河南理工大学万方科技学院本科毕业设计
摘要
变电所是电力系统的枢纽环节,由变压器、母线和开关设备等电气设备按一定的结构线方式组成,它从电力系统取得电能,进行电压变换和分配,然后将电能安全、可靠、合理的供给不同的用电场所和电力设备. 本设计是对凤凰山180万吨/年矿井35KV变电所的初步初步设计。内容包括负荷计算与变压器的选择，供电系统的拟定与短路计算，电气设备的选择，变电所的防雷与接地及变电所的室外布置等。设计中以生产实际为依据，以变电所的最佳运行为基础，阐述了凤凰山180万吨/年矿井35kV变电所的初步设计，是满足实际生产要求的一套设计方案。
关键词：35kV变电所，短路计算，设备选择，变压器
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Abstract
Substation is the hub of the power system, the transformer, link bus and switch equipment electrical equipment according to certain structure line of power from a way it has, for electric power system voltage transform and distribution ,then will power is safe, reliable and reasonable supply the power of the different places and electric power equipment.
The design is 35000 voltage substation of 1 800 000 ton coal of every year in a systemic way. It include load calculation ,the selection of transformer. The design of power-supply system、short-circuit current calulation、the selection of electrical equipment. Thunder protection and earth etc. The design based on actual production. It purpose is purpose is guaranteeing substation in a best way.
Key words：35 kV substation, short circuit calculation, equipment selection, transformer
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前 言
本设计为凤凰山180万吨/年矿井地面变电所的一次系统的初步设计。紧紧抓住理论联系实际的原则，满足实际生产的要求，以变电所最佳运行为基础设计。
设计中，使用的所有符号和文字代号采用国家最新标准。
这次毕业设计，从三月份开始进行，到五月下旬完成初稿，历时三个月。
在完成设计的过程中，深得张老师的细心指导和帮助，从而使得设计能顺利、及时完成。对张老师严谨的科学态度和谦逊的为人深感钦佩，并由衷的表示感谢。
由于本人学识浅薄，水平有限，再加上时间仓促，设计中错误在所难免，恳请读者批评匡正。
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目录
1 概 述 ........................................................................................................... 1
1.1 矿井概况 ............................................................................................ 1 1.2 上级电源 ............................................................................................ 1 1.3 气象资料 ............................................................................................ 1 2 负荷计算与变压器的选择 ......................................................................... 3
2.1.3各低压变压器的选择及损耗计算 .......................................... 4 2.3.1 补偿后，6kV母线上总的计算负荷 ...................................... 7 2.3.3 35kV侧补偿后的全矿总负荷 .............................................. 8 2.3.4运行方式 .................................................................................. 8 2.3.5变压器的经济运行方案 .......................................................... 8
3. 供电系统的拟定与短路计算 .................................................................... 10
3.1供电系统的拟定： ........................................................................... 10
3.1.1．35kV侧接线方案 ................................................................ 10 3.1.2 6kV侧接线方案 .................................................................. 10 3.1.3．负荷分配 ............................................................................. 10 3.1.4下井电缆的根数 .................................................................... 10 3.1.5供电系统简图 .........................................................................11 3.2短路计算 ........................................................................................... 12
3.2.1 短路危害 ............................................................................. 12 3.2.2 短路等效电路图 ................................................................... 13 3.2.3基准值选取与计算： ............................................................ 13 3.2.4各种相对电抗的计算： ........................................................ 14 3.2.5 计算短路点的短路电流 ....................................................... 14 3.3 短路参数表 .................................................................................... 15 4.变电所电气设备选择 .................................................................................. 17
4.1 电气设备的选择 .............................................................................. 17
4.1.1 按正常工作条件选择电气设备 ........................................... 17 4.1.2 按短路状态校验 ................................................................... 18 4.2 35kV电气设备选择 ....................................................................... 19
4.2.1 高压断路器的选择 ............................................................. 19 4.2.2隔离开关的选择 .................................................................... 21 4.2.3电压互感器的选择 ................................................................ 23 4.2.4电流互感器选择 .................................................................... 24 4.2.5 35kV避雷器选择 .................................................................. 24 4.2.6操动机构选择 ........................................................................ 25
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4.2.7 所变选择 ............................................................................... 25 4.2.8 35kV架空线和母线选择 ...................................................... 26 4.3 6kV电气设备选择 ......................................................................... 26
4.3.1高压开关柜选择 .................................................................... 26 4.3.2高压开关柜之校验 ................................................................ 27 4.3.3 6kV母线，电缆及架空线选择 .......................................... 29 4.4母线瓷瓶、穿墙套管及室外勾架的选择 ....................................... 33
4.4.1母线瓷瓶选择 ........................................................................ 33 4.4.2高压穿墙套管的选择 ............................................................ 33 4.4.3室外构架的选择 .................................................................... 34 4.5选择结果汇总 ................................................................................... 35
4.5.1 35kV侧 .................................................................................. 35 4.5.2 6kv侧 .................................................................................. 35 4.5.3各侧母线、架空线及电缆 .................................................... 36
5. 变电所的防雷与接地 ................................................................................ 37
5.1保护接地网的设置 ........................................................................... 37
5.1.1接地电阻要求值Rjd.y的确定 ................................................ 37
5.1.2接地网的结构确定 ................................................................ 37 5.2变电所的过电压保护 ....................................................................... 37
5.2.1 35KV进线保护 ...................................................................... 38 5.2.2 6kV线路保护 ........................................................................ 38 5.2.3 变电所直击雷保护 ............................................................... 38 5.2.4变电所装设避雷针的原则 .................................................... 40 5.3结果汇总 ........................................................................................... 41 6 变电所室外设置 ......................................................................................... 42
6.1变电所室外布置说明 ....................................................................... 42 结论 ................................................................................................................. 43 致 谢 ............................................................................................................. 44 参考资料 ......................................................................................................... 44
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