【正文】 電所電器設(shè)備選擇； 繼電保護(hù)方案的擬定與整定； 變電所防雷與接地； 二、設(shè)計(jì)的要求： 變電所設(shè)計(jì)完成后使得煤礦的所有電氣設(shè)備安全正常的運(yùn)行。 三、主要技術(shù)指標(biāo)： 1．設(shè)計(jì)、計(jì)算、校驗(yàn)均應(yīng)符合規(guī)范。 四、應(yīng)收集的資料及參考文獻(xiàn) ： [1]王崇林等 供電技術(shù) 煤炭工業(yè)出版社 1996 [2]吳希再等 電力工程 華中科技大學(xué)出版社 1996 [3]孫國凱等 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理 中國水利水電出版社 2020 五、進(jìn)度計(jì)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(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖 4. 第 1415 周 寫設(shè)計(jì)說明書 5. 第 16 周 答辯 教研室主任簽字 時(shí) 間 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題 目 35kV變電所設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 07103 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 研究背景： 電力行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，它的發(fā)展直接關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的興衰成敗，它為現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)和國防提供必不可少的動(dòng)力。工廠供電系統(tǒng)的核心部分 是變電所。比 較完善的變電站設(shè)計(jì)理論，是真正的做到了節(jié)約型，集約型，高效型。 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀： 我國變電所主要現(xiàn)狀是老設(shè)備向新型設(shè)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。 所要采用的方法、手段： 電氣主接線方案論證； 主變?nèi)萘?、形式及臺(tái)數(shù)的選擇； 所用變?nèi)萘?、臺(tái)數(shù)的選擇； 短路電流計(jì)算；選擇導(dǎo)體及主要電氣設(shè)備； 5 、無功補(bǔ)償分析。電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)繼電保護(hù)裝置能夠有選擇、可靠、靈活、迅速動(dòng)作。 變電所繼電保護(hù)的整定、防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì)，及電費(fèi)預(yù)算。 課程 設(shè)計(jì)是教學(xué)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通過 課程 設(shè)計(jì)可以鞏固 本 課程理論知識(shí)， 掌握供配電 設(shè)計(jì)的基本方法， 通過解決 各種實(shí)際問題，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力，同時(shí)對(duì)電力工 業(yè)的有關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)程有一定的了解 ， 在計(jì)算 、 繪圖、設(shè)計(jì)說明書等方面得到訓(xùn)練，為今 后的 工作奠定基礎(chǔ) 。文中對(duì)該變電所的負(fù)荷計(jì)算與變壓器的選擇、供電系統(tǒng)的擬定與短路計(jì)算、變電所電器設(shè)備的選擇、繼電保護(hù)方案的擬定與整定以及變電所的防雷與接地皆有詳細(xì)的說明。其中還對(duì)變電所的主接線，平面布置，高低壓側(cè)的一些保護(hù)裝置等通過 CAD 制圖直觀的展現(xiàn)出來。設(shè)計(jì)中除采用了一些固定方式的保護(hù)和常規(guī)保護(hù)，通過電力監(jiān)控綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，可以使變電站內(nèi)值班人員或調(diào)度中心的人員及時(shí)掌握變電所的運(yùn)行情況，直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作，及時(shí)了解故障情況，并迅速進(jìn)行處理，達(dá)到供電系統(tǒng)的管理科學(xué)化、規(guī)范化、并且還可以做到與其他自動(dòng)化系統(tǒng)互換數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮整體優(yōu)勢，進(jìn)行全系統(tǒng)的信息綜合管理。 關(guān)鍵詞 : 短路電流計(jì)算 繼電保護(hù) 斷路 器 Abstract This paper introduces soms coal mine 35kV substation design ground. In this paper, the load calculation and transformer substation of choice, power supply system with short circuit calculation, substation worked electical, relay protection scheme with setting and worked the lightning protection and grounding substation is detailed instructions. It also discusses the choice of main wiring, high pressure equipment and all kinds of the protection of relay, the calculation of load, short current and so on in detail, especially, the choice of main wiring, transformer and some electric equipment such as circuit breaker, current and Voltage sensor. It shows main wiring of substation, the distribution of plane and some protection equipment of high and low Voltage by the graphics of CAD This design is closely related to reality in order to design the suitable substation by studying a lot of materials. The design not only adopts some stableform and general protections but also adopts PC protection. The synthetical automation system of electric power supervision, which can make workers on duty control the situation of substation timely, operate the equipments directly, know the breakdown and deal with it without delay, so that the system of power supply is scientific and standard in management. What’s more, it can exchange data with other automatic systems and give full play to whole advantage in order to manage information in all systems as a whole. Keyword: the calculation of short current the protection of relay circuit breaker 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 緒 論 本煤礦 的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 300 萬噸 /年。按其采煤量計(jì)算總耗電時(shí)間大約是 4800h/年。兩條進(jìn)線分別到變電所兩個(gè) 35/6kv主變壓器，平時(shí)起用一臺(tái)主變壓器，另一臺(tái)備用，同時(shí)為該變電所設(shè)置四個(gè)避雷器。 礦井簡介：本設(shè)計(jì)是 35/6kV 煤礦的地面變電所設(shè)計(jì)。該礦井為低沼氣礦井。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 表 11 全礦負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表 設(shè)備名稱 負(fù)荷等級(jí) 電壓 (V) 線路類型 電機(jī)型式 單機(jī) 容量 (kW) 安裝 / 工作 臺(tái)數(shù) 工作設(shè)備 總?cè)萘?kW) 需用系數(shù) dK 功率因數(shù) ?cos 離變電所 距離 (km) 1 主井提升 2 6000 C D 2200 2/1 2200 2 副井提升 1 6000 C Y 1600 2/1 1600 3 扇風(fēng)機(jī) 1 1 6000 C Y 1600 2/1 1600 4 扇風(fēng)機(jī) 2 1 6000 K T 1600 2/1 1600 5 壓風(fēng)機(jī) 1 6000 C T 1600 2/1 1600 6 地面低壓 1 380 C 1500 7 機(jī)修廠 3 380 C 580 8 綜采車間 3 380 C 780 9 洗煤廠 2 380 K 1500 10 工人村 3 380 K 750 11 支農(nóng) 3 380 K 500 12 主排水泵 1 6000 C X 1000 7/4 4000 13 井下 低壓 2 6000 C X 4647 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第 1 章 負(fù)荷計(jì)算與變壓器選擇 . 計(jì)算負(fù)荷定義 所謂負(fù)荷計(jì)算，是指對(duì)某一線路中的實(shí)際用電負(fù)荷的運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行分析，從而求出該線路的計(jì)算負(fù)荷的過程。在現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范中，負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容不僅包括確定計(jì)算負(fù)荷，還包括確定尖峰電流和確定一極、二級(jí)負(fù)荷的容量已及季節(jié)性負(fù)荷的容量。如計(jì)算負(fù)荷確定過大，將使電器和導(dǎo)線選得過大，造成投資和有色金屬的消耗浪費(fèi)，如計(jì)算負(fù)荷確定過小又將使電器和導(dǎo)線電纜處子過早老化甚至燒毀，造成重大損失，由此可見正確確定計(jì)算負(fù)荷重要性。此外還有一些尚未推廣的方法如單位產(chǎn)品耗電法、單位面積功率法、變值系數(shù)法和 ABC 法等 . 常采用需用系數(shù)法計(jì)算用電設(shè)備組的負(fù)荷時(shí)，應(yīng)將性質(zhì)相同的用電設(shè)備劃作一組，并根據(jù)該組用電設(shè)備的類別，查出相 應(yīng)的需用系數(shù) xK ，然后按照表一給出的公式求出該組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。 礦井用電負(fù)荷計(jì)算 多個(gè)用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷：在配電干線上或礦井變電所低壓母線上，常有多個(gè)用電設(shè)備組同時(shí)工作，但是各個(gè)用電設(shè)備組的最大負(fù)荷也非同時(shí)出現(xiàn)，因此在求配電干線或礦井變電所低壓母線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)再計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)siK ， ，具體計(jì)算公式如下 ： ?? ?? mi indisica PKKP 1 )( i=1， 2， 3…….m (11) 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 ?? ?? mi iindisica PKKQ 1 )t a n( ? (12) 22 cacaca QPS ?? (13) )3( ncaca USI ? (14) 式中， caP 、 caQ 、 caS ―― 為配電干線或變電站低壓母線有功、無功、視在功率計(jì)算負(fù)荷； siK ―― 同時(shí)系數(shù)； m ―― 為配電干線或變電站低壓母線上所接用電設(shè)備總數(shù)； nU ―― 該干線或低壓母線上的額定電壓， V； caI ―― 該干線變電站低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷電流， A； dK ―― 需用系數(shù)； dK 、 i?tan 、 ?inP ―― 分別對(duì)應(yīng)于某一用電設(shè)備組的需用系數(shù)、功率因數(shù)角的正切值、總設(shè)備容量。考慮同時(shí)需用系數(shù) Ks ，有功功率取 ，無功功率取 ，得：總的有功功率為 14688kW，總的無功功率為 11078kvar。 功率因數(shù)的改變 經(jīng)計(jì)算全礦功率因數(shù) ?cos ＝ 14688/ 22 1107814688 ? = 若功率因數(shù)偏低，在保證供用電設(shè)備的有功功率不便的前提下，電流將增大。電流增大同樣會(huì)引起電壓損失的增大。 需要電容器的容量： Qc＝ Pz（ 1tan? － 2tan? ） (15) 式中 , Qc—— 補(bǔ)償電容器的容量，單位： kvar； Pz—— 總有功功率，單位： kW； 21 ???? 計(jì)算可知， 1tan? ＝ , 2tan? = Qc＝ 14688 () =6257kvar 選用 ，額定電壓 ,額定容量 120kvar。 由于煤礦變電所 6 千伏供電采用單母線分段供電方式，電容器分別安裝在一 、二段母線上。 主變壓器的選擇 變壓器臺(tái)數(shù)選定原則 ，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)變壓器為宜。 ，其變壓器基礎(chǔ) 宜按大于變壓器容量的 1— 2 級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。 ，鄰近又無備用電源聯(lián)絡(luò)線可接 ,或季節(jié)性負(fù)荷變化較大時(shí) ,宜采用兩臺(tái)變壓器。當(dāng)負(fù)荷超過 320KVA 時(shí)，任何距離都應(yīng)裝設(shè)變壓器。 ，每臺(tái)變壓器的額定容量應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件： ，應(yīng)滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需要； ，宜滿足全部用電容量設(shè)備 70%的需要。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 6kV/380v 變壓器的選擇 據(jù) 380V 低壓母線上的視在功率 22 cacaca QPS ?? =9775KVA, 選用六