)3.2.1 按当地环境条件校验 (24)3.2.2 按短路条件校验 (25)3.3 隔离开关的选择 (25)3.4 电流互感器选择 (26)3.5 电压互感器的选择 (27)3.6 35kV避雷器的选择 (28)3.7 6kV电气设备选择 (28)3.7.1 开关柜方案编号选择 (28)3.7.2 高压开关柜校验 (29)3.7.3 36kV母线选择 (30)3.7.4 6kV支柱绝缘子的选择 (31)3.7.5 穿墙套管的选择 (31)3.8 动稳定校验 (32)3.9 热稳定校验 (32)3.10 选择结果汇总 (33)3.10.1 35kV电气设备 (33)3.10.2 6kV电气设备 (33)第四章电力线路选择 (35)4.1 概述 (35)4.2 35kV电源架空线路选择 (35)4.2.1 架空导线型号选择 (35)4.2.2 按经济电流密度初选导线截面 (36)4.2.3 按长时允许负荷电流校验导线截面 (36)4.2.4 按机械强度校验导线截面 (37)4.3 主、副井提升机6kV电缆线路选择 (37)4.3.1 6kV电缆型号选择 (37)4.3.2 按经济电流密度选择主井、副井6kV电源电缆电截面 (37)4.3.3 按长时允许负荷电流校验 (38)4.3.4 按允许电压损失校验电缆截面 (38)4.3.5 按短路电流校验电缆的热稳定 (38)4.4 6kV下井电缆选择 (39)4.4.1 6kV下井电揽型号选择 (39)4.4.2 按经济电流密度选择下井电缆截面 (40)4.4.3 按长时允许负荷电流校验 (40)4.4.4 按允许电压损失校验电缆截面 (40)4.4.5 按短路电流校验电缆的热稳定 (41)4.5 压风机等其他负荷组6kV电缆线路选择 (41)4.6 扇风机1等其他负荷组6kV架空线路选择 (42)4.6.1 扇风机1架空导线型号选择 (42)4.6.2 按经济电流密度初选导线截面 (42)4.6.3 按长时允许负荷电流校验导线截面 (42)4.6.4 按允许电压损失校验导线截面 (43)4.6.5 按机械强度校验导线截面 (43)4.7 选择计算结果汇总 (43)课程设计的收获和建议 (48)参考文献 (48)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1-1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。
湖南科技大学毕业设计（论文）题目110-35-6.3KV变电所设计作者学院信息与电气工程学院专业电气工程及自动化学号指导教师二〇一三年五月二十四日湖南科技大学毕业设计（论文）任务书信息与电气工程学院电气工程及其自动化系（教研室）系（教研室）主任:（签名）年月日学生姓名学号: 专业:1 设计（论文）题目及专题：110/35/6.3kV变电所设计2 学生设计（论文）时间：自 2013 年 2 月 28 日开始至 2013 年 5 月 24 日止3 设计（论文）所用资源和参考资料：电源和用户资料，供电技术，计算机在厂矿供电中的应用，电气工程设计手册，工厂供电。
4 设计（论文）应完成的主要内容：（1）变电所概况说明；（2）负荷计算与功率因数补偿；（3）变压器选择；（4）供电系统主接线方案选择（5）短路电流计算；（6）供电线路选择；（7）主要电气设备选择；（8）继电保护方案设计；（9）防雷设计；（10）接地及其他。
5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：1）论文，严格按照《湖南科技大学本科生毕业设计（论文）工作规范》的有关要求打印装订。
2）主接线原来图。
6 发题时间： 2013 年 2 月 28 日指导教师：（签名）学生：（签名）湖南科技大学毕业设计（论文）指导人评语[主要对学生毕业设计（论文）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价]指导人：（签名）年月日指导人评定成绩：湖南科技大学毕业设计（论文）评阅人评语[主要对学生毕业设计（论文）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价]评阅人：（签名）年月日评阅人评定成绩：湖南科技大学毕业设计（论文）答辩记录日期：学生：学号：班级：题目：提交毕业设计（论文）答辩委员会下列材料：1 设计（论文）说明书共页2 设计（论文）图纸共页3 指导人、评阅人评语共页毕业设计（论文）答辩委员会评语：[主要对学生毕业设计（论文）的研究思路，设计（论文）质量，文本图纸规范程度和对设计（论文）的介绍，回答问题情况等进行综合评价]答辩委员会主任：（签名）委员：（签名）（签名）（签名）（签名）答辩成绩：总评成绩：摘要变电所是一个电源汇集、电力分配和电压升降的场所，直接影响着整个的电力系统经济和安全运行，成为联系用户与发电厂的中间重要环节，其作用是分配与变换电能吃。
目录0前言 (1)1概述 (2)2负荷统计、主变压器选择 (4)2.1变电所位置确定 (4)2.2变电所的主接线 (5)2.3负荷统计 (6)2.4静电电容器补偿 (9)2.5主变压器选择 (10)3短路电流计算 (12)3.1概述 (12)3.2短路电流计算 (12)4高低压电气设备选择 (26)4.1概述 (26)4.2高低压电气设备选择要求 (26)4.3高压电气设备选择 (28)5高低压导线及电缆截面选择 (38)5.1概述 (38)5.2导线和电缆形式的选择 (38)5.3导线及电缆截面选择条件 (39)5.4导线截面选择及校验 (40)6变电所的继电保护 (43)6.1概述 (43)6.2电力变压器的继电保护 (45)6.3电力线路的继电保护 (49)7变电所的二次回路 (51)7.1操作电源 (51)7.2断路器的控制与信号回路 (51)7.3中央信号装置 (52)结束语 (53)参考文献 (54)本设计是电气专业的学生在整个教学过程中最后的综合性实践环节，是学生在毕业之前的一项综合性技能的训练。
对学生的职业能力培养和实践技能训练具有相当重要的意义。
因此，毕业设计应体现出专业培养目标和有关业务知识，能力培养和技能训练方面的要求。
变电所是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个地电力系统的安全与经济运行，事故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(所)电气设备的选择，配电装置的布置，自动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。
本次毕业设计为35/6kV变电所设计，所设计的内容力求概念清楚，层次分明。
本次毕业设计为35/6kV变电所的设计，本次毕业设计进行了变电所位置确定、负荷统计、主变压器选择、静电电容器补偿等。
本次毕业设计应掌握以下知识与技能：1)学习和掌握变电所电气部分设计的基本方法。
课程设计报告书课程名称：《发电厂变电站电气设备》课题名称：35KV企业变电所电气部分初步设计系部名称：电气自动化系专业：电力系统自动化技术班级：姓名：学号：指导老师：前言本文是根据中华人民国电力公司发布的《35KV～110KV无人值班变电所设计规程》编写的。
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（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。
本次设计为35KV变电站电气部分初步设计，共分为任务书、说明书、计算书三部分，所设计的容力求概念清楚，层次分明。
本文在撰写的过程中，曾得到老师和同学的支持，并提供大量的资料和有益的建议，对此表示衷心的感谢。
由于我本人还是学生，没有接触过这方面的事，对变电站的设计还比较陌生，所以在设计中不免有很多不妥当之处，还忘老师批评指正。
[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 。
《矿山电工学》课程设计说明书设计题目: 35/6kv变电所设计目录摘要...................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章负荷计算与功率因数补偿 (5)概述 (5)计算各组负荷与填表 (7)各低压变压器的选择与损耗计算 (9)机修厂、工人村与支农变压器 (9)地面低压动力变压器 (9)洗煤厂变压器 (9)各变压器功率损耗计算 (9)计算6kV母线上补偿前的总负荷并初选主变压器 (10)功率因数补偿与电容器柜选择 (11)选择思路11无补偿时主变压器的损耗计算 (11)1.5.3 35kV侧补偿前的负荷与功率因数 (12)计算选择电容器柜与实际补偿容量 (12)补偿后6kV侧的计算负荷与功率因数 (13)补偿后主变压器最大损耗计算 (13)补偿后35kV侧的计算负荷与功率因数校验 (13)主变压器校验及经济运行方案 (14)全矿电耗与吨煤电耗计算 (14)拟定绘制矿井地面供电系统一次接线图 (14)第二章供电系统短路电流计算 (16)概述 (16)选取短路计算点并绘制等效计算图 (18)计算各元件的标么电抗 (19)电源的电抗19变压器电抗19线路电抗19计算各短路点的短路参数 (20)K35点短路电流计算 (20)2.4.2 K66点短路电流计算 (21)'K点短路电流计算（折算到6kV侧） (22)21井下母线短路容量计算（K7点） (22)设计计算选择结果汇总 (26)第三章35kV高压电气设备选择 (27)概述 (27)高压断路器的选择 (27)按当地环境条件校验 (27)按短路条件校验 (28)隔离开关的选择 (28)电流互感器选择 (29)电压互感器的选择 (30)3.6 35kV避雷器的选择 (31)3.7 6kV电气设备选择 (31)开关柜方案编号选择 (31)高压开关柜校验 (32)3.7.3 36kV母线选择 (33)3.7.4 6kV支柱绝缘子的选择 (34)穿墙套管的选择 (34)动稳定校验 (35)热稳定校验 (35)选择结果汇总 (35)3.10.1 35kV电气设备 (35)3.10.2 6kV电气设备 (36)第四章电力线路选择 (37)概述 (37)4.2 35kV电源架空线路选择 (37)架空导线型号选择 (37)按经济电流密度初选导线截面 (38)按长时允许负荷电流校验导线截面 (38)按机械强度校验导线截面 (39)主、副井提升机6kV电缆线路选择 (39)4.3.1 6kV电缆型号选择 (39)按经济电流密度选择主井、副井6kV电源电缆电截面 (39)按长时允许负荷电流校验 (40)4. 按允许电压损失校验电缆截面 (40)按短路电流校验电缆的热稳定 (40)4.4 6kV下井电缆选择 (41)4.4.1 6kV下井电揽型号选择 (41)按经济电流密度选择下井电缆截面 (41)按长时允许负荷电流校验 (42)按允许电压损失校验电缆截面 (42)按短路电流校验电缆的热稳定 (42)压风机等其他负荷组6kV电缆线路选择 (43)扇风机1等其他负荷组6kV架空线路选择 (43)扇风机1架空导线型号选择 (44)按经济电流密度初选导线截面 (44)按长时允许负荷电流校验导线截面 (44)按允许电压损失校验导线截面 (44)按机械强度校验导线截面 (45)选择计算结果汇总 (45)课程设计的收获和建议.......................................................... 错误!未定义书签。
目录第一章本课程设计的重要任务 (1)第二章课程设计任务书 (2)第三章课程设计内容及过程 (4)1 变电所继电保护和自动装置规划 (4)1.1系统分析及继电保护规定： (4)1.2本系统故障分析： (4)1.3 10kv线路继电保护装置： (4)1.4主变压器继电保护装置设立： (4)1.5变电所的自动装置： (5)1.6本设计继电保护装置原理概述： (5)2 短路电流计算 (6)2.1系统等效电路图： (6)2.2基准参数选定： (7)2.3阻抗计算（均为标幺值）： (7)2.4短路电流计算： (7)3 主变继电保护整定计算及继电器选择 (8)3.1瓦斯保护： (8)3.2纵联差动保护： (8)3.3过电流保护： (10)3.4过负荷保护：.................................................................... 错误!未定义书签。
3.5冷却风扇自起动： ............................................................ 错误!未定义书签。
第四章课程设计总结............................................................................ 错误!未定义书签。
参考文献 ................................................................................................ 错误!未定义书签。
第一章本课程设计的重要任务（1）本设计为35KV降压变电所。
主变容量为6300KVA，电压等级为35/10KV；（2）搜集原始资料；（3）完毕对本系统的故障分析；（4）对10kv线路继电保护装置、主变压器继电保护装置设立、变电所的自动装置的设计；（5）对短路电流的整定与计算；（6）主变继电保护整定计算及继电器选择；（7）完毕设计报告。
35—6.3kV变电所电气初设计简介电气初步设计是变电所建设过程中的重要环节之一。
本文将介绍关于35—6.3kV变电所电气初步设计的相关内容，包括电气设备和线路的配置以及布局、保护方案、系统参数等信息。
设计参数35—6.3kV变电所的电气设计参数如下：•额定电压：35—6.3kV•额定频率：50Hz•线路数量：10条设计要求在进行电气初步设计时，需要考虑以下方面的问题：设备配置和布局根据业主的要求和变电站的环境特点，确定变电所内电气设备的布局和配置方案。
主要设备包括高压隔离开关、高压电缆、配电变压器、低压电缆等。
线路的布置确定各个线路的布置方案，包括线路长度、结构和类型等。
保护方案建立完整的保护和自动化系统，包括电力系统保护、备用电源的自动化切换、主变运行控制等。
系统参数根据电气初步设计方案，计算变电站的负荷特点、电压、电流等参数，并据此确定高压侧、低压侧的出线容量和使用情况。
设备配置和布局35—6.3kV变电所的电气设备和线路配置如下：电气设备•35kV配电变压器•35kV隔离开关•35kV高压电缆• 6.3kV隔离开关• 6.3kV高压电缆• 6.3kV配电变压器线路布局•35kV馈线进站•35kV主变出线•35kV备用进站•35kV备用出站•35kV馈出站保护方案变电所的保护方案如下：电力系统保护包括过电压、欠电压、过电流、短路、接地、过载等保护功能，以确保变电所的正常运行和安全。
备用电源的自动化切换变电站备用电源包括独立发电机组和电网供电备用系统。
在主供电系统出现故障时，自动切换到备用电源。
主变运行控制根据主变的运行情况和电网突发事件，实现自动或手动控制主变的运行和切换。
系统参数根据电气初步设计方案，计算变电站的负荷特点、电压、电流等参数。
高压侧出线容量根据变电站的负荷特点和电力系统参数，可计算高压侧的出线容量为35kV、630A。
低压侧出线容量根据变电站的负荷特点和电力系统参数，可计算低压侧的出线容量为6.3kV、1250A。
第1章任务书南昌工程学院课程设计（论文）任务书3.课程设计(论文)题目：某35kV变电所电气初步设计II、课程设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：1.系统阻抗X=1.02 （S j=100MV A,U j=U av）2.所址概况：变电所所址选在离某县城2公里的荒山坡上，周围有电力排灌站2座，乡镇企业3个，接近负荷中心，交通方便，地势平坦，进出线走廊尚可，无洪水威胁，地下无矿藏。
土壤电阻率100Ω m（5月测量）。
3.进出线回路及负荷数据（1）35kV进线1回，方向朝南。
（2）10kV出线6～8回（近期6回，预留2回）。
10kV总负荷2500kW，5年后5000kW，COSφ=0.8，同时率0.8。
每回出线负荷大致相等。
无一级负荷。
出现方向：3回正北，3回东北，2回西北。
（3）要求无功功率就地平衡（变电所内装有无功补偿装置）。
（4）所用电负荷自定。
I II、课程设计(论文)工作内容及完成时间：1、选择主变的容量、型号、台数2、电气主接线的设计3、选择35kV側的断路器4、编制设计说明书Ⅳ、主要参考资料：1、《发电厂变电站电气部分》马良玉2、《电力设计手册》第一册上海科技出版社3、《发电厂电气设备》华中工学院范锡普4、《电气工程专业毕业设计指南电力系统分册》中国水利电力出版社陈跃机械电气学院 09供电专业类 1 班学生：日期：自11年5月9日至11年5月20日指导教师：胡雪云助理指导教师(并指出所负责的部分)：教研室主任：附注:任务书应该附在已完成的课程设计说明书首页。
第2章设计说明书2.1 设计依据根据设计任务书给出的条件2.2 设计的原则1、要遵守国家的法律、法规。
贯彻执行国家经济建设的方针，政策和基本建设步骤，特别适应贯彻执行提高综合经济效益和促进技术进步的方针。
2、要根据国家规范、标准与有关规定，结合工程的不同性质不同要求，要实行资源的综合利用，要节约能源、水源、要保护环境，要节约用地并合理使用劳动力，要立足于自力更生。
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1。
分析原始资料 (1)2.主变压器容量、型号和台数的选择 (2)2。
1 主变压器的选择 (2)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 (3)3。
1 10kV出线接线方式设计 (3)3.2 35kV进线方式设计 (4)3.3总主接线设计图 (4)4. 短路电流计算 (4)4.1 短路计算的目的 (4)4。
2 变压器等值电抗计算 (5)4.3 短路点的确定 (5)4.4 各短路点三相短路电流计算 (6)4。
5 短路电流汇总表 (7)5. 电气一次设备的选择 (7)5。
1 高压电气设备选择的一般标准 (7)5。
2 高压断路器及隔离开关的选择 (8)5。
3 导体的选择 (12)5。
4 电流互感器的选择 (13)5.5 电压互感器的选择 (14)6. 防雷 (16)6。
1 防雷设备 (16)6。
2 防雷措施 (17)6。
3 变配电所的防雷措施 (17)7. 接地 (18)7.1 接地与接地装置 (18)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 (18)总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)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12.6MVA 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 1=0。
评分＿＿＿＿＿＿日期＿＿＿＿＿＿XX大学课程设计阐明书课程名称: 当代供电技术题目: 某35KV变电所电气一次某些初步设计学院: XX学院专业: 电子信息科学与技术学号: XX姓名: XX指引教师: XX完毕日期: XX《供电技术》课程设计任务书合用专业: 电子信息科学与技术编写: 机电系崔海波时间: 11月1.设计题目——某35KV变电所电气一次某些初步设.2.设计任务（1）变电所位置及供电电源拟定；（2）变电所负荷记录与主变压器选取；（3）变电所供电系统拟定；（4）短路电流计算；（5）电气设备选取；（6）输电线路选取与敷设；（7）变电所继电保护与自动化装置。
3.原始资料1)某年产90万t原煤煤矿, 其供电设计所需基本原始数据如下：2)矿年产量: 90万t；3)服务年限: 75年；4)矿井沼气级别: 煤与沼气突出矿井；5)立井深度: 0.36km；6)冻土厚度: 0.35m；7)矿井地面土质: 普通黑土；8)两回35kv架空电源线路长度: l1=l2=6.5km;9)两回35kv电源上级出线断路器过流保护动作时间: t1=t2=2.5s;10)本所35kv电源母线上最大运营方式下系统电抗: Xs.min=0.12(Sd=100MV A);11)本所35kv电源母线上最小运营方式下系统电抗: Xs.min=0.22(Sd=100MV A);12)井下6kv母线上容许短路容量: Sal=100MV A;13)电费收取办法：两步电价制, 固定某些按最高负荷收费；14)本所35kv母线上补偿后平均功率因数规定值: cos¢’35.a≥0.9；地区日最高气温: θm=44℃；最热月室外最高气温月平均值: θm.o=42℃;最热月室内最高气温月平均值: θm.i=32℃;15)最热月土壤最高气温月平均值: θm.s=27℃;16)全矿负荷记录分组及关于需用系数、功率因数等如表1所示。
表1 全矿负荷记录分组表注: 1.线路类型: C表达电缆线路；K表达架空线路。
《发电厂电气部分课程设计》课程设计任务书目录1.前言 (3)１.1变电站设计原则 (3)1.2对电气主接线的基本要求……………………………………………………４1.３主接线的设计依据 (4)1.4设计题目………………………………………………………………………４1．５设计内容………………………………………………………………………５2．原始资料分析 (5)3.主接线方案的拟定…………………………………………………………………６4．所用电的设计 (10)5．变压器的选择……………………………………………………………………１05．1主变压器台数的选择………………………………………………………10５.2主变容量的确定……………………………………………………………115.3主变压器接线形式的选择 (12)6．短路电流计算 (12)7.主要电气设备的选择 (1)３8.设计总结 (1)５9.参考文献 (15)１0.附录A (16)１1.附录B……………………………………………………………………………１81２.附录C……………………………………………………………………………２6一、前言变电所是接受电能、变换电压、分配电能的环节，是供配电系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行。
电力系统是由发电机，变压器,输电线路,用电设备(负荷）组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。
电力系统中的这些互联元件可以分为两类,一类是电力元件,它们对电能进行生产（发电机）,变换(变压器,整流器,逆变器）,输送和分配(电力传输线,配电网）,消费(负荷);另一类是控制元件,它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器,调速器以及继电器等。
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(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。
随着国民经济的快速稳定发展,电能需求迅速增长，我国电网的规模日益扩大。
做好供配电工作，对促进工业生产、降低产品成本、实现生产自动化和工业现代化有着十分重要的意义，供配电系统的安全运行。
供电的中断将使生产停顿，生活混乱,甚至危及人身和设备安全，形成十分严重的后果。
停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。
因此，电力系统运行首先要满足可靠,持续供电的要求。
一、变电站设计原则:１、必须严格遵守国家的法律、法规、标准和规范,执行国家经济建设的方针、政策和基本建设程序,特别是应贯彻执行提高综合经济效益和促进技术进步的方针。
２、必须从全局出发，按照负荷的等级、用电容量、工程特点和地区供电规划统筹规划,合理确定整体设计方案。
3、应做到供电可靠、保证人身和设备安全。
要求供电电能质量合格、优质、技术先进和经济合理。
设计应采用符合国家现行标准的效率高、能耗低、性能先进的设备。
4、应根据整体工程的特点、规模和发展规划,正确处理工程的近、远期的建设发展关系，以近期为主,远、近结合,适当考虑扩建的可能性。
二、对电气主接线的基本要求变电站的电气主接线应满足供电可靠、调度灵活、运行，检修方便且具有经济性和扩建的可能性等基本要求。
(1）供电可靠性:如何保证可靠地(不断地）向用户供给符合质量的电能是发电厂和变电站的首要任务,尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能性。
防止系统因为某设备出现故障而导致系统解裂,这是第一个基本要求。
(2)灵活性：其含义是电气主接线能适应各种运行方式（包括正常、事故和检修运行方式）并能方便地通过操作实现运行方式的变换而且在基本一回路检修时，不影响其他回路继续运行，灵活性还应包括将来扩建的可能性。
（3)操作方便、安全：主接线还应简明清晰、运行维护方便、使设备切换所需的操作步骤少，尽量避免用隔离开关操作电源。
（4)经济性:即在满足可靠性、灵活性、操作方便安全这三个基本要求的前提下,应力求投资节省、占地面积小、电能损失少、运行维护费用低、电器数量少、选用轻型电器是节约投资的重要措施。
根据以上的基本要求对主接线进行选择。
三、主接线的设计依据1、负荷大小的重要性2、系统备用容量大小(１) 运行备用容量不宜少于8-10%，以适应负荷突变,机组检修和事故停运等情况的调频需要。
（2）装有两台及以上的变压器的变电所，当其中一台事故断开时，其余主变压器的容量应保证该变电所60％~70%的全部负荷，在计及过负荷能力后的允许时间内,应保证负荷的一、二级负荷供电。
四、设计题目：35/６.3kV变电所电气初设计五、设计内容1、建设规模小型终端变电所。
容量3５／６.３ｋＶ变压器2台,年利用小时数T=600０小时max2、系统连接情况变电所联入系统的电压等级3５kV，电源进线为双回路，距离地区变电所8km，阻抗值0.4Ω／km．电力系统在地区变电所35kＶ母线上的短路容量S=１0００ＫVＡd3、负荷情况T=５000小时，一、二变压器低压侧负荷:最大5.8MW,cos =０.8,max级负荷占７0%,6ｋv馈电线路8回，要求6ｋv母线上的功率因数补偿到0.９,所用电负荷50kw。
４、环境条件（1)当地年最高温度38℃，最热月平均温度２８℃(2)海拔不超过1０00m。
二、原始资料分析设计此课程,由于主变为35/６.3kv，且为小型终端变电所,其主要起到变换和分配电能的作用，且Ⅰ、Ⅱ类负荷占70%，年利用小时数达到６000小时，因此必须采用供电较为可靠的接线形式，且保证有两路电源供电。
以避免万一其中一组电源故障而引起负荷停电。
由于只有3５ｋv、６.3kv两个电压等级, 35ｋv接电源双回路,６.3kv有8回馈线同时接所用电变压器,为保证检修出线断路器时不致该回路停电,为使其具有较高的可靠性，出线端应采取双母分段接线；３5kv端得进线为保证可靠，同时降低资金投入,应采取单母分段。
当地年最高温度38℃,最热月平均温度28℃,海拔不超过１000m。
环境条件正常，因此可采用屋外配电装置。
由于本期建设的变电所为小型终端变电所,因此不具有前景规划价值。
三、主接线方案的拟定变换和分配电能的可靠性是本变电所的首要问题，主接线的设计,应考虑以下几方面问题：１、断路器检修时,是否影响连续供电；２、线路、断路器或母线故障，以及在母线检修的时候,造成馈线停电的回路多少和停电时间长短,能否满足重要的Ⅰ、Ⅱ类负荷对供电的要求;主接线应具有灵活性,能适用多种运行方式的变化，且在检修、故障等特殊状态下操作方便，调度灵活。
35kv通过变压器向6.3kv母线供电,为保证其供电可靠性,采用单母分段带旁路、双目带旁路等方式，而6.3kv由于提供地方供电,且一、二级负荷占70%，因此必须采用双母分段接线。
根据以上分析，筛选，组合,可保留两种可能的接线方案。
方案一:35ｋv侧采用单母接线，6.３kｖ侧采用双母分段接线。
方案二:35ｋv侧采用单母接线,６.3kｖ侧采用单母分段接线。
对图2．1及图2.2所示方案Ⅰ、Ⅱ综合比较，见表２-1。
四、所用电的设计一般有重要负荷的大型变电所，3８0／2２0V系统采用单母线分段接线,两台所用变压器各接一段母线,正常运行情况下可分列运行,分段开关设有自动投入装置。
每台所用变压器应能担负本段负荷的正常供电,在另一台所用变压器故障或检修停电时,工作着的所用变压器还能担负另一段母线上的重要负荷，以保证变电所正常运行。
一、用电电源和引接原则如下（１)当变电所有低压母线时;(2）优先考虑由低压母线引接所用电源;(3）所用外电源满足可靠性的要求;(4) 即保持相对独立;（5）当本所一次系统发生故障时;(6)不受波及；（7)由主变压器低绕组引接所用电源时;(8)起引接线应十分可靠；(9）避免发生短路使低压绕组承受极大的机械应力;二、所用变接线一般原则（1)一般采用一台工作变压器接一段母线;(２）除去只要求一个所用电源的一般变电所外;（3)其他变电所均要求安装两台以上所用工作变压器；(4)低压6.3KＶ母线可采用分段母线分别向两台所用变压器提供电源;(５)以获得较高的可靠性;故所用变设在１0KV侧，所用变选择两台S9—100／10型所用变压器。
五、变压器的选择电力变压器（pｏwer transformatｉｏn文字符号T或TM）,是变电所中最关键的一次设备,其功能是将电力系统中的电能电压升高或降低，以利于电能的合理输送,分配和和适用。
一、主变压器台数的选择正确选择变压器的台数,对实现系统安全经济和合理供电具有重要意义。
选择主变压器台数时应考虑原则是：(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，以便一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。
对只有二级负荷而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相连的联络线作为备用电源，或另有自备电源。
（2)对季节性负荷或负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所,可以考虑采用两台变压器。
(3）在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展,留有一定的余地。
(4)按照题给要求和考虑原则，采用两台变压器。
二、主变容量的确定（一)确定原则：1、 主变压器容量一般按变电所建成后5-10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10－20年的负荷发展。
2、根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变器的容量。
对于有重要负荷的变电所,应考虑当一台主变压器停运时,其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内,应保证用户的一级和二级负荷供电，保证供电可靠性。
3、同级电压的单台降压变压器容量的级别不宜太多,应从全网出发，推行系列化、标准化。
（二）确定：原始资料中已知:变压器低压侧最大的负荷为 5.８MW,功率因素为cos 0.9φ=。
由已知条件可求得每台主变压器容量ＳT ，即:S T =max 70%cos S ϕ⨯⨯ =5.870%0.9⨯⨯ＭＶA =3６５４KV Ａ考虑到两台变压器容量都必须大于S T 、再分析经济问题，查表得所选择变压器容量S Ｂ＝ 4０00ＫVA三、主变压器接线形式的选择1、变压器绕组的连接方式变压器采用绕组连接方式有D和Y,我国35ＫV采用Y连接,35KV以下电压的变压器有国标Y/d1１、Y／Ｙ０等变电所选用主变的连接组别为Y/d１１连接方式。
故本次设计的变电所选用主变的连接组别为ＹN／d11型。
2、冷却方式的选择主变压器一般采用的冷却方式有自然风冷却，强迫油循环风冷却，强迫油循环水冷却。
本次设计选择的是小容量变压器，故采用自然风冷却。
３、结论综合以上分析,结合技术分析对比及经济可靠性分析对比,本所宜采用SLＪ—4０00／3５型三相双绕组有载调压变压器，其容量以及技术参数如下:S= ４000ＫVA主变容量：N型号：三相双绕组有载调压降压变压器阻抗电压：７.0%联接组别： Y/△-1１空载电流：0.9％台数: 两台六、短路电流计算表七、主要电气设备选择电气设备明细表一、35ＫV侧断路器选择:选SW2—３5/６０0型少油断路器,主要数据如下：表7－1隔离开关的选择:选GN1—３5/400型隔离开关，主要数据如下故应选用６３ 8平放导线二、６．3KV侧断路器选择:选ＳＮ3-10 /2000 少油断路器，主要数据如下:隔离开关的选择：ﻩ选GN1—６/600型隔离开关，其主要技术数据如下：出线断路器的选择:选ＳN１-1０/４００少油断路器,主要数据如下:出线隔离开关的选择：选GN1—6 ／2０0型隔离开关，其主要技术数据如下：八、设计总结这次课程设计是对我们这一学期学习的发电厂知识的一次系统性的总结和归纳。
