变电所部分设计

..辽宁工程技术大学供电技术课程设计设计题目大隆煤矿地面变电所部分设计指导教师院（系、部）专业班级学号姓名日期1课程设计成绩评定表学期2012/2013第5学期姓名专业电气工程及其自动化班级课程名称设计题目大隆煤矿地面变电所部分设计成绩评分项目优良中及格不及格设计表现1.设计态度非常认真认真较认真一般不认真2.设计纪律严格遵守遵守基本遵守少量违反严重违反3.独立工作能力强较强能独立设计完成基本独立设计完成不能独立设计完成4.上交设计时间提早或按时按时迟交半天迟交一天迟交一天以上设计说明书5.设计内容设计思路清晰，结构方案良好，设计参数选择正确，条理清楚，内容完整，结果正确设计思路清晰，结构方案合理，设计参数选择正确，条理清楚，内容较完整，极少量错误设计思路较清晰，结构方案基本合理，设计参数选择基本正确，调理清楚，内容基本完整，有少量错误设计思路基本清晰，结构方案基本合理，设计参数选择基本正确，调理清楚，内容基本完整，有些错误设计思路不清晰，结构方案不合理，关键设计参数选择有错误，调理清楚，内容不完整，有明显错误6.设计书写、字体、排版规范、整洁、有条理，排版很好较规范、整洁、有条理，个别排版有问题基本规范、整洁、有条理，个别排版有问题基本规范、整洁、有条理，排版有问题较多不规范、不整洁、无条理，排版有问题很大7.封面、目录、参考文献完整较完整基本完整缺项较多不完整图纸8.绘图效果很出色较出色一般较差很差9.布局合理、美观较合理基本合理有些混乱布局混乱10.绘图工程标准符合标准较符合标准基本符合标准个别不符合标准完全不符合标准评定说明：不及格标准：设计内容一项否决制，即5为不及格，整个设计不及格，其他4项否决；优、良、中、及格标准：以设计内容为主体，其他项超过三分之一为评定标准，否则评定为下一等级；如优秀评定，设计内容要符合5，其余九项要有4项符合才能评定为优，否则评定为良好，以此类推。最终成绩：评定教师签字：2课程设计任务书（1）设计题目大隆煤矿地面变电所部分设计（2）设计任务1、根据该煤矿负荷统计表确定变电所主接线方式包括变压器一次测接线方式和二次侧接线方式；2、根据该矿负荷统计表对负荷进行计算确定主变压器的型号、数量和运行方式；3、设计图纸一份。（3）设计计划本设计共两周：第1天：查找资料;第2-5天方案分析，具体按课程设计指导书进行设计及整理设计说明书；第6天准备答辩；第7天答辩。（4）设计要求设计工作量为完成设计说明书一份、设计图纸一份；设计必须根据进度计划按期完成；设计说明书必须经指导老师审查、签字方可答辩。3摘要变电所是电力配送的重要环节，也是煤矿生产供电的关键环节。变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行，为满足煤矿对生产发展的需要，提高供电的可靠性和电能质量。变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。此设计任务旨在体现自己对本专业各科知识的掌握程度，培养自己对本专业各科知识进行综合运用的能力，同时检验本专业的学习结果,是毕业前的一次综合性训练，是对所学知识的全面检查。通过本次毕业设计，既有助于提高自己综合运用知识的能力，同时也有助于以后在工作岗位能很快的适应工作环境。关键词：变电所；电能；配电；4目录绪论................................................................11变电所主接线设计.................................................21.1主接线设计的一般原则........................................21.2系统主接线设计..............................................21.2.1主变压器一次侧的接线...................................81.2.2主变压器二次侧的接线..................................101.3变电所主变压器运行方式.....................................111.4结论.......................................................122负荷统计与主变压器的选择........................................132.1工厂负荷计算的方法..........................................132.2大隆煤矿负荷统计...........................................132.3电容器选择及无功功率的补偿.................................162.4主变压器的选择.............................................172.5全矿负荷统计...............................................18心得体会...........................................................20参考文献...........................................................21附表大隆煤矿负荷统计表........................................2256绪论本设计根据大隆煤矿的电力负荷资料，做出了该矿的变电所的部分设计，包括变电所的主接线方式和负荷计算及无功补偿、系统主接线方案的选择。本设计以实际负荷为依据，以变电所最佳运行方式为基础，按照有关规定和规范，做出了满足该矿生产需求的设计。设计中先对负荷进行了统计与计算，选出了所需的主变压器型号，然后根据负荷性质及对供电可靠性要求拟定主接线设计，考虑到短路对系统的严重影响，设计中进行了短路电流计算。工厂供电系统是电力系统的主要组成部分，它是电能的主要用户，必然会反映电力系统各方面的理论和要求，并如何恰当地运用在工厂供电的设计、维护运行之中，它当然要受到电力系统工作情况的影响和制约。所以，设计一个符合矿山实际情况的变电所就变得尤为重要。变电所是接受、变换、分配电能的环节，是供电系统中极其重要的组成部分。它是由变压器或变流站、配电装置、保护及控制设备、测量仪表以及其他附属的设备及相关建筑组成。工厂变电所是终端降压变电所，可以分成总降压变电所和车间变电所。只用来接受和分配电能，而不进行电压变化的称为配电所。本设计的原始资料来源于大隆煤矿。大隆煤矿年产90万吨，服务年限80年。此煤矿为高压瓦斯煤矿，最大容水量为115m³/h。本矿负荷统计见附表《大隆煤矿符合统计表》。71变电所主接线设计变电所的主接线是由各种电气设备（变压器、断路器、隔离开关等）及其连接线组成，用以接受和分配电能，是供电系统的组成部分。它与电源回路数、电压和负荷的大小、级别以及变压器的台数、容量等因素有关，所以变电所的注解线有多种形式。确定变电所的主接线对变电所电气设备的选择、配电装置的布置及运行可靠性与经济性等都有密切的关系，是变电所设计的主要任务之一。1.1主接线设计的一般原则主接线图即主电路图，即表示系统中电能输送和分配路线的电路图，亦称为一次电路图，而用来控制、指示、监测和保护一次电路及其设备运行的电路图，则称二次电路图，或二次接线图。二次回路是通过电流互感器和电压互感器与主电路相联系的。变配电所的主接线，应根据变配电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足安全、可靠、灵活和经济等要求。一、对工厂变电所主接线的要求如下：a安全：应符合有关国家校准和技术犯规和技术犯规的要求，能充分保证人身和设备的安全。b可靠：应满足电力负荷特辑是其中一、二次负荷对供电可靠性的要求。c灵活：应能适应必要的各种运行方式，便于切换操作和检修，且能适应负荷的发展。d经济：在满足上述的前提下，尽量使主接线简单，投资少，运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量。一般来说，主接线图只表示电气设备的一相连接，因为三相交流电力装置中的所有三相连接方法是相同的，所接的电气设备也一样，这种图称为单线图。为了使看图容易起见，图上只画出系统的主要元件，如发电机、变压器、断路器等，以及其相互间连接。二、在接线时，变电所主接线的一般要求：a变电所中的高、低压母线一般采用单母线或单母线分段，车间变电所的变压器一般均分列运行；8b变电所的主接线，应按照电源情况、生产要求、负荷性质、容量大小以及与邻近配变电所的联系等因数确定，力求简单可靠；c按在母线上的阀型避雷器和电压互感器一般合用_组隔离开关，架空线出现上的阀型避雷器不装设隔离开关；d全厂只有一台容量较小的配电变压器时其一次侧不宜设高压开关柜。具在下列之一者，应装设母线分段断路器：其一是动装置有要求，其二是倒换电源严重影响生产，第三是出现回路多。为了保证对一、二级负荷进行可靠在企业变电所中一次侧主接线中广泛采用由两电源线路受压和装设两台变压器的上台变压器的桥式主接线。桥式又分为内桥、外桥、全桥三种，全桥、内桥、外桥分别如图所示。途中Il、I2为两回路电源线路，断路器QF1和QF2分别接在主变压器TM1和TM2的高压侧，向变电所供电。内桥接线：内桥用在并联工作时某一元件故障以减小电压损失，其倒换线路操作方便，设备投资少，占地面积少。缺点就是操作变压器和扩建不方便，故适用于进线距离长，线路故障多，变压器切换少的地方。1.2系统主接线设计供电系统按系统接线布置方式可分为放射式、干线式、环式及两端电源供电式等接线方式。由于煤矿的供电系统所接的大都是一类或是二类负荷，因此对供电的可靠性具有很高的要求。本设计采用放射式的接线方式。放射式的主要优点是供电线路独立，线路故障不互相影响，易于实现自动化，停电机会少；继电保护简单，且易于整定，保护时间短；缺点是电源出线回路较多，设备和投资也多。1.2.1主变压器一次侧的接线为了保证对一、二级负荷进行可靠的供电，在煤矿变电所中广泛采用由两回路电源线路受电和装设两台变压器的桥式主接线。桥式接线又分为内桥、外桥和全桥三种。因主变压器一次侧由隔离开关与母线连接，在切换变压器常被迫用隔离开关操作。由于本设计中主变压器电压为35KV,容量在7500KVA及以上，其空载电流9超过了隔离开关的切、合能力。全桥接线的优点是：对线路变压器的操作均方便，运行灵活，适应性强，且易于扩展成单母线分段接线的中间变电所（高压侧有穿越负荷时）。缺点是：所需设备多，投资大，且变电所占地面积大。综合考虑，本设计主变压器一次侧采用5个断路器构成的全桥接线。TM1QF6QF7QF8QF3QF4QF5QF1QF2TM2图（c）24TM1TM2QF3QF4QF62图(b)QF1QFQS3QSQF5QS1QS图(a)QF1QF2TM1TM2QF3QF4QF5QF6QS1QS2图1.1桥式接线图101.2.2主变压器二次侧的接线二次侧接线是根据测量、控制、保护和信号显示的要求，表示二次设备相互连接关系的电路。二次设备是指测量仪表针，控制及信号设备，继电保护装置，自动装置，运动装置等。按二次接线电源性质来分，有交流回路和直流回路，按二次接线的用途来分，有操作电源针回路、断路器控制和信号回路、中央信号回路、继电保护和自动装置回路等。根据接线原理，二次侧有四个绕组，分别接线成星型和角型，以形成12相整流。母线制有三种方式：单母线制，单母线分段制，双母线制。方案Ⅰ：单母线一回进线只能用单母线制，可靠性和灵活性低，发生故障将影响全部负荷的用电，直到故障全