鹤煤三矿变电站毕业设计论文

河南理工大学成人高等教育毕业设计(论文) 摘要 I 摘要

变电所是电力系统的枢纽环节，由变压器，母线和开关设备等电气设备按一定的结线方式所构成，他从电力系统取得电能，进行电压变换和分配，然后将电能安全、可靠、合理的供给不同的用电场所和电力设备。变电所设计的主要任务是根据变电所担负的任务及用户负荷情况等，选择所址，对用户的负荷进行统计、分析计算，确定用户无功功率补偿装置。进行变压器选择，确定变电站的结线方式，进行短路电流计算，选择变配电开关设备，绘制变电所平面布置图。本变电所的初步设计包括：总体方案的确定；负荷分析；短路电流的计算；配电系统设计与系统接线方案选择；变电所高压进线、一次设备和低压出线的选择；防雷与接地保护等内容。

关键词： 变电所设计； 负荷的计算； 变压器选择； 开关设备选择； 线路设计； 防雷设计。

河南理工大学成人高等教育毕业设计(论文) 摘要

II 目 录 第一章 概 述 ........................................................................ 1 1.1 矿区井田概况................................................................... 1 1.2 电源资料 ...................................................................... 1 1.3 矿区供电的总体要求 ............................................................. 1 1.4变电站选址及供电电源的确定 ..................................................... 2 第二章 负荷统计及主变压器的选择 ........................................................ 5 2.1 变电所的负荷统计 ............................................................... 5 2.2 功率因数的改善 ................................................................ 5 2.3 主变压器的选择................................................................. 6 第三章 供电系统拟定与短路电流的计算 ................................................... 8 3.1电气主接线 ..................................................................... 8 3.2 短路电流计算.................................................................. 13 3.3 井下电缆限流电抗器选择 ........................................................ 19 第四章 矿井变电所供电系统设备选择 .................................................... 21 4.1 变电所的主接线................................................................ 21 4.2 35千伏电器设备的选择 ........................................................ 23 4.3 6kV侧电器设备选择 ........................................................... 29 第五章 继电保护方案的选择 ............................................................. 35 5.1 35KV 进出线、电容器继电保护方案 ............................................... 35 5.2 变压器的继电保护方案 ......................................................... 36 5.3 变电所的母线保护 ............................................................. 36 5.4 变电所6KV侧母线的速断和过流继电保护 .......................................... 37 第六章 变电所的保护接地及防雷 ......................................................... 38 6.1 接地装置一般规定和要求 ........................................................ 38 6.2 过电压保护 ................................................................... 39 6.3 变电所的防雷保护 .............................................................. 40 第七章 变电所室内外布置.............................................................. 43 7.1配电装置布置 .................................................................. 43 7.2变电站电气总平面布置 .......................................................... 43 参考文献 ............................................................................. 44 附表 ................................................................. 错误！未定义书签。 致谢 ................................................................. 错误！未定义书签。

河南理工大学成人高等教育毕业设计(论文) 第一章 概述

1 第一章 概 述

1.1 矿区井田概况 （1）交通位置 鹤壁三矿位于鹤壁煤田的中部，南距老市中心约5公里，东距淇宾区，京珠高速，107国道和京广铁路鹤壁站约22公里，距鹤壁北站1公里，交通便利。 （2）井田范围 设计的鹤壁三矿年产量125万吨，属于高瓦斯矿井。井田南北走向才约5公里，东西宽约4.5公里，井田面积22.5平方公里。 （3）自然地理 本区处于太行山与华北平原的过渡带，地势西高东低。区内为低缓丘陵地貌，丘岗和沟谷大致为南北向。本区属海河流域卫河水系，北部有羑河流过，为季节性河流，在汤阴县境内注入汤河，南部有汤泉河，也是季节性河流，在六矿附近流入汤河，汤河在内黄县境内流入卫河。区内有小型水库5座，雨季蓄水，用于灌溉，旱季干涸。 （4）气象 据鹤壁市气象站58年以来观测资料： 本区属北温带大陆干旱性气候，年平均气温15.3°C，年平均相对湿度为60.43％，年平均降雨量679.8毫升。8月至来年2月多为北风；3月至7月多为南风，平均风速3.4M/S。冻土期为12 月至来年2月。 （5）地震 据河南省地震烈度区划图的通知，本区地震烈度为Ⅷ度。 1.2 电源资料

我矿变电所电源分别来至大湖变电站和康家变电站，变电站电压等级为100KV/35KV/6KV，名称是湖三线2和康三线2，电压均为35KV，供电距离为7公里，电缆为LGJ-150，变压器运行方式为分列式。 1.3 矿区供电的总体要求

首先我们按照矿区总体供电的有关要求作为设计的前提。 矿区总体供电的用户包括：煤炭生产企业和煤炭生产服务的辅助企业，附属企业以及居民区域城镇福利设施等。各种用户供用电设施的形成和发展，均与矿区总体供电的形成和发展相联系。随着生产发展过程中逐步形成的矿区供电系统，应力求在不同阶段都能收到合理的技术经济效果。矿区内各种主要企业的供用电设施都应作为总体中的一个组成部分，既要考本企业在总体中的联系与可靠性，又要考虑全区的合理性。 河南理工大学成人高等教育毕业设计(论文) 第一章 概述 2 （1）矿区总体供电应根据本区煤炭系统电力负荷的分布和发展情况，结合地区电力规划，照顾当地农用和其他需要，合理确定供电电源，电压等级，供电系统和建设顺序。供电系统应有利于分期建设，不建或少建临时工程。 （2）供电系统采用6、35千伏及以上电压，当两种电压的技术经济比较相差不多时，宜采用较高电压方案。 （3）矿区电源一般取自电力系统。 （4）每一矿井应有两回电源线路，当任一回因故障停止供电时，另一回应能担负矿井全部负荷。矿井的两回电源线路上都不得分接任何负荷。 （5）矿区或大型矿井变电所的数量，容量和地址位置的选择，除应接近负荷中心，便于进出线、有发展余地、不占或少占农田、地形地质条件适宜尽量不压资源；运输、通讯、给水、采暖方便等条件外；应考虑分期建设、投资效果与矿区总体供电系统一起经方案比较后确定。 （6）矿区和主要企业送电线路的导线应按经济电流密度选择，按允许电压损失及允许载流量的条件验算。 （7）矿区变电所主变压器一般选用两台。当一台停止运行时，尚应保证安全和原煤生产用电负荷，且不小于全部负荷的80﹪。 （8）由两回及以上线路供电时,其中一回停止运行,其余线路对矿井,露天应保证全部负荷,对其他用电单位应保证全部负荷的80%。 （9）对于经过审定的矿区逐年用电负荷发展计划，矿区供电系统分期建设规模等各项原则方案，必须与当地电力部门密切联系，共同协商，并尽量取得协商纪要或书面协议。 1.4变电站选址及供电电源的确定

一、变电所位置的确定

矿区变电所不论容量大小，应有两个以上的独立企业用户或是与电力系统联系的枢纽，这样的变电所位置应附和有关整体的合理性。应考虑的条件是： （1）接近负荷中心 负荷中心的计算方法如下： 在确定矿区的供电负荷中心时，除要知道各用电负荷的容量，电压和所在矿区的位置外，尚应考虑该企业的最大用电负荷时的利用小时数，以后才能选出较合理的供电负荷中心，确定矿区变电所的坐标位置，可按下式计算：