胜利煤矿35KV-6KV变电所设计毕业论文.doc

1、山东工商学院 SHANDONG INSTITUTE OF BUSINESS AND TECHNOLOGY 毕业论文(设计) GRADUATION THESIS(DESIGN) 论文（设计）题目 T：JU ?oJC T：?/:-A 胜利煤矿35KV/6KV变电所设计 Title Of Thesis(Design 分院（系别） 信息与电子工程学院 Department 专业 电气工程及其自动化 班级 电气111班 SpecialityClass 论文（设计）作者论文完成日期 2015年05月 Author of Thesis(DesignDate 论文（设计）指导教师指导教师职称教授 Adviso

2、rThe Title of Advisor I 胜利煤矿 35KV/6KV 变电所设计 35KV / 6KV Substation Design of ShengLi Coal Mine 张有利 Zhang Youli 2015年5月 May 2015 II Sig nature of 指导教师对毕业论文(设计)的评语 AdvisorSDomments on Graduation Thesis (Design) 指导教师（签章） Advisor_ 评语: 3 日期 Date_ 4 评阅人意见 评阅人姓名：职称： 选项标准：A很同意B同意C基本同意D不同意 分 项 评 价 评价项目ABCD 选

3、题 质 量 1 选题符合专业培养目标，体现综 合训练 基本要求 2题目难易适度 3题目工作量适当 4有理论意义或实际价值 能力水平 5查阅文献资料能力强 6综合运用知识能力强 7研究方案的设计能力强 8 研究方法和手段的运用能力强 9外文应用能力强 成 果 质 量 10 文题相符 11 写作水平咼 12 写作规范 13篇幅适度 14成果有理论或实际价值 总体评价： 优口良口中口及格口不及格 评阅人评语 5 评阅人签字：年 月 日 C D C D 山东工商学院 2015 届毕业论文 V 胜利煤矿35kV/6kV变电所设计 摘要根据35kV/6kV变电所在国内变配电系统中所占有的重要地位以及本次设

4、计对象的 需 要，本文为胜利煤矿设计一座35KV/6KV变电所，为胜利煤矿提供基本的电能供应，根据 目前所学 的知识设计相关的母线选择、变压器选择、进线出线、结构布局，并且介绍相关的 接线设计和设备布 局。采用常规方法分析资料，得到计算结果，并依据结果选择合适的电气 设备，同时测定主接线系统 和运行模式，依据变电站设备和线路保护的短路电流计算，根据 变电所设置的过电流保护的一般要求 用继电保护整定等并选择符合要求的熔断器等保护设 备，设置过电压与防雷等措施保护变电所的正常 运行。 关键词变电所35KV/6KV继电保护 短路电流 山东工商学院 2015 届毕业论文 6 35KV / 6KV Su

5、bstation Desig n of She ngLi Coal Mi ne Abstract Accord ing to some of the importa nt positi on occupied n eeds and desig n objects of this 35KV / 6KV substati on power distributi on system in the coun try, it desig ns a 35KV / 6KV substatio n for she ngli coal mine, and provide electrical supply, b

6、ased on curre nt school bus select the releva nt kno wledge of the desig n, the releva nt select ion, the line, structure layout, Needi ng in troduce the releva nt wiri ng desig n and equipme nt layout. An alyze data using conven ti onal methods to obta in the results, and based on the results selec

7、t the appropriate electrical equipme nt, simulta neous determ in ati on of main wiri ng system and operating modes. By the need to calculate the correlation coefficient method of power load and short-circuit curre nt, etc., and select the releva nt Devices accord ing to the results, determ ine the s

8、ystem operation mode while the main connection and short circuit current calculation based on the results of related equipme nt for the substatio n based on raw data and line for protect ion, accord ing to the gen eral requireme nts set substati on overcurre nt protect ion relay sett ing and select

9、fuses and other protective devices to meet the requirements, and other settings over the normal operating voltage and lightning protecti on measures to protect the substati on. Key WordsSubstation35KV / 6KV Protection Short circuit current 山东工商学院 2015 届毕业论文 7 目录 引言.IX 第一章绪论.1 1.1基本资料.1 第二章电力负荷的相关计算

10、.4 2.1确定相关计算负荷.4 2.1.1计算负荷的基本知识.4 2.1.2用电设备的计算负荷.4 2.2功率因数补偿.6 2.3变压器的选择.7 第三章接线方案的选择.8 3.1电气主接线概述.8 3.2主接线的设计原则 .8 3.3主接线设计的基本要求 .8 3.4主接线的拟定和运行方式 .8 3.5主接线的比较与选定.9 3.5.1技术比较.9 3.5.2经济比较.9 山东工商学院 2015 届毕业论文 8 第四章短路电流的相关计算.11 4.1最大运行方式短路电流计算.11 4.2最小运行方式短路电流计算.13 第五章电气设备的选择.16 5.1电气设备选择的一般条件和原则 .16

11、5.2断路器隔离开关的选择 .16 5.2.1 35k V侧进线断路器、隔离开关的选择 .16 5.2.2 35kV主变压器侧断路器、隔离开关的选择 .17 5.2.3 6kV侧断路器、隔离开关的选择 .18 5.3母线的选择及校验.18 5.3.1母线导体选择的一般要求 .18 1. 35kV母线的选择.19 2. 6kV母线的选择 .20 5.4互感器的选择.20 5.4.1电流互感器的选择.20 5.4.2电压互感器的选择.20 第六章变电所相关保护.22 6.1 35kV侧的继电保护 .22 6.1.1进线开关的保护整定 .22 山东工商学院 2015 届毕业论文 9 6.1.2 35

12、kV母线联络开关保护整定 .23 6.2变压器的继电保护整定 .23 6.3接地与接地装置.26 结论.27 致谢语.1 参考文献.2 附录：.3 山东工商学院 2015 届毕业论文 10 引言 35KV/6KV变电所在国内变配电系统中占有十分重要的地位，目前多数企业都自行建设 和管理 35KV的变配电设施。本文设计某煤矿35kV变电所的任务是向工业广场矿井广场生 活住所及其他方面 的用电设施供电。该变电站设计的合理性，不仅关系到投资和经营水平的 成本，而对正常生产和煤矿工 人的安全的重大影响。因此，煤矿35kV变电所设计在矿井供 电设计中占有重要的地位。 本次设计是依照常规设计的步骤和规范进

13、行的，包含负荷的统计模块，主要变压器的选 择模块， 接线模块，短路相关计算模块，继电保护模块，防雷措施模块等几大块。并根据在 每一步设计的相关法 规，所以它可以满足变电站的总体要求。 根据我国电力状况以及未来的发展，应选用节能环保，性能优良的电力变压器断路器。 因为时间 上和自身认知上的局限性，总会有一些的缺漏，望请原谅。 山东工商学院 2015 届毕业论文 1 第一章绪论 2）常庄区域变电站装设两台 最大运行方式，35kV母线, 找到引用源 LI 图 1.1 Fig 1.1 Power System SFSL-31500三卷变压器，整个系统分裂运行, 电源系统 Idamx=10. 7KA，最

14、小运行方式 Idmax=9.8kA 错误！未 3）李庄煤矿35kV/6kV变电站装设两台SFL-8000/35KV二卷变压器，该变电站不为终端 式，有两趟35kV架空转供线路，最大运行下35KV母线上错误！未找到引用源。，最小运 行方式下错误！未找到引用源 4）供电部门要求胜利煤矿变电所继电保护最大整定时间不大于2.5秒 1.1基本资料 胜利煤矿为180万吨/年的大型煤矿，该矿地处高原山地，海拔1000米，属于干燥大陆 性气候。冷热多变。 6-7月份最热，最高气温可达3 6摄氏度。一月份最冷，最低温度为-19.6摄氏度，土壤冻结深度为0.75米，七、 八、九月份为雨季，井下含水量为中等，矿区主

15、要风 向为西北风，最大风速为1416米/秒，矿区地震裂度为六 级。 电源系统： 1）胜利煤矿35kV/kV地面变电所拟定建在矿山的风井广场，电源取自常庄变电站和李 庄变电站，距胜利 煤矿的工业广场1kM，示意图如下 山东工商学院 2015 届毕业论文 2 5）供电部门要求胜利煤矿变电所在35kV侧进行计量 6）功率因数值应在0.9以上（35kV侧）。 矿井负荷见负荷统计表。 表 1.1 负荷统计表 Table 1.1 Load Statistics 序号负荷名称设备总容 量 kw 工作总 容量 kw KxCOS? tan W 计算功率 备注 P (kw)Q (kvar)S (kva) -一-工

16、业广场动力 （1）主井皮带提升 1主皮带12001000 6kV 绕线 电机 2 控制 1010 3 检修绞车 5555 小计 12651065 （2）机厂锅炉房 1 机修厂 10551055 2 支柱加工房 5757 3 矿灯房 5151 4 材料房 14.7514.75 5 浴室 128 6 龙门吊车 41.541.5 7 食堂冷冻机 98.7555.75 8 空气加热器 399.7245.7 9 锅炉 2143.22045.7 小计 3872.93573.9 （3）压风机系统 1压风机4*5503*550 6kV 同步 电机 2 冷却泵及 158113 小计 23581763 _ 二水源

17、系统705490 三 广场建筑照明 1 室内 300300 2 室外 5050 小计 350350 四风井广场 (1)马沟风井 1 风机 800400 2 低压动力 6421 (2)南岗风井 山东工商学院 2015 届毕业论文 3 1 风机 800400 山东工商学院 2015 届毕业论文 4 2 低压动力64 21 3 锅炉房 91.876.8 4 空气加热室 27.527.5 (3) 瓦留风井 1 风机 800 400 2 低压动力64 21 3各风井照明 2020 小计 2811.31387.3 五矸石系统 1矸石绞手2*3102*310 2 低压动力 94.5 3 退翻车机 27.52

18、7.5 4 锅炉房 91.876.8 5空气加热室 1212 6照明1515 小计 775.3755.3 六工人村 1 锅炉 502380 2 室内照明 500500 3 室外照明 7575 小计 1077955 七井下负荷 1 南翼采区 5250.95195.6 2 北翼采区 5250.94838.4 3 井底车场 438.5404.5 4 大巷运输 1233982 5 照明 1010 小计 12600.311430.5 八副井绞车 1 绞车 800800 2 低压动力 10080 九井下排水 1 主排水泵 27701380 2 其它负荷 21.418.4 小计 3691.42278.4 全

19、矿合计 28801.423559.4 山东工商学院 2015 届毕业论文 5 第二章 电力负荷的相关计算 2.1确定相关计算负荷 2.1.1计算负荷的基本知识 计算负荷对供电设计，变压器参数、相关设备器材以及保护整定都有重要的参照作用。 所以计算负荷的计 算合理与否，将对电器和导线电缆的经济合理性造成直接影响。如果计算 负荷比正常计算高，这时选择相关设备 会造成浪费。如果计算负荷小，电器和导线承受运行 负荷的压力大，使电网损耗增加，线路发热过多从而对线路 产生危害，造成事故还造成经济 损失。因此，需要认真对待计算负荷。 2.1.2用电设备的计算负荷 根据各负荷的计算公式(2.1)(2.2)和(

20、2.3)显示： 有功功率： P30= KdR(2.1) 无功功率： Qo二P3ota(2.2) 视在功率： S30 =鴛， (2.3) 三式中：R:每个设备容量，单位是千瓦；Kd:需要系数；cos:用电设备平均功率因 数；tan：对应正切 值。 5.2.1工业广场动力： 查附录表1Kd=0.16-0.2(用0.2)cos : =0.5tan=1.73 有功负荷： 二KdR(1)=0.2 (1265 3872.9 2358) =1499.18(kW) 无功负荷： Q30(1)= F30(1)tan?1499.18 1.73 = 2593.58(k var) 视在功率： S30(1) . P30(

21、1) Q30(1) = 2995.70(KV A) 有上式同样可得水源系统、排水绞车、风井广场、矸石系统、工人村、厂区照明的有功 无功和视在功率。 山东工商学院 2015 届毕业论文 6 1）对主干线路的总负荷计算:(取K、P=0.95,K7Q=0.97) 1、有功功率: N F3oP30=0.95 6722.49 =6386.37(kW) J i二 2、无功功率: N Q30 = JQ30U)二 0.97 5360.78 =5199.96(kvar) J i 3、视在功率: I22 Qo = .F3oQ30=8235.61(KV A) 5.3.3计算低压母线总负荷：(取K=0.90,=0.9

22、5) 1、有功功率： N F3c二K2R?(i)=0.90 6722.49 = 6050.24(kW)J y 2、无功功率： N Q30Q30(i)=0.95 5360.78 = 5092.74(k var) J iA 3、视在功率： S3。B。2Q302=7908.31(KV A) 负荷统计如下表2.1所示。 表 2.1负荷统计 Table 2.1 Load Statistics 设备组 KdCOS 申tan申p?/kWQ30/kvarS30/kV A 工业广场动力 0.20.51.731499.182593.582995.70 水源系统0.80.80.75246.75185.06308.4

23、3 排水绞车 0.70.80.82583.982067.183309.11 风井广场 0.80.8 0.752249.041799.23 2880.18 矸石系统 0.60.750.88465.18409.36619.66 工人村 0.810861.60861.6 厂区照明 1109250925 8830.737054.41 总计 对干线取K芽=0.95 K 近=0.978389.196842.7810748.68 山东工商学院 2015 届毕业论文 7 对低压母线取=0.90 KQ=0.957947.666701.6910396.05 山东工商学院 2015 届毕业论文 8 (2.4) 因此

24、， (2.5) 2.2功率因数补偿 一般来说，大量的用户使用电机类的感性负载，在这种情况下功率因数达不到0.9,这样 会增加损耗造成浪费，因此有必要采取提高无功补偿措施。提高功率因数可以降低能耗节约 能源损耗节约资源对 我们的长远发展有很大的好处，可以选择小容量变压器和其它电气设备， 减少投资和节约金属资源用来做长期投资。因此需提高功率因数。 最大负荷无功补偿量Q.C应为： Q.c= Qo一Q30= P3(tan半-tan半) 此时的计算容量为最大负荷时所需的容量，而且补偿容量应该随负荷变化而变化。 安装自动控 制器可以补偿无功功率，达到功率因数，根据负载的变化及相应的输入电容的大 小，使瞬时

25、功率因数可达到设定 值。 自动补偿装置与相关成套的设备可以一起使用，并且根据环境变化投入相应的电容组。 用公式确定总的补 偿电容量，就就可以根据公式确定电容器组数： Qn.c n = qn .c 无功补偿装置以低压集中补偿的形式安装。 以下是计算过程： P30Q30S30从低压侧母线负荷计算，COS增加到0.92。 cos二F3o- S30= 7947.66/10396.05二0.76 QN.C二Bo(tan：Tan ) =7947.66*tan(arccos0.76)-tan(arccos0.92)=3410(kvar) 选择(MKP)-280-15-1电容器，qN.C=30kvar。 电容

26、器组数： 3410kvar/30kvar=113 所以电容器组数选择113组。 补偿后的视在功率计算负荷： S30= . P302- (Q30-QNC)2= .7947.662(6701.69 - 3410)2= 8602.36kV A P cos 30 二7947.66/ 860236二0.92 S30 山东工商学院 2015 届毕业论文 9 补偿后的计算电流： 丨3。=S30/ 3UN2=8602.36/(1.732 0.38) =13070.32A 2.3变压器的选择 1、选择变压器台数的要求： 1） 可靠性要高，有些负载很重要是不能断电的，这样要有备用的电源，这样可用两台变 压器，当负

27、荷不 是很重要时那么变压器就可以只用一个，不过最好是有备用电源。 2） 在负荷变化大或者应考虑经济状况也可采用两变压器。 3） 一般情况下一台变压器就可以满足要求。 但是在容量比较大的情况下应该采用两个变 4）在确定主变台数后应该留有一定的余地。 在本次设计中，工业广场、水源系统、风井广场、矸石系统等为一级负荷，所以采用两 台变压器。 2、所主电压器容量的选择和条件： 1）单变压器能提供总电能的70%。 2） 单变压器应满足一级负载。由上可选S9 -12500/35 的变压器两台，其性能参数如下 表所示。 表 2.2S9 -12500 / 35变压器的技术参数 Table 2.2 Tech n

28、ical parameters of the tran sformer 额定容量 KV A 额定电压 KV阻抗电损耗KW空载电 型号 高压低压 压百分 数 联结组 空载短路 流百分 数 S9二2500 35 12500376.37.5YN, d1112.856.70.55 山东工商学院 2015 届毕业论文 10 第三章接线方案的选择 3.1电气主接线概述 电气主接线是指系统在变电站的发电厂和高压电气设备及相关的高压电缆和母线组合成 的。其功能 是汇集和分配电能。所以电气主接线在电力系统中占有很重要的地位。由于其在 电力系统中所起到的关 键性作用，所以会对电力系统的安全稳定性灵活性以及经济型产

29、生重 要影响。除此之外，它还对一些硬 件设施以及软件设备等其他方面产生重要的影响，因此电 气主接线在本设计中是很重要的。 3.2主接线的设计原则 1、变电所的地位和作用； 2、变电所的分期和最终的建设规模； 3、负荷大小和重要性； 4、系统备用容量大小； 5、提供的具体资料。 3.3主接线设计的基本要求 我国能源部有相关的规定，变电所主接线的设计应该根据根据一些要求来设置，其中包 含变电所在 电力系统的地位，以及变电所本身的容量，相关负荷所具有的性质，相关的电气 元器件的连接等方面的 参数和要求。因此可概括为以下几点： 1、可靠性；2、灵活性；3、经济性。 3.4主接线的拟定和运行方式 因为本

30、设计是是35KV变电所，以6kV电缆线向用电设备供电，变电所电源来自上级常 庄110kV 变电所和李庄110kV变电所的二次35kV侧，由双回架空线供电。考虑到煤矿重要 性，留有一台变压器 当做紧急备用电源。胜利变电所正常情况下，由李庄变电所供电，当接 收李庄变电所供应电能的变压器 出现问题时， 使用备用变压器接收来自常庄的电能进行供电， 考虑到以后的发展，两台变压器可分别运 行。 待设计变电所的高压部分一般可以采用内外桥接线，低压根据用电设备组分为二进十出 接线方式， 同时几个出线间隔给其他设备，故6kV侧应设11回出线，其主接线初拟6种方 案，方案一：内桥接线单母线不分段；方案二：内桥接线

31、单母线分段；方案三：内桥接线单 山东工商学院 2015 届毕业论文 11 母线旁路接线；方案四：外桥接线单母线不分段；方案五：外桥接线单母线分段；方案六： 外桥接线单 母线旁路接线。 3.5主接线的比较与选定 3.5.1技术比较 1、内桥线路的特点： 1）线路操作方便。 2）操作复杂。 3）检修时会被分开。 内桥适用线路较长，故障可能大和不需经常改变运行状态的变电所。 2、外桥接线的特点： 1）变压器操作方便 2）线路输入和处理，操作复杂 3）桥式电路故障或维修分成两部分，两台失去联系。 外桥接线适用线短不经常出现问题和频繁改变运行状态的变电所。考虑到本次设计的资 料以及实际 情况可以选择内桥

32、式接线，因此，方案一、方案二和方案三为优。 3、单母线不分段接线的特点： 简单方便经济但不够灵活可靠，发生任一元件故障，均导致停电。 4、单母线分段接线的特点： 简单、清晰、灵活，两段母线都可以自己单独给设备供电，不会被彼此影响，因此供电 可靠。 5、单母线分段带旁路接线的特点： 保护装置检修时，旁路母线被代替，引出元件可不停电，这虽然提高了供电的可靠性， 但也有负面 影响。会占用更多的空间耗费更多的经济投资和资源，除此之外，由于设备的增 多以及其带来的一系列 影响会增加事故出现的概率。且不利于无人值班。 综合比较后选择单母线分段方案二三，下面继续比较。 3.5.2经济比较 综合投资比较： 山

33、东工商学院 2015 届毕业论文 12 方案三比方案二多用了母线等设备。故方案二的综合投资小于方案三。 运行年费比较： 山东工商学院 2015 届毕业论文 13 方案二和方案三的线路损耗相同，但是能量损耗方面，根据综合比较得出单母线分段接 线更加适合 本次设计。因此内桥式单母线分段接线也就是方案二更加适合胜利变电所。 图 3.1 内桥单母线分段接线 Fig 3.1 Inner bridge And Sin gle Bus Term inal 山东工商学院 2015 届毕业论文 (4.1) 第四章 短路电流的相关计算 4.1最大运行方式短路电流计算 胜利变电所最大运行方式下为李庄变电所并且李庄变

34、电所为最大运行方式，两台变压器 并联运 行。 短路电流计算系统图如下： 使用标幺值法来计算。 取基准容量为100MW，一次侧基准电压37kV，二次侧基准电压6.3kV。由公式 S I V3U 高低压侧短路电流分别为1.56kA和9.18 kA。 计算短路回路中电抗标幺值 电力系统 根据有关资料，l癱二8. 2KA，则 SOc二3UNIoc =3 35 8.2二497MVA X；in二XSD二SD/Soc二 100MVA/ 497MVA0. 20 SFL -8000/35KV 变压器取= 0. 52 35kV架空线路： 由资料可知：X。二0. 41/kM，贝U X|2= XWLD= XOLSD/

35、UNAVI= (0. 40 /m汉4Km100MVA/( 35KV)=0. 13 电阻可忽略。 电力变压器： 有资料得：UK% = 0.075，贝U 图 4.1 短路电流计算系统图 Fig 4.1 The short-circuit current calculation system of FIG. 山东工商学院 2015 届毕业论文 xTd二(Uk%100)SD/SN二(0. 075 / 100) * 100MVA10MVA=0. 75 11 山东工商学院 2015 届毕业论文 12 等值电路图如下: 0.53 Fig 4.2Equivale nt circuit diagram 求出d1

36、点三相短路电流和短路容量 d1点短路电抗： X1?= 0.200.13 = 0.59 - 2 在发生短路的情况下三相电在每一周期产生的电流有效值： I d1 J J2 1.56 0.59 =2.644KA IX 三相短路冲击电流最大值： ish=2.55 2.644 = 6.7422KA 短路冲击电流有效值： d（3） Ish=1.51 Id11.51 2.644 = 3.9924KA 三相短路容量： S .3UavId1（3）=1.732 37 2.644 = 169.438MVA 求出d2点三相短路电流和短路容量 d2点短路电抗： X2二0.75 = 1.34 相关参数计算方式与d1点相同

37、 三相短路电流周期分量有效值： I d2 二仏=9.18. 1.34 =6.85KA IX 三相短路冲击电流最大值： d2（3） ish二2.55 I =2.55 6.85二17.4675KA 短路冲击电流有效值： lsh=1.51 6.85 =10.3435KA 三相短路容量 d 2(3) SK= 3UavI 1.732 6.3 6.85 = 74.7445MVA 表 4.1 三相短路电流计算结果表 Table 4.1 The table of three-phase short-circuit curre nt calculati on results 山东工商学院 2015 届毕业论文

38、13 短路点编 号 额定电压平均电压 短路电流的周期分量有 效值 短路点的冲击电流 短路容量 有效值最大值 错误！未找 到引用源。 Uav/kV d(2) I /kA I严 Ish/kAiSh/ kASk/ MVA d135372.6442.6443.99246.7422169.4381 d266.36.856.8510.343517.467574.7445 4.2最小运行方式短路电流计算 短路电流计算系统图如下： 图 4.3 短路电流系统图 Fig 4.3 Short-circuit curre nt system of FIG. 各参数计算方式同上 电源系统电抗：取0.23 电力系统 SF

39、L -8000/35KV 变压器X12= 0.52 35KV架空线路 由资料可知：X。=0.45*M，贝U X12二XWLD=XoLs?UNAVI= (0.45 m) 4.5KM 100MKA (35KV)2=0.17 电阻可忽略 电力变压器取XTd-0.75 6KV侧综合计算得：X=1.1 使等效电路图简化，计算短路点的短路阻抗标幺值，从而为下文提供参考依据，方便选 择相关 设备。 等效电路图如下: 山东工商学院 2015 届毕业论文 14 图 4.4 等值电路图 Fig 4.4Equivale nt circuit diagram求出d1点三相短路电流和短路容量 d1点短路电抗： X；=

40、0.23 052 0.13 = 0.62 - 2 在发生短路的情况下三相电在每一周期产生的电流有效值： Id1二比=1.56 0.62 =2.516KA IX 三相短路冲击电流最大值： d1(3) ish=2.55 ld1-2.55 2.5161 =6.4164KA 短路冲击电流有效值： d1(3)lsh=1.51 ld11.51 2.5161 = 13.7993KA 三相短路容量： d1(3) SK= 3Uavl=1.732 37 2.5161 = 161.2418MVA 求出d2点三相短路电流和短路容量 d2点短路电抗： X2 =0.75=1.37 相关参数计算方式与d1点相同 三相短路电

41、流周期分量有效值： ld2二亠=9.18 1.37 =6.70074KA ZX 三相短路冲击电流最大值： d(3) ish=2.55 Id2-2.55 6.7007 =17.0868KA 短路冲击电流有效值： d 1前二1.51 Id2=1.51 6.7007 = 10.1181KA 三相短路容量: d SKi3Uav|d21.732 6.3 6.7007 = 73.1154MKA 表 4.2 三相短路电流计算结果表 山东工商学院 2015 届毕业论文 15 Table 4.2 The table of three-phase short-circuit curre nt calculatio

42、 n 短路点编 号 额定电压平均电压 短路电流周期分量有效 值 短路点冲击电流 短路容量 有效值最大值 错误！未找 到引用源。 Uav/kV (2) Id/kAI严 Ish/kAish/kASk/ MVA d135372.51612.51613.79936.4161161.2418 d266.36.70076.700710.118117.086873.1154 山东工商学院 2015 届毕业论文 16 第五章电气设备的选择 5.1电气设备选择的一般条件和原则 1） 满足正常运行和操作要求。 2） 按当地环境条件校核。 3） 注意相关性价比。 4） 根据实际情况来设计。 5） 型号不要太繁杂。

43、6） 考虑到到过电压过电流等各种情况，保证电气设备的稳定性，和绝缘性。 高压设备选择校验表 如下 表 5.1 咼压设备选择校验表 Table 5.1 The selectio n checklist of high voltage equipme nt 项目电压电流断流容量 短路电流校验 动稳定热稳定 断路器 隔离开关 电流互感器 电压互感器 母线 表中为应进行校验的项目 5.2断路器隔离开关的选择 1)35kV侧进线断路器、隔离开关的选择 最大持续工作电流： Imax=(2 SN)/ 3UN= 212500/(335) =412.39A 额定电压选择： UN-Ug=35kV 额定电流选择：

44、1 N- 1max= 412. 39A 开断电流选择： INbrIK3 )= 6.85 KA 2 22 Qk= 12t=2. 644 * 0. 6 = 4. 1944(kA)S 本设计中35kV侧采用 SLW8-35A 型户外高压 SF6 断路器。通过对断路器的额定电压电流以及动热 稳定性校验得出下表。 山东工商学院 2015 届毕业论文 17 表 5.2SLW8?5A具体参数比较表 Table 5.2 The comparison table of SLW8 J35Aspecifications 计算数据LW8 35A Ug 35kV UN 35kV Imax 412.39AIN1600A

45、I 3 (k) 2.644kAINbr31.5kA ish 6.7422kAIdf80kA |Qk 4.1944 (kA) 2SIt2t3969 (kA) 2S 因此 SLW8 ?5A 型断路器满足要求。 隔离开关选择 GW14 ?5/630，其电压和电流满足要求 动稳定校验： ish=6.7422kA 6.12沐03=1594.2A 式中：错误！未找到引用源。Kk为可靠系数，1.3; 错误！未找到引用源。Kfz非周期分量引起的误差，1; 错误！未找到引用源。Ktx互感器同时系数； 错误！未找到引用源。Ki互感器引起的最大误差，0.1; 错误！未找到引用源。3 变压器改变接头进行调压所引起的相

46、对误差，0.05; I-I I-II-I 山东工商学院 2015 届毕业论文 27 0.05。 g max 35 6 1 dz.z 10 007 错误！未找到引用源。.f继电器的整定匝数不相等所出现的相对误差， 2）按躲过励磁涌流 IdzKKIeb=1.3 1539.6 =2001.48A 3） 按与电流互感器相关的数据来进行计算，因为最大工作电流770A， 770 dzj二KKIgmax=1.3 132 = 172A 综上取2001.48A为动作电流的一次值，计算差动线圈匝数 确定差动线圈和平衡线圈的匝数: 1）计算基本侧的二次动作电流: 2）差动线圈匝数: 60 取错误！未找到引用源。Ws

47、d=6匝。 依 DCD -2 内部接线选择根据已知的数据来进行选择，正常选择六圈，其中差动取五圈, 平衡 的取一圈，这样可以满足保护的要求。 3）35kV侧的平衡线圈匝数： p2s =，cs 1 cz1； 1 cez =匕3 4.6 4）由实际和计算匝数不等出现的相对误差: 1.3 _1 Lf = C p2s一 p2). ( p2s ?c)二 =0.48 1.3 5 由于错误！未找到引用源。0.05,不核算动作电流 5）计算最小灵敏系数: 最小运行方式下，对低压侧进行两相短路校验。 35kV侧通过继电器的电流为: Ki200200 山东工商学院 2015 届毕业论文 28 继电器的整定电流为:

48、 山东工商学院 2015 届毕业论文 29 1 dzj 二KcKkKDLIe（Kf KL=ldmi ；ldzj Kn 6120 10.94 100 = 5.591.5 60 Idzj- A、：、:- （c 12） 10A 5 + 1 最小灵敏系数为： KLminJ . ldzj=27.4 10 = 2.74 2 故满足要求。 过流保护如下: 1）动作电流： KJ =1 2丄 2 型=3 73A 0. 85 100 式中：错误！未找到引用源。Kc为接线系数，1 错误！未找到引用源。为可靠系数，2 错误！未找到引用源。KDL为过负荷系数，1.2 Igmax:一台变压器的最大电流 选用 DL -11

49、/10 型。 2）灵敏系数校验： IdinIdzjKn 6120 10.941.5 3.73 150 450 KL42.591.2 E100 动作时限定为1S，选用时间继电器DS-32/2 0.55s动作时限： 右=t -t = 30.5二2.5s 6.3接地与接地装置 接地是指用导体把电气设备和大地连接在一起；接地线与接地体合称为接地装置。 由若干接地体在大地内连接，称为接地网。在电力系统中应该将电气设备的外壳进行接 地，这样在漏电或受到雷电波冲击时，可以将过电流导向大地，以此保护设备和人身安全。 山东工商学院 2015 届毕业论文 30 结论 本文对胜利煤矿的基本资料进行分析，目的是给煤矿

50、设计一个实用的变电所，在设计的 过程中用 到了很多资料，一方面对学到的电能系统基础，工厂供电，电力系统继电保护等课 程进行复习，同时 因为在设计的过程中因为对知识的具体运用，不仅重新拾起了之前的专业 课知识，而且因为设计的范 围更广，从图书馆中参考了更多的资料来进行本次设计，也就加 深了对电力系统的认识，在设计中主 要涉及到的是35KV变电所，通过按需要系数法进行计 算得出计算负荷，并依据计算结果选择合适的变压器，同时涉及到了短路电流计算，继电保 护，主线 选择等，因为自身知识所限，难免有所缺失，所以本文采用的计算和选择方法都是 经过简化后来进行 设计的，虽然不够详细，但简单明了，有一定的参考