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1、摘 要 变电所是电力系统的枢纽环节，由变压器，母线和开关设备等电气设备按一定的结线方式所构成，他从电力系统取得电能，进展电压变换和分配，然后将电能平安、可靠、合理的供给不同的用电场所和电力设备。变电所设计的主要任务是根据变电所担负的任务及用户负荷情况等，选择所址，对用户的负荷进展统计、分析计算，确定用户无功功率补偿装置。进展变压器选择，确定变电站的结线方式，进展短路电流计算，选择变配电开关设备，绘制变电所平面布置图。本变电所的初步设计包括：总体方案确实定；负荷分析；短路电流的计算；配电系统设计与系统接线方案选择；变电所高压进线、一次设备和低压出线的选择；防雷与接地保护等内容。【关 键词】： 变
2、电所设计； 负荷的计算； 变压器选择； 开关设备选择； 线路设计； 防雷设计。AbstractThe transformer substation is the pivot links of the power system, by the voltage transformer, electric equipment such as bus bar and switchgear form according to certain knot line way, he make electric energy from power system, carry on voltage vary an
3、d assign, electric energy safe, reliable, reasonable supply different power consuming place and electric apparatus. The main task of substation design is based on the tasks and substation loads and other users, select the address of the users load of statistics, analysis and calculation to determine
4、 the reactive power compensation device users. Transformer selection, determine the end-line substation, the short-circuit current calculation, select the power distribution switchgear, substation floor plan drawing. The preliminary design of the substation, including: the determination of the overa
5、ll program; load analysis; short-circuit current calculation; distribution system design and system wiring scheme selection; substation high voltage into the line, a selection of equipment and low-voltage outlet; lightning protection and ground protection and so on.【Keywords】: substation design; loa
6、d calculation; transformer selection; switching equipment selection; circuit design; lightning protection design. 目 录第一章 绪论11.1煤矿变配电所的设计11.1.1电力系统根底11.1.2煤矿配电所的设计原那么21.2课题来源及设计背景21.2.1课题来源21.2.2设计背景2第二章 变电所负荷计算和变压器的选择42.1变电站的负荷计算42.1.1全矿负荷统计 42.1.2 各低压变压器的选择及其损耗计算62.2主变压器的选择原那么82.3煤矿地面主变电所变压器台数的选择原那
7、么92.4主变压器容量的选择92.5功率因数补偿的目的和方案102.6无功补偿的计算及设备选择10第三章 主接线方案确实定133.1主接线的根本要求133.2 电气主接线的设计原那么143.3主接线的方案与分析153.3.1单母线接线153.3.2单母线分段主接线153.4电气主接线确实定16第四章 短路电流的计算184.1短路电流及其计算184.1.1短路的种类184.1.2短路的原因184.1.3短路的危害184.1.4计算短路电流的目的184.1.5计算短路电流19第五章变 电所电气设备的选择265.1架空线路和35kV母线的选择265.2电缆进线的选择265.2.1 6kV电缆线路选择
8、265.2.2 6kV架空线路选择2885.3 母线支柱绝缘子和穿墙套管的选择285.4 变电所一次设备的选择295.4.1 高压断路器的选择295.4.2 高压隔离开关的选择305.4.3 电流互感器的选择315.4.4 电压互感器和高压熔断器的选择315.4.5 高压开关柜的选择325.4.6 35kV避雷器的选择335.5低压出线的选择335.5.1 低压母线桥的选择335.5.2 低压母线的选择34第6章 变电所防雷与接地方案的设计356.1 变电所的过电压保护356.1.1 线路防雷356.1.2 变电所直击雷防护356.2 避雷针的接地356.3 防雷的接地设计35第7章 变电所的
9、平面布置377.1 变电所位置选择377.2 配电室建筑要求377.3 控制室布置38参考文献40致谢41附表42第一章 绪论1.1煤矿变配电所的设计1.1.1电力系统根底由发电厂、电力网与电能用户电力负荷所组成的整体，叫电力系统，它的任务是生产、变换、传输、分配与消费电能。当今社会，电能的利用已经远远超出作为机械动力的X围，电力工业已经成为现代国民经济的根底，世界上按人口平均的用电量是反映一个国家现代化的主要指标。1.大型电力用户供电系统大型电力用户的供电系统，采用电源电压等级为35kV，经主变电所和车间变电所两级变压。主变电所将35KV电压变为6-10kV电压，然后经配电线路引至各个车间变
10、电所，车间变电所再将6-10KV电压变为220/380V/660V/1140V的低电压供用电设备使用。某些矿区环境和设备条件许可的大型电力用户也有采用所谓“高压深入负荷中心的供电方式，即35kV的进线电压直接一次降为220/380V/660V/1140V的低压配电电压。2. 中型电力用户一般采用10kV的外部电源进线供电电压，经高压配电所和10kV用户内部高压配电线路馈电给各车间变电所，车间变电所再将电压变换成220/380V/660V的低电压供用电设备使用。高压配电所通常与某个车间变电所合建。3.小型电力用户供电系统一般小型电力用户也用10kV外部电源进线电压，通常只设有一个相当于车间变电所
11、的降压变电所，容量特别小的小型电力用户可不设变电所，采用低压220/380V/660V直接进线。 随着改革的不断深化，经济的迅速开展。各电力部门对变电所设计水平的要求将越来越高。现在所设计的常规变电所最突出的问题是设备落后，构造不合理，占地多，投资大，损耗高，效率低，尤其是在一次开关和二次设备造型问题上，根本停留在5060年代的水平上，从开展的观点来看，将越来越不适应我国城市和农村开展的要求。 国民经济不断开展，对电力能源需求也不断增大，致使变电所数量增加，电压等级提高，供电X围扩大及输配电容量增大，采用传统的变电站一次及二次设备已越来越难以满足变电站平安及经济运行，少人值班或者无人值班的要求
12、。现在已经大多采用了微机保护。分级保护和常规保护相比，增加了人机对话功能，自控功能，通信功能和实时时钟等功能，因此如果通过电力监控综合自动化系统，可以使变电站内值班人员或调度中心的人员及时掌握变电站的运行情况，直接对设备进展操作，及时了解故障情况，并迅速进展处理，到达供电系统的管理科学化、标准化、并且还可以做到与其他自动化系统互换数据，充分发挥整体优势，进展全系统的信息综合管理。 1.1.2煤矿配电所的设计原那么1.必须遵守国家的有关规程和标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源、节约有色金属等技术经济政策。2.应做到保障人身和设备平安、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理，应采用效率
13、高、能耗低、性能较先进的电气产品。3.应根据工程特点、规模和开展规划，正确处理近期建立与远期开展的关系，做到远、近期结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。4.必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。1.2课题来源及设计背景1.2.1课题来源本课题源XX倡源公司35KV变电所的新建工程，具有一定的实践性和可行性。1.2.2设计背景我到XX介休倡源公司进展了为期半年的实习，经过对该矿供电系统的认真的了解，在教师和现场技术人员的帮助和指导下，把该矿主变电所设计做为本次毕业设计的课题，把原来的不合理之处做些修改，重新进展设计。其原始数据如下：该矿
14、为凯嘉集团的一个井口， 规模较小；变电所由距此3.8KM的北辛武变电站和距此1.9KM的板欲站通过35KV架空线路供电； 两回35KV电源参数：出线开关过流保护整定时间为2.5s；35KV电源母线上最大运行方式下的系统电抗：Xs.min=0.12(Sd=100MVA)；35KV电源母线上最小运行方式下的系统电抗：Xs.Min=0.22(Sd=100MVA)；井下6KV母线上允许短路容量：Sal=100MVA;35KV母线上补偿后的平均功率因数0.9。 第二章 变电所负荷计算和变压器的选择2.1变电站的负荷计算负荷计算的目的是为了掌握用电情况,合理选择配电系统的设备和元件,如导线、电缆、变压器、
15、开关等。负荷计算过小,那么依此选用的设备和载流局部有过热危险,轻者使线路和配电设备寿命降低,重者影响供电系统的平安运行.负荷计算偏大,那么造成设备的浪费和投资的增大。为此,正确进展负荷计算是供电设计的前提,也是实现供电系统平安、经济运行的必要手段。 目前负荷计算常用需要系数法、二项式法、和利用系数法,前二种方法在国内设计单位的使用最为普遍。此外还有一些尚未推广的方法如单位产品耗电法、单位面积功率法、变值系数法和ABC法等. 常采用需用系数法计算用电设备组的负荷时，应将性质一样的用电设备划作一组，并根据该组用电设备的类别，查出相应的需用系数，然后按照上述公式求出该组用电设备的计算负荷。2.1.1全矿负荷统计 负荷统计请参看末尾附表2-1
