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1、毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题 目： X庄选煤厂35KV变电站供电系统设计 姓 名： 学 号： 200XXXXX XXXXX学院 年 12 月 2 日目录前 言1X庄选煤厂简介2第1章 负荷计算及主变压器选择31.1负荷统计及计算31.1.1负荷计算目的与意义31.1.2 需用系数法统计负荷31.2功率补偿71.2.1 提高功率因数的意义71.2.2功率因数补偿的方法71.2.3功率因数补偿及补偿装置的选择81.3变压器的选择101.3.1变压器的选择原则101.3.2变压器台数与容量的确定101.4 变电站位置选择及确定11第2章 电气主接线及设备的选择132.1 供电主接线要求13
2、2.2系统主接线方案的选择142.2.1 变压器一次侧接线172.2.2 变压器二次侧接线172.3电气设备的选择182.3.1高压开关柜型号的选择182.3.2低压开关柜型号的选择21第3章 短路电流的计算233.1短路的相关概述233.2短路电流的计算24第4章 变压器的继电保护274.1继电保护的概念及保护装置的组成274.2电力系统继电保护的基本要求284.3变压器的继电保护284.3.1变压器的非电量保护294.3.2变压器的电量保护31第5章 变电站的防雷与接地355.1防雷保护355.2接地装置36附 录39致谢40参 考 文 献4139 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论
3、文） 前 言本设计是为XXX有限公司X庄选煤厂35kV变电站供电系统而进行的设计。目的是建立35kV变电站，为选煤厂提供可靠的供电。整个设计包括了35kV变电站设计的所有内容。考虑到选煤厂供电系统的特点，对变电站的负荷进行了分组，达到合理、经济的目的；同时对功率因数进行补偿，使其达到0.95以上。结合选煤厂的特点及位置确定了系统主接线及运行方式,也确定了变电站的位置。通过短路电流计算，实现了对变压器的继电保护整定。在选择电气设备时，考虑了变电站的室内外结构和布置、操作方便等问题。变压器采用节约、环保型，使整个供电系统能够可靠、安全、节约供电。继电保护装置保证了被保护设备发生故障时，保护装置迅速
4、动作，有选择地将故障切除。考虑到电器设备可能的漏电现象，对变电站进行了保护接地的设计，满足了接触电压和跨步电压的要求，保证了人身安全。为防止变电站的电气设备遭到雷击，还进行了防雷保护，保证了设备安全。通过以上的设计，基本构成了X庄选煤厂35kV变电站供电系统的设计，满足了生产和生活的需要，达到了安全用电的要求，同时兼顾了可行性、经济性的原则。一些具体的数据分析和计算方法，在本设计中已给出详细的说明，为今后的变电站设计也提供了一定的依据。根据这些数据而选用的电气设备也具有参考的价值。由于本人才疏学浅，在设计中难免会出现这样或那样地错误和不妥之处，恳请各位老师给予批评指正。X庄选煤厂简介平顶山XX
5、X有限公司X庄选煤厂是中国XXX化工集团下设的一座全重介矿区型炼焦选煤厂，采用重介、浮选联合生产工艺，为国内品种最全的炼焦煤生产企业，现有固定资产7398.92万元，职工1586人，其中专业技术人员197人、教授级高级工程师3人，基层单位20个，集体企业1家，并设立有中平能化集团技术中心选煤分中心。1970年建成投产以来，累计入洗原煤1.08亿吨，精煤生产突破7200万吨，实现销售收入231.78亿元。在40年的发展历程中，X庄选煤厂生产规模逐年提高，经济实力不断壮大。企业相继通过了党建质量管理体系、质量管理体系、环境管理体系、职康安管理体系认证，拥有自主知识产权的双流态微泡浮选技术获得200
6、7年度国家技术发明二等奖，具有田选特色的单元要素管理法2010年2月获得河南省企业管理现代化创新成果一等奖。1979年至今一直保持着“河南省免检产品”称号，2005年获得“河南省名牌产品”称号，先后获得“煤炭工业质量标准化选煤厂”、“优质高效选煤厂”、 省级“文明单位”、“基层先进党组织”、“园林化工厂”等荣誉称号，多次被中国煤炭工业协会授予全国“十佳选煤厂”。 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文） 第1章 负荷计算及主变压器选择1.1负荷统计及计算 1.1.1负荷计算目的与意义供配电系统的设计,首先要根据用户的原始资料即用电设备的容量,对系统中各个环节的电力负荷进行统计,其目的是确定
7、供配电系统方案，并选择其中的各个元器件（如电力变压器、开关设备、导线及电缆等），以使其满足正常运行时负荷电流热效应的要求。另外，负荷计算也是合理地进行无功补偿的重要依据。负荷计算的准确与否直接影响着供电设计的质量。但是，由于影响负荷变化的因素众多,要准确地计算出实际负荷的大小几乎是不可能的,因此负荷计算力求使结果接近实际值。1.1.2 需用系数法统计负荷由于一台设备的额定容量往往大于其实际负荷，成组设备中各负荷的功率因数（）不同，一般又不同时工作，最大负荷不同时出现等情况。所以难以精确地计算变电站负荷。故本设计采用了较为精确的需用系数法来进行变电站负荷计算。其计算简便，供电系统的设计目前主要采
8、用这种方法。其计算公式的一般表达式为： 式中、 用电设备的有功、无功、视在功率计算负荷； 用电设备的总额定容量； 额定电压； 功率因数角的正切值； 该用电设备的计算负荷电流； 需用系数。需用系数法负荷计算的步骤从负载端开始逐级上推，到电源进线为止。1.车间负荷统计 1) 洗煤车间，2) 压滤车间，3) 压风车间，4) 储运车间，5) 机修车间， 6)其他车间，2.高压侧负荷总计表1-1 X庄选煤厂负荷统计 设备名称额定电压/kv设备容量/需用系数功率因数有功功率/无功功率/视在功率/计算电流/安装容量工作容量洗煤车间6420042000.70.750.75294022053920377.2压滤
9、车间6300030000.750.750.62225013953000288.7压风机房6120010000.80.910.46800368879.184.6储运 车间6120010000.80.910.62800496879.184.6机修车间0.388400.60.780.8504403.2646981.5其它车间0.385800.720.780.8417.6334.1535.4813.5合计7711.65201.39301.72630.13.全厂计算负荷计算全厂6KV侧总的计算负荷时，应考虑各组间最大负荷同时系数，取，则 补偿前的功率因数1.2功率补偿1.2.1 提高功率因数的意义由于工
10、矿企业使用的大量的感应电动机和变压器等的用电设备，因此供电系统给有功功率外，还需供给大量的无功功率，为此必须提高工矿企业的功率因数，减少对电源系统的无功功率需求量。提高功率因数的意义：1.提高电力系统的供电能力。在发、输、配电设备容量一定情况下，用户的功率因数越高，则无功功率越小，这样同样容量的供、配电设备，可向更多的用户提供电能。2.减少供电网络的中的电压损失，提高供电质量。用户的功率因数越高，在同样的有功功率的情况下，线路中的电流越小，因而网络上的电压损失越小，用电设备的端电压就越高。3.减少供电网络的电能损耗。在线路电压和输送的有功功率一定的情况下，功率因数越高，电流越小则网络中的电能损
11、耗就越少。可见，提高功率因数，可以充分利用现有的变电、输电和配电设备，保证供电量，减少电能损耗，提高供电效率，因而具有显著的经济效益。为此，我国电力部门实行电费奖惩制度，一般对功率因数大于0.9的用户给予奖励，而小于0.9的用户给予罚款。1.2.2功率因数补偿的方法提高功率因数的关键，在于如何减少电力系统中各个部分所需要的无功功率，特别是减少负载从电网中取用的无功功率，使电网在传送一定的有功功率时，尽量少输送或不输送无功功率。提高功率因数的方法主要有：1.提高负荷的自然功率因数通过采取各种技术措施及改进用电设备的运行情况来提高负荷的功率因数的方法称为提高负荷的自然功率因数。提高自然功率因数的方
12、法有：1)正确选择并合理使用电动机，使其不轻载或空载运行。在条件允许时尽量选用笼型异步电动机。2)合理选择变压器容量，适当调整其运行方式，尽量避免变压器空载或轻载运行。3)对于容量较大，且不需要调速的电动机，尽量选用同步电动机，并使其运行于过激状态。因为同步电动机运行于过激状态时呈容性负载，能补偿线路上其他感性负载的无功功率。2.人工补偿法提高功率因数若自然功率能满足要求，应采用人工补偿方法来提高功率因数。目前工矿企业变电站多在6KV母线上装并联电容器来进行集中补偿，本变电站设计也采用了该方法。补偿电容器的接线方式：当电容器组采用三角形接线时，若某一电容器内部击穿会造成相间短路故障，有可能引起
13、电容器爆炸。而星形接线时，当某一电容器被击穿时，故障电流仅为电容器组额定电流的3倍，不会形成相间的短路故障，因而GB 5022795并联电容装置设计规范中规定：高压电容器组宜采用单星形或双星形接线。在中性点非直接接地的电网中，星形接线电容器组的中性点不应接地。低压电容器或电容器组，可采用三角形接线或中性点接地的星形接线方式。因此，本设计中变电站的电容器补偿装置也采用双星形接线方式。1.2.3功率因数补偿及补偿装置的选择1.利用电容器补偿所需的容量企业为了使功率因数达到规定值以上，一般都用并联电容器的方法进行人工补偿。因全厂自然功率因数，低于0.9，所以应进行人工补偿，补偿后的功率因数应达到0.95以上，即，则全矿所需的补偿容量为：2.电容器柜数和型号的确定电容器采用双星型接线接在变电所的6KV母线上，因此选容量为100kvar，额定电压为的电容器，装于电容柜中，每柜装3个，每柜容量为300kvar，则电容柜的总数为由于电容器柜要接在两段母线上，为了在
