煤矿地面供电毕业设计论文(35kV变电站)

河南理工大学万方科技学院本科毕业论文I摘要本设计初步设计了煤矿地面35kV变电站的设计。其设计过程主要包括负荷计算、主接线设计、短路计算、电气设备选择、继电保护方案、变电所的防雷保护与接地等。通过对煤矿35KV变电站做负荷统计，用需用系数法进行负荷计算，根据负荷计算的结果确定出该站主变压器的台数、容量及型号。用标幺值法对供电系统进行了短路电流计算，为电气设备的选择及校验提供了数据。根据煤矿供电系统的特点，制定了矿井变电所的主结线方式、运行方式、继电保护方案。其中35KV侧为全桥接线，6KV主接线为单母分段。两台主变压器采用分列运行方式。并根据电流整定值以及相关数据的校验，选择了断路器、隔离开关、继电器、变压器等电气设备。关键字：负荷计算;变电站;继电保护;运行方式河南理工大学万方科技学院本科毕业论文IIABSTRACTThecoalmineground35kVtransformersubstationwasdesigned.Designprocessismainlyincludingloadcalculate,thedesignofmainelectricalconnection,shortoutcalculate,electricequipmentchoose,relayprotection,defendthunderearth,etc.Accordingtoloadstatisticsandtheresultofloadcalculationdeterminethequantity,capacityandmodeofthemainvoltagetransformer.Accordingtothecharacteristicofthecoalelectricsystemdeterminethemainelectricalconnectionandoperationmodeofthegroundtransformersubstationandrelayprotection.Thesideof35kVisFull-BridgeConnectionandthebusof6kVissinglebusSection.Thetwovoltagetransformersadoptthemodeofsplitrun.Andaccordingtothecheck-upofwholedefinitevalueandrelevantdataoftheelectriccurrent,havechosensuchelectricequipmentastherelay,voltagetransformer,etc.Keyword:Loadcalculation;Substation;Relayprotection；Operationmode河南理工大学万方科技学院本科毕业论文1目录摘要.................................................IABSTRACT..............................................II1概述................................................11.1设计依据.......................................11.2设计目的及范围.................................11.3矿井基础资料...................................12负荷计算.............................................42.1负荷计算的目的.................................42.2负荷计算方法...................................42.3负荷计算过程...................................52.3.1各用电设备组负荷计算......................52.3.2低压变压器的选择与损耗计算................82.3.36kV母线侧补偿前总计算负荷...............112.3.4无功补偿计算及电容器柜选择...............112.3.5补偿后6kV母线侧总计算负荷及功率因数校验.123变电所主变压器选择..................................133.1变压器的选取原则..............................133.2变压器选择计算................................133.3变压器损耗计算................................143.435kV侧全矿负荷计算及功率因数校验..............153.5变压器经济运行方案的确定......................154电气主接线设计......................................164.1对主接线的基本要求............................164.2本所电气主接线方案的确定......................164.2.1确定矿井35kV进线回路....................164.2.235kV、6kV主接线的确定..................174.2.3下井电缆回数的确定.......................174.2.4负荷分配.................................185短路电流计算........................................215.1短路电流计算的目的............................215.2短路电流计算中应计算的数值....................215.3三相短路电流计算计算的步骤....................215.4短路电流计算过程...............................225.5短路参数汇总表.................................315.6负荷电流统计表................................336高压电气设备的选择..................................34河南理工大学万方科技学院本科毕业论文26.1高压电气设备选择原则..........................346.2高压开关设备的选择及校验......................356.2.1高压断路器的选择及校验...................356.2.2本所断路器的选择及校验...................356.2.3隔离开关的选择及校验.....................376.2.4限流电抗器的选择.........................396.2.5高压熔断器的选择.........................416.3互感器和避雷器的选择及校验....................426.3.1电流互感器的选择及校验...................426.3.2电压互感器的选择及校验...................436.3.335kV避雷器选择..........................436.46kV高压开关柜的选择...........................446.5电力线路的选择................................456.5.135kV输电线路及母线的选择与校验..........456.5.26kV母线、电缆及架空线的选择............476.5.3母线支柱绝缘子、穿墙套管及室外构架的选择.546.6设备选择汇总表................................567继电保护方案的初步拟定..............................597.1变电所各断路器过流保护的设置与配合............59各断路器编号如图4-5所示..........................597.1.1QF1、QF2、QF3断路器保护的设置与配合.........597.1.2QF4、QF5断路器上保护的设置与配合........597.1.3各６KV低压馈出线断路器的设置与配合......607.1.46KV联络开关（QF8）的保护设置与配合。....607.2变压器的保护设置..............................607.2.1变压器的气体保护.........................607.2.1变压器的差动保护.........................617.2.3变压器过负荷保护.........................617.2.4变压器的过流保护.........................618变电所的防雷与接地..................................628.1变配电所的防雷设计............................628.1.1变电所的防雷措施.........................628.2接地装置的设计及计算..........................658.2.1保护接地方案设计.........................658.2.2保护接地装置计算.........................65结论................................................67致谢................................................68参考文献..............................................69河南理工大学万方科技学院本科毕业论文3前言本设计的目的是通过本次设计巩固所学的专业知识，培养分析问题、解决问题的能力及实际工程设计的基本技能。电力是现代煤矿的动力，首先应该保证供电的可靠和安全，并做到技术和经济方面合理的满足生产的需要。由于煤矿生产条件的特殊性，对供电系统有特殊的要求，尤其是煤矿地面供电系统作为整个煤矿供电开端，对整个煤矿供电的安全，可靠，经济具有举足轻重的作用。本论文根据变电所的设计原则，围绕某矿井35KV变电所设计这一课题展开了全面的设计与研究，主要完成以下工作：针对矿井负荷的用电要求，根据需要系数法进行了负荷计算。据此对主变压器进行选择，并进行无功补偿。根据变电所主接线的设计原则，对变电所的主接线进行设计：高压35kV采用全桥接法,6kV母线采用单母分段接线形式。采用标幺值法对供电系统进行了短路计算。按安装地点、运行环境和使用要求对电气设备的规格型号进行选择，并对它们进行动稳定和热稳定校验。为了在供配电系统发生故障时，能够自动地、迅速地、有选择地将故障设备从系统中切除，以免事故的扩大，在论文中对变电所继电保护进行了设计。防雷保护是变电所保护中不可缺少的一项保护措施，本文采用了在线路上安装阀型避雷器对其进行防雷保护，并在变电所装设避雷针。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文11概述1.1设计依据1、中华人民共和国建设部及国家技术监督局联合发布的《矿山电力设计规范》。2、中华人民共和国电力公司发布的《35kV～110kV无人值班变电站设计规程》。3、电力工程电气设计手册（电气一次部分）。4、煤矿电工手册（地面供电部分）。1.2设计目的及范围本设计的目的是通过本次设计巩固所学的专业知识，培养分析问题、解决问题