【正文】 這種補償方式的優(yōu)點是電容器的利用率較 高，管理方便，能夠減少電源線路和變電所主變壓器的無功負荷。 （ 1） 電容器所需補償容量 全礦自然功率因數 COSφ 1= tanφ 1 =。 Ksp QZ=（ Q1j+Q2j+Q3j+?? Qnj）178。 PN=179。 本設計的指導思想 本設計的設計依據主要是根據《設計規(guī)范》、《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦供電》、《電力工程設計手冊》、《煤礦電工手冊》、《變壓器經濟運行》、《煤炭工業(yè)設備手冊》、《工廠常用電氣設備手冊》、《高壓開關柜二次線路方案》、《工廠配電設計手冊》、《全國供用電規(guī)則》等書籍，并在指導教師高柏臣老師的精心指導下設計完成的。南京南自信息技術有限公司自主設計開發(fā)了適應變電站視頻監(jiān)控的多種數字安防監(jiān)控設備和系統(tǒng)軟件平臺，廣泛應用于國內電網的幾千個變電站（ 750KV、 500KV、 220KV、 110KV、 66KV、 35KV 各電壓等級均有成功案例）。數字化一次設備包含電子式互感器、智能開關、以及站內其它智能設備。 本設計為年產 180 萬噸煤礦地面變電所電氣部分的設計，分析變電所所在的位置和變電所將要承擔的供電任務，來確定變電所的主接線 ，通過負荷計算確定主要變壓器的臺數，容量及型號，根據短路計算的結果，對變電所的一次設備進行了選擇和校驗，同時完成配電裝置的布置，防雷保護及接地裝置方案的設計，最后進行有效的系統(tǒng)保護，最終完成本設計的終極目標，即為與年產為 180 萬相近煤礦提供安全，可靠，經濟的供電任務。變電所是電力系統(tǒng)在實際運用中的重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經濟運行，是聯系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。設計中先對負荷進行了統(tǒng)計和計算，選出了所需主變壓器的型號，然后根據負荷性質及對供電可靠性要求擬定主接線設計，考慮到短路電流對系統(tǒng) 的嚴重影響，設計中進行了短路電流計算。Electrical equipment selection 。為此，需要安裝各種形式的的保護裝置，用分層控制方式實施安全全監(jiān)控系統(tǒng)，對包括正常運行在內的各種運行狀態(tài)實施監(jiān)控，以確保電力系統(tǒng)安全正常且更好的運行。在全面實現數字化變電站的基礎上，進一步拓展變 電站自動化系統(tǒng)的功能，逐步向智能化變電站轉變。隨著無人值守變電站管理模式的全面推廣，在監(jiān) 控中心通過現有的電力通信網對所屬變電站實現遠程實時視頻監(jiān)控、遠程故障和意外情況告警接收處理，可提高變電站運行和維護的安全性及可靠性，并可逐步實現電網的可視化監(jiān)控和調度，使電網調控運行更為安全、可靠。 件 該變電所它的土質屬較為松散的黃土，距地表 1 米以下，土質比較結實，距地表 23米的黃土更為密實，地基承載能為≥ 20 噸 /m3， 因此，可以看出變電所地質條件很好，通過“變電所初步設計說明”知其自然氣候如下： 最低氣溫為 37oC；最高氣溫為 38oC；最大風速為 34米 /秒；最大降雨量500 毫米土壤凍結深度 米；最大雷厚度 米 ； 復水厚度 10 毫米；主導風向，西南風 ； 地震列度 6 以上 。 ： (1)負荷統(tǒng)計：主變的選擇主結線的確定 (2)短路電流的設計 (3)高壓電氣設備的選擇 VJ1= 63 K V VJ2= 6 .3KV SJ=100 M VA 年產為 180 萬噸煤礦地面變電所設計 5 (4)繼電保護裝置的整定 (5)防雷保護及保護接地 (6)必須完成的圖紙： ① 變電所主結線系統(tǒng)圖 ② 變電所平面布置圖 ③ 主變保護 原理圖 ④ 防雷及保護接地平面布置 年產為 180 萬噸煤礦地面變電所設計 6 圖 供 電 系統(tǒng)圖 K1 K4 K5 K6 K2 K3 一井中央變 二井中央變電所 一井風井 二井風井 年產為 180 萬噸煤礦地面變電所設計 7 第 2 章 負荷統(tǒng)計主變壓器 的 選擇 負荷來源 本礦電氣負荷統(tǒng)計是根據老師所下任務的設備負荷表來進行的，統(tǒng)計表見 表。累計負荷： 9302KW 占全礦總負荷 的 51%。所以，當變電所的功率因數低于 時，應采取人工補償措施，補償后的功率因數應不低于 。 c= ?acZSP = 符合要 求。 考慮到布置對稱和進線方便，選。 （ 3） 電容器的實際補償容量： v a 641800 22 KUUNgQNCwacC ??????????????????? (25) （ 4） 人工補償后的功率因數： Qa178。0. 9= 總的無功功率： QZ=179。723=448KW 視在功率： SM= KWQP xx 850448723 2222 ???? 與生產負荷的統(tǒng)計 （ 1） 安全負荷：主扇風機，主排水，副井提升，累計負荷 5241KW 占全礦總負荷 的 29%。工作制：年工作日為 300 天，每天三班作業(yè)，采煤兩班作業(yè)，一班準備，掘進三班作業(yè)。 原始資料分析 設計題目及原始資料 設計題目：年產 180 萬噸煤礦地面變電所電氣部分的設計 煤田儲量 18670 萬噸，可采儲量 3367 萬噸，全礦年生產能力： 180 萬噸，生產能力 6000 噸，服務年限：一井 28 年，二井 116 年。在現代化的供電系統(tǒng)中，變電所管理的網絡化、數字化和自動化是電力發(fā)展要求的必然趨勢，變電所的無人值守、綜合管理和安全管理是電網現代化的必由之路。 隨著智能電網概念的提出 .對變電站技術提出了進一步的要求 :通過全網運行數據分層分級的廣域實時信息統(tǒng)一斷面采集，實現變電站智能柔性集群及自協調區(qū)域控制保護，支撐各級電網的安全穩(wěn)定運行和各類高級應用 。但是電力系統(tǒng)的組成元件數量多，結構各異，運行情況復雜，覆蓋地域遼闊，因此，受自然條件，設備及人為因素的影響，可能出現各種故障和不正常的運行狀態(tài)。 關鍵詞 ： 60kv 變電所 負荷計算 主接線設計 短路電流計算 高壓電氣設備選擇 繼電保護 年產為 180 萬噸煤礦地面變電所設計 II ABSTRACT This design according to the mine power load material make the attained general voltage 60kv substation design specification of the overall design including load calculation and reactive psation,system of main wiring schemse choose ,high voltage electrical equipment calculation of shortcircuit current and of selected high votage electrical equipment calibration relay protection design lightning protection and grounding design . design to the actula load as the basis the best operation way in substation based in accordance with the relevant regulations and atandard make a meet, the design of mine produetion requiremants. Design the firt to load to seleat the statistical and putational got the main transforner models,and then based on the load properties and worked on the power supply reliability require ments considering the Lord wiring design the serious influence of system short cicuit design the short circuit calculation .Design of high pressure of the main eletrical eqquipment selection and caculation such as breaker isolating suitch .voltage transformer current transformer , addition also carried out the relay protetion and lightion protection design and calcutation improve the security of the whole substation . Keywords: 60kv substation ； Lord calculation。此外還進行了繼電保護以及防雷保護的設計與計算，提高了整個變電所的安全性。 電力系統(tǒng)的運行要求安全可靠，電能質量高，經濟性好，便于擴建。電力工業(yè)的先行，電力工業(yè)的發(fā)展必須優(yōu)先于其他的工業(yè)部門，整個國民經濟才能不斷前進。 近年來隨著我國經濟的持續(xù)飛速發(fā)展，電力需求在不斷增加，電力行業(yè)作為國民經濟命脈，對現代化建設所體現出的重要性越來越明顯，因此對變電站內各類主要設備運行和人員操作都提出了更高的要求，保證供電系統(tǒng)的安全運行已經成為電力管理部門的首要任務。同時我國智能電網的研究已經啟動，作為電網重要組成部分，數字化變電站領域的研究和試點工作也將為智能電網的發(fā)展打下基礎， 變電站安防系統(tǒng)將會按照數字化變電站、變電 站無人值班發(fā)展趨勢不斷演進。 設計內容 煤田儲量 18670 萬噸，可采儲量 3367 萬噸，全礦年生產能力： 180 萬噸，日生產能力 6000 噸，服務年限：一井 28 年，二井 116 年。 PM=179。 變電所的功率因數為 cosφ =ZZQP 總的有功功率： PZ=179。 （ 2） 電容器柜數及型號的確定： 電容器擬采用雙星形接線接在變電所的二次母線上，結合現場的實際情況， 降低線損，改善電壓質量，充分發(fā)揮供電設備的效率，我們選 型電力電容器，每個電容器標稱容量 30kvar，額定工作電壓為 的電容器，裝于電容器柜中，每柜裝 60 個，每柜容量為 1800Kvar，則需要電容器柜總數： N= 61 80 0 02 522 ???????????????? ecCUUgQ （ 24） 13 由于電容器柜分接在兩段母線上，且為了在每段母線上構成三角型接線，因此每段母線上的電容器柜也應分成機等的兩組，所以每段母線上每組的電容器柜數 n 為： n= ?N = 取不小于計算值的整數，則 n=2，所以變電所電容器柜總數 N＝ 2n＝ 4臺。工礦企業(yè)目前多采用集中補償方式。 ： 電容器的補償方式有三種，即單獨就地補償方式、分散補償方式和集中補償方式。目前 35（ 63） KV變電所一般采用在 6（ 10） kV母線上裝設并聯電容器進行集中補償的方法，來提高變電所的功率因數。 （ 3） 其它負荷累計：其它負荷共計 占全礦負荷 的 20%。 負荷統(tǒng)計與負荷計算 本設計變電所負荷計算，力求準確可靠，并考慮到礦井負荷的發(fā)展遠景，利用需用系數法以及附表格形式進行礦變電所的負荷統(tǒng)計，考慮到后幾章的繼電保護整定，架空線路，電纜選擇等，一般按生產環(huán)節(jié)分組進行 。沒發(fā)生過大地震 。遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)最基本的目的是將變電站的各個監(jiān)視點，年產為 180 萬噸煤礦地面變電所設計 3 如主控制室的設備運行情況、主變、斷路器、隔離刀閘等的運行狀態(tài)實時圖像、防火防盜等智能設備報警信息傳輸到監(jiān)控中心，監(jiān)控人員可通過實時圖像和遠動信息對變電站的運行情況進行綜合監(jiān)控、分析。 1 傲宇化變電站技術特點數字化變電站的技術核心是數字化的一次設備和網絡化的二次設備，在過程層、間隔層及站控層上，按照國際標準工 Ec61850，實現變電站內部以及變電站與集控站間的信息共享互操作過程。 因此，礦區(qū)供電設計，應根據煤礦電力負荷的分布和發(fā)展情況，結合地區(qū)的電力規(guī)劃，合理確定供電電源，電壓等級，供電方式，礦區(qū)變電所的位置和建設的順序，并留有發(fā)展余地。Relay protection 年產為 180 萬噸煤礦地面變電所設計 III 目 錄 摘 要 ..............................