山西大同煤矿变电所设计教案.doc

前言 本设计目的是通过本次设计巩固所学的专业知识，培养分析问题、解决问题的能力以及实际工程设计的基础技能。 电力是企业生产的主要能源。对企业应做到可靠、安全和生产的需要，供电系统是电力系统的一个重要环节，由电气设备及配电线路按一定的接线方式所组成；它从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，将电能安全、可靠、经济地送到每一个用电设备的装设场所，再利用电气控制设备来决定用电设备的运行状态，最终使电能为国民经济和人民生活服务。 本设计的矿变电所位于山西省大同市境内，是一个终端变电所，只供煤峪口矿用电，设计的电压等级为35/6kV，考虑的对象是年产280万吨矿井的35KＶ变电所设计，立井深度650m，按照一级和二级负荷供电方式设计变电所。上级变电所至此变电所的供电电压等级为35KV，且二者相距54km，设计供电方式为双回路架空线供电，出线断路器过流保护的设计动作时间为2.5s。 变电所所在地点有其独特的气候地质特点，最热月室外最高气温月平均值为35℃；室内最高气温月平均值为25℃；土壤最高气温月平均值为27℃；冻土厚度为0.45ｍ，土质为沙质粘土。西北风，年降水量384mm,矿井的涌水量最大为220m3/h,正常为170 m3/h，矿山年工作天数为300天，工作制为“四班六小时”。 目录 一.电力负荷计算 1 1.1 概述 1 1.2 负荷计算方法的比较 1 1.3功率因数的提高 4 1.31 电容数量和补偿方式的确定 5 二、高压供配电系统的设计和选择 7 2.1 初选变压器 7 2.2 主变压器的校验及技术方案的比较 9 2.3 变压器运行方式的选择 10 2.4.高压主接线系统的选择 10 2.5短路电流计算 12 2.6变电所位置的选择和变电所的分类 13 三、导线截面积的选择 15 3.1 高压侧导线截面积的选择和校验 15 3.1.1 6KV配出线选择 15 3.2 6KV侧母线的选择校验 20 3.3民用导线的选择和校验 21 四、高压电气设备的选择 22 4.1 高压断路器的选择和校验 22 4.2 隔离开关的选择和校验 23 4.3高压熔断器选择和校验 24 4.4电流互感器选择和校验 25 4.5电压互感器的选择和校验 25 4.6高压负荷开关的选择和校验 25 五、低压设备的选择 27 5.1 低压断路器的选择和校验 27 5.2低压熔断器的选择和校验 27 结束语 28 参考文献 29  一.电力负荷计算 概述 工矿企业负荷计算，首先需收集必要的负荷资料，按表2—9的格式做成负荷统计计算表，计算或查表求出各负荷的需用系数和功率因数，然后由低压到高压逐级计算各组负荷，在进行负荷归总时，应计入各低压变压器的损耗，考虑组间同时系数后，就可求得矿井６kV母线上的总计算负荷，作为初选主变压器台数和容量的主要依据 ,功率因数的补偿计算与主变压器的容量、负荷率及运行方式密不可分 。 1.2 负荷计算方法的比较 供电设计常采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，对于任何性质的企业负荷均适用，且计算结果基本上符合实际，尤其对各用电设备容量相差较小，且用电设备数量较多的用电设备组，因此，这种计算方法采用最广泛。 二项系数法主要适用于各用电设备容量相差大的场合，如机械加工企业、煤矿井下综合机械化采煤工作面等。 利用系数法以平均负荷作为计算的依据，利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系，这种计算方法目前积累的实用数据不多，且计算步骤较繁琐，故工程应用较少。 单位指标法适用于设备功率不明确的各类项目，例如民用建筑等。 结合本设计的实际情况，采用需要系数法。 主井绞车： Pc1=Kx1PN1=0.84×2200=1848kw Qc1=PC1tan=840×0.70=1290kvar SC1==2254kva 副井绞车的计算容量如下： Pc2=Kx1PN1=0.85×1600=1360kw Qc2=PC1tan= 1360×0.40=801kvar SC2= =1581kva 压风机的计算容量如下： Pc3=Kx3PN3=0.88×400=1700kw Qc2=PC3tan=1700×(-0.79)=-731kvar SC3==1850.5kva 对于压风机，由同步电动机拖动，其cosφ标出负值，其原因是：同步电动机当负荷率＞0.9，且在过励磁的条件下，其功率因数超前，向电网发送无功功率，故为负值。 主扇风机的计算容量如下： Pc4=Kx4PN4=0.88×800=704kw Qc4=PC4tan=704×(-0.65)=-162kvar SC4==7224kva 又如，对于扇风机，由同步电动机拖动，其cosφ标出负值，其原因是：同步电动机当负荷率＞