【正文】 同時(shí)要感謝從教和關(guān)心我的其他老師，在此致以深深的謝意！還要感謝與我一起學(xué)習(xí)的同學(xué)，感謝他們一直以來對我的支持和幫助！在即將結(jié)束大學(xué)本科學(xué)習(xí)生涯啟程遠(yuǎn)行的時(shí)候，我難以表達(dá)對父母的感激之情。這次設(shè)計(jì)對我來說收獲是很大的，既鍛煉了我獨(dú)立思考，分析問題的能力，又鞏固了我的專業(yè)知識，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對以前學(xué)習(xí)的知識得到了更深的了解,并使知識得到了進(jìn)一步的鞏固，同時(shí)還使我們進(jìn)一步提高了作圖、說明書編輯、各種信息的分析、對文檔的使用等多方面的能力。 致 謝畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對過去三年的學(xué)習(xí)作了一次全面的總結(jié)，在溫習(xí)舊知識的同時(shí)，學(xué)習(xí)了新的知識，并且使理論知識和實(shí)際得到了有機(jī)的結(jié)合。在以后的學(xué)習(xí)和社會(huì)實(shí)踐中，我會(huì)加強(qiáng)各方面知識的學(xué)習(xí)，掌握更多的科學(xué)文化知識，為社會(huì)獻(xiàn)出自己的微薄之力。在本設(shè)計(jì)中，我根據(jù)五龍煤礦負(fù)荷的特點(diǎn)，就供電系統(tǒng)的主要內(nèi)容展開說明，其內(nèi)容包括電氣主接線的方案比較和選擇，負(fù)荷計(jì)算和統(tǒng)計(jì)，變壓器的選擇，短路電流計(jì)算，無功補(bǔ)償方式的選擇，無功功率的補(bǔ)償容量的計(jì)算和電纜型號選擇，各種基本供電設(shè)備的選擇和校驗(yàn)，以及變電所防雷接地的基本說明。表71 保護(hù)接地電阻的允許值電網(wǎng)名稱接地裝置特點(diǎn)接地電阻（）大接地電流電網(wǎng)僅用于該電網(wǎng)接地小接地電流電網(wǎng)1kV以上設(shè)備接地與1kV以下設(shè)備共用時(shí)的接地1kV以下中性點(diǎn)接地與不接地電網(wǎng)并列運(yùn)行變壓器總?cè)萘吭?00kV以上的接地重復(fù)接地裝置煤礦井下電網(wǎng)接地網(wǎng)8．結(jié)論經(jīng)過這段時(shí)間的努力和精心設(shè)計(jì),通過畢業(yè)實(shí)習(xí)以及翻閱大量的資料文獻(xiàn)，使我對五龍35kV煤礦供電系統(tǒng)有了深入的探索和研究。接地網(wǎng)內(nèi)還設(shè)有水平均壓帶，以減小對地電位分布曲線的陡度，并減小接觸電壓和跨步電壓。人工接地體一般由水平埋設(shè)的接地體為主，～（應(yīng)在地區(qū)凍土層以下），敷設(shè)面積一般就是變電所的占地范圍。接地裝置由接地體和連接線組成，接地體又分為自然接地體和人工接地體兩種。因此加裝保護(hù)接地裝置后，接地電流從保護(hù)裝置流入大地，流經(jīng)人體的電流幾乎為零，從而達(dá)到保護(hù)的目的。為保障人身安全、防止觸電等而將設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分進(jìn)行接地，稱為保護(hù)接地。為保證電力系統(tǒng)和設(shè)備達(dá)到正常工作要求而進(jìn)行的接地，稱為工作接地。在防雷接地裝置中，一般由幾根垂直接地體與水平連線組成，或由幾根水平放射線組成，而不采用伸長接地體的形式。因此，為了使雷電流能暢通地泄漏入地，所有防雷設(shè)備都必須有良好的接地，才能起到應(yīng)有的效果。本次設(shè)計(jì)采用三根避雷針，高度都為25m，其中每兩根之間的保護(hù)范圍外測，可按兩根時(shí)計(jì)算。 圖71 三支避雷針的保護(hù)范圍rx的計(jì)算方法：當(dāng)hx≥h/2時(shí)， （71）當(dāng)hx＜h/2時(shí)， （72）式中 h——避雷針高度hx——被保護(hù)物高度；hα——避雷針的有效高度, hα＝h－h(huán)x；rx——對應(yīng)hα的避雷針有效保護(hù)半徑。避雷針高于被保護(hù)設(shè)備，并具有良好的接地，所以能起到保護(hù)作用。當(dāng)感應(yīng)雷(雷電波)入侵設(shè)備時(shí)，避雷器首先被擊穿并對地放電，從而使電氣設(shè)備受到保護(hù)。防雷保護(hù)裝置包括避雷針、避雷線、避雷器等，它們的合理設(shè)置與組合，可使輸電線路、變電所電氣設(shè)備與建筑物免遭大氣過電壓的傷害。 (7) 接地電阻必須符合各種規(guī)程、規(guī)范的要求。 (6) 應(yīng)充分考慮跨步電壓的危險(xiǎn)。 (4) 選擇兩支避雷針時(shí)，兩針距離與避雷針高度之比不宜大于5。如35kV、 6kV設(shè)備均在戶外，設(shè)備布置為水平排列，盡量選多個(gè)高度低些的等高的獨(dú)立避雷針，以求布置均稱，整體美觀的效果。 (2) 根據(jù)變電所布置形式，確定避雷針的個(gè)數(shù)、高度。7．防雷保護(hù)及接地變電所的防雷設(shè)計(jì)應(yīng)做到設(shè)備先進(jìn)、保護(hù)動(dòng)作靈敏、安全可靠、維護(hù)試驗(yàn)方便，在此前提下，力求經(jīng)濟(jì)合理的原則?？刂剖覂?nèi)外照明設(shè)備的照度應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程的規(guī)定，安裝位置應(yīng)便于設(shè)備維護(hù)和運(yùn)行人員巡視。本設(shè)計(jì)的變電所結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)輸方便，且占地面積小。兩路6kV母線電源由主變壓器經(jīng)穿墻套管進(jìn)入高壓配電室，分別接于兩段母線上，高壓配電箱共有八面、兩面?zhèn)溆霉瘢A(yù)留兩面位置，分兩列布置，高壓配電室后面設(shè)電容室和電抗室，電容室分兩室單列擺放，每室三面電容器柜，一面互感器柜，為了加強(qiáng)通風(fēng)，室內(nèi)上下裝有百葉窗，電抗器室共五間，每個(gè)電抗器采用三相垂直布置，下井柜與電抗器柜由電纜連接，高壓配電室右邊為主控制室，室內(nèi)共有兩臺控制屏。⑧有35110kV屋外配電裝置的變電所，一般采用2～。6） 變電所的生產(chǎn)建筑物一般包括： ①高低壓配電室 ②控制室 ③蓄電池室及其通風(fēng)和調(diào)酸小間 ④所用變壓室 ⑤電力電容器室及電抗室⑥變電所的生產(chǎn)建筑物與其他輔助間一般采取連接布置。4） 變電所場地應(yīng)有排水措施，%，山區(qū)變電所還應(yīng)考慮防洪措施。2） 山區(qū)變電所內(nèi)地面標(biāo)高應(yīng)盡量利用原有自然地形，減少填挖土石方量。3）便于檢修和安裝。配電裝置布置要整齊清晰，并能在運(yùn)行中滿足對人身和設(shè)備的安全要求。6．變電所室內(nèi)外布置煤礦變、配電所高壓配電裝置的設(shè)計(jì)必須遵循上級頒發(fā)的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范及技術(shù)規(guī)定，并根據(jù)電力系統(tǒng)的條件、自然環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)行、檢修、施工方面的要求，合理確定布置方案。 假想時(shí)間的確定：當(dāng)短路發(fā)生在6kV線路末端時(shí)，過流保護(hù)動(dòng)作，（比進(jìn)線保護(hù)少兩個(gè)時(shí)限級差）。因?yàn)榕潘霉╇娀芈坟?fù)荷最大，可以按它進(jìn)行校驗(yàn)。由表可知，所選ZN63A6/1250型真空斷路器符合要求。表中表示斷路器在實(shí)際環(huán)境溫度下允許的電流。高壓開關(guān)柜只需對其斷路器進(jìn)行校驗(yàn)即可。其所選型號有GN19—10c、GN19—10c/6GN19—10/6GN10—GN19—10c/400等，其操動(dòng)機(jī)構(gòu)配套選用手動(dòng)CS6—1T型。 (3)熱穩(wěn)定性校驗(yàn)mm270mm2熱穩(wěn)定符合條件。(1)下井電纜選擇計(jì)算負(fù)荷電流為： 則 mm2選ZQD56370型號電纜。高壓電纜型號根據(jù)敷設(shè)地點(diǎn)及敷設(shè)方法選，在地面一般選油浸紙絕緣鋁包鎧裝電纜，若采用直埋時(shí)，電纜外面應(yīng)有防腐層，除立井井筒中敷設(shè)電纜外，一般采用鋁芯，井筒中敷設(shè)電纜應(yīng)選用鋼絲鎧裝，并根據(jù)井筒深度選用不滴流或干絕緣電纜，電纜芯線應(yīng)為銅質(zhì)芯線。用三臺JDJZ型可取代JSJW型電壓互感器，并能在八小時(shí)內(nèi)無損傷地承受2倍額定電壓。電壓互感器選用JDZJ系列，為單相三卷澆注絕緣戶內(nèi)。 LQJC——10，變比為150～400/5，型號含義為環(huán)氧樹脂澆注式瓷絕緣接地保護(hù)的電流互感器。電流互感器確定選用LMJC——10，變比為50/100/150/600/1000/6000/，其型號含義是母線式磁絕緣接地保護(hù)。1）高壓穿墻套管按電壓、電流選用CWLB——10/600型室外穿墻套管。35kV室外母線瓷瓶，選用懸式絕緣子組成絕緣串，作為母線絕緣瓷瓶。代入得== 700 kg/cm滿足要求。1）母線動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)。 6kV設(shè)備選擇及其校驗(yàn) 6kV母線的選擇變壓器6kV側(cè)回路選用矩形鋁母線，其最大長時(shí)負(fù)荷電流為變壓器二次側(cè)最大長時(shí)負(fù)荷電流再乘以分配系數(shù)K=（進(jìn)線在母線中間），其值為選截面為80，其額定電流為1100A（）。 表53 JDJJ235型電壓互感器技術(shù)參數(shù)一次電壓（kV）35/ ,一級250VA 基本二次線圈(kV) 3級500VA輔助二次線圈(kV) 最大容量1000VA電流互感器選用LCW—35型戶外支持式、多匝油浸瓷絕緣的高壓電流互感器，單獨(dú)裝設(shè)，利用一次線圈的串并聯(lián)，可得到不同的變比，選用額定電流變比為15～1000/5，1s熱穩(wěn)定倍數(shù)65，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)100。電壓互感器地選擇：=35kV，根據(jù)產(chǎn)品手冊選用JDJJ235型電壓互感器。并按二次負(fù)荷大小及負(fù)荷準(zhǔn)確等級校驗(yàn)。、熔斷器的選擇互感器是交流供電系統(tǒng)中一次回路將交流電流或電壓按比例降低供二次回路儀表使用。2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)當(dāng)短路發(fā)生在QF1的隔離開關(guān)后，并在斷路器QF1之前時(shí)，事故切除靠上一級的變電所的過流保護(hù)，故，此時(shí)短路電流經(jīng)過隔離開關(guān)的總時(shí)間為 相當(dāng)于5s的熱穩(wěn)定電流為 符合要求。計(jì)算通過隔離開關(guān)的最大長時(shí)負(fù)荷電流。（5） It=63kA,t=4秒 I2tt=6324=15876 kA2sQt= kA2S,滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。（3） 斷路器開斷電流＝16kA，＝，符合技術(shù)條件?？杀硎緸? （513） 初步擬定選用斷路器的型號為斷路器（LW35/1600） 校驗(yàn):(1) 斷路器（LW35/1600）額定電壓為35kV, =35kV, ,符合條件。3）開斷電流選擇 在給定的電網(wǎng)電壓下，斷路器的開斷電流不應(yīng)小于實(shí)際瞬間的短路電流周期分量，即 （510） 當(dāng)斷路器的較系統(tǒng)短路電流大很多時(shí)，為了簡化計(jì)算，也可用次暫態(tài)電流進(jìn)行選擇，即 （511）4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)若斷路器的極限通過電流峰值，大于三相短路時(shí)通過斷路器的沖擊電流，則其動(dòng)穩(wěn)定便滿足要求，即 （512）5）熱穩(wěn)定校驗(yàn) 制造廠給出了斷路器t秒內(nèi)的熱穩(wěn)定電流，即在給定時(shí)間t內(nèi)，電流通過斷路器時(shí)，其各部分的發(fā)熱溫度不會(huì)超過最高短時(shí)允許發(fā)熱溫度。 35kV斷路器的選擇1）額定電壓選擇 斷路器的額定電壓應(yīng)大于或等于所在電網(wǎng)的工作電壓,即 （58）2）額定電流選擇 斷路器的額定電流應(yīng)大于或等于它的最大長期工作電流，即 （59）由于高壓斷路器沒有連續(xù)過載的能力，在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能的運(yùn)行方式下電路持續(xù)工作電流的要求，即取最大長期工作電流。1）按持續(xù)工作電流選擇對電壓為35kV的屋外配電裝置采用鋼芯鋁絞線作母線，選取LGJ185，鋼芯鋁絞線最高溫升不超過+70℃，其載流量在環(huán)境溫度為250C 時(shí)為539A，由于所處環(huán)境最高溫度為350C，其載流量為： 考慮到動(dòng)穩(wěn)定性，母線采用平放，其允許電流值應(yīng)再降低8％，故為： 故載流量和長時(shí)允許電流符合要求，但還需要進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 35kV設(shè)備選擇及其校驗(yàn) 35kV架空線、母線的選擇35KV室外高壓架空線、母線一般選用鋼芯鋁絞線，導(dǎo)線截面應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，按長時(shí)允許電流進(jìn)行校驗(yàn)，并應(yīng)校驗(yàn)其電壓損失是否合乎要求。即 （54）或 （55）或 （56）式中 ——電器設(shè)備允許通過的短時(shí)熱效應(yīng)，； ——短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)，； ——電器設(shè)備的額定熱穩(wěn)定電流，； ——電器設(shè)備熱穩(wěn)定時(shí)間，s； ——穩(wěn)態(tài)短路電流，； ——假想時(shí)間，s。(4)懸式絕緣子可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器具有限流作用時(shí)，可不校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定。、熱穩(wěn)定性校驗(yàn)原則(1)當(dāng)電器選定之后，應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)，校驗(yàn)所用的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流。因此按斷流能力選擇斷路器時(shí)，必須滿足下列條件： ， （53）式中 ——電器的額定斷流量，kA；——電器的額定斷流容量，MVA；——次暫態(tài)短路電路，kA；—一次暫態(tài)三相短路容量，MVA。斷路器的額定斷流量或額定斷流容量是指斷路器在額定電壓時(shí)的斷流能力。當(dāng)屋外配電裝置處在塵穢很嚴(yán)重或空氣中含有有害于絕緣氣體的地區(qū)時(shí)，必須加強(qiáng)電器的絕緣，選用特殊絕緣結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)型電器或選用額定電壓高一級的電器。戶外設(shè)備的工作條件較惡劣，各方面要求較高，成本也高。當(dāng)高于時(shí)，每增高，%，當(dāng)?shù)陀跁r(shí)，每降低，%，但總的增加值不得超過額定電流的20%。電器設(shè)備的額定電流是指規(guī)定環(huán)境溫度為時(shí)，長期允許通過的最大電流。高壓電氣設(shè)備最高允許運(yùn)行的電壓為（～）%，%，因此電氣設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于裝設(shè)處電網(wǎng)的額定電壓，即 （51）我國普通電器額定電壓標(biāo)準(zhǔn)時(shí)按海拔1000m設(shè)計(jì)的。變電所用的高壓設(shè)備一般有斷路器，限流電抗器，隔離開關(guān)，電流互感器，電壓互感器等，它們各有特點(diǎn)，根據(jù)安裝地點(diǎn)的環(huán)境不同，電器分室內(nèi)型和室外型，在選擇電氣設(shè)備的時(shí)候，應(yīng)注意安全可靠和留有適當(dāng)發(fā)展裕度，盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不盡相同，但對它們的基本要求卻是相同的，即現(xiàn)在電氣設(shè)備應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)共同的原則。其他短路點(diǎn)的計(jì)算與以上各點(diǎn)類似。故增大