【正文】 架空線出線柜GG1A03面4電抗器NKL61504臺(tái)4三、架空線及母線35kV架空線及母線LGJ50km6ⅹ6每根架空線6km6kV母線LMY60ⅹ8主扇風(fēng)機(jī)LJ95km礦綜合廠LJ25km工人村LJ35km支農(nóng)LJ25km四、6kV側(cè)各出線電纜主提升機(jī)ZLQ203ⅹ50km副提升機(jī)ZLQ203ⅹ50km壓風(fēng)機(jī)ZLQ203ⅹ50km地面低壓ZLQ203ⅹ50km機(jī)修廠ZLQ203ⅹ50km選煤廠ZLQ203ⅹ50km下井電纜ZQD203ⅹ70kmⅹ44根電纜五、母線支柱絕緣子及穿墻套管母線支柱絕緣子ZA10T個(gè) 6穿墻套管CWLB10/1000個(gè) 6六、電流互感器變比35kV進(jìn)線斷路器LRD353300/5300/5在DW535/600型套管中35kV母聯(lián)LR353200/5200/535Kvc出線線斷路器LRD353300/5300/56kV進(jìn)線LMJC101000/51000/5在GG1A05號(hào)柜中6kV母聯(lián)LQJ101000/51000/5在GG1A11號(hào)柜中入井LQJ10400/5400/5在GG1A07號(hào)柜中主提升機(jī)LQJ10200/5200/5在GG1A07號(hào)柜中副提升機(jī)LQJ10100/5 100/5在GG1A07號(hào)柜中壓風(fēng)機(jī)LQJ10100/5 100/5在GG1A07號(hào)柜中地面低壓LQJ10100/5 100/5在GG1A07號(hào)柜中選煤廠LQJ10100/5　100/5在GG1A07號(hào)柜中續(xù)表名稱型號(hào)單位備注主扇風(fēng)機(jī)LQJ10200/5　200/5在GG1A07號(hào)柜中機(jī)修廠LQJ10100/5　100/5在GG1A03號(hào)柜中礦綜合廠LQJ10100/5　100/5在GG1A03號(hào)柜中工人村LQJ10100/5　100/5在GG1A03號(hào)柜中支農(nóng)LQJ10100/5　100/5在GG1A03號(hào)柜中電容器LQJ10400/5　400/5在GG1A03號(hào)柜中7 繼電保護(hù)方案的初步擬定 變電所各斷路器過(guò)流保護(hù)的設(shè)置與配合 各斷路器編號(hào)如圖45所示 QFQFQF3斷路器保護(hù)的設(shè)置與配合 該組35KV開關(guān)，QFQF2斷路器為進(jìn)線開關(guān)，QF3斷路器為聯(lián)絡(luò)開關(guān)，其保護(hù)設(shè)置對(duì)于正常運(yùn)行方式下35KV母線上的短路故障，應(yīng)在QFQF2 上設(shè)瞬時(shí)速斷作為主保護(hù)，并設(shè)定時(shí)過(guò)流作為后備保護(hù)，再加上前后級(jí)的時(shí)限配合，可以滿足選擇性和快速性的要求。但對(duì)于故障運(yùn)行，例如電源進(jìn)線1停運(yùn)，有電源2單獨(dú)供電，QF3合閘運(yùn)行，以下全分列運(yùn)行的情況，此時(shí)若主變壓器T1的高壓側(cè)或該母線發(fā)生短路，就可能引起QF２的瞬時(shí)速斷保護(hù)動(dòng)作跳閘，導(dǎo)致全企業(yè)停電。所以QF3也應(yīng)設(shè)時(shí)限速斷保護(hù)，該保護(hù)只在QF3合閘運(yùn)行時(shí)起作用，即只針對(duì)故障運(yùn)行情況。為了保證故障運(yùn)行時(shí)保護(hù)的選擇性，應(yīng)該是QF3先跳閘，所以應(yīng)在QFQF2上該設(shè)時(shí)限速斷和定時(shí)過(guò)流保護(hù)，定時(shí)過(guò)流保護(hù)的時(shí)限應(yīng)比上級(jí)定時(shí)過(guò)流保護(hù)短一個(gè)時(shí)限級(jí)差。 QFQF5斷路器上保護(hù)的設(shè)置與配合這是兩臺(tái)主變壓器側(cè)的控制開關(guān)，變壓器主保護(hù)采用差動(dòng)保護(hù)和氣體保護(hù)，但為了防止外部短路引起變壓器繞組的過(guò)電流，并作為差動(dòng)保護(hù)和氣體保護(hù)的后備，還必須設(shè)置定時(shí)過(guò)流和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。對(duì)于單側(cè)電源的雙繞組變壓器，定時(shí)過(guò)流保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝設(shè)在電源側(cè)，保護(hù)動(dòng)作時(shí)同時(shí)變壓器兩側(cè)的開關(guān)跳閘其中定時(shí)電流的動(dòng)作應(yīng)比QFQF2短一個(gè)限極差。為了避免重疊和增加時(shí)限配合的困難，QF６、QF７可僅設(shè)差動(dòng)保護(hù)。 各６KV低壓饋出線斷路器的設(shè)置與配合用于控制保護(hù)6KV饋出線的各斷路器，供電于終端負(fù)荷，故可按規(guī)定設(shè)置瞬時(shí)速斷和定時(shí)過(guò)流兩段式保護(hù)。但瞬時(shí)速斷的動(dòng)作電流若安常規(guī)方法整定，對(duì)于6KV線路保護(hù)范圍就很短，有些情況下幾乎為零，故可用瞬時(shí)速斷作為主保護(hù)（保護(hù)全長(zhǎng)），而定時(shí)過(guò)流為近后備保護(hù)。 6KV聯(lián)絡(luò)開關(guān)（QF8）的保護(hù)設(shè)置與配合。 QF8 用作6KV母線分段開關(guān)，它的過(guò)流保護(hù)設(shè)置，主要考慮故障運(yùn)行情況。如主變壓器T2因故停運(yùn)，有T1單獨(dú)供電， QF8 合閘運(yùn)行情況。此時(shí)若 QF8 不設(shè)保護(hù)，則當(dāng)6KV的母線右端發(fā)生短路時(shí)，將使QF4跳閘而使全企業(yè)停電，如設(shè)有保護(hù)，則此時(shí)QF8跳閘，切除右端母線，左端母線仍可繼續(xù)供電，因此提高了供電系統(tǒng)的可靠性。為了與6KV出線的瞬時(shí)速斷保護(hù)配合，QF8上可設(shè)置限時(shí)速斷保護(hù)。 變壓器的保護(hù)設(shè)置 變壓器是電力系統(tǒng)的主要設(shè)備之一，他的正常運(yùn)行對(duì)供電系統(tǒng)的可靠性意義重大，電力變壓器的常用保護(hù)裝置有氣體保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)等。 變壓器的氣體保護(hù) 氣體保護(hù)主要用于變壓器油箱內(nèi)部故障的主要保護(hù)以及油面過(guò)低保護(hù)。氣體保護(hù)是利用安裝于油箱和油枕間管道中的機(jī)械式氣體繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。氣體保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作快，靈敏度高，穩(wěn)定可靠，接線簡(jiǎn)單，能反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部的各種類型的故障，特別是短路匝數(shù)很少的匝間短路，其他保護(hù)可能不動(dòng)作，對(duì)這種故障氣體保護(hù)具有特別重要的意義，所以氣體保護(hù)式變壓器內(nèi)部故障的主要保護(hù)之一。 變壓器的差動(dòng)保護(hù)差動(dòng)保護(hù)用于變壓器內(nèi)部繞組、絕緣套管及出線相間短路的主保護(hù)。 變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)變壓器過(guò)負(fù)荷大都是三相對(duì)稱的。所以負(fù)荷保護(hù)可采用單電流繼電器接線方式，經(jīng)過(guò)一定延時(shí)作用于信號(hào)，在無(wú)人值班的變電所內(nèi)，也可作用于跳閘或自動(dòng)切除一部分負(fù)荷。 變壓器的過(guò)流保護(hù)為了防止外部短路引起變壓器繞組的過(guò)電流，并作為差動(dòng)和氣體保護(hù)的后備，變壓器還必須裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)。對(duì)于單側(cè)電源的變壓器，過(guò)流保護(hù)安裝在電源側(cè)，過(guò)流保護(hù)動(dòng)作時(shí)切斷變壓器各側(cè)開關(guān)。過(guò)流保護(hù)安躲過(guò)最大工作電流整定，啟動(dòng)值比較大，不能滿足靈敏要求可設(shè)電壓閉鎖的過(guò)電流保護(hù)以提高靈敏度。8 變電所的防雷與接地 變配電所的防雷設(shè)計(jì)變電所是供電系統(tǒng)的樞紐，一旦遭到雷擊造成停電故障，將會(huì)對(duì)社會(huì)生產(chǎn)生活造成很大的影響，故必須裝設(shè)可靠的防雷設(shè)備，對(duì)直擊雷和線路侵入的雷電波進(jìn)行防護(hù)。故本設(shè)計(jì)在35kV線路上各裝設(shè)一組FZ35型避雷器，并在6kV側(cè)的兩段母線上裝設(shè)兩組FZ6型閥型避雷器，置于互感器內(nèi)，為了限制入侵波的幅值及陡度，保證閥型避雷器的應(yīng)有工作條件，變電所進(jìn)線段設(shè)置保護(hù)，在變電所四周設(shè)置四根避雷針。 變電所的防雷措施35kV進(jìn)線段保護(hù) 在進(jìn)入變電所前兩公里的線段上設(shè)置GJ35型避雷線，并在進(jìn)入變電所時(shí)在35kV進(jìn)線處裝設(shè)管型避雷器，～4型管型避雷器,上限為4kA，滿足要求。裝設(shè)避雷針 。（1）避雷針的布置布置如圖81所示，在變電所四周裝設(shè)四支避雷針，每支針距構(gòu)件在5米以上，接地體在地下應(yīng)與設(shè)備接地線相距3米以上。圖81 避雷針布置圖（2）避雷針有效高度的計(jì)算避雷針的高度圖中四支避雷針?biāo)纬傻拈L(zhǎng)方形可將其分為兩個(gè)三角形，每個(gè)三角形外側(cè)按雙支避雷針的方法計(jì)算，當(dāng)三角形相鄰各對(duì)避雷針的時(shí)，則全部面積被保護(hù)。由雙支避雷針保護(hù)范圍計(jì)算可知，當(dāng)時(shí)，其條件為,針2的距離等于針4的距離，即針3的距離等針4的距離，即針4的距離等針3的距離，即由以上計(jì)算可知，針+4=，針+=，考慮留有一定富裕度取19m，兩針間距與針高之比不宜大于5，故選用19m高避雷針。（3）被保護(hù)物高度水平面上的保護(hù)半徑的計(jì)算（4）各針間的水平面上保護(hù)范圍的一側(cè)最小保護(hù)寬度的計(jì)算針2保護(hù)范圍離兩針安裝地平面的最低高度針1與3等于針2與4針1與4等于針2與3量取各D/2作相應(yīng)的兩針間連接的中垂線，量取各相應(yīng)的值，由端點(diǎn)作對(duì)應(yīng)針的保護(hù)圓的切線，即得全部保護(hù)范圍。若變電所的所有被保護(hù)物均被包括在內(nèi)，即達(dá)到保護(hù)要求。從上述計(jì)算可知，均大于零，即變電所全部被保護(hù)在其保護(hù)范圍。 （5）避雷針的接地避雷針的接地采用獨(dú)立的接地般，與所內(nèi)接地網(wǎng)應(yīng)保持5米間距，采用5根直徑50mm， 40ⅹ4的鍍鋅扁鋼引至墻外。接地電阻的計(jì)算防止直擊雷及防高電位的侵入工頻電阻和沖擊接地電阻為：工頻電阻為：沖擊接地電阻為：防感應(yīng)雷工頻接地電阻：高壓側(cè)裝設(shè)閥式避雷器主要用來(lái)保護(hù)主變壓器，以免雷電流沖擊波沿高壓線路侵入變電所，損壞了變電所這一最關(guān)鍵的設(shè)備。為此要求避雷器應(yīng)盡量靠近變壓器安裝，其接地線應(yīng)與變壓器低壓側(cè)接地中性點(diǎn)及金屬外殼連在一起接地， 接地裝置的設(shè)計(jì)及計(jì)算 保護(hù)接地方案設(shè)計(jì)本所地質(zhì)為砂質(zhì)粘土，土壤電阻率100，擬采用水平接地長(zhǎng)網(wǎng)，和變電所共用一個(gè)接地裝置，查得扁鋼接地電阻為1Ω時(shí)，40ⅹ4扁鋼約為200米長(zhǎng)，在室內(nèi)外均鋪設(shè)人工接地網(wǎng)，采用長(zhǎng)孔網(wǎng)布置，且將邊角作成圓弧狀，以減弱該處場(chǎng)強(qiáng)。 保護(hù)接地裝置計(jì)算(1)6kV接地電流本所6kV電纜長(zhǎng)度=，6kV架空線網(wǎng)=6km，則允許接地電阻為：35kV、6kV均為中性點(diǎn)不接地的小電流系統(tǒng)，高低壓共用接地網(wǎng)，規(guī)定接地電阻≤10Ω，而計(jì)算允許值為≤，故所選擇接地體應(yīng)使其接地電阻≤10Ω。（2）接地電阻計(jì)算 ①土壤電阻率 式中，為季節(jié)系數(shù)，查《煤礦電工手冊(cè)》（4下）表853可得，=，故。接地網(wǎng)總面積為接地網(wǎng)總長(zhǎng)度選用40ⅹ4的鍍鋅扁鋼作為接地體，接地體平面布置如圖82所示。圖82 接地體 平面配置圖②接地體的實(shí)際接地電阻 ,滿足要求。結(jié) 論本論文根據(jù)變電所的設(shè)計(jì)原則，圍繞某礦井地面35KV變電所設(shè)計(jì)這一課題展開設(shè)計(jì)，主要完成以下方面的設(shè)計(jì)工作：（1）針對(duì)礦井負(fù)荷的用電需求情況，用需要系數(shù)法進(jìn)行了負(fù)荷計(jì)算。據(jù)此對(duì)主變壓器進(jìn)行選擇，并進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。同時(shí)也為短路計(jì)算提供了一定的依據(jù)。（2）根據(jù)變電所主接線設(shè)計(jì)原則，對(duì)變電所的主接線進(jìn)行了設(shè)計(jì)：高壓35kV側(cè)采用全橋接法,6kV的母線采用單母分段接線形式。（3）用標(biāo)幺值法對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行了短路電流計(jì)算，為電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)提供了數(shù)據(jù)。（4）按安裝地點(diǎn)、運(yùn)行環(huán)境和使用要求對(duì)電氣設(shè)備的規(guī)格型號(hào)進(jìn)行了選擇，并對(duì)它們進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定等方面的校驗(yàn)。（5）為了在供配電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，能夠自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障設(shè)備從系統(tǒng)中可靠切除，以免事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，在論文中對(duì)變電所繼電保護(hù)進(jìn)行了整定設(shè)計(jì)。（6）防雷保護(hù)是變電所保護(hù)中不可或缺的一項(xiàng)重要保護(hù)措施，在論文中也對(duì)其進(jìn)行了介紹。采用了在線路上安裝閥型避雷器進(jìn)行防雷保護(hù)，并在變電所安裝了避雷針進(jìn)行保護(hù)。由于本課題涉及面廣、工作量大，錯(cuò)誤和不妥之處在所難免，至于設(shè)計(jì)能否在實(shí)際工作條件可靠運(yùn)行，尚待檢驗(yàn)，請(qǐng)各位老師給予批評(píng)指正。致 謝在本論文設(shè)計(jì)過(guò)程中司紀(jì)凱老師給予了悉心的指導(dǎo)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，他給予了我極大的指導(dǎo)和幫助，他那認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)、誨人不倦的精神風(fēng)范、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度給了我很大的鼓舞和激勵(lì)。他在指導(dǎo)中所講的知識(shí)使我受益匪淺，他的教誨我將銘記在心，這將對(duì)我以后的工作和生活產(chǎn)生重大的影響，并將終生受益。在本論文完成之際，特向司紀(jì)凱老師表示我最衷心的感謝和祝福。我還要感謝大學(xué)四年里所有的老師們，感謝他們?cè)诖髮W(xué)四年中誨人不倦的教導(dǎo)，他們?cè)谡n堂上說(shuō)傳授的知識(shí)將使我受益終身，他們那認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，和優(yōu)秀的職業(yè)道德是我學(xué)習(xí)的楷模，在以后的工作中我將以他們我標(biāo)桿端正自己的工作態(tài)度和職業(yè)道德。正是得益于他們的辛勤培養(yǎng)，我才有能力完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此特向所有恩師表示我最崇高的敬意和最誠(chéng)摯的謝意！我在此還要感謝幫助我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)們，特別是孫林軍和周勝文同學(xué)他們?cè)谖以O(shè)計(jì)的過(guò)程中給予了我很大的幫助，對(duì)文檔的編排和ＣＡＤ的制圖他們均給予了我很大的幫助和指導(dǎo)在此我特向他們表示由衷地感謝！參考文獻(xiàn)[1] [M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社,2008[2]趙世玉，李想，李飛等. 供電技術(shù) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008[3] [M].北京：中國(guó)電力出版社，2008[4] [M].北京：中國(guó)電力出版社,2004[5]紀(jì)銀光主編. AutoCAD2008電氣設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與典型范例 [M].北京：電子工業(yè)出版社,2007[6]解東、周可等. 電氣設(shè)計(jì)教程 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.[7]35kV～110kV無(wú)人值班變電站設(shè)計(jì)規(guī)程 [M].北京：中國(guó)電力出版社，2007.[8]吳希再，等. 電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分）[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，1997.[9]張根現(xiàn)，唐志平等. 煤礦電工手冊(cè)（地面供電部分）[M].北京：中國(guó)電力出版社2005.[10]李先彬主編，電力系統(tǒng)自動(dòng)化 [M].北京：中國(guó)電力出版社，2007.[11]賴昌干，[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2006.[12][M].北京：中國(guó)電力出版社，2006.[13]鄒有明，張根現(xiàn)，[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2005.[14][M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2005.[15]