《35kv变电所设计毕业设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《35kv变电所设计毕业设计（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、山西大同大学煤炭工程学院 2013 届本科毕业设计01 设计目的要求太岳煤矿 35kv 地面变电所的设计，本设计要完成对太岳煤矿地面变电所的设计，通过设计要求我们熟悉掌握所学课本理论知识，实现理论和实践的结合。认识国家有关煤矿供电技术经济方面的方针政策和安全方面的规章制度；扩展了我们的知识领域，培养了我们严肃的科学态度，提高了我自身独立思考问题的能力，通过本次设计让我们熟练了对供电手册，供电技术书的使用和查阅；以及我们编写技术手册、绘制技术图纸的能力；培养了我们对煤矿供电设计能力的基础训练。毕业设计必须符合国家技术政策和有关矿山供电的规章制度。尽量采用新型高科技技术，新设备和国产先进技术，确保
2、技术的先进性。在确保煤矿供电安全性、可靠性和供电质量的基础上尽可能的节约投资,尽量做到对矿山供电的优质，安全，经济，可靠。山西大同大学煤炭工程学院 2013 届本科毕业设计12 矿山供电设计的原资料2.1 交通位置山西汾西太岳煤业股份有限公司太岳煤矿位于山西省中南部，隶属沁源县西部的柏子镇、李元乡、中峪乡、古县北平镇，其地理坐标为北纬 362742363306，东经 11209311121453。在井田的西部有北平-古阳公路经古县、洪洞可与大运公路及南同蒲线相接，南部有宝丰-唐城公路经安泽与 309 国道相连，中部柏子-中峪-沁源及北部的柏子-李元-北园村公路经沁源-沁县公路可接 208 国道
3、和太长高速公路，沁（源）-沁（县）铁路可与太焦铁路线相接，交通尚属便利。2.2 地形、地势及河流井田地处太岳山区霍山东麓。地形总的趋势是南、北部高，中部低，最高点在北部的侯神岭西部，标高 1499m，最低点在柏子河蔚村段的河谷中，标高1058.20m，相对高差 440.80m。区内地形复杂，沟谷纵横，柏子河河谷较为宽阔，由西北向东南贯穿矿区中部，两侧山谷呈树枝状分布，属侵蚀强烈的中山区。本区属黄河水系沁河流域，主要有柏子河及其支流，北部有狼尾河，南部有蔺河，均属季节性河流，近几年长期干枯。2.3 气象与地震本区属大陆性气候，昼夜温差较大，根据沁源县气象站观测资料，年平均气温8.6，极端最高气温
4、 35.6(1995.7.5)，极端最低气温25.8(1990.2.1)；年平均降水量 634mm，年最大降水量 834.3mm(1986)，年最小降水量为 541.4mm(1996)；年平均蒸发量为 1547.2mm，年最大蒸发量为 1749.6mm(1995)，年最小蒸发量为1397.1mm(1991)；蒸发量比降水量大 23 倍。春冬季雨雪少，雨季多在 79 月份，最短无霜期 143 天，结冰期多在十月份至次年三月份，最大冻土深度 80cm(1993)，夏季多东南风，春冬季多西北风，最大风速 14.0m/s(1994)。山西大同大学煤炭工程学院 2013 届本科毕业设计23 矿山供电电源
5、和变电所位置的确定3.1 变电所位置的确定变电所位置的确定对煤矿供电非常重要，变电所位置选择正确与否将对供电质量供电安全性，供电安全性和供电经济性产生较大影响。对于矿山地面变电所，变电所的位置应尽量接近负荷中心， 按照国家规定选择合适的位置，具体选址可参照下列要求选址：(1) 电力变压器的位置最好接近负荷中心 ；(2) 尽可能的实现供电设备搬运和装载简单方便；(3) 最好使进出线接线简单，尽可能的实现不交叉；(4) 最好不要建在地形不稳定的地段；(5) 应尽量接近电源侧；(6) 最好建在地势较高的地段，以免短路；综合以上的要求，和国家有关规定，结合该矿区实际的地理条件在该煤矿提升机房左侧设一
6、35KV 变电所。3.2 供电电源的确定对于煤矿性企业来说，矿山的供电相当重要，当供电系统发生故障时可能发生重大的人身伤亡事故，所以矿山供电属于一级负荷（重要负荷） ，故必须选择双电源供电，两电源配合使用，其中一电源发生故障时，另一电源能正常提供矿山用电，不至于发生事故。以下为两种设计方案：方案一、采用两条回路独立电源供电，一条回路由李元变电站二次侧 35kV 母线供电，另一条回路由太岳变电站二次侧 35kV 母线供电。山西大同大学煤炭工程学院 2013 届本科毕业设计3方案二、从太岳 110KV 变电站二次侧 35 kV 母线平行引进两回路供电，此为双回路供电。表 3-1 选择方案一、二对照
7、表由上表可得，通过供电可靠性、供电质量、电能消耗，线路造价等综合考虑方案 1 比较合适。方案 比较项目方案一 方案二供电质量 高 高供电线路安全系数 很好 好供电可靠性 高 较高电能损耗 小 大敷设线路是否方便 方便 方便比较名次 1 2山西大同大学煤炭工程学院 2013 届本科毕业设计44 负荷统计4.1 矿区情况太岳矿年产 150 万吨，可采年限 38.8 年，本矿是斜井开拓生产，井 巷 工 程 总 量为 20184.9m， 掘 进 总 体 积 为 265591.3m3， 其 中 硐 室 体 积 为 6810m3。 万 吨 掘 进 率 为134.6m， 万 吨 掘 进 体 积 为 1770
8、.61m3。太岳矿 35kV 变电站，该站有 2 回电源线路。一回路引自太岳 110kV 变电站，线路长 10km。另一回路引自李元 35kV 变 电站，线路长 4.5km。两回路的架空导线均为 LGJ-150。图 4-1 太岳 35kV 变电所电源位置接线图山西大同大学煤炭工程学院 2013 届本科毕业设计54.2 负荷统计和无功补偿4.2.1 负荷计算不管什么企业什么用电单位，所需的电能都是由电力提供的，而变电站就是连接用户和供电系统的中转站，所以不管是对于用户还是供电系统变电站的地位是非常高的，为了使供电系统对用电单位安全、可靠的提供电能，很有必要对变电所的所有负荷进行计算。4.2.2
9、主井提升机为例计算负荷总的有功计算负荷为：= =0.9 2000=1800KW caPNdeK（4.1）总的无功计算负荷为：= tan =1800 0.63=1134kvar caQP（4.2）总的视在计算负荷为：KVA 4.218318022 caPSca（4.3）式中:K 提升机的需用系数；decos 提升机的功率因数；Tan 为 Cos 对应的正切值；总的计算电流为：AUSINcac 8.20364.13（4.4）式中:山西大同大学煤炭工程学院 2013 届本科毕业设计6U 供电系统的额定电压（单位 KV） ；N4.2.3 变电所的总计算负荷= =0.9 (1800+1280+960+5
10、60+.+1197.3)=14194.3KWPcaspK= =0.95 (1134+806.4+1029.7)=10616.2kvarQsq= = =17725KVA S222.1063.49（4.5）式中:, 有功、无功功率总计算值和； caPQ、 这里取：spKsqK =0.9， 、 K =0.95spsq变电所的功率因数为：cos = = =0.8 S17253.49（4.6）4.2.4 无功功率的补偿根据国家供用电规则的规定：高压用户功率因数应在 0.9 以上，当变电所的功率因数低于 0.9 时，可以通过人为的办法进行补偿，补偿后的功率因数不低于0.95（大于等于 0.95） 。4.2
11、.5 电容的补偿容量的计算)95.0arcostn84.0arcos(tnaccPQ（4.7）=14194.3 (0.644-0.329）=4471.2kvar山西大同大学煤炭工程学院 2013 届本科毕业设计74.2.6 电容器台数的确定变电所的无功功率补偿装置，可以选择成套电容器柜，也可以选择单台电容器。电容器组在接入供电电网时，可用中性点不接地的双星接或星接线。根据额定电压、补偿容量及接线方式本设计选择 BFB6.6/ -30-1w（额定电压 6.3/ KV，容量3330kvar)双 Y 接线的电容器装于电容器柜中，每柜装设 15 个电容器（三相电，每相5 个电容器） ，每柜总容量 45
12、0Kvar,所以计算电柜数为：N= = =13（组） )(QUNcw）3/.6(45071（4.8）式中：单电容器柜的额定容量值；ncBFB6.6/ -30-1w 的实际工作电压（KV） ；wU3电容器的额定工作电压（KV）NC电容器柜接在两段母线上，每条母线上接的柜数为:n= = =3.25413取大于等于计算值的整数，所以 n=4,电容器柜总数应为 N=4n=16 台电容器的实际补偿容量：Qc=qN.cN( )2=45016( )2UNcw3/.6=6530.6(Kvar) 人工补偿后的功率因数为：Qa.c=Q -Qc=10616.2-6530.6=4085.6(Kvar)Sac= =2Q
13、Pc226.40853.19=14770.6(KVA) （4.9）山西大同大学煤炭工程学院 2013 届本科毕业设计8Cosac= = =0.96 cSaP6.147039（4.10）功率因数大于 0.95,符合要求。负荷统计表(见附表）5 主变压器的选择选择主变压器时，主变压器的容量应按补偿后变电所的负荷总容量以及主变压器的台数和运行方式确定，本煤矿有大量的一，二类负荷，所以一定要选用两台变器。方案一：两台变压器并联运行。方案二：两台变压器，一台工作，一台备用。5.1 第一种方案计算每台变压器的容量为:KVA 186.4708. catpNTSK（5.1）式中:变压器额定容量；NTS发生故障
14、保险系数，对矿山企业一般选择不小于 0.8；tpK变电所补偿和的容量；ca.山西大同大学煤炭工程学院 2013 届本科毕业设计9查工矿企业供电表 2-3 选择 S1112500/35 型变压器两台:计算主变压器的负荷率:9.0/.TNS（5.2）5.2 第二种方案计算主变压器的容量:KVA6.1470.caTNS查工矿企业供电一书 9-1 表，确定选择 S11-16000/35 型变压器.计算主变压器的负荷率:89.0/.TNS表 5-1 S11-12500/35 和 S11-16000/35 型变压器主要技术数据 额定损耗（KW）额定电压（KV）外形尺寸（mm）型号 容量空载短路高压低压空载
15、电流%阻抗电压% 组别长 宽 高S11-12500/3512500 19 677 35 6.3 0.7 8YN,d114220 3260 4150S11-16000/351600022.593 35 6.6 0.7 8YN,d114550 3620 4430方案比较情况见表 5-2，由表 5-2 可以看出：方案一选择 S11-12500/35 型变压器、方案二选择 S1116000/35 型变压器。经比较，选用方案二合理。 表 5-2 方案一、二比较表方案比 较项 目山西大同大学煤炭工程学院 2013 届本科毕业设计10方案一 方案二负荷率 0.9 0.89供电可靠性 低 高供电质量 高 较高操作 方便 方便设备运输 方便 方便维护管理 方便 方便技术指标方案比较名次 1 1电力损耗费用 11.386 15.95基本电费 96 万 60 万经济指标方案比较名次 2 1综
