1、 毕 业 设 计 （ 论 文） 题 目： 平煤八矿 35KV 变电所 姓 名： 学 号 ： 年 月 日 平 顶 山工 业职业 技 术学 院 2014 年 5 月 8 日 平顶山工业职业技术学院 毕 业 设 计 （ 论 文） 任 务 书 姓名 专业 班级 任 务 下 达 日 期 2014 年 2 月 18 日 设计 （ 论 文） 开 始日期 2014 年 2 月 25 日 设计 （ 论 文）完成日期 2014 年 4 月 30 日 设计 （ 论 文） 题 目： 平煤八矿 35KV 变电所 指 导 教 师 院 （部） 主 任 2014 年 5 月 8 日 平顶山工业职业技术学院 毕业设计 （ 论
2、文）答 辩 委 员会记录 电力工程 学院 机电一体化 专业 ， 学 生 于 2014 年 6 月 10 日 进 行了 毕业设计 （ 论 文）答 辩 。 设计题 目： 平煤八矿 35KV 变电所 专题 （ 论 文） 题 目： 平煤八矿 35KV 变电所 指 导 老 师 ： 曹 翾 答 辩 委 员会 根据 学 生提交的 毕业设计 （ 论 文）材料，根据 学 生答 辩 情 况 ，经 答 辩 委 员会讨论评 定， 给 予 学 生 毕业设计 （ 论 文）成 绩为 。 答 辩 委 员会 人，出席 人 答 辩 委 员会 主任（ 签 字）： 答 辩 委 员会 副主任（ 签 字）： 答 辩 委 员会 委 员 ：
3、 ， ， ， ， ， , 。 平 顶 山工 业职业 技 术学 院 毕业设计 （ 论 文） 评语 第 页 共 页 学 生姓名： 专业班级 机电一体化 年 级 （ 15）班 毕业设计 （ 论 文） 题 目： 平煤 35KV 变电所 评 阅 人： 指 导教师 ： 曹 翾 （ 签 字） 2014 年 6 月 12日 成 绩 ： 系（科）主任： （ 签 字） 2014 年 6 月 12日 毕业设计 （ 论 文）及答 辩评语 ： 平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书 I 绪论 平顶山天安煤业股份有限公司八矿（简称：平煤股份八矿）位于河南省平顶山市区东部，北
4、依焦赞山，南临平安大道，距许平南高速公路 7 公里，西距市中心 11 公里， 311 国道、孟（庙）宝（丰）铁路穿境而过。 八矿始建于 1966 年 10 月 12 日，是我国自行设计和施工的第一座特大型矿井，设计年生产能力 300 万吨， 1981 年 2 月 13 日一期工程投产， 1984 年 12 月 30 日二期工程投产。矿井附设坑口选煤厂于 1977 年 7 月动工兴建， 1985 年 12 月 28日移交投产，年入洗量 180 万吨。 变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个 电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电
5、厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的因素。系统中，变电站成了输电和配电的集节点。 本次设计首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势。从负荷增长方面阐明了建站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全，经济及可靠性方面考虑，然后又通过负荷计算及供电范围 确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，并进行了短路电流计算等内容，从而完成了 35kV 电气一次部分的设计。 平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院
6、毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书 II 目录 绪论 .I 目录 . II 第一章负荷计算与变压器选择 . 1 1.1 负荷计算 . 1 1.2 功率因数的提高 . 6 1.3 主变压器的选择 . 8 1.3.1 变压器台数选定 . 8 1.3.2 变压器容量选择 . 9 1.4 变电所位置选择 . 9 第二章主接线的设计 . 11 2.1 主接线的概述 . 11 2.2 主接线的分类及其各特点 . 12 2.3 系统主接线方案的选择 . 13 2.3.1 主变压器一次侧的接线 . 13 2.3.2 主变压器二次侧的接线 . 13 2.4 供电系统图统图 . 14 第三章短路电流计算
7、. 16 3.1 短路成因及危害 . 16 3.1.1 短路的 原因 . 16 3.1.3 计算短路的目的 . 17 3.2 计算短路电流 . 17 第四章设备的选择及变压器保护 . 23 4.1 电气设备选择的一般条件 . 23 4.2 电气设备的选择 . 25 4.2.1 高压断路器的选择 . 25 平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书 III 4.2.2 互感器的选择与配置 . 26 4.2.3 高压成套开关柜选择 . 27 4.3 进线与出线的选择与校验 . 28 4.3.1 35KV 架空线、母线的选择 . 28 4.3.2 6KV
8、母线选择 . 29 4.4 变压器保护 . 30 4.4.1 变压器过流保护 . 30 4.4.2 变压器过负荷保护 . 31 4.4.3 变压器瓦斯保护 . 31 第五章防雷与接地的设计 . 33 5.1 变电所防雷的设计 . 33 5.2 配电网的防雷保护 . 35 参考文献 . 37 致谢 . 38 平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书 第 1 页 第一章 负荷计算与变压器选择 1.1 负荷计算 进行电力设计的基本原始资料是用电部门提供的用电设备安装容量。这些用电设备品种多，数量大，工作情况复杂。如何根据这些资料正确估计所需的电力和电量是
9、一个非常重要的问题。估计的准确程度，影响电力设计的质量，如估算过高，将增加供电设备的容量，使供配电系统复杂，浪费有色金属，增加初期投资和运行管理工作量。而估算过低，又会使供配电系统投入运行后，供电系统的线路和电气设备由于承担不了实际的负荷电流而过热，加速绝缘老化的速度，降低使用寿命，增大电能损耗，影响供电系统的正常可靠运行。由此可见，正确确定计算负荷意义重大。但是负荷情况复杂，影响计算负荷的因素有很多，虽然各类负荷的变化有一定的规律可行，但仍难准确确定计算负荷的大小。实际上，负荷也不是一成不变的，他与设备的性能，生产的组织，生产者的技能及能源供应的状况等多种因素有关。因此负荷计算只能力求接近实
10、际。 求计算负荷的工作称为负荷计算。计算负荷 是根据已知的用电设备安装容量确定的，预期不变的最大假想负荷。这个负荷是设计时作为选择供配电系统供电线路的导线截面，变压器容量，开关电器及互感器等的额定参数的依据，所以非常重要。 一级负荷：中断供电将造成人身伤亡，造成重大的政治影响，经济损失，如重大的设备损坏，重大产品报废。或者公共场所秩序的严重混乱。对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽，通信枢纽，国家级承担重大活动的会堂，国家级的体育中心，以及经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等一级负荷，为特别重要的负荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒，爆炸和 火灾等情况的负荷，一级特别重要的场所不允
11、许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。 二级负荷：中断供电将造成较大的政治影响，造成设备局部的破坏或生产流平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书 第 2 页 程紊乱且需要较长时间才能恢复，或者大量的产品报废，重要产品大量减产，造成较大经济损失。中断供电也将影响重要用电单位的正常工作，以及中断供电将造成大型影剧院，大型商场等较多人员集中的重要公共场所秩序的混乱。 我国目前普遍采用的确定用电设备计算负荷的基本方法，有需要系数法和二项式法。（ 1）需要系数法：他是国际上普遍采用的计算负荷的基本方法，最为简便。（ 2）二项式法： 他的应用局限性较大，不
12、仅考虑了用电设备组最大负荷时的平均负荷，而且考虑了少数容量最大的设备投入运行时对总计算负荷的额外影响，所以二项式法比较适于确定设备台数较少而容量差别较大的低压干线和分支线的计算负荷。但是二项式计算系数 b， c 和 x 的值，缺乏充分的理论依据，且只有机械工业方面的部分数据，从而使其应用受到一定局限。（ 3）按逐级计算法确定用户的计算负荷 :他是根据用户的供配电系统图，从用电设备开始，朝电流的方向逐级计算，最后求出用户总的计算负荷的方法称为逐级计算法。 我采用的就是需用系数法： 以一组用电设备来分析 需用系数 Kd 值的含义。设该组用电设备有 n 台电动机，其额定总容量为 PNe（ kw）。则
13、当此用电设备组满载运行时需从电网接用容量。 NeNe PP ； KW（ 1-1） 式中 NeP 用电设备从电网吸收容量， KW； n 台电动机的加权平均效率 ni ninNnNNPPPP12211 . . . . . . （ 1-2） 然而 n 台电动机同时运行的可能性很小。我们可以定义同 时运行系数 Ksi 量全部电动机的总额定容 的总和行的电动机的额定容量在最大负荷期间投入运siK 本次设计所需用席数按照参考质料均已记入表中 其计算公式的一般表达式为： 平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书 第 3 页 ca d NP K P ,kW tan
14、ca caQP ,kvar / cosca caSP ,kVA /( 3 )ca ca NI S U ,A (1-3) 式中 caP 、 caQ 、 caS 用电设备的有功无功视在功率计算负荷； NP 用电设备的总额定容量； NU 额定电压； tan 功率因数角的正切值； caI 该用电设备的计算负荷电流； dK 需用系数。 根据负荷资料 ,求出各类成组设备的设备容量、 tan 、有功功率 P、无功功率Q 及视在功率 S。 需用系数法负荷计算的步骤从负载端开始逐级上推，到电源进线为止。 主井提升机 NP =2000kW, dK =0.9, cos =0.85, tan =0.62 ca d NP K P =0.9 2000=1800kW, caQ = caP tan =1800 0.62=1116kvar / cosca caSP =18000.85=2117.6kVA, /( 3 )ca ca NI S U =203.8A 副井提升机 NP =1600kW, dK =0.8, cos =0.85, tan =0.62 ca d NP K P =0.8 1600=1280kW, caQ = caP tan =1600 0.62=793.6kvar / cosca caSP =16000.85=1505.9kVA, /( 3 )ca ca NI S U =144.9A
