【正文】 35kV 煤礦變電所設計 35kV Coal Substation Design 2020 屆 電 氣 工 程 系 專 業(yè) 電氣工程及其自動化 學 號 學生姓名 指導教師 完成日期 2020 年 5 月 25 日 畢業(yè)設計成績單 學生姓名 學號 班級 方 3 專業(yè) 電氣工程及其自動化 畢業(yè)設計題目 35kV變電所設計 指導教師 姓名 張建云 指導教師職稱 講師 評 定 成 績 指導教師 得分 評閱人 得分 答辯小組組長 得分 成績： 院長 (主任 ) 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設計任務書 題 目 35kV 變電所設計 學生姓名 學號 班級 方 07103 專業(yè) 電氣工程及其自動化 承擔指導 任務單位 司 導師 姓名 導師 職稱 一、設計內(nèi)容： 根據(jù)礦的電力負荷與有關資料 ,經(jīng)過方案分析比較和計算校驗 ,作出該礦地面 35kv 變電所的初步設計。主 要內(nèi)容如下： 負荷計算與變壓器選擇； 供電系統(tǒng)擬定與短路計算； 變電所電器設備選擇； 繼電保護方案的擬定與整定； 變電所防雷與接地； 二、設計的要求： 變電所設計完成后使得煤礦的所有電氣設備安全正常的運行。電力系統(tǒng)在運行中，發(fā)生各種故障和不正常運行狀態(tài)時繼電保護裝置能夠有選擇、可靠、靈活、迅速動作。 三、主要技術指標： 1．設計、計算、校驗均應符合規(guī)范。 2．按標準圖紙出圖、圖線、圖標應符合規(guī)范。 四、應收集的資料及參考文獻 ： [1]王崇林等 供電技術 煤炭工業(yè)出版社 1996 [2]吳希再等 電力工程 華中科技大學出版社 1996 [3]孫國凱等 電力系統(tǒng)繼電保護原理 中國水利水電出版社 2020 五、進度計劃 1. 第 12 周 調(diào)研、收集材料 2. 第 34 周 分析、確定方案 3. 第 513 周 設計、計算、繪圖 4. 第 1415 周 寫設計說明書 5. 第 16 周 答辯 教研室主任簽字 時 間 年 月 日 畢業(yè)設計開題報告 題 目 35kV變電所設計 學生姓名 學號 班級 07103 專業(yè) 電氣工程及其自動化 研究背景： 電力行業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)，它的發(fā)展直接關系到國家經(jīng)濟建設的興衰成敗，它為現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學技術和國防提供必不可少的動力。電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力 .隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展與進步，社會生產(chǎn)和生活對電能供應的質(zhì)量和管理提出了越來越高的要求。工廠供電系統(tǒng)的核心部分 是變電所。因此，設計和建造一個安全、經(jīng)濟的變電所，是極為重要的。比 較完善的變電站設計理論，是真正的做到了節(jié)約型，集約型，高效型。通過改善優(yōu)化變電站結構，降低變電站的功率損耗，盡可能地提高變電站的可靠性，盡可能地使變電站的靈活性提高，盡可能地提高經(jīng)濟性。 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀： 我國變電所主要現(xiàn)狀是老設備向新型設備轉(zhuǎn)變，有人值班向無人值班變電所轉(zhuǎn)變，交流傳輸向直流輸出轉(zhuǎn)變，國外主要是交流輸出向直流輸出轉(zhuǎn)變。 所要進行的主要工作： 變電所的負荷計算和變壓器的選擇、供電系統(tǒng)的擬定與短路計算、變電所電器設備的選擇、繼電保護方案的擬定與整定以及變電所的防雷與接地。 所要采用的方法、手段： 電氣主接線方案論證； 主變?nèi)萘?、形式及臺數(shù)的選擇； 所用變?nèi)萘?、臺數(shù)的選擇； 短路電流計算；選擇導體及主要電氣設備； 5 、無功補償分析。 6 、繼電保護等 預期達到的效果： 變電所設計 完成后使得煤礦的所有電氣設備安全正常的運行。電力系統(tǒng)在運行中，發(fā)生各種故障和不正常運行狀態(tài)時繼電保護裝置能夠有選擇、可靠、靈活、迅速動作。 根據(jù)設計內(nèi)容安排， 完成負荷計算、變電所變壓器的選擇及無功補償 ；選擇主變壓器、選擇變壓器的容量、臺數(shù)、型號等； 變電所主結線方案的設計 ；短路電流計算：根據(jù)電氣設備選擇和繼電保護整定的需要，選擇短路計算點，繪制等值網(wǎng)絡圖，計算短路電流，并列表匯總； 變電所一次設備的選擇與校驗、 電氣設備的選擇：選擇并效驗斷路器、隔離開關、電抗器、電流互感器、電壓互感器、母線、電纜、避雷器等、選用 設備的型號、數(shù)量匯總設備一覽表； 變電所進出線的選擇與校驗、 根據(jù)規(guī)劃，設計出相應的初設圖紙，根據(jù)技術參數(shù)和要求 選擇 所需的設備和材料。 變電所繼電保護的整定、防雷保護和接地裝置的設計，及電費預算。通過畢業(yè)設計把我們所學的理論知識和實踐綜合起來，這樣不但達到了對實際理論知識“溫故而知新”的目的，而且也達到了由理論到實踐，由實踐到理論的有機結合。 課程 設計是教學過程中的一個重要環(huán)節(jié)，通過 課程 設計可以鞏固 本 課程理論知識， 掌握供配電 設計的基本方法， 通過解決 各種實際問題，培養(yǎng)獨立分析和解決實際工程技術問題的能力，同時對電力工 業(yè)的有關政策、方針、技術規(guī)程有一定的了解 ， 在計算 、 繪圖、設計說明書等方面得到訓練，為今 后的 工作奠定基礎 。 指導教師簽字 時 間 2020年 3 月 10日 I 目 錄 緒 論 ..................................................................... 1 第 1章 負荷計算與變壓器選擇 ................................................ 3 . 計算負荷定義 ...................................................... 3 計算負荷目的 ................................................. 3 計算負荷方法 ................................................. 3 礦井用電負荷計算 .................................................... 3 功率因數(shù)的改變 ...................................................... 7 主變壓器的選擇 ...................................................... 8 變壓器臺數(shù)選定原則 ........................................... 8 變壓器容量選擇原則 ........................................... 8 6kV/380v變壓器的選擇 ........................................ 9 全礦年電耗與噸煤電耗 ................................................ 9 第 2章 供電系統(tǒng)的確定與短路計算 ........................................... 10 主接線的設計原則和要求 ........................................... 10 主接線 ...................................................... 11 橋形接線 ..................................................... 11 單母線分段接線 ............................................... 12 ........................................... 12 短路的原因 ................................................... 12 短路的種類 ................................................... 12 短路的危害 ................................................... 13 短路電流計算的目的 ........................................... 13 短路電流計算的標幺值法 ....................................... 13 ....................................................... 13 計算各元件的電抗標幺值 ....................................... 14 短路電流計算 ................................................. 16 第 3章 電氣設備的選擇 ..................................................... 20 電氣設備選擇的一般條件 ............................................. 20 電氣設備選擇的一般原則 ....................................... 20 電氣設備選擇的技術條件 ....................................... 20 環(huán)境條件 ..................................................... 21 各種電氣設備的選擇 ................................................ 22 斷路器的選擇 ................................................ 22 隔離開關的選擇 .............................................. 22 電流互感器的選擇與校驗 ...................................... 22 電壓互感器的選擇 ............................................ 23 配電所高壓開關柜的選擇 ...................................... 23 母線的選擇及校驗 ................................................... 23 35kv架空線、母線的選擇 ...................................... 23 6kV母線的選擇 ............................................... 23 下井電纜型號及截面的選擇 ..................................... 24 第 4章 變電所二次回路 ..................................................... 24 II 二次回路的定義和分類 ............................................... 25 高壓斷路器的控制 ................................................... 25 電測量儀表與絕緣監(jiān)視裝置 ........................................... 26 ................................................... 26 ................................................. 27 供電系統(tǒng)的自動裝置