摘 要
本设计根据某矿的电力负荷资料，做出了该矿的35KV总降压变电所的整体设计，包括负荷计算及无功补偿、系统主接线方案的选择、高压电气设备的选择、短路电流的计算及对所选的高压电气设备的校验、继电保护的设计、防雷及接地的设计等。本设计以实际负荷为依据，以变电所最佳运行方式为基础，按照有关规定和规范，做出了满足该矿生产需求的设计。
设计中先对负荷进行了统计与计算，选出了所需的主变压器型号，然后根据负荷性质及对供电可靠性要求拟定主接线设计，考虑到短路对系统的严重影响，设计中进行了短路电流计算。设计中还对主要高压电气设备做出了选择与计算，如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。
关键词：35KV变电所；负荷计算；主接线设计；短路电流计算；电气设备选择
目 录
摘 要 .......................................................... 1 第一章
负荷计算与功率因数补偿 ............................... 2
1.1 概述 ............................................................................................ 2 1.2 计算各组负荷与填表 ................................................................ 3 1.3 各低压变压器的选择与损耗计算 ............................................ 6
1.3.1 洗煤厂和支农变压器 ........................................................................... 6 1.3.2 工人村和机修厂变压器 ....................................................................... 6 1.3.3 各变压器功率损耗计算 ....................................................................... 6
1.4 计算6kV母线上补偿前的总负荷并初选主变压器 ................ 7 1.5 功率因数补偿与电容器柜选择 ................................................ 8
1.5.1 选择思路 ............................................................................................... 8 1.5.2 无补偿时主变压器的损耗计算 ........................................................... 8 1.5.3 35kV侧补偿前的负荷与功率因数 ...................................................... 9 1.5.4 计算选择电容器柜与实际补偿容量 ................................................... 9 1.5.5 补偿后6kV侧的计算负荷与功率因数 ............................................. 10 1.5.6 补偿后主变压器最大损耗计算 ......................................................... 10 1.5.7 补偿后35kV侧的计算负荷与功率因数校验 ................................... 10
1.6 主变压器校验及经济运行方案 .............................................. 11 1.7 全矿电耗与吨煤电耗计算 ...................................................... 11 1.8 拟定绘制矿井地面供电系统一次接线图 .............................. 11
第 二 章 供电系统短路电流计算 .................................. 14
2.1 概述 .......................................................................................... 14 2.2 选取短路计算点并绘制等效计算图 ...................................... 15 2.3 计算各元件的标么电抗 .......................................................... 16
2.3.1 电源的电抗 ......................................................................................... 17 2.3.2 变压器电抗 ......................................................................................... 17 2.3.3 线路电抗 ............................................................................................... 17
2.4 计算各短路点的短路参数 ...................................................... 18
2.4.1 K35点短路电流计算 .......................................................................... 18
2.4.2 K66点短路电流计算 .......................................................................... 18
'K2.4.3 21点短路电流计算（折算到6kV侧） ......................................... 19 2.4.4 井下母线短路容量计算（K7点） .................................................... 20
2.5 设计计算选择结果汇总 .......................................................... 22
第 三 章 35kV高压电气设备选择 ................................. 23
3.1 概述 .......................................................................................... 23
3.2 高压断路器的选择 .................................................................. 23
3.2.1 按当地环境条件校验 ......................................................................... 23 3.2.2 按短路条件校验 ................................................................................. 24
3.3 隔离开关的选择 ...................................................................... 24 3.4 电流互感器选择 ...................................................................... 25 3.5 电压互感器的选择 .................................................................. 26 3.6 35kV避雷器的选择 ................................................................. 26 3.7 6kV电气设备选择 ................................................................... 27
3.7.1 开关柜方案编号选择 ......................................................................... 27 3.7.2 高压开关柜校验 ................................................................................. 27 3.7.3 36kV母线选择 .................................................................................... 29 3.7.4 6kV支柱绝缘子的选择 ...................................................................... 30 3.7.5 穿墙套管的选择 ................................................................................. 30
3.8 动稳定校验 .............................................................................. 31 3.9 热稳定校验 .............................................................................. 31 3.10 选择结果汇总 ........................................................................ 32
3.10.1 35kV电气设备 .................................................................................. 32 3.10.2 6kV电气设备 .................................................................................... 32 参考文献 ....................................................... 35
煤矿企业地面35/6kV变电所初步设计
前 言
本设计是应用供配电设计的基本原则和方法进行的120万吨/年某矿井降压变电所设计。根据矿区布置情况选择总变电所位置及型号规格等，并由该矿给出的设备容量等通过负荷计算选择变压器、电缆、开关设备等设备的型号规格，并考虑其接线方式。更多的了解并能熟练地应用国家规范和标准，由此来指导整个的设计过程。
通过本次设计，可以培养自己综合运用本专业基础理论,基本知识和基本技能以及分析解决实际问题能力，使自己所学的专业知识更好地应用于实践中，以达到在大学期间对所学专业的深入了解和认识，锻炼自己的独立思考研究能力，初步掌握设计的基本要领，为今后的工作打下良好的基础。
本设计所要解决的主要问题：全矿负荷计算及无功补偿、系统主接线方案的选择、高压电气设备的选择、短路电流的计算及对所选的高压电气设备的校验。
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煤矿企业地面35/6kV变电所初步设计
第一章 负荷计算与功率因数补偿
1.1 概述
工矿企业负荷计算，首先需收集必要的负荷资料，按参考文献[1]表2—9的格式做
成负荷统计计算表，计算或查表求出各负荷的需用系数和功率因数，然后由低压到高压逐级计算各组负荷，在进行负荷归总时，应计入各低压变压器的损耗，考虑组间同时系数后，就可求得矿井６kV母线上的总计算负荷，作为初选主变压器台数容量的主要依据．
功率因数的补偿计算与主变压器的容量、负荷率及运行方式密不可分，题意是要求将35kV母线的功率因数提高到0.9以上，故应将主变压器的功率损耗也计入总的负荷中，在计算过程中将会存在估算与最后验算的反复。
拟定供电系统，主要是综合考虑矿井负荷性质，主变压器的台数、容量及电源线的情况来决定矿井地面35／6kV变电所的主接线方式。并绘制供电系统一次接线图。
本章可按以下八步去计算。
（一）计算各组负荷并填入表1-1中11～14各栏。 （二）选择各低压变压器并计算其损耗。
（三）计算6kV母线上补偿前的总负荷并初选主变压器。 （四）功率因数补偿计算与电容器柜选择。 （五）主变压器校验及经济运行。 （六）全矿电耗与吨煤电耗计算。
（七）拟定并绘制矿井地面供电系统一次接线图。 （八）设计计算选择结果汇总。
试对该矿地面35／6kV变电所初步设计中的负荷计算、主变压器选择、功率因数补偿及供电系统拟定等各内容进行设计计算。
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