【正文】 248186310其它小計554406全礦計算負荷64983418 低壓變壓器的選擇與損耗計算低壓變壓器選擇對各低壓變壓器選擇時可按表21的計算容量進行選擇。有功功率 kW；無功功率 kvar；視在功率 kVA；用同樣方法可計算出其它各用電設備組的計算負荷，結果記入表21全礦電力負荷計算負荷表中。 由表11查出各用電設備組的需要系數和功率因數，根據公式21計算出各用電設備組的計算負荷。多組用電設備組的計算負荷在配電干線上或車間變電所低壓母線上，常有多個用電設備組同時工作，但是各個用電設備組的最大負荷也非同時出現(xiàn)，因此在求配電干線或車間變電所低壓母線的計算負荷時，應再計入一個同時系數。在一個車間中可根據具體情況將用電設備分為若干組，在分別計算各用電設備組的計算負荷。對不同性質的用電設備、不同車間或企業(yè)的需用系數值，經過幾十年的統(tǒng)計和積累，數值比較完整和準確，查取方便，因而為我國設計部門廣泛采用。公式簡單，計算方便只用一個原始公式就可以表征普遍的計算方法。 負荷計算方法供電設計常用的電力負荷計算方法有需用系數法、二項系數法、利用系數法、和單位產品電耗法等。負荷計算偏大，則造成設備的浪費和投資的增大。 負荷計算的目的是為了解用電情況，合理選擇供配電系統(tǒng)的設備和元件，如導線、電纜、變壓器等。原始負荷資料負荷資料見表11 全礦電力負荷統(tǒng)計表。 （4）本礦主導風向為西北方向，最大風速為26m/s。（2）土壤溫度27℃（最熱日）。電費收取方法采用兩部電價制收費，在變電所35kV側進行計量，固定部分按主變壓器容量收費，每千瓦每月5元，流動部分為每千瓦5分。供用電協(xié)議 礦井地面變電所距上級變電所6km，采用雙回路架空線供電。 礦井基礎資料 本礦概況本礦井為年產60萬噸的高沼氣礦井，分主、副兩井，為立井開掘，一水平井深250m，預期服役年限為80年。（3）變電所繼電保護設計。 設計目的及范圍本設計的目的是通過本次設計鞏固所學的專業(yè)知識，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力。電力工程電氣設計手冊（電氣一次部分）。1 概 述 設計依據中華人民共和國建設部及國家技術監(jiān)督局聯(lián)合發(fā)布的《礦山電力設計規(guī)范》。為了在供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時，能夠自動地、迅速地、有選擇地將故障設備從系統(tǒng)中切除，以免事故的擴大，在論文中對變電所繼電保護進行了設計。采用標幺值法對供電系統(tǒng)進行了短路計算。據此對主變壓器進行選擇，并進行無功補償。由于煤礦生產條件的特殊性，對供電系統(tǒng)有特殊的要求，尤其是煤礦地面供電系統(tǒng)作為整個煤礦供電開端，對整個煤礦供電的安全，可靠，經濟具有舉足輕重的作用。 59 變壓器的保護設置 59 變壓器的氣體保護 59 變壓器的差動保護 60 變壓器過負荷保護 60 變壓器的過流保護 608 變電所的防雷與接地 61 變配電所的防雷設計 61 變電所的防雷措施 61 接地裝置的設計及計算 64 保護接地方案設計 64 保護接地裝置計算 64結 論 66致 謝 67參考文獻 68前 言本設計的目的是通過本次設計鞏固所學的專業(yè)知識，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力及實際工程設計的基本技能。 繼電保護。關鍵字：負荷計算。兩臺主變壓器采用分列運行方式。根據煤礦供電系統(tǒng)的特點，制定了礦井變電所的主結線方式、運行方式、繼電保護方案。通過對煤礦35KV變電站做負荷統(tǒng)計，用需用系數法進行負荷計算，根據負荷計算的結果確定出該站主變壓器的臺數、容量及型號。摘 要本設計初步設計了煤礦地面35kV變電站的設計。其設計過程主要包括負荷計算、主接線設計、短路計算、電氣設備選擇、繼電保護方案、變電所的防雷保護與接地等。用標幺值法對供電系統(tǒng)進行了短路電流計算，為電氣設備的選擇及校驗提供了數據。其中35KV側為全橋接線，6KV主接線為單母分段。并根據電流整定值以及相關數據的校驗，選擇了斷路器、隔離開關、繼電器、變壓器等電氣設備。 變電站。運行方式目 錄摘 要 IABSTRACT II1 概 述 1 設計依據 1 設計目的及范圍 1 礦井基礎資料 12 負荷計算 4 負荷計算的目的 4 負荷計算方法 4 負荷計算過程 5 各用電設備組負荷計算 5 低壓變壓器的選擇與損耗計算 8 6kV母線側補償前總計算負荷 11 無功補償計算及電容器柜選擇 11 補償后6kV母線側總計算負荷及功率因數校驗 123 變電所主變壓器選擇 13 變壓器的選取原則 13 變壓器選擇計算 13 變壓器損耗計算 14 35kV側全礦負荷計算及功率因數校驗 15 變壓器經濟運行方案的確定 154 電氣主接線設計 16 對主接線的基本要求 16 本所電氣主接線方案的確定 16 確定礦井35kV進線回路 16 35kV、6kV主接線的確定 17 17 負荷分配 185 短路電流計算 20 短路電流計算的目的 20 短路電流計算中應計算的數值 20 三相短路電流計算計算的步驟 20 21 30 負荷電流統(tǒng)計表 326 高壓電氣設備的選擇 33 高壓電氣設備選擇原則 33 高壓開關設備的選擇及校驗 34 高壓斷路器的選擇及校驗 34 本所斷路器的選擇及校驗 34 隔離開關的選擇及校驗 36 限流電抗器的選擇 38 高壓熔斷器的選擇 40 互感器和避雷器的選擇及校驗 41 電流互感器的選擇及校驗 41 電壓互感器的選擇及校驗 42 35kV避雷器選擇 43 6kV高壓開關柜的選擇 43 電力線路的選擇 44 35kV輸電線路及母線的選擇與校驗 44 6kV母線、電纜及架空線的選擇 46 母線支柱絕緣子、穿墻套管及室外構架的選擇 53 設備選擇匯總表 557 繼電保護方案的初步擬定 58 變電所各斷路器過流保護的設置與配合 58各斷路器編號如圖45所示 58 QFQFQF3斷路器保護的設置與配合 58 QFQF5斷路器上保護的設置與配合 58 各６KV低壓饋出線斷路器的設置與配合 59 6KV聯(lián)絡開關（QF8）的保護設置與配合。電力是現(xiàn)代煤礦的動力，首先應該保證供電的可靠和安全，并做到技術和經濟方面合理的滿足生產的需要。本論文根據變電所的設計原則，圍繞某礦井35KV變電所設計這一課題展開了全面的設計與研究，主要完成以下工作： 針對礦井負荷的用電要求，根據需要系數法進行了負荷計算。根據變電所主接線的設計原則，對變電所的主接線進行設計：高壓35kV采用全橋接法,6kV母線采用單母分段接線形式。按安裝地點、運行環(huán)境和使用要求對電氣設備的規(guī)格型號進行選擇，并對它們進行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗。防雷保護是變電所保護中不可缺少的一項保護措施，本文采用了在線路上安裝閥型避雷器對其進行防雷保護，并在變電所裝設避雷針。中華人民共和國電力公司發(fā)布的《35kV～110kV無人值班變電站設計規(guī)程》。煤礦電工手冊（地面供電部分）。本論文的設計范圍包括：（1）對變電所的主接線進行設計： （2）對電氣設備的規(guī)格型號進行選擇。（4）變電所防雷保護設計。主副兩井距離為80m。35kV過流整定時限為3s。自然條件（1）日最高氣溫43℃，日最低氣溫17℃。a（3），變電所土質為沙質粘土。（5）地震烈度為7度。編號設備名稱電壓（kV）電機型號電機容量(kW)安裝臺數設備容量（kW）需要系數 kd 功率因數cosφtanφ離地面變電所的距離（km）備 注安裝容量工作容量1234567891011121主提升機6繞線8001/1800800離副井80m2副提升機6繞線6301/16306303主扇風機6同步10002/120001000cosφ超前4壓風機6同步2503/2750500cosφ超前5礦綜合廠3302903類負荷6機修廠6205503類負荷7選煤廠8006508地面低壓800700變壓器在所內，生產負荷占75%9井下主排水泵6鼠籠5004/220001000井下6kV電纜長14km10一采區(qū)668065011二采區(qū)6110095012井底車廠16516513工人村4503603類負荷14支農3103103類負荷 2 負荷計算 負荷計算的目的 為一個企業(yè)或用電戶電，首先要解決的是企業(yè)要用多少度電，或選用多大容量的變壓器等問題，這就需要進行負荷的統(tǒng)計合計算，為正確地選擇變壓器容量與無功補償裝置、選擇電氣設備與導線、以及繼電器保護的整定等提供技術參數。負荷計算過小，則依此選用的設備和載流部分有過熱的危險，輕者使線路和配電設備壽命降低，重者影響供電系統(tǒng)的安全運行。為此，正確的負荷計算是供電設計的前提，也是實現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經濟運行的必要手段。需用系數法計算簡便，對任何性質的企業(yè)負荷均適用，且計算結果基本上符合實際。該公式對用電設備組、車間變電站乃至一個企業(yè)變電站的負荷計算都適用。本設計采用需要系數法進行負荷計算，步驟如下： 用電設備組計算負荷的確定 用電設備組是由工藝性質相同需要系數相近的一些設備合并成的一組用電設備。其計算公式為： ，kW , kvar （21） ，kVA 式中、——該用電設備組的有功、無功、視在功率計算負荷； ——該用電設備組的設備總額定容量，kW；——功率因數角的正切值；——需要系數，由表11查得。具體計算如下： （22）式中、——為配電干線式變電站低壓母線的有功、無功、視在計算負荷；——同時系數；m——該配電干線或變電站低壓母線上所接用電設備組總數；——分別對應于某一用電設備組的需要系數、功率因數角正切值、總設備容量； 負荷計算過程 各用電設備組負荷計算用電設備分組，由表11確定各組用電設備的總額定容量。（1）對主提升機 =，=，= 則。注：主扇風機、壓風機等因功率因數超前，其無功電流為容性，即提供無功功率，起無功補償的作用，故它們的計算無功功率為負值?；诿旱V生產負荷對供電可靠性和安全性的要求且供電方式為雙回路，應選兩臺變壓器同時運行。故：（1）礦綜合廠、機修廠、工人村、支農變壓器分別選SL7250/6型、SL7400/6型、SL7400/6型、SL7315/6型油浸式鋁線雙繞組無勵磁調壓變壓器各一臺。（3）地面低壓變壓器選兩臺SL7800/6浸式鋁線雙繞組無勵磁調壓變壓器。各低壓變壓器參數如表22所示。變壓器空載時有功損耗和無功損耗分別用和表示。有功損耗： ，kW （23）無功損耗： ，kvar 式中 β—變壓器的負荷率，； —變壓器計算負荷，kVA； —變壓器額定容量，kVA； —變壓器空載有功損耗，kW； —變壓器滿載有功損耗，kW； —變壓器空載無功損耗，kvar，； —變壓器空載電流占額定電流的百分數； —變壓器滿載無功損耗，kvar，； —變壓器阻抗電壓占額定電壓的百分數； 、均可由變壓器產品樣本中查出。由表21可知，全礦總負荷為：kW，kvar。在工礦企業(yè)用戶中，人工補償廣泛采用靜電電容器作為無功補償電源。假設補償后6kV側功率因數，則所需補償容量由公式29計算得： kvar(2)電容器柜的選擇及實際補償容量計算本設計采用高壓集中補償方式。現(xiàn)選用GR1/6型高壓靜電電容柜，每柜安裝容量為=240kvar，最大不超過360kvar，據此可計算出電容器柜的數量為： 取偶數 N=4則 實際補償容量為： kvar折算為計算容量為： kvar 補償后6kV母線側總計算負荷及功率因數校驗功率補償后6kV側有功功率 kW無功功率 kvar視在功率 kVA補償后6kV母線功率因數 滿足要求。變電所的容量是有其裝設的主變壓器容量所決定的。但變壓器臺數增加，開關電器等設備以及變電所的建設投資都要增大。當企業(yè)絕大多數負荷屬三級負荷，其少量負荷或由鄰近企業(yè)取得備用電源時，可裝設一臺變壓器。兩臺互為備用，并且當一臺出現(xiàn)故障時，另一臺能承擔全部一、二及負荷。例如分期建設大型企業(yè)，