煤礦地面變電所設計畢業設計-資料下載頁

　　

【正文】 400/5DL19520A地面低壓V形速斷0s300/5DL2125100A過電流300/5DL19520A扇風機1V形速斷0s300/5DL20過電流8．18A300/5DL18510A副井提升V形速斷0s400/5DL20過電流400/5DL19520A扇風機2V形速斷50．67A0s300/5DL2125100A過電流8．18A300/5DL18510A機修廠V形速斷0s400/5DL20過電流6．35A150/5DL18510A電抗器V形速斷0s300/5DL2125100A過電流10．6A300/5DL19520A洗煤廠V形速斷63A0s300/5DL2125100A過電流9．12A300/5DL18510A壓風機V形速斷0s300/5DL2125100A過電流18．21A150/5DL19520A綜采車間V形速斷0s300/5DL2125100A過電流7．9A150/5DL18510A排水泵V形速斷0s300/5DL2125100A過電流8．67A300/5DL18510A注：電抗器數量為2個，下井電纜為4根。第七章 防雷保護設計一、變電所的防雷裝置型式 選擇避雷器時，應考慮被保護電器的絕緣水平和使用特點。閥型避雷器的應用型號型式適用范圍FZ變電站用普通閥型3～220KV發電廠、變電所的配電裝置FCZ變電站用磁吹閥型330KV及需要限制操作過電壓的220KV及以下配電裝置；降低絕緣的配電裝置；布置場所特別狹窄或高烈度地震區；某些變壓器的中性點。注：配電裝置中包括變壓器。 額定電壓 避雷器的額定電壓應與系統額定電壓一致。二、防雷保護設計變電所的防雷保護（1）直擊雷防護 在變電所屋頂裝設避雷針或避雷帶，并引入兩根接地線與變電所公共接地裝置相連。變電所為獨立式，在其外面的適當位置裝設獨立避雷針，其裝設的高度應使其防雷保護范圍包括整個變電所。如果變電所處在其它建筑物的直擊雷防護范圍以內是，則可不另設獨立避雷針。按規定，獨立避雷針的接地裝置接地電阻RE10。通常采用3~，φ50mm的鋼管，在裝避雷針的桿塔附近作一排或多邊形排列，管間距離5m，打入地下。接地管間用40mm4mm的鍍鋅扁鋼焊接相連。引下線用25mm4mm的鍍鋅扁鋼，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎內的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用φ20mm的鍍鋅圓鋼，長1~。獨立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應有3m以上距離。（2）雷電侵入波的防護① 在電源進線的終端桿上裝設閥式避雷器。引下線與公共接地網焊接相連，上與避雷器接地端螺栓相連。② 在高壓配電室內裝設有開關柜，其中配有避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來保護，防護雷電侵入波的危害。本設計的發電機和主變處所用的避雷器選用普通閥型避雷器FZ型。 具體配置為：在發電機的出處裝避雷器，防止發電機出口出現過電壓。 在主變的變壓器裝避雷器，防止主變的高壓側出現過電壓。 在變壓器中性點處裝避雷器，防止變壓器中性點處出現過電壓。在電壓互感器的進線端裝避雷器：防止進線出現過電壓。防雷保護及措施變電所的防雷變電所的防雷設計原則變電所的防雷設計應做到設備先進、保護動作靈敏、安全可靠、維護試驗方便，在此前提下，力求經濟合理的原則。變電所主要防雷設備防止雷電直擊的主要設備有避雷針、避雷線；防止雷電波沿架空線路侵入電氣設備和建筑物內部的主要設備有避雷器等。避雷針有單支、多支，等高和不等高之分；避雷器有閥型避雷器和金屬氧化物避雷器等。防雷設計基本經驗(1) 在作防雷保護設計前，應到當地氣象部門了解最新的當地年平均雷暴日數和年平均雷暴次數，以便確定設計標準。(2) 根據開關場布置形式，確定避雷針的個數、高度。如箱式變電站，因占地面積較小，可采用高度較高的單支避雷針，以求降低工程造價的目的。如35kV、6kV設備均在戶外，設備布置為水平排列，盡量選多個高度低些的等高的獨立避雷針，以求布置均稱，整體美觀的效果。(3) 充分利用進線終端桿的高度，設計安裝避雷針。 (4) 選擇兩支避雷針時，兩針距離與避雷針高度之比不宜大于5。 (5) 避雷針與主變壓器應盡量保持15～20m的距離，避免對主變壓器的逆閃絡和逆變換電壓。(6) 應充分考慮跨步電壓的危險。建議避雷針距主控室的距離不宜小于10m，獨立避雷針距道路應在3m以上。(7) 接地電阻必須符合各種規程、規范的要求。(8) 在設計標準和設備選型應考慮留有適當的裕度。變電所的防雷設計防止雷電直擊的主要設備是避雷針，避雷針由接閃器和引下線、接地裝置等組成。避雷針位置的確定，是變電所防雷設計的關鍵步驟。首先應根據變電所設備平面布置圖的情況而確定，避雷針的初步選定安裝位置與設備的電氣距離應符合各種規程規范的要求，初步確定避雷針的安裝位置后，再根據下列公式進行計算，校驗是否在保護范圍之中。露天的變電所建筑和電氣設備通常用避雷針或避雷線防止直擊雷，用避雷器防止由線路侵入的雷電波對變電所內的電氣設備造成破壞。（1）避雷針避雷針的組成要素：接閃器、引下線、接地體。避雷針的保護范圍以它對直擊雷所保護的空間來表示。單支避雷針的保護范圍如圖1所示。圖中： 圖 71h－避雷針高度hx－被保護物高度；hα－避雷針的有效高度, hα＝h－hx；rx－對應hα的避雷針有效保護半徑。rx的計算方法：當hx≥h/2時， 當hx＜h/2時， （7－1）式中, h－避雷針高度； hα－避雷針的有效高度； p－高度影響系數，h≤30m時為1，30＜h≤120m時為。兩支或兩支以上避雷針的保護范圍計算方法可以參考相關設計手冊。本次《供電技術課程設計》要求在總降壓變電站根據戶內外配電裝置和建筑的面積和高度，設計3支避雷針以防御直擊雷。一支為25m獨立避雷針，另外兩支為置于戶內配電裝置建筑物邊緣的15m高的附設式避雷針。要求保護整個變電所不受直接雷擊。（2）避雷線單根避雷線的保護范圍如圖72所示。圖72 單根避雷線的保護范圍其保護范圍rx為：當hx≥h/2時， 當hx＜h/2時， （7－2）式中各參數意義見式（7－1）。（3）避雷器常用的避雷器有：l 管型避雷器l 閥型避雷器l 氧化鋅避雷器避雷器用于限制由線路侵入的雷電波對變電所內的電氣設備造成過電壓，其一般裝設在各段母線與架空線的進出口處。避雷器與被保護設備的距離愈近愈好，并裝在沖擊波侵入方向。必要時用下式計算允許的最大保護距離。 式中, Lmax－避雷器與被保護設備的最大保護距離，m； α－沖擊波波頭陡度，對6~35kV系統取； v－雷電沖擊傳播速度，； Uchf－避雷器沖擊放電電壓，kV；Ujcf－被保護設備的絕緣沖擊耐壓值，kV。如缺乏相關數據，可按5倍額定電壓計算。圖73單體避雷器的保護面積為572本變電站有三根避雷針，高度都為25米，其中每兩根之間的保護范圍外測，可按兩根時計算。 1＃－2＃ 距離 47 米 2＃－3＃ 距離 32 米 3＃－1＃ 距離 33 米保護物的高度為hx=12米 當hx＜h/2時， 三只避雷針的保護范圍見圖73所示。二、變電所的接地設計如果變電所接地設計不合理，可能造成接地系統局部電位超過安全值規定，給運行人員的安全帶來威脅，還可能因反擊對低壓或二次設備以及電纜絕緣造成損壞，使高壓竄人控制保護系統、變電所監控和保護設備會發生誤動、拒動，釀成事故，甚至因此而擴大事故，有時會帶來巨大的經濟損失和社會影響。同時，由于電力系統的發展擴大，接地短路電流越來越大、所區土壤電阻率越來越大，這就給變電所接地設計和施工造成了困難。針對這些情況，文章就如何作好變電所接地設計，使其達到安全運行的要求進行了探討。設計原則由于變電所各級電壓母線接地故障電流越來越大，在接地設計中要滿足電力行業標準DL／T 6211997《交流電氣裝置的接地》≤2000／I是非常困難的。 現行標準對接地電阻值規定要放寬到5Ω，但是放寬是有附加條件的，這就是需要滿足接地標準的相關規定，根據工程的具體條件，在不超過5Ω的某一個范圍內都是合格的。這就為我們接地設計和施工增加了靈活性，不必在變電所的接地工程中花費巨額投資。所以，現行標準并沒有降低對接地網整體性的要求，而是對接地網的安全性要求更高更全面了，這就是接地設計必須遵循的原則和運行對接地網的考核要求。簡單接地設計接地設計一般可分為方格地網、不等間距地網或者通過降低接地電阻措施來達到接地目的，作為本設計中35kv供電系統，可做簡單的接地設計，一般采用方格網接地。方格地網方格地網的設計簡單，但因為接地網邊緣部分的導體散流大約是中心部分的34倍，因此，方格地網邊緣部分的電場強度比中心部分高，電位梯度較大，整個地網的電位分布不均勻，接地鋼材用量多，經濟性差。在220 kV及以下的變電工程中，缺點不太突出。在500 kV變電所采用方格網，上述缺點的表現十分明顯，建議500 kV變電所的接地網不采用方格地網。結束語在設計過程中,秉著嚴謹認真的態度，介紹了設計此方案所要進行的各個部分，有短路的計算，設備的選擇，變電所類型的確定。此外，還有二次回路保護的設計以及接地裝置的設計。 在這次的設計中，查閱了大量的文獻資料，和同學老師討論相關的知識和問題，使我進一步熟悉和掌握了變電站設計的有關內容，同時也提高了信息資料的運用能力。并且進一步培養和提高了運用所學知識解決實際問題的能力和創新精神，鍛煉了自主學習、獨立工作和團結協作的能力，端正了學習態度，樹立了嚴肅認真、實事求是和刻苦鉆研的工作作風，為我更好地適應以后的工作了堅實基礎。但是，由于我的水平有限，設計寫的較膚淺，如有錯誤和不當之初，肯請老師能給以指導。 參考文獻[1] 黃純華、天津大學出版社，2001[2] 王崇林、. 煤炭工業出版社, 1996[3] . 中國電力出版社, 2005[4] 姚春球主編. 發電廠電氣部分. 中國電力出版社, 2003[5] 崔景岳等編著. 煤礦供電. 煤礦工業出版社, 1988[6] 孫國凱等編著. 電力系統繼電保護原理 中國水利水電出版社 2002[7] 李景恩等編著 . 礦井供電 煤炭工業出版社， 1996[8]電力工程電氣設計手冊. 水利水電出版社, 1987[9]謝秀穎等主編. 電氣照明技術，2003[10]于健明等主編. 供電技術，機械工業出版社2008[11]熊信銀等主編. 電氣工程基礎，華中科技大學出版社2005[12]趙學泉等主編. 電源電路，電子工業出版社 199553