煤礦地面35kv變電站的設計畢業設計-資料下載頁

【導讀】本設計初步設計了煤礦地面35kV變電站的設計。要包括負荷計算、主接線設計、短路計算、電氣設備選擇等。負荷計算的結果確定出該站主變壓器的臺數、容量及型號。根據煤礦供電系統的特點，制定了礦井變電所的主結線。方式、運行方式、繼電保護方案。其中35KV側為內橋接線，10KV主。接線為單母分段。兩臺主變壓器采用分列運行方式。壓器等電氣設備。

　　

【正文】 ? ??? 考慮到動穩定性，母線采用平放，其允許電流值應再較低 8％，故為： AI al 1 3 4 ??? 滿足 長時允許電流負荷要求。 以上計算，從截流量考慮此母線已經滿足要求，但還需進行 熱穩定校驗。下面就進行短路熱穩定校驗。 滿足熱穩定要求，可將型號為 LGJ－ 95 的鋼芯鋁絞線作為 35 千伏屋外配電裝置的母線。 35kV 室外母線瓷瓶選用懸式絕緣子，組成絕緣串，作為母線絕緣瓷瓶，每組絕緣子常為 4 個。 35kV 架空線的選擇和母線的選擇校驗一樣，不再詳述， 35kV 架空線選用 LGJ95 鋼芯鋁絞線 第七章 電氣設備的選擇 電氣設備的選擇原則 電氣設備選擇是變電所電氣設計的主要內容之一。選擇是否合理將直接影響整個供電系統的可靠運行。 變電所主要的電氣設備有：高壓斷路器；隔離開關；熔斷器；電壓互感器；電流互感器；避雷器；母線和絕緣子；成套配電裝置（包括高壓開關柜和低壓配電屏）。 ． 1 電氣設備選擇的原則 對各種電氣設備的基本要求是正常運行時安全可靠，短路通過短路電流時不致損壞，因此，電氣設備必須按正常工作條件進行選擇，按短路條件進行校驗。 a. 按正常條件選擇 ① 環境條件 電氣設備在制造上分戶內、戶外兩大類。此外，選擇電氣設備，還應根據 實際環境條件 考慮防水、防火、防腐、防塵、防爆以及高海拔區或濕熱地區等方面的要求。 ② 按電網額定電壓選 擇電氣設備的額定電壓 在選擇電器時，一般可按照電器的額定電壓 UN不低于裝置地點電網額定電壓 NSU 的條件選擇，即： NSN UU ? ③安最大長時負荷電流選擇電氣設備的額定電流 電氣設備的額定電流 NI 應不小于通過它的最大長時負荷電流 maxI ，即： maxIIN? (2)按短路情況校驗 ①按短路情況來校驗電氣設備的動穩定和熱穩定。 ② 按裝置地點的三相短路容量來校驗開關電器的斷流能力。 35v 開關柜的選擇 根據設計要求與據算，我們選擇 鎧裝移開式交流金屬封閉開關柜。 作為發電廠、變電站及工礦企業接受和分配電能的之用，對電路起到控制、保護和檢測等功能，還可以用于控制頻繁操作的場所。 (Z)型鎧裝移開式交流金屬封閉開關柜系三相交流 50Hz、額定電壓 的戶內成套配電裝置。作為發電廠、變電站及工礦企業接受和分配電能的之用，對電路起到控制、保護和檢測等功能，還可以用于控制頻繁操作的場所。 ■ 使用環境條件： 環境溫度：上限 +40℃，下限 10℃； 相對濕度：日平均值不大于 95%，月平均值不大于 90%； 海拔高度：不超過 1000m； 飽和蒸汽壓：日平均值不大于 103Mpa,月平均值不大于 103Mpa； 地震烈度：不超過 8 度； 水蒸氣壓力：日平均不超過 ,月平均不超過 ； 無火災、爆炸危險、嚴重污染、化學腐蝕及劇烈震動的場所。 斷路器的校驗 高壓斷路器是供電系統中最重要的電氣設備之一。它具有完善的滅弧裝置，是一種專門用于切斷和接通 電路的開關設備。正常運行時把設備或線路接入或退出運行，起著控制作用。當設備或線路發生故障是，能快速切出故障回路，保證無故障部分正常運行，起著保護作用。 高壓斷路器除按電氣設備的一般原則選擇外，還必須按斷路器的功能校驗其額定斷流容量（或開斷電流）、額定關合電流等各項指標 根據數據以及設計要求，與開關柜配套的斷路器為 ，額定電壓 35kv 與設計相符，符合要求。 查表可知所選 型斷路器額定工作電流為 1250A。顯然有 AUSI Nca ???? 顯然 caI nI ，故該斷路器滿足要求 該斷路器使用溫度 5 到 40 度，海拔不高于 1000，濕度不大于 90，使用條件與上述條件符合，故滿足環境需求。 查表可知 kaIt 40? 所以 )/( 2/10 ?ttI tt 大于 即所 選斷路器滿足熱穩定需要。 查表可知 kAi 80max ? kAish ? ,所以隔離開關滿足動穩定要求。 kAIoff 40? ?I =,所以斷路器滿足開斷能力要求。 綜上所述， 滿足設計要求。 由 于所選開關柜的不同結線方案中的型號相同，同理，校驗方法相同，所以，所選方案的斷路器均符合要求。 電流互感器的校驗 本設計中所選的 型開關柜中的電流互感器型號為 Lcz35，查表得該電流互感器額定短時熱電流為 18kA。 同理，校驗方法相同。所以方案中的 Lcz35型電流互感器滿足動穩定性要求。 電壓互感器的選擇 本礦區變電所為終端變電所，選 JDX635 型戶外單相三線圈油浸式全封閉結構電壓互感器兩臺，用于電壓、電 能測量及繼電保護之用，分別裝于 35kV母線的兩段上。 10kv 開關柜的選擇 根據設計要求與據算，我們選擇 KYN110 型開關柜。 KYN110 型開關柜系三相交流 50Hz、額定電壓 310kV 的戶內成套配電裝置。作為發電廠、變電站及工礦企業接受和分配電能的之用，對電路起到控制、保護和檢測等功能，還可以用于控制頻繁操作的場所。 ■ 使用環境條件： 環境溫度：上限 +40℃，下限 10℃； 相對濕度：日平均值不大于 95%，月平均值不大于 90%； 海拔高度：不超過 1000m； 飽和蒸汽壓 ：日平均值不大于 103Mpa,月平均值不大于 103Mpa； 地震烈度：不超過 8 度； 水蒸氣壓力：日平均不超過 ,月平均不超過 ； 無火災、爆炸危險、嚴重污染、化學腐蝕及劇烈震動的場所。由資料可知，廠礦環境完全符合該型號開關柜的使用條件。 （ 1）進線柜 因是總開關，負荷電流較大，同時還要測三相電流，所以選用 KYN1－ 10－ 07 作為進線柜。其額定電壓為 1000A。柜中斷路器、隔離開關的選擇校驗結果見表 71。 （ 2）電壓互感器和避雷器柜 選用 KGN1052 型綜合柜，因流過 它的電流較小，并且不需要測電流，所以，只需要一個隔離開關就行了。 （ 4）變壓器柜 因為變壓器容量為 250－ 1000kVA，同時考慮互換性，故應選用帶油斷路器的開關柜，同時還要了解變壓器電能的消耗和滿足繼電保護的要求，需要兩只電流互感器。所以選用KGN1003 型高壓開關柜。 （ 4）電容器柜 因電容器總容量為 2700kvar（大于 400kvar），用斷路器控制。同時還要測三相電流，應裝兩個電流互感器，所以選用 KGN10－ 03作為電容器柜。額定電流為 630A。 03柜中斷路器、隔離開關的選擇校驗結果與進線柜一 樣，詳見表 51。 （ 5）聯絡柜 本變電所容量比較大，采用油開關聯絡，并由 KGN1022 和 KGN1057 兩個柜組成，其額定電流為 1000A。柜中斷路器、隔離開關的選擇校驗同進線柜，詳見表 51。 （ 6）其它出線柜 本設計為了避免開關柜型號過多，并且有一定的互換性，所以其他柜均選用 KGN1007型高壓開關柜。為了滿足保護與測量的要求，都裝有兩個電流互感器。其額定電流為 630A，斷路器的兩端均裝有隔離開關，以保證在雙電源回路中檢修的安全。柜中斷路器、隔離開關的選擇校驗結果與進行柜校驗一樣，詳見表 51。 （ 7）高壓開關柜選型匯總 由負荷的性質，大小選用高壓開關柜的型號如下表 52所示。 型號 數量 名稱 額定電流 KGN1008 2 進線柜 1000A KGN1022 KGN1057 1 10kV母線聯絡柜 100A 1 KGN1052 2 電壓互感器避雷針柜 630A KGN1003 5 變壓器柜 630A KGN1007 15 其它出線柜 630A 表 52 高壓開關柜選擇匯總表 合計 26個柜，取 25％的備用柜，共需要 33 個柜，備用 7個柜。 斷路器的校驗 根據數據以及設計要求，與開關柜配套的斷路器為 ZN1010，額定電壓 10kv 與設計相符，符合要求。 查表可知所選 ZN1010 型斷路器額定工作電流為 1250A。顯然有 AUSI Nca ???? 顯然 caI nI ，故該斷路器滿足要求 該斷路器使用溫度 5 到 40 度，海拔不高于 1000，濕度不大于 90，使用條件與上述條件符合，故滿足環境需求。 查表可知 kaIt 40? 所以 )/( 2/10 ?ttI tt 大于 即所選斷路器滿足熱穩定需要。 查表可知 kAi 80max ? kAish ? ,所以隔離開關滿足動穩定要求。 kAIoff 40? ?I =,所以斷路器滿足開斷能力要求。 綜上所述， 滿足設計要求。 由于所選開關柜的不同結線方案中的型號相同，同理，校驗方法相同，所以，所選方案的斷路器均符合要求。 電流互感器的校驗 本設計中所選所選的 KYN110 型開關柜中的電流互感器型號為 LFSQ10，查表得該電流互感器額定短時熱電流為 63kA....。 同理，校驗方法相同。所以方案中的 LFSQ10型電流互感器滿足動穩定性要求。 綜上所述，通過校驗，所選方案中的 型開關柜和 KYN110 型開關柜均符合設計要求。 設計總結 本設計方案符合《煤礦安全規程》，《煤礦工業設計規范》， 根據煤礦現場的實際情況， 本著一切從實際出發，應用理論知識指導實踐的原則， 對采區供電系統進行設計。 本設計分為三大部分，第一部分為原 始資料，第二部分為設計過程，第三部分為參考資料，設計中著重闡述了采區供電系統中各電氣設備的設計過程，如變壓器、高壓配電箱、綜合保護和開關、電纜的選擇方法，并對其進行整定和校驗。設計中詳細敘述了電纜及設備的選擇原則和井下供電系統應采取何種保護及其重要性，通俗易懂。在設計過程中，考慮到多方面因數，選用新型產品，應用新技術， 充分 滿足供電的可靠性、安全性、經濟性及技術合理性， 此設計得到礦里機電副礦長和機電股長的肯定 ,具有一定的實用價值。 通過設計讓我對礦山供電系統有了更加深入的了解，讓我學會應用煤礦供電理論知識具體 解決井下供電的技術問題，讓我能熟練的查閱技術資料和各種文獻，培養了設備的負荷計算、選型及繪圖能力，掌握了采區的設計步驟及采區設備的選型、整定及校驗，掌握了井下的技術經濟政策及礦井安全的基本知識，讓我增強了事業心和責任感，樹立了為煤炭事業服務的專業思想，對我以后走向工作崗位，有很大的幫助，今后還要掌握更多更好更全面的礦山專業知識，才能更好的為礦山服務。 致謝語 在本論文設計過程中曹金燕老師給予了悉心的指導。在畢業設計期間，給予了我極大的指導和幫助，他那認真負責的工作作風、誨人不倦的精神風范、嚴 謹求實的治學態度給了我很大的鼓舞和激勵。他在指導中所講的知識使我受益匪淺，他的教誨我將銘記在心，這將對我以后的工作和生活產生重大的影響，并將終生受益。在本論文完成之際，特向老師表示我最衷心的感謝和祝福。 我還要感謝大學四年里所有的老師們，感謝他們在大學四年中誨人不倦的教導，他們在課堂上說傳授的知識將使我受益終身，他們那認真負責的態度，和優秀的職業道德是我學習的楷模，在以后的工作中我將以他們我標桿端正自己的工作態度和職業道德。正是得益于他們的辛勤培養，我才有能力完成此次畢業設計，在此特向所有恩師表示我最崇高的敬意和最誠摯的謝意！ 參考文獻 [1]張學成 .工礦企業供電設計指導書 [M].中國礦業大學出版社 .2021. 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