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侧为内桥接线，10KV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
Summary
The design of the preliminary design of the design of the Ground 35kV substation. The design process includes load calculation, the main wiring design, short circuit calculations, electrical equipment selection. Through Mine 35KV substation load statistics do with required load factor method to calculate, determine the station's main transformer station number, capacity and type of load calculation based on the results. With a unit value method of the power supply system of the short-circuit current calculation, for the selection and verification of electrical equipment to provide data. According to the characteristics of coal mine power system, develop a mine substation main connection mode, operation mode, relay protection scheme. Which side is the inner bridge connection 35KV, 10KV main connection is a single mother segments. Two main transformer breakdown operation mode. And according to the current setting and check relevant data and choose the circuit breakers, isolation switches, relays, transformers and other electrical equipment.
Keywords: load calculation; substation; protection; Run
目录
摘要 (1)
第一章概述 ........................................................ 错误!未定义书签。第一节矿井地面供电设计目的 (2)
第二节矿井地面供电设计一般步骤 (2)
第三节矿井供电设计原始资料 (2)
第二章全矿负荷统计 (3)
第一节负荷计算的目的 (3)
第二节负荷计算方法........................................ 错误!未定义书签。第三节负荷计算过程.. (5)
第四节全矿井上下合计 (6)
第五节无功补偿计算及电容柜选择........................... 错误!未定义书签。2 第三章主变压器的选择
第一节变压器的选择原则 (33)
第二节变压器的选择计算 (17)
第三节变压器损耗计算 (17)
第四章地面供电系统的接线方案
第一节地面供电系统的拟定原则 (19)
第二节地面供电系统图 (21)
第五章短路电流计算
第一节短路电流计算的目的 (23)
第二节短路电流计算中应计算的数值 (23)
第三节三相短路电流计算的步骤 (24)
第四节短路电流计算过程 (24)
第五节最大运行方式 (24)
第六节最小运行方式 (25)
第六章供电线路的选择
第一节电缆选择原则 (25)
第二节电缆长度的确定 (26)
第三节电缆型号的确定 (26)
第四节 10kv电缆的选择 (26)
第五节10kv架空线的选择 (26)
第六节 35kv母线以及架空线的选择 (27)
第七章电气设备的选择
第一节电气设备的选择原则 (27)
第二节 35kv开关柜的选择 (27)
第三节10kv开关柜的选择 (27)
设计总结 (34)
致谢语 (28)
参考文献 (30)
前言
电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是国民经济的第一基础产业。是关系国计民生的基础产业，是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。作为一种先进的生产力和基础产业，电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到重要作用。与社会经济和社会发展有着十分密切的关系，它不仅是关系国家经济安全的战略大问题，而且与人们的日常生活、社会稳定密切相关。
本设计遵照《煤矿安全规程》、《矿山供电》、《煤矿井下供电设计指导》、《矿井供电》的前提下进行的，设计时充分考虑到技术经济的合理，安全的可靠，采用新技术，新产品，积极采取相关措施减少电能损耗，提高生产效率。
第一章概论
电力是煤炭生产的主要动力，它是电力系统的重要用户之一。由于煤矿井下工作的特殊性，对煤矿供电提出了很高的要求，这些要求是： 1、供电可靠所谓供电可靠，就是要求供电不间断。一旦煤矿供电中断，将会给煤矿人身及财产安全带来严重威胁。《煤矿安全规程》规定：矿井应有两回路来自不同变电所的电源线路，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。 2、供电安全井下供电容易导致触电或由电火花引起的瓦斯煤尘爆炸等事故，所以，必须采取一系列技术措施，制定严格的管理制度，保证安全供电。 3、供电质量良好对煤矿供电，不但要求电能数量满足生产需要，而且要求供电电能质量良好：即频率波动范围不得超过额定频率的±0.5赫兹，电压波动范围不得超过额定电压的±5%。 4、供电经济煤矿供电设备耗电量很大，如果供电系统设计不合理，电器设备使用不当，会造成功率因数降低，线路损耗加大，使生产成本上升。因此，保证煤矿供电的经济性意义重大。
第一节矿井地面供电设计目的
培养供电设计应用基本能力，并学习供电系统运行和设备维护与管理等知识。使我能综合运用所学知识，分析和解决矿井供电设计方面的技术问题；巩固和扩展知识领域，培养严肃认真的科学态度，提高独立工作的能力。
第二节矿井地面供电设计一般步骤
1.负荷计算
2.改善功率因数装置设计
3.全矿总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择
4.全矿总降压变电所主接线设计
5.矿区高压配电系统设计
6.全矿供、配电系统短路电流计算
7.变电所高、低压侧设备选择
第三节矿井供电设计原始资料
一、全矿概貌
燕龛煤炭有限责任公司下辖的程庄煤矿和燕龛煤矿，井田相邻，地跨阳泉市郊区河底镇和盂县路家村镇。两个井田均批准开采3、8、9、12、15号等五个煤层，井田面积共计11.884km2。
根据两个矿井的实际情况，燕龛煤炭有限责任公司决定对两个矿井的技术改造工程进行调整：关闭燕龛煤矿，将其0.30Mt/a的生产能力划归程庄煤矿；集中改造程庄煤矿，生产规模由0.45 Mt/a 扩建至1.20 Mt/a。
现需建设地面35/10kV矿井变电所一座，供电线路采用双回路35kV架空线。一回主供电源引自苇泊110kV变电站，长度9.5km；另一备用电源线路引自燕龛110kV变电站，长度2.77km。35kV母线最大短路参数S dmax=450MVA,变电所距井下中央变电所1km.
第二章全矿负荷统计
负荷计算
2.1 负荷计算的目的
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 ，kW ?tan ca ca P Q = , kvar （2-1）
2
2ca
ca 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 ；
?tan ——功率因数角的正切值；
d K ——需要系数，由表查得。
2、多组用电设备组的计算负荷
在配电干线上或车间变电所低压母线上，常有多个用电设备组同时工作，但是各个用电设备组的最大负荷也非同时出现，因此在求配电干线或车间变电所低压母线的计算负荷时，应再计入一个同时系数s K 。具体计算如下：
∑=∑=m
i i N di s ca P K K P 1
)( ∑=∑=m
i i i N di s ca P K K Q 1)tan (? （2-2）
2
2ca
ca ca Q P S +=
式中ca P 、ca Q 、ca S ——为配电干线式变电站低压母线的有功、无功、
视在计算负荷；
s K ——同时系数；
m ——该配电干线或变电站低压母线上所接用电设备组总数；
i N i i d P K ∑、、?tan ——分别对应于某一用电设备组的需要系数、
功率因数角正切值、总设备容量 2.3 负荷计算过程
2.3.1 各用电设备组负荷计算
1、用电设备分组，由表确定各组用电设备的总额定容量。
2、由表查出各用电设备组的需要系数d K 和功率因数?cos ，根据公式2-1计算出各用电设备组的计算负荷。 （1）对主提升机
d K =0.86，?cos =0.85，?tan =0.62 P=630KW 则;有功功率 8.54163086.0=?==∑N d ca P K P kW ；
无功功率 92.33562.08.541tan =?==?ca ca P Q kvar ；
视在功率 4.63792.3358.5412222=+=+=ca ca
ca Q P S kVA ； （2）对材料斜井绞车
d K =0.75，?cos =0.80，?tan =0.7 P=400KW 则;有功功率 3004007.0=?==∑N d ca P K P kW ；
无功功率 2107.0300tan =?==?ca ca P Q kvar ；
视在功率 3752103002222=+=+=ca ca
ca Q P S kVA ； （3）主斜井皮带辅助设备
d K =0.70，?cos =0.70，?tan =1.02 P=29KW
则;有功功率 3.202986.0=?==∑N d ca P K P kW ；
无功功率 7.2002.13.20tan =?==?ca ca P Q kvar ；
视在功率 2971.203.20222
2=+=+=ca ca ca Q P S kVA ； （4）材料斜井绞车房
d K =0.7，?cos =0.7，?tan =1.02 P=56KW 则;有功功率 2.397.056=?==∑N d ca P K P kW ；
无功功率 4002.12.39tan =?==?ca ca P Q kvar ；
视在功率 56402.392222=+=+=ca ca
ca Q P S kVA ；
主斜井配电符合统计表
（1）对回风斜井主风机
d K =0.93，?cos =0.85，?tan =0.62 P=950KW 则;有功功率 5.88395093.0=?==∑N d ca P K P kW ；
无功功率 8.54762.05.883tan =?==?ca ca P Q kvar ；
视在功率 4.10398.5475.8832222=+=+=ca ca
ca Q P S kVA ； （2）对皇后风井主风机
d K =0.93，?cos =0.85，?tan =0.62 P=4、1500KW 则;有功功率 1395150093.0=?==∑N d ca P K P kW ；
无功功率 9.86462.01395tan =?==?ca ca P Q kvar ；
视在功率 2.16419.86413952222=+=+=ca ca
ca Q P S kVA ；
（3）对程庄风井压风机
d K =0.75，?cos =0.85，?tan =0.62 P=280KW 则;有功功率 21028075.0=?==∑N d ca P K P kW ；
无功功率 2.13062.0210tan =?==?ca ca P Q kvar ；
视在功率 1.2472.1302102222=+=+=ca ca
ca Q P S kVA ；
（4）皇后风井压风机
d K =0.75，?cos =0.85，?tan =0.62 P=280KW 则;有功功率 21028075.0=?==∑N d ca P K P kW ；
无功功率 2.13062.0210tan =?==?ca ca P Q kvar ；
视在功率 1.2472102.1302222=+=+=ca ca
ca Q P S kVA ； 风机配电符合统计表
（1）副井井口及平车场
d K =0.7，?cos =0.7，?tan =1.02 P=60KW 则;有功功率 5.801157.0=?==∑N d ca P K P kW ；
无功功率 84.4202.142tan =?==?ca ca P Q kvar ；
视在功率 6084.42422222=+=+=ca ca
ca Q P S kVA
（2）主井地面生产系统
d K =0.7，?cos =0.7，?tan =1.02 P=115KW 则;有功功率 5.801157.0=?==∑N d ca P K P kW ；
无功功率 11.8202.15.80tan =?==?ca ca P Q kvar ；
视在功率 11511.825.802222=+=+=ca ca
ca Q P S kVA
（3）锅炉房
d K =0.7，?cos =0.75，?tan =0.88 P=335KW 则;有功功率 5.2343357.0=?==∑N d ca P K P kW ；
无功功率 36.20688.05.234tan =?==?ca ca P Q kvar ；
视在功率 7.31236.2065.234222
2=+=+=ca ca ca Q P S kVA
（4）热风炉及空气加热设备
d K =0.75，?cos =0.75，?tan =0.88 P=142KW 则;有功功率 5.10614275.0=?==∑N d ca P K P kW ；
无功功率 72.9388.05.106tan =?==?ca ca P Q kvar ；
视在功率 14272.935.106222
2=+=+=ca ca ca Q P S kVA （5）机电修理车间
d K =0.3，?cos =0.65，?tan =1.17 P=196KW 则;有功功率 8.581963.0=?==∑N d ca P K P kW ；
无功功率 8.6817.18.58tan =?==?ca ca P Q kvar ；
视在功率 46.908.688.582222=+=+=ca ca
ca Q P S kVA （6）渔场取水泵房
d K =0.8，?cos =0.85，?tan =0.62 P=132KW 则;有功功率 6.1051328.0=?==∑N d ca P K P kW ；
无功功率 47.6562.06.105tan =?==?ca ca P Q kvar ；
视在功率 12447.656.1052222=+=+=ca ca
ca Q P S kVA
车间配电负荷统计表
（1）皇后风井生活泵房
d K =0.8，?cos =0.8，?tan =0.75 P=3KW
则;有功功率 4.238.0=?==∑N d ca P K P kW ；
无功功率 8.175.04.2tan =?==?ca ca P Q kvar ；
视在功率 38.14.2222
2=+=+=ca ca ca Q P S kVA
（2）生活污水处理设备
d K =0.7，?cos =0.75，?tan =0.88 P=19.7KW 则;有功功率 79.137.197.0=?==∑N d ca P K P kW ；
无功功率 1288.079.13tan =?==?ca ca P Q kvar ；
视在功率 4.181279.132222=+=+=ca ca
ca Q P S kVA 同理可得其他设备的数据如表格所示
生活配电符合统计表
（1）瓦斯抽放泵
d K =0.7，?cos =0.75，?tan =0.88 P=220KW 则;有功功率 1542207.0=?==∑N d ca P K P kW ；
无功功率 5.13575.0154tan =?==?ca ca P Q kvar ；
视在功率 3.2055.1351542222=+=+=ca ca
ca Q P S kVA
（2）瓦斯抽放泵
d K =0.7，?cos =0.75，?tan =0.88 P=800KW 则;有功功率 5608007.0=?==∑N d ca P K P kW ；
无功功率 8.49288.0560tan =?==?ca ca P Q kvar ；
视在功率 7.7468.4925602222=+=+=ca ca
ca Q P S kVA
瓦斯抽放泵站符合统计表
同理可得
电力负荷统计表
2.4 全矿井上下合计 取同时系数K=O.9
KW
P P K P T ca s ca 44.9154)7.51379.5033(9.0)(6=+?=?∑+∑=?
kvar 94.7610)9.36117.4844(9.0)(6=+?=?∑+∑=?T ca s ca Q Q K Q
05.1190594.761044.91542
226266=+=+=???ca ca ca Q P S 无补偿时功率因数为：
77.0cos 6
66===??ca ca S P
?
2.5无功补偿计算及电容器柜选择 (1)无功补偿计算
当采用提高用电设备自然功率因数的方法后，功率因数仍不能达到供用电规则所要求的数值时，就需要增设人工补偿装置。在工矿企业用户中，人工补偿广泛采用静电电容器作为无功补偿电源。 用电力电容器来提高功率因数时，其电力电容器的补偿容量C Q 用下式计算：
)tan (tan 21??α-??=ca C P Q （2-4） 式中α——平均负荷系数，
1tan ?——补偿前功率因数角的正切值；
2tan ?——补偿后要达到的功率因数角的正切值； 本设计要求功率因数达到0.9及以上。假设补偿后10kV 侧功率
因数0.94cos 6=‘?，484.0tan '
6=?，α取0.82，则所需补偿容量由公式2-9计算得：
)tan (tan '
66??α-??=ca C P Q
3.2597)48
4.083.0(44.915482.0=-??=kvar
(2)电容器柜的选择及实际补偿容量计算 本设计采用高压集中补偿方式。因矿井地面变电所6kV 母线为单母分段接线，故所选电容器柜应分别安装在两段母线上，即电容器柜数应取偶数。现选用GJZK-1-03型高压静电电容柜，每柜安装容量360kvar ，据此可计算出电容器柜的数量为：
21.7360
3
.2597===
C C q Q N 取偶数 N=10 则 实际补偿容量为：360010*360==?=?C s C q N Q kvar
折算为计算容量为：24.4390==?α
s
C C Q Q kvar
补偿后10kV 母线侧总计算负荷及功率因数校验
功率补偿后10kV 侧
有功功率 44.91546=?ca P kW
无功功率 )tan (tan '66??α-??=ca C P Q 代入数据得
92.0cos '
6
6
6'
==??ca ca S P ? 大于0.9 满足要求。 补偿后的无功功率
94
.4370324094.7610=-=Q 因此
4.1014494.437044.7154s =+=kva
第三章 主变压器的选择
3.1 变压器的选取原则
供电变压器是根据其使用环境条件、电压等级及计算负荷选择其形式和容量。变电所的容量是有其装设的主变压器容量所决定的。从供电的可靠性出发，变压器台数是越多越好。但变压器台数增加，开关电器等设备以及变电所的建设投资都要增大。所以，变压器台数与容量的确定，应全面考虑技术经济指标，合理选择。
当企业绝大多数负荷属三级负荷，其少量负荷或由邻近企业取得备用电源时，可装设一台变压器。如企业的一、二级负荷较多，必须装设两台变压器。两台互为备用，并且当一台出现故障时，另一台能承担全部一、二及负荷。特殊情况下可装设两台以上变压器。例如分期建设大型企业，其变电站个数及变压器台数均可分期投建，
从而台数可能加多。
3.2 变压器选择计算
按第二章计算出来的计算负荷进行用电负荷分析，根据分析结果选择变压器容量及台数。其计算计算过程如下：
1、用电负荷分析
一级负荷：包括副提升机、主扇风机、井下主排水泵各项，其总负荷为2184kW，占全矿总负荷的33.6%。
二级负荷：包括主提升机、压风机、选煤厂、地面低压（生产负荷占75%）、一采区、二采区、井底车场各项，其总负荷为3171.5kW，占全矿总负荷的48.8%.
三级负荷：包括矿综合厂、机修厂、地面低压负荷的15%、工人村、支农各项，其总负荷为1142.5kW，占全矿总负荷的17.6%。
2、根据矿井主变压器的选择条件，一般选两台，当一台故障停运时，另一台必须保证一、二级负荷的用电。在上述分析中一、二级负荷占全矿总负荷的82.4%，当两台变压器中一台停止运行时，另一台必须保证82.4%的正常供电，再考虑将来的发展情况，矿井不断延伸，负荷不断增加，故选用两台S7-12500-/35型铜线双绕组无励磁调压变压器，其技术参数如表3-1所示：
两台主变压器采用分列运行方式，备用方式为暗备用。
3.3 变压器损耗计算
根据公式2-3计算主变压器各项损耗
空载无功损耗：
KVAR
S I Q NT 7448100
%
00==
? 则 有功损耗：
4.5720=?+?=?NT T P P P β kW ；
无功损耗：
57.941120=?+?=?NT T Q Q Q β kvar ；
总的有功计算符合84.92114.5744.9154=+=P 总的无功计算符合74.51158.74494.4370=+=Q 数据代入cos Φ=P/S
得到功率因数cos=0.92 大于0.9 所以所选择的主变压器符合设计要求
第四章 地面供电系统的接线方案
1. 地面供电系统的拟定原则
在确定变电所主接线前，应首先明确其基本要求：
（1）安全可靠。应符合国家标准和有关技术规范的要求，充分保证人身和设备的安全。此外，还应负荷等级的不同采取相应的接线方式来保证其不同的安全性和可靠性要求，不可片面强调其安全可靠性而造成不应有的浪费。
（2）操作方便，运行灵活。供电系统的接线应保证工作人员在正常运行和发生事故时，便于操作和维修，以及运行灵活，倒闸方便。
（3）经济合理。接线方式在满足生产要求和保证供电质量的前提下应力求简单，以减少设备投资和运行费用。
（4）便于发展。接线方式应保证便于将来发展，同时能适应分期建设的要求。
原则如下：
（1）保证供电可靠，力求减少使用开关、起动器、使用电缆的数量应最少。
（2）原则上一台起动器控制一台设备。
（3）地面变电所动力变压器多于一台时，应合理分配变压器负荷，通常一台变压器担负一个工作面用电设备。
（4）变压器最好不并联运行。
（5）采煤机宜采用单独电缆供电，工作面配电点到各用电设备宜采用辐射式供电上山及顺槽输送机宜采用干线式供电。
（6）配电点起动器在三台以下，一般不设配电点进线自动馈电开关。
（7）工作面配电点最大容量电动机用的起动器应靠近配电点进线，以减少起动器间连接电缆的截面。
（8）供电系统尽量减少回头供电。
（9）低沼气矿井、掘进工作面与回采工作面的电气设备应分开供电，局部扇风机实行风电沼气闭锁，沼气喷出区域、高压沼气矿井、煤与沼气突出矿井中，所有掘进工作面的局扇机械装设三专（专用变压器、专用开关、专用线路）二闭锁设施即风、电、沼气闭锁。
2.地面供电系统图
为了保证对一、二级负荷进行可靠供电，在企业变电所中广泛采用由两回电源受电和装设两台变压器的桥式主接线。桥式接线分为外桥、内桥全桥三种。因上一级变电站距本矿变电所输电线路不远，可以选全桥，且一次侧采用全桥接线，二次侧采用单母线分段接线，35kV架空线路由两条线路送到本矿变电所，正常时两台变压器分列运行。
一级负荷由于涉及到人身安全和重要经济部门，所以对于一级负荷的供电必须采用双回路，此处先从10kv线路的俩段母线分别向负荷供电，来保障一级负荷不会断电。
设计采用内桥式接线的总降变电所主接线，这种主接线，其一次侧的高压断路器QF3跨接在俩路电源进线之间，犹如一架桥梁，而且处在线路断路器QF1和QF2的内侧，靠近变压器，因此称为内桥式接线。
这种主接线的运行灵活性好，供电可靠性较高，适用一，二级负荷的工厂。如果某路电源例如wl1线路停电检修或发生故障时，则断开QF1，投入QF3，即可由wl2恢复对变压器的供电。
这种内桥接线多用于电源线路较长因而发生故障和停电检修的机会较多，变压器不需要经常切换的总降压变电所。
单母线分段接线提高了供电的可靠性和灵活性。母线分段后，对于重要用户可由分别接于俩段母线上的俩条出线同时供电，当任一祖母线发生故障或者检修时，重要用户仍可以通过正常段母线继续供电，而俩段母线同时出现故障检修的概率很小，大大提高了对重要用户的供电可靠性。
根据地面变电所供电系统拟定原则，如附图（供电系统拟定图）所示
第五章短路电流计算
5.1 短路电流计算的目的
研究供电系统的短路并计算各种情况下的短路电流，对供电系统的拟定、运行方式的比较、电气设备的选择及继电保护整定都有重要意义。短路产生的后果极为严重，为了限制短路的危害和缩小
故障影响范围，在供电设计和运行中，必须进行短路电流计算，以解决些列技术问题。
(1) 选择电气设备和载流导体，必须用短路电流校验其热稳定性和机械强度。
(2) 设置和整定继电保护装置，使之能正确地切除短路故障。 (3) 确定限流措施，当短路电流过大造成设备选择困难或不经济时，可采取限制短路电流的措施。
(4) 确定合理的主接线方案和主要运行方式等。 5.2 短路电流计算中应计算的数值
（1）短路电流''I ,即三相短路电流周期分量第一周期的有效值。它可供计算继电保护装置的整定值和计算短路冲击电流sh i 及短路全电流最大有效值sh I 之用。
2、三相短路容量''S ，用来判断母线短路容量是否超过规定值、作为选择限流电抗器的依据，并可供下一级变电所计算短路电流之用；
3、短路电流稳态有效值∞I ,可用来校验设备、母线及电缆的热稳定性；j I I I I ?==∞*''
4、短路冲击电流sh i 及短路全电流最大有效值sh I ，可用来校验电器设备、载流导体及母线的动稳定性。 5.3 三相短路电流计算的步骤
1、根据供电系统绘制等值网络
（1）选取基准容量S j 和基准电压U j ，并根据公式决定基准电流值I j 。
（2）求出系统各元件的标么基准电抗，将计算结果标注在等值网络图上。
（3）按等值网络各元件的联接情况，求出由电源到短路点的总阻抗*
∑X 。
（4）按欧姆定律求短路电流标么值：对于电源是无限大容量的系统，其短路电流标么值*I 可按公式5-1求出：
***1S X I ==∑
（5-1）
且短路后各种时间的短路电流标么值与短路容量标么值都相等，即
'*'*
'*'S I I ==∞
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,cosφ=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。 S P2Q2 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 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。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
前言 本设计是为煤矿35kV供电系统而进行的设计。目的是建立35kV变电站，为煤矿提供可靠的用电。 整个设计包括了35kV变电站设计的所有内容。同时考虑到煤矿供电系统的特点，对变电站的负荷进行了分组，达到合理、经济的目的；同时对功率因数进行补偿，使其达到0.9以上。通过短路电流计算，确定了系统主接线及运行方式，同时对校验电气设备、继电保护整定、采取限流措施等提供了依据。在选择电气设备时，考虑了变电站的室内外结构和布置、操作方便等问题。继电保护装置保证了被保护设备或线路发生故障时，保护装置迅速动作，有选择地将故障切除。考虑到电器设备可能的漏电现象，对变电站进行了保护接地的设计，满足了接触电压和跨步电压的要求，保证了人身安全。为防止变电所遭到雷击，还进行了防雷保护。采用了避雷器、避雷针、避雷线等保护措施，保证了安全。 由于我自己能力有限，在设计中难免会出现这样或那样地错误和不妥之处，恳请老师能够批评指正。
1 概述 本设计的矿变电所位于山西省境内，是一个终端变电所，只供煤矿用电，设计的电压等级为35/6kV。35kV线路为双回路进线，其中一线是从3公里外经过架空线路引接而来的是主要的电源来源，另一线是通过架空线路引接而来。系统最大运行方式阻抗X*=0.4193；系统最小运行方式阻抗X*=0.7389。所用电由负荷端引出，经动力变压器提供，采用单母分段原则。 1.1 电源 1. 供电电压等级：35kV 2．离矿井地面变电所的距离：4km 3. 系统电抗 最大运行方式：* X=0.4193 x min X=0.7389 最小运行方式：* x m ax 4．输电方式：架空线双回路 5．出线过流保护动作时间：3秒 6．电费收取方法：两部电价制，固定部分按最高负荷收费，每千瓦6元。
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
35KV变电站继电保护课程设计(同名16366)
广西大学行健文理学院 课程设计 题目：35kV电网的继电保护设计 学院 专业 班级 姓名 学号 指导老师： 设计时间：2015年12月28日-2016年1月8日
摘要 电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源之一，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。 电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。电力系统继电保护的基本作用是：全系统范围内，按指定分区实时地检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警信号等措施，以求最大限度地维持系统的稳定、保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的损坏。随着电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。 随着电力系统的迅速发展。大量机组、超高压输变变电的投入运行，对继电保护不断提出新的更高要求。继电保护是电力系统的重要组成部分，被称为电力系统的安全屏障，同时又是电力系统事故扩大的根源，做好继电保护工作是保证电力系统安全运行的必不可少的重要手段，电力系统事故具有连锁反应、速度快、涉及面广、影响大的特点，往往会给国民经济和人民生活造成社会性的灾难。 本次毕业设计的题目是35kv线路继电保护的设计。主要任务是为保证电网的安全运行,需要对电网配置完善的继电保护装置.根据该电网的结构、电压等级、线路长度、运行方式以及负荷性质的要求，给35KV的输电线路设计合适的继电保护。 关键词：35kv继电保护整定计算故障分析短路电流计算
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
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、各个电压等级均采用单母分段的主接线方式供电、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https://www.doczj.com/doc/e18280100.html, 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、一次设备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。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、10KV配电装置采用JYN2—12移开式交流金属封闭间隔式开关柜。馈线断路器采用ZN12-12真空断路器,实现高压断路器无油化,电流、电压互感器全封闭浇注式。及10kV、6kV避雷器采用合成绝缘金属氧化锌避雷器。操作机构为电动机储能开关一体机构具备手动功能。
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)
************ 中文题目：**** 35kV 变电站电气部分设计 外文标题：THE DESIGN OF ELECTRICAL PART OF YUJIAN 35kV' SUBSTATION 毕业设计（论文）共页（其中：外文文献及译文页）图纸共张完成日期 20 年* 月答辩日期 20 年6 月
摘要 随着电力行业的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供电系统的稳定性、可靠性和持续性。然而电网的稳定性、可靠性和持续性往往取决于变电所的合理设计和配置。 一个典型的变电站要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。出于这几方面的考虑，本论文设计了一个 35kV 降压变电站，此变电站有两个电压等级，一侧是35kV，另一侧是 10kV。本设计按照传统变电站的设计步骤进行设计，包括负荷计算，无功补偿，变电站形式，变压器的选择，主接线设计，短路电流计算，一二次设备的选择和继电保护设计以及防雷和接地等内容，同时对于变电站内的主设备进行合理的选型。 本设计选择两台主变压器，其他设备如断路器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，无功补偿装置和微机保护装置等等也按照具体要求进行选型、设计和配置，力求做到运行安全可靠，操作简单、方便，经济合理，技术先进，具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性。使其更加贴合实际，更具现实意义。 关键词：变电站；变压器；负荷；短路电流；微机保护；防雷接地
Abstract With the continuous development of electric industry, the demand of power supply system is increasing, especially its stability, reliability and continuity. However，the stability, reliability and continuity of power net are determined by the power grid’s rational design and configuration of substation. A typical substation needs its requirement reliable, flexible, economic, rational and convenient for expansion. Taking the above aspects into consideration, the paper designs a transformer substation of 35kV which has tow level of voltage, one is 35kV, and the other is 10kV. This design has its steps be in accordance with traditional substation design. It contains load calculation, reactive compensation, substation form, the choice of the transformer, the design of the main connection, short circuit current calculation, choice and protection of the secondary equipment design, as well as lightning protection and grounding, etc. At the same time, this design rationally selects the mode of the main equipments in substation. This design chooses two main transformers. Other equipments, such as Circuit Breaker, Isolating switch, Current Transformer, V oltage Transformer, Reactive power compensation device, Protective Relay and so on, are also selected, designed and configured in accordance with specific requirements. The purpose is to make it safe and reliable to operate, easy and simple to manipulate, economical, and with advanced technology. Meanwhile, it is hoped to be with the possibility of expansion and flexibility of changing its operation. The significance is to be more actual and practical. Key words: Substation, transformer, load, short-circuit current, computer protection, lightning protection and grounding
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。
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。
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