35kv变电站设计范本.docx

变电站是电力系统的更要组成部分，它干脆影响整个电力系统的平安与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起若变换和安排电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定干脆关系若全厂（所）电气设备的选择、配电装更的布巴、维电爱护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的确定性因素。本次设计为35Kv变电站初步设计，共分为任务书、说明书、计算书三部分，所设计的内容力求概念清晰，层次分明。在撰写的过程中，曾得到老师和同事的支持，并供应大量的资料和有益的建议，对此表示诚心的感谢。由于我本人始终从事工厂电气自动化的设计维护工作，对变电站的设计还比较生疏，所以在设计中不免有很多不妥当之处，还忘老师指贵指正第一章任务书毕业设计的主要内容本次设计为35Kv变电站的初步设计书，共分为任务书、说明小、计算书三部分，同时还附有I张图纸加以说明。该变电站有2台主变压器，分为二个电压等级：35KV、6KV,各个电压等级均采纳单母分段的主接线方式供电。本次设计中进行了短路电流计算，主要设备选择（包括断路落、隔离开关、电流互感器、电压瓦感器、母线等），并同时略带介绍了所用电、防宙爱护、主变爱护等相关方面的学问。第一节毕业设计应完成的成果说明书：电气主接线，所用电、电气设备的选择,继电爱护的配置.变电所防宙爱护及接地装置、变电所配电装置.计算书：短路电流，负荷电流计算，主要设备选择，图纸：电气主接线图I张。其次节应驾驭的学问与技能1 .学习和驾驭变电站电气部分设计的基本方法。2 .对所设计的变电站的特点，以及它在电力系统中的地位、作用和运行方式等应有清晰的概念。3 .熟识所选用电气设备的工作原理和性能，及其运行运用中应留意的事项。4 .熟识所选用电气主接线图，驾驭各种运行方式的倒闭操作程序。5 .培育独立分析和解决问题的工作实力及实际工程设计的基本技能。其次章说明书第一节矿山供电的基本要求一、供电牢靠供电牢靠就是要求不间断供电。供电中断时不仅会影响矿井的原煤产量,而I1.可能损坏设备，甚至发生人身事故和造成矿井的破坏。因此，对煤矿中的重要用电设备，要求采纳两个独立电源的双向路或环式供电方式,两路电源线路互为备用，当一路电源线路故障或停电检修时，则由另一路电源线路接着供电，以保证供电的牢靠性。二、供电平安供电平安具有两个方面的意义，即防止人身触电和防止由于电气设备的损坏和故障引起的电气火灾及瓦斯、煤尘爆炸事故。为r避开事故的发生，在煤矿供电工作中，应依据有关规定，实行防爆、防触电、过负荷及过潦爱护等一系列技术措施和管理制度，消退各种担心全因素，确保供电的平安。三、保证供电质量衡量供电质量凹凸的技术指标是频率的稳定性和电压的偏移，沟通电的频率对沟通电动机的性能有着干脆的影响，频率的变动会影响沟通电动机的转速电压偏移是衡量供电质量的又一全要指标。所谓电压偏移，是指用电设备在运行中，实际的端电压与其额定电压的偏差。用电设备对一定范围内的电压偏移具行适应实力,但随着电压偏移的增大，用电设符的性能将会恶化，严峻时会造成设备的损坏。四、技术经济合理技术经济合理是指在满意上述三项要求的前提下，使供电系统的投资和运行达到最佳的经济效益。供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和削减有色金属的消耗量。五、设计原则依据国家标准GB50052-956供配电系统设计规范、GB5005992«35-IlOkV变电所设计规范、GB50053-94IlOkv及以下设计规范3、GB50054-95灯氐压配电设计规范等的规定，进行矿山供电设计必需遵循以下原则：1、必需迎守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策,包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。2、应做到保障人身和设备的平安，供电牢靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采纳效率高、能耗低和性能先进的电气产品。3、应依据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。4、按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。六、内容及步骤全厅总降压变电所及配电系统设计,是依据件个部门负荷数量和性侦及其对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电状况。解决对各部门的平安牢靠，经济的安排电能问题。其基本内容有以卜.几方面。1、负荷计算全矿总降压变电所的负荷计算，是在各部门负荷计克的基础上进行的。考虑变电所变压器的功率损耗，从而求出全矿总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、显示计算结果。2、一次系统图跟据负荷类别及对供电牢罪性的要求进行负荷计算，绘制一次系统图，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要平安牢靠又要敏捷经济，安装简洁修理便利.3、电容补偿按负荷计算求出总降压变电所的功率因数，通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功功率。由手册或产品样本选用所需无功功率补偿柜的规格和数量。4、变压器选择及变电所布置依据电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全矿计算负荷以及扩建和备用的须要，确定变压器型号及全犷供电平面图。5、短路电流计算矿山用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限大容量系统供电进行短路计算。求出各短路点的三相短路电流及相应有关参数.6、高、低压设备选择及校验参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择高、低压配电设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、:感器、开关柜等设备。井依据须要进行热稳定和力稳定检验，并列表表示。7、导线、电缆的选择为了保证供电系统平安、牢靠、优质、经济地运行，进行导线和电缆搬面选择时必需满意发热条件：导线和电缆（包括母线）在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。8、整定及二次爱护为了监视、限制和保证平安牢靠运行，各用电设备，皆需设置相应的限制、信号、检测和继电器爱护装巴，并对爱护装置做出整定计卯.其次节:负荷分析和主变压器的选择一、负荷分析（一）、负荷分类及定义煤犷变电所负责向整个矿区供电，在煤矿上除了家属区及些协助电备以外,大部分是井下用电，例如：提升机,排水泵等等，若煤矿变电所一旦停电就可能造成人身死亡，所以应属一级负荷。采纳两个独立回路供电.（二）、本系统的负荷计算1 .定义（1）,计算负荷又称须要负荷或最大负荷,计莫负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设冲中，通常采纳30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。(2)、平均负荷为一段时间内用电设着所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班(即有代表性的一昼夜内电能消耗珏最多的一个班)的平均负荷,有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。2 .负荷计算的方法负荷计算的方法有须要系数法、利用系数法及二项式等几种。本设计将采纳须要系数法予以确定。所用公式有：、单组用电没备的计算负荷单组用电设备的计算负荷应按下式计算：Pe=KwPNQV=Rlan%，=依+位式中P八Q.、S.该组用电设备的有功、无功、视在功率计算值,kw、kvar、kVAPx该组用电设备额定容量之和,kwKllf.s,i该组用电设备的需用系数和加权平均功率因数tant,n与cosaM相对应的正切值该组用电设备的负荷电流按卜式计.算：式中1.该组用电设备的总负荷电流,A1.k电网的额定电JRkv（2）,变电所总计算负荷将变电所各组用电设备的计算负荷相加，再乘以组间及大负荷的同时系数,即可求Hl变电所的总计算负荷.=G匕%=KMZQ=yp+式中勺SZ变电所负荷的总有功、无功、视在功率计算值，kw、kvar、kVAP,Q,u变电所各组用电设备的有功、无功功率计尊值之和，kw、kvarKWKSlJ各组用电设备最大负荷不行能同时出现的组间最大负荷同时系数,组数越多其值越小,本设计取Ksp-O.9,Ksq=O.95变电所的功率因数为COSe-hs-3 .负荷计匏结果见表2T二、无功功率的补偿依据£全国供用电规则的规定:高压供电的工业用户功率因数应当在0.90以上.所以当变电所的功率因数低于0.9时,应实行人工补偿措施,补偿后的功率因数应不低于0.95.目前35kv变电所一般是采纳在6kv母线上装设并联电容潜的进行集中补偿的方法,来提高变电所的功率因数。I、电容器补偿容量的计算电容落的无动补偿容量为：Qc=/y(Ianr-tan%)式中ta-补偿前功率因数角的正切值tan%-补偿后应达到的功率因数角的正切值2、电容器(柜)台数的确定无功补偿所需电容器总台数N为式中q,w单台电容器柜的额定容量，kvarUw电容器的实际工作电压.kVUxc电容器的额定电压，kV确定电容渊的总台数时，应选取不小于计算值N的盛数。3、补偿后的实际功率因数因为电容器的台数选择与计算值不同，所以应计算补偿后的实际功率因数。电容器的实际补偿容量为：Qct=Ng白尸UN.C式中Q电容器的实际补偿容量，kvarN所选电容器的实际台数补偿后变电所负荷的总无功功率为Q=QlZ补偿后变电所的负荷总容量5, c=依+鼐补偿后的功率因数Pycos>“=Kc式中Q,.c、£,、CoS%补偿后变电所负荷的总无功功率、总容量和功率因数，kvar,kVA与、。工-补偿前变电所负荷的用功功率、无功功率的计算值,kW、kvar三、主变压器的选择I、主变压器台数的确定具有一级负荷的变电所，应满意用电负荷对供电牢靠性的要求。依据£煤炭工业设计规范规定，矿井变电所的主变压器一般选用两台，当其中一分停运时，另一台应能保证平安及原燥生产用电，并不得少于全行负荷的80%,依据实际状况的须要在本设计中选择了两台主变压器，采纳一台工作一台带电备用的运行形式。2、变电所主变压器容域的确定本变电所选择的两台变压潺，一台工作一台备用，则变压涔的容量应当按下式计算：S"S”主变压冷型号的选择应尽量考虑采纳低损耗、高效率的变压器。依据实际状况本设计选择/两台型号为S11,7-2（XXX）Z35的变压器.第三节电气主接线的设计一、电气生接线的概述变电所主接线（一次接线）表示变电所接受、变换和安排电能的路径。它由各种电力设备（隔熟开关、避雷器、断路器、互感器、变压器等）及其连接线组成。通常用通线图表示。主接线是否合理,对变电所设需选择和布置.运行的敏捷性、平安性、牢靠性和经济性,以及继电爱护和限制方式都有亲密关系,它是供电设计中的重要环节.在图上全部电器均以新的国家标准图形符号表示，按它们的正常状态画出。所谓正常状态，就是电器所处的电路中既无电压，也无外力作用的状态。对于图中的断路器和隔离开关，是画出它们的断开位.置在图上高压设备均以标准图形符号代表，一般在主接线路图上只标出设备的图形符号，在主接线的施工图上，除画出代表设备的图形符号外，还应在图形符号旁边写明设符的型号与规范。从主接线图上我们可了解变电所设备的电压、电流的流向、设备的型号和数量、变电所的规模及设备间的连接方式等，因此，生接线图是变电所的最主要的图纸之J二、电气主接线的设计原则和要求()、电气主接线的设计原则(1)考虑变电所在电力系统的地位和作用变电所在电力系统的地位和作用是确定主接线的主要因素。变电所不管是枢纽变电所、地区变电所