煤矿3510kv变电所供电系统设计_毕业论文.doc

煤矿35/10KV变电所供电系统设计 摘 要 35kV变电所是整个煤矿供电系统的重要组成部分，它为全矿提供电力保障。变电所供电系统的可靠运行对提高煤矿经济效益及保证安全生产等方面都有十分重要的意义。 本毕业设计论文是关于某A煤矿供电系统的初步设计。设计内容主要包括负荷计算、变压器选型、主接线设计、短路计算、电气设备选型、微机保护整定、变电所的防雷保护与接地等。根据负荷统计的结果，用需用系数法进行负荷计算和无功补偿。根据负荷计算的结果确定出该变电所主变压器的台数、容量及型号。用标幺值法对供电系统进行短路电流计算，为电气设备的选择及校验提供数据。根据煤矿供电系统的特点，制定变电所的主接线方式、运行方式、微机保护方案等。考虑到电气设备可能的漏电现象及变电所遭到雷击，还要对变电所进行保护接地和防雷保护的设计。 关键字：变电所；短路电流计算；保护；防雷保护 35/10KV Power System Design of Substation in Coal Minerelay protection programs and so on. Taking the possible leakage phenomenon of electrical equipment and substation was struck by lightning into account, make grounding and lightning protection for substation. Keywords: substation; short circuit calculations;microcomputer protection; lightning protection 目 录 摘 要 I Abstract II 前 言 1 第一章 概 述 2 1.1设计内容 2 1.2煤矿概述 2 第二章 负荷计算和无功补偿 3 2.1负荷计算的目的 3 2.2负荷计算方法 3 2.2.1 用电设备组计算负荷的确定 3 2.2.2 多个用电设备组的计算负荷 4 2.3 负荷计算过程 5 2.3.1各用电设备组负荷计算 5 2.3.2 10kV侧补偿前的总计算负荷 20 2.4无功补偿 20 2.4.1 无功补偿计算 20 第三章.变电所主变压器选型 23 3.1 变电所主变压器的选型原则 23 3.1.1 主变压器容量选型原则 23 3.1.2 变压器台数选型原则 24 3.2变压器的功率损耗 26 3.2.1 变压器的有功功率损耗计算 27 3.2.2变压器的无功功率损耗 27 3.3 35kV侧全矿计算负荷及功率因数校验 28 3.4 变压器经济运行分析方法 28 3.4.1无功功率经济当量的概念 28 3.4.2变压器的经济运行 29 第四章.电气主接线设计 33 4.1 对主接线的基本要求 33 4.2 本所电气主接线方案的确定 33 第五章.短路电流分析与计算 35 5.1 短路的概述 35 5.1.1 短路的种类 35 5.1.2 短路电流计算的目的 36 5.2 短路电流的危害 37 5.3 短路电流计算的目的与基本条件 37 5.3.1 进行短路计算得基本假设 37 5.4 无限大容量电源系统三相短路电流计算 38 5.4.1 标幺值计算的概念及优点 38 5.4.2 短路电流计算中用到的相关物理量 38 5.4.3短路功率Sk 39 5.4.4各路径元件阻抗计算公式 40 5.4.5各元件短路阻抗标幺值计算 40 5.5 短路电流计算过程 42 5.5.1短路电流计算公式 42 5.5.2最大运行方式 43 5.5.3最小运行方式 46 5.5.4 短路计算参数汇总表 49 第六章.变电所一次设备的选型与校验 51 6.1 高压电气设备选型原则 51 6.2 高压开关柜设备的选型及校验 52 6.2.1 35kV 侧高压开关柜的选型及校验 52 6.2.2 10kV 侧高压开关柜的选型及校验 58 6.3 设备选型汇总表 62 第七章.电力线路的选型 64 7.1 概述 64 7.2 电力线路选型的原则 64 7.2.1 供电可靠性 64 7.2.2 操作方便，运行安全灵活 64 7.2.3 经济合理 64 7.2.4 具有发展的可能性 65 7.3 35KV架空线的选型与校验 65 7.4 10kV 电缆及架空线的选型与校验 67 第八章.供电系统微机保护 74 8.1 微机继电保护综述 74 8.1.1 微机继电保护的主要特点 74 8.1.2 微机继电保护与传统的继电保护技术相比的优缺点 75 8.2微机继电保护的硬件原理： 77 8.2.1数据采集系统 77 8.2.2 CPU主系统 77 8.2.3开关