35Kv变电所设计 毕业设计

表2-1全矿电力负荷计算负荷表
用户名称
设备
容量
kw
需要
系数
功率
因数
计算负荷
kw
kvar
kVA
一、地面部分
1、主提升机
800
0.89
0.83
0.67
712
477
857
2、副提升机
630
0.8
0.8
0.75
504
378
630
3、主扇风机
1000
0.83
-0.9
-0.48
830
-398
921
4、压风机
500
本设计采用需要系数法进行负荷计算，步骤如下：
1、用电设备组计算负荷的确定[2][3][4][5]
用电设备组是由工艺性质相同需要系数相近的一些设备合并成的一组用电设备。在一个车间中可根据具体情况将用电设备分为若干组，在分别计算各用电设备组的计算负荷。其计算公式为：
，kW
, kvar（2-1）
，kVA
式中 、 、 ——该用电设备组的有功、无功、视在功率计算负荷；
3、自然条件
（1）日最高气温43℃，日最低气温-17℃。
（2）土壤温度27℃（最热日）。a
（3）冻土层厚度为0.55m，变电所土质为沙质粘土。
（4）本矿主导风向为西北方向，最大风速为26m/s。
（5）地震烈度为7度。
4、原始负荷资料
编号
设备名称
电压（Kv）
电机
型号
电机容量(kW)
安装台数
设备容量（kW）
（2-2）
式中 、 、 ——为配电干线式变电站低压母线的有功、无功、视在计算负荷；
——同时系数；
m——该配电干线或变电站低压母线上所接用电设备组总数；
——分别对应于某一用电设备组的需要系数、功率因数角正切值、总设备容量；
2.3
2.3.1
1、用电设备分组，由表1-1确定各组用电设备的总额定容量。
2、由表1-1查出各用电设备组的需要系数 和功率因数 ，根据公式2-1计算出各用电设备组的计算负荷。
2.2
供电设计常用的电力负荷计算方法有需用系数法、二项系数法、利用系数法、和单位产品电耗法等。需用系数法计算简便，对任何性质的企业负荷均适用，且计算结果基本上符合实际。公式简单，计算方便只用一个原始公式 就可以表征普遍的计算方法。该公式对用电设备组、车间变电站乃至一个企业变电站的负荷计算都适用。对不同性质的用电设备、不同车间或企业的需用系数值，经过几十年的统计和积累，数值比较完整和准确，查取方便，因而为我国设计部门广泛采用。
0.70
0.76
0.86
12
井底车厂
0.66
165
165
0.70
0.75
0.88
13
工人村
0.38
450
360
0.85
0.81
0.72
1.5
3类负荷
14
支农
0.38
310
310
0.80
0.80
0.75
2.5
3类负荷
2
2.1
为一个企业或用电户电，首先要解决的是企业要用多少度电，或选用多大容量的变压器等问题，这就需要进行负荷的统计合计算，为正确地选择变压器容量与无功补偿装置、选择电气设备与导线、以及继电器保护的整定等提供技术参数。
（1）对主提升机
=0.89， =0.83， =0.67
则;有功功率 kW；
无功功率 kvar；
视在功率 kVA；
用同样方法可计算出其它各用电设备组的计算负荷，结果记入表2-1全矿电力负荷计算负荷表中。
注：主扇风机、压风机等因功率因数超前，其无功电流为容性，即提供无功功率，起无功补偿的作用，故它们的计算无功功率为负值。
0.75
0.78
0.80
0.45
8
地面低压
0.38
800
700
0.70
0.75
0.88
0.05
变压器在所内，生产负荷占75%
9
井下主排水泵
6
鼠笼
500
4/2
2000
1000
0.85
0.85
0.62
0.5
井下6kV电缆长14km
10
一采区
6
680
650
0.65
0.78
0.80
11
二采区
6
1100
950
0.8
-0.9
-0.48
400
-192
444
5、矿综合厂
290
0.62
0.8
0.75
180
135
225
6、机修厂
550
0.52
0.75
0.88
286
252
381
7、选煤厂
650
0.75
0.78
0.8
488
390
625
8、地面低压
700
0.7
0.75
0.88
490
431
653
地面小计
3890
1473
二、井下部分
（1）矿综合厂变压功率器损耗计算
空载无功损耗： kvar；
满载无功损耗： kvar；
变压器的负荷率，
则有功损耗：
kW；
无功损耗：、
kvar；
（2）洗煤厂变压器损耗计算
空载无功损耗： kvar；
满载无功损耗： kvar；
2、供用电协议
矿井地面变电所距上级变电所6km，采用双回路架空线供电，已知上级变电所最大运行方式下的系统阻抗为0.36，最小运行方式下的系统阻抗为0.69。35Kv过流整定时限为3s。电费收取方法采用两部电价制收费，在变电所35Kv侧进行计量，固定部分按主变压器容量收费，每千瓦每月5元，流动部分为每千瓦5分。
中国矿业大学
x届本科毕业设计（论文）
题目xx
所在系x
专业班级x
姓名x
指导教师x
教务处制
35Kv变电所的设计
35 Kv substation design
毕业设计（论文）共37页
完成日期x年5月15日
答辩日期x年5月18日
摘
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、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
式中β—变压器的负荷率， ；
—变压器计算负荷，kVA；
—变压器额定容量，kVA；
—变压器空载有功损耗，kW；
—变压器满载有功损耗，kW；
—变压器空载无功损耗，kvar， ；
—变压器空载电流占额定电流的百分数；
—变压器满载无功损耗，kvar， ；
—变压器阻抗电压占额定电压的百分数；
、 、 、 均可由变压器产品样本中查出。
需要系数kd
功率因数cosφ
tanφ
离地面变电所的距离（km）
备注
安装容量
工作容量
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
主提升机
6
绕线
800
1/1
800
800
0.89
0.83
0.67
0.2
离副井80m
2
副提升机
6
绕线
630
1/1
630
630
0.80
0.80
0.75
0.2
3
主扇风机
6
同步
1000
2/1
2000
360
0.85
0.81
0.72
306
220
377
14、支农
310
0.8
0.8
0.75
248
186
310
其它小计
554
406
全矿计算负荷
6498
3418
2.3.2
1、低压变压器选择
对各低压变压器选择时可按表2-1的计算容量进行选择。基于煤矿生产负荷对供电可靠性和安全性的要求且供电方式为双回路，应选两台变压器同时运行。并且，每台变压器均应能承担全部一、二级负荷供电的任务。故：
（4）井底车场变压器选两台KBSG-200/6型矿用隔爆型干式变压器。
各低压变压器参数如表2-2所示。
2、各低压变压器损耗计算[5]
变压器的功率损耗分为铁耗和铜耗两部分。变压器空载时有功损耗和无功损耗分别用 和 表示。变压器的功率损耗按公式2-3计算。
有功损耗： ，kW（2-3）
无功损耗： ，kvar
1000
0.83
-0.90
-0.48
1.2
cosφ超前
4
压风机
6
同步
250
3/2
750
500
0.80
-0.90
-0.48
0.2
cosφ超前
5
矿综合厂
0.38
330
290
0.62
0.80
0.75
0.5
3类负荷
6
机修厂
0.38