太原工业学院毕业设计

目 录

第 1 章 前 言 ...................................................................................................................... 1 第 2 章 原始资料及负荷计算 ............................................................................................ 2 2.1 原始资料 ..................................................................................................................... 2 2.1.1 电源 ...................................................................................................................... 2 2.1.2 基本地质气象资料 .............................................................................................. 2 2.1.3 全矿负荷统计及相关数据 .................................................................................. 2 2.2 负荷计算 ..................................................................................................................... 3 2.2.1 需用系数法统计负荷 .......................................................................................... 4 2.2.2 功率补偿 .............................................................................................................. 5 第 3 章 变压器的选择 ...................................................................................................... 10 3.1 主变压器的选择 ....................................................................................................... 10 3.2 地面低压变压器的选择 ........................................................................................... 11 3.3 机修厂变压器的选择 ............................................................................................... 11 3.4 综采车间变压器的选择 ........................................................................................... 12 3.5 洗煤厂变压器的选择 ............................................................................................... 12 3.6 工人村变压器的选择 ............................................................................................... 12 3.7 井下低压变压器的选择 ........................................................................................... 12 第 4 章 系统主接线方案的选择 ...................................................................................... 14 4.1 内桥式主接线特点 ................................................................................................... 14 4.2 外桥式主接线特点 ................................................................................................... 14 4.3 改进式桥式主接线特点 ........................................................................................... 14 4.4 主接线方案选择 ....................................................................................................... 15 4.5 二次侧接线方案选择 ............................................................................................... 16 第 5 章 短路电流计算 ...................................................................................................... 17 5.1 短路电流计算涉及计算方法及计算公式 ............................................................... 17 5.1.1 无限大容量电源条件下短路电流的计算方法 ................................................ 17 5.1.2 供电系统中各元件电抗标幺值的计算方法 .................................................... 18

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5.1.3 短路电流冲击值 ................................................................................................ 18 5.1.4 三相短路容量 .................................................................................................... 19 5.2 短路电流计算 ........................................................................................................... 19 5.2.1 35kV母线K1点短路 ......................................................................................... 19 5.2.2 6kV母线短路 ..................................................................................................... 20 5.2.3 6kV母线至各用电设备的短路阻抗及各型号变压器电抗 ............................. 21 5.2.4 6kV用电设备短路计算 ..................................................................................... 23 5.2.5 380V用电设备短路计算 ................................................................................... 24 5.2.6 井下低压短路计算 ............................................................................................ 26 第 6 章 电气设备的选择 .................................................................................................. 28 6.1 电气设备选择的一般条件 ....................................................................................... 28 6.1.1 按正常工作条件选择电气设备 ........................................................................ 28 6.1.2 根据短路状态校验 ............................................................................................ 29 6.2 高压设备的选择 ....................................................................................................... 30 6.2.1 高压断路器的选择极其校验 ............................................................................ 30 6.2.2 隔离开关的选择极其校验 ................................................................................ 31 6.3 低压侧设备的选择 ................................................................................................... 33 6.3.1 低压侧断路器的选择及其校验 ........................................................................ 33 6.3.2 低压侧隔离开关的选择及其校验 .................................................................... 34 6.4 互感器的选择 ........................................................................................................... 34 6.4.1 电流互感器的选择 ............................................................................................ 34 6.4.2 电压互感器的选择 ............................................................................................ 36 6.5 母线及各负荷电缆的选择 ....................................................................................... 36 6.5.1 母线的选择及其校验 ........................................................................................ 36 6.5.2 各负荷电缆的选择 ............................................................................................ 40 6.6 绝缘子的选择 ........................................................................................................... 41 6.7 避雷器的选择 ........................................................................................................... 44 第 7 章 继电保护 .............................................................................................................. 45 7.1 继电保护整定及灵敏性校验方法 ........................................................................... 45

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7.1.1 电流速断保护 .................................................................................................... 45 7.1.2 限时电流速断保护 ............................................................................................ 45 7.1.3 定时限过电流保护 ............................................................................................ 46 7.2 35KV进线的继电保护整定 ...................................................................................... 47 7.3 变压器的继电保护整定 ........................................................................................... 48 7.4 6KV母联开关及各出线开关的保护整定 ................................................................ 51 第 8 章 变电所的保护接地与过电压保护 ...................................................................... 53 8.1 变电所的保护接地 ................................................................................................... 53 8.2 变电所的过电压保护 ............................................................................................... 53 8.2.1 变电所进线段的保护 ........................................................................................ 53 8.2.2 变电所的防直击雷保护 .................................................................................... 53 结论 ...................................................................................................................................... 55 参考文献 .............................................................................................................................. 56 致谢 ...................................................................................................................................... 57 附录 ...................................................................................................................................... 58

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第 1 章 前 言

电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源。变电站是供电系统的枢纽，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，起着变换和分配电能的作用，在生产和生活中占有特殊重要的地位。对于煤矿这样的大型用电企业，对其进行合理的终端变电所电气设计是非常有必要的。本设计是为煤矿35kV供电系统而进行的设计。目的是建立35kV变电站，为煤矿提供可靠的用电。本设计是为煤矿35kV供电系统而进行的设计。建立35kV变电所，能够为煤矿提供可靠的用电。通过煤矿35kV变电所的电气设计，要能够满足生产和生活的需要，达到安全用电的要求，同时兼顾可行性、经济性的原则。且通过毕业设计能根据具体的原始参数独立设计变电所电气主接线，会选择和校验电气设备，熟悉运用电气CAD进行电气图的绘制。巩固和加强所学的专业知识，培养、提高分析能力、综合能力。

整个设计包括了35kV变电站设计的所有内容。首先根据原始资料对变电所的负荷进行负荷计算，并对功率因数进行补偿，使其达到0.95以上。根据负荷计算结果，确定了主变压器容量和台数。确定系统主接线及运行方式后，进行了短路电流计算，为校验电气设备、继电保护整定、采取限流措施等提供了依据。在选择电气设备时，考虑了变电所的室内外结构和布置、操作方便等问题。继电保护装置保证了被保护设备或线路发生故障时，保护装置迅速动作。考虑到电器设备可能的漏电现象，对变电站进行了保护接地的设计，满足了接触电压和跨步电压的要求，保证了人身安全。为防止变电所遭到雷击，还进行了防雷保护。采用了避雷器、避雷针、避雷线等保护措施，保证了安全。

通过以上的设计，基本构成了煤矿35kV变电所的电气设计，满足了生产和生活的需要，达到了安全用电的要求，同时兼顾了可行性、经济性的原则。

由于我自己能力有限，在设计中难免会出现这样或那样地错误和不妥之处，恳请各位老师能够批评指正。

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