漳村变电站电气部分设计

随着社会的发展，点已经成为我们生活中最不能缺少的一部分，在生产生活 中起着至关重要的作用。因此，国家对电的投入、发展十分重视。现今，我国的 电网虽然是日趋完善，但是，矿井的供电部分却依然不完善，在变电站的设计部 分也仍然有很多急需解决的问题。该设计主要就是针对矿井的供电特殊性，根据 所学知识进行一次全面系统的设计。 文中以漳村煤矿变电站电气部分设计为主体，主要内容包括一次部分和二次 部分的电气设计。首先对国内外变电站发展状况进行了初步的介绍，采用需要系 数法对变电站的负荷进行分析与计算，确定无功功率补偿装置及无功补偿容量， 根据设计任务书所提供的原始资料对变电站布局，确定变电站的负荷中心。利用 负荷计算的结果选择变压器的台数和容量，从而确定变电站的主接线方式，然后 用标么值法对变电站进行短路电流计算，根据短路电流计算表选择变电站的导线 及高低压电气设备，并对它们进行校验。二次部分主要内容包括对变压器、线路 继电保护整定、防雷与接地的设计。 关键词：负荷计算；继电保护；短路电流；需要系数法 ABSTRACT With the development of current society, has become almost in our lives indispensable part, plays an important role in people's production and life. Therefore, our country on the electrical input gave high attention. Nowadays, the grid of our country although is perfect with each passing day, but, in mine power supply system still exists many problems. In the part of substation design still has many urgent problems, the design is mainly in view of the particularity of mine power supply, according to the knowledge of a comprehensive system design. This paper in Zhangcun coal mine substation electrical part design as the main body, main content including a part and the second part of the electrical design. The first substation to the domestic and foreign development status were preliminary introduction, is analyzed and calculated by need coefficient method of substation load, to determine the reactive power compensation device and the reactive power compensation capacity according to the design task book provides original data layout of substation, the substation load center. The load calculation results select the number and capacity of transformers, substations to determine the main wiring mode, and then use standard? Value method of substation, the short-circuit current calculation, according to short-circuit current calculation table select substation conductors and high and low voltage electrical equipment and to check. The two part of the main content of the transformer, line relay protection setting, lightning protection and grounding design. Key words: load calculation； demand coefficient method； short-circuit current； relay protection 1概述 1 1.1自然情况 1 1.2变电所位置的确定 1 1.3设计目的及要求 2 2 变电所负荷统计 3 2. 1 负荷统计 3 2. 1. 1供电负荷分级 3 2. 1.2负荷计算 3 2.2功率因数补偿 6 2. 2. 1电容器补偿容量计算 7 2. 3变电所的主结线 7 2. 3. 1变电所主变压器一次侧接线方式 8 3变电所变压器台数和容量选择 10 3. 1变电所主变压器的运行方式 10 3.2主变压器台数的选择 11 3.3主变压器容量的选择 11 4短路电流计算 13 4. 1 概述 13 4.2短路回路各参数的计算 13 4.2. 1短路电流计算 14 5高低压电器设备的选择 33 5. 1 概述 33 5.2高压电气设备选择要求 33 5.3高压电气设备选择（35KV侧） 34 5. 3. 1隔离开关的选择 35 5.3.2高压断路器的选择 36 5.3.3电流互感器的选择 37 5.3.4电压互感器的选择 39 5.3.5 35KV避雷器的选择 40 5. 4低压电气设备选择（6KV侧） 40 6高低压导线及电缆截面选择 42 6. 1 概述 42 6.2导线及电缆截面选择条件 42 6.2.1选择导线截面的条件 42 6. 2. 2 35 KV架空线的导线选择及校验 43 6. 2. 3 6KV侧输电线路的选择及校验 43 7变电所的继电保护 45 7.1继电保护的任务和要求 45 7.2变压器的继电保护 45 7. 2. 1瓦斯保护 45 7. 2. 2 差动保护 46 7.2.3 过电流保护 47 7. 2. 4过负荷保护 48 7. 3电力线路的继电保护 48 7. 3. 1定时限过流保护 48 8变电所的防雷与接地 49 8. 1 概述 49 8.2变电所的防雷保护 49 8.3变电所的接地保护 49 致谢 错误！未定义书签。 参考文献 51 1概述 1.1自然情况 漳村煤矿位于陕西省天水煤田中断，是鲁能矿业集团下属的国有特大型矿井。所在地 区年均温度为18°C,年最低气温为12°C,最高气温为38摄氏度。夏天最热的时候平均气温 为26摄氏度。 1.2变电所位置的确定 企业中变电所是工矿企业供电的枢纽。正确确定变电所的位置，对工矿企业供电系统 的合理布局既提高供电可靠性，经济技术和供电质量都有重要的关系，因此变电所位置应 根据工矿负荷的大小分布的特点及内部环境特点等因素进行综合分析，经技术确定后一般 在确定变电所位置时应遵循以下几项原则； 1、 变电所位置应尽量靠近负荷中心，降低电能损耗和电压损失； 2、 交通要方便，方便运输变压器和各种电气设备； 3、 进出线要方便，尽量避免线路相互交叉和跨越，架空线路走廊与所址同时确定； 4、 具备合适的地质条件，有利于防止地下水，洪水对变电所的破坏； 5、 远离一些易燃易爆的场所，避免对变电所造成危害； 6、 与其他建筑物保持足够的距离，防止火灾发生； 7、 应留有扩展的余地，不妨碍工厂或车间的发展。 根据以上选址原则，漳村变电所的选址如下图1： 1.3设计目的及要求 本次设计的目的是把从电力系统接受的电能，合理的分配到各用电地点。在保证供电 安全可靠，质量好的前提下，以最合理的方式分配并充分利用电能。 本次设计的内容和步骤大致如下： ⑴根据变电所获得的电源情况和用户用电负荷情况，并适当考虑四周负荷的发展情 况，按照安全靠得住、技术先进的要求，确定变电所的位置和型号，确定变电所的台数与 容量、类型； ⑵确定变压器主接线方案和高压设备和低压设备的进出线，选择二次回路方案，确定 继电保护装置，选定防雷与接地装置； ⑶按照相关要求得出该设计说明书，画出设计图纸。 2变电所负荷统计 2. 1负荷统计 负荷计算是为电气设备、输电导线和继电保护装置的选择提供重要的计算依据，负荷计 算方法有很多，如需用系数法、提二项式法、利用系数法、单位产品电耗法等，结合结合 局煤变电站的电气部分设计具体情况。因此，变电站选用需用系数法进行负荷计算。 2.1.1供电负荷分级 根据用电设备在工艺生产中的作用，以及供电中断对人身和设备安全的影响，电力负 荷通常可分为一级负荷，二级负荷，三级负荷三个等级。 漳村矿属于比较重要的矿井生产区，中断供电会造成重大的安全隐患和经济损失。因 此依据生产要求，电力负荷均为一级、二级负荷。 2. 1.2负荷计算 先计算该矿总降压变电所色计算负荷，然后再选择主变压器并去确定变压器的经济运 行方式。 ⑴用电设备组的计算负荷如下： 村水处理厂： 查阅资料，污水处理厂的用电设备需要系数为Kd, = 0.65 , cos①=0.8,则tan①=0.75 Eo =虬.| • Z 4 = °・65 x 1800kW = 1170kW 0o =当0 tan 伊=1170 x 0.75k var = 877.5k var S30 = Eo / cos 伊=1170 / 0.8m = 1462.5m /30 = S30 N)= 1462.5 /(a/3 X6)A = 140.7A 风机：查阅资料，风机的用电设备需要系数为 E =0.85, cos①=0.85,则tan①=0.62 Eo =Q85xl450kW = 1232.5kW 0o -片o tan。= 1232.5x0.62k var = 764.2kvar S30 = % / cos 伊=1232.5 / 0.85m = 1450即A 13° =昂。/(成村) = 1450 /(V3 x6)A = l39.5A 氮设备：查阅资料，氮设备的用电设备需要系数为Kd,3 = 0.64 , cos①=0.84,则tan①=0.65 Eo = K.3 £已=0.64x930kW = 595.2kW 0o = Eo tan cp = 595.2 x 0.65k var = 386.9k var S30 = % / cos 伊=595.2 / 0.84TO = 788.6m /30 = S30 5uN)= 788.6/(ViX6)A = 75.9A 下变1#电源：查阅资料，下变1#的用电设备需要系数为Kd4=0. 95, cos①=0.90,则tan 0=0. 48 Eo = K® ・£此=0.95x2500kW = 2375kW 0o = P3() tan cp = 2375 x 0.48k var = 1140k var S30 = % / cos 伊=2375 / 0.9m = 2368.9m /30 = S30 5uN)= 2368.9/(0X6)A = 227.9A 下变2#电源：查阅资料，下