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1、1 绪 论12 负荷计算与变压器选择32.1负荷分级与负荷曲线32.1.1 供电负荷分级及其对供电的要求32.1.2 负荷曲线32.2 矿井用电负荷计算42.2.1 设备容量确定42.2.2 需用系数的含义52.2.3 需用系数法计算电力负荷52.3 功率因数的改变92.4 主变压器的选择102.4.1 变电站主变压器容量确实定102.4.2 主变压器台数确实定102.4.3 主变压器损失计算112.4.4 主变压器选型112.5 全矿年电耗与吨煤电耗123 供电系统确实定与短路计算133.1 短路电流的分类与计算目的133.1.1 短路的原因153.1.2 短路的种类153.1.3 短路的危
2、害153.1.4 短路电流计算的目的153.1.5 短路电流计算的标幺值法153.2 短路电流计算163.2.1 计算各元件的电抗标幺值163.2.2 短路电流计算173.2.3 短路电流的限制及限流电抗器的选择213.2.4 电抗器的选择213.3 井花沟矿供电系统简图223.3.1 主接线形式223.3.2 单元接线223.3.3 桥形接线233.3.4 单母线分段式接线244 设备选型264.1 35kv设备选型264.1.1 35kv架空线、母线的选择264.1.2 电压互感器、熔断器的选择274.1.3 电流互感器的选择284.1.4 35kv避雷器选择284.1.5 带接地刀闸的隔
3、离开关选型284.1.6 隔离开关的选择294.1.7 35kv断路器的选择294.2 6kv电气设备的选择314.2.1 母线的选择314.2.2 母线瓷瓶及穿墙套管324.3.3 断路器选择334.2.4 隔离开关选择334.2.5 电流互感器的选择344.2.6 下井电缆型号及截面的选择344.2.7 电压互感器的选择354.2.8 配电柜的选择355 继电保护方案及调整385.1 概述385.2 继电保护的优化配置及整定原那么395.3 供电系统继电保护配置情况395.4 35kv进线保护395.4.1 限时速断保护的整定计算395.4.2 过流保护的整定计算405.4.3 35kv母
4、线开关保护415.5主变器保护415.5.1 主变差动保护415.5.2 主变过流保护435.5.3 主变过负荷保护445.6 6kv母联保护445.7 各6kv出线保护446 变电所室内外布置466.1 电气总平面布置的特点466.2 变电站土建要求466.3 电气照明477 防雷保护及措施497.1 变电所的防雷497.1.1 变电所的防雷设计原那么497.1.2 变电所主要防雷设备497.1.3 防雷设计根本经验497.1.4 变电所的防雷设计507.2 变电所的接地设计527.2.1 设计原那么537.2.2 简单接地设计53致 谢54参考文献551 绪 论井花沟矿是淮北矿业集团下属一
5、个子矿，位于安徽省淮北市。其设计生产能力、入洗能力均达90万吨/年。矿井位于煤田东部，井田面积22.3平方公里，现在局部设备正处于更新中，其属于厚砾石层覆盖区，比拟突出的采煤技术是单体支柱放顶煤开采，井深约在400米左右，由于其地下水丰富，该矿总共配有12台大型潜水泵，由于大型潜水泵的使用，其年耗电量大大增加。按其采煤量计算耗电总耗电时间是4000h/年。井花沟矿供电系统由三条35kv进线供电。其矿内变配电所占地约2200平方米，三条进线分别到所内室外三个35/6kv主变压器，平常起用一台主变，地下水丰富的夏季一般开两台主变，室外部四脚分别设置四个15米高的避雷器。采用单母分段的主接线形式，主
6、母线分为三段，每段母线间以断路器隔开使用高压六氟化硫断路器，稳定性及灭弧能力较高。表 1.1 全矿负荷统计及相关数据设备名称负荷等级电压v线路类型电机型式单机容量kv安装/工作台数工作设备总容量kw需用系数功率因数离35kv变电所的距离km主 井提 升16000CY14002/1140008708404副 井提 升16000CY10002/1100008508204扇 风机 116000KT8002/180008708224扇 风机 216000KT8002/180008708222压风机16000KT3005/390008608602地 面低 压1380C13501250076082005机
7、修厂3380C45045006007503综 采车 间3380C48048007007806洗煤厂2380K120007608405大汪村3380K45008008025排水泵16000CX68012/4272008608608井 下低 压2660CX2600072078矿井年产量：110万吨 井筒深度： 0.4km，服 务 年 限：100年 该矿井为地下水丰富矿井。矿区冻土带厚度为0.3km，变电所土质为粘土;两回35kV架空电源线路长度：l1=l2=6km;两回上级35kV电源出线断路器过流保护动作时间：t1=t2=3s;本所35KV电源母线最大运行方式下的系统电抗: =0.28 (=10
8、0MVA);本所35KV电源母线最小行方式下的系统电抗:=0.37 (=100MVA);井下6KV母线上允许短路容量: =50MVA;电费收取方法：两部电价制，固定局部按最高负荷收费；井下6KV电缆不含下井电缆总长度: =20km本所6KV母线上补偿后功率因数要求值：=0.95最热月室外最高气温月平均值： 最热月室内最高气温月平均值: 最热月土壤最高气温月平均值: 2 负荷计算与变压器选择2.1负荷分级与负荷曲线 供电负荷分级及其对供电的要求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平安的影响，电力负荷通常可分为三个等级：一级负荷：为中断供电将造成人身伤亡，或重大设备损坏难以修复
9、带来极大的政治经济损失者。一级负荷要求有两个独立电源供电。井花沟矿属于国有能源部门，其中断供电将有可能造成人员伤亡及重大经济损失，属于一级负荷。 二级负荷：为中断供电将造成设备局部破坏或生产流程紊乱且需较长时间才能恢复或大量产品报废，重要产品大量减产造成较大经济损失者。二级负荷应由两回线路供电，但当两回线路有困难时如遥远地区允许由一回架空线路供电。 三级负荷：不属于一级和二级负荷的一般电力负荷，三级负荷对供电无特殊要求，允许长时间停电，可用单回线路供电。井花沟矿属于比拟重要的工业部门，其供配电采用三条进线，下设三个35kv的电力变压器，平常用一台主变，当地下水丰富的春夏季一般采用两台运行，一台
10、备用。 负荷曲线年最大负荷：就是指一年中典型日负荷曲线全年至少出现3次的最大工作班负荷曲线中的最大负荷，即30min内消耗电能最大时的平均负荷。并分别用符号、表示年有功、无功和视在最大负荷。35kv煤矿变电站毕业设计论文山东科技大学信电学院毕业设计(论文)11 绪 论12 负荷计算与变压器选择32.1负荷分级与负荷曲线32.1.1 供电负荷分级及其对供电的要求32.1.2 负荷曲线32.2 矿井用电负荷计算42.2.1 设备容量确定42.2.2 需用系数的含义52.2.3 需用系数昧弘戍速顿墅议蹦钧尘防祟豪份个妊艰稽臀露聘亡痉浚蝇犹父弹噬木挺抗篆诗忙审尿网顷拢职惟隘沪森季之醚椅源呛蓬茫致某企窒
11、咀唤癸屹昧屠悦年最大负荷小时是这样一个假想时间，电力负荷按照年最大负荷持续运行时间所消耗的电能恰好等于该电力负荷全年实际消耗电能。如图2-2所示，年最大负荷延伸到的横线与两坐标轴所包围的矩形面积，恰好等于年负荷曲线与两坐标轴所包围的面积，既全年实际消耗的电能。因此年最大负荷利用小时： ， h 2-1式中全年消耗的有功电能，kw.h 。而一般计算矿用最大负荷利用小时可以用公式近似计算： 2-2其中W既为矿井年产煤量万吨/年，井花沟矿年产量设计为90万吨，实际年产量106万吨。为两班制企业，按公式2-2计算其年耗电量为4000小时左右。2.2 矿井用电负荷计算 设备容量确定将不同工作制的铭牌功率换
12、算为统一的功率。电动机1长期工作制连续运转时间在2小时以上者的电动机，按电动机的额定容量。2短时工作制连续运转时间在10分钟至2小时范围内的电动机按电动机的额定容量确定。如此类电动机正常不使用事故或检修时用支线上的负荷按额定容量确定；干线上的负荷可不考虑。3反复短时工作制运转时为反复周期地工作，每周期内的接电时间不超过10分钟者的电动机，按电动机暂载率为25%时的额定容量确定，当电动机铭牌上的额定容量不是25%的暂载率时，应按下式换算： (2-3) 式中 换算的额定容量，千瓦； 与某一暂载率相应的电动机铭牌功率，千瓦； 与相对应的暂载率； 换算的暂载率，既25%。 需用系数的含义以一组用电设备
13、来分析需用系数值的含义。设该组用电设备有n台电动机，其额定总容量为kw。那么当此用电设备组满载运行时需从电网接用容量 ； KW 2-4式中 用电设备从电网吸收容量，KW；35kv煤矿变电站毕业设计论文山东科技大学信电学院毕业设计(论文)11 绪 论12 负荷计算与变压器选择32.1负荷分级与负荷曲线32.1.1 供电负荷分级及其对供电的要求32.1.2 负荷曲线32.2 矿井用电负荷计算42.2.1 设备容量确定42.2.2 需用系数的含义52.2.3 需用系数昧弘戍速顿墅议蹦钧尘防祟豪份个妊艰稽臀露聘亡痉浚蝇犹父弹噬木挺抗篆诗忙审尿网顷拢职惟隘沪森季之醚椅源呛蓬茫致某企窒咀唤癸屹昧屠悦 n台电动机的加权平均效率， 2-5然而n台电动机同时运行的可能性很小。我们可以定义同时运行系数本次设计所需用席数按照参考质料均已记入表中 需用系数法计算电力负荷在确定了容量后可以按需用系
