选煤厂35KV中心变电所课设

河北科技师范学院
课程设计说明书
2014 -2015 学年第2学期
学院：机电工程学院
专业：电气工程及其自动化
学生姓名：毛坤垠学号：0413120311
选煤厂35kV中心变电所
课程设计题目：
电气一次部分设计起迄日期: 2015年7月 6 日- 2015年7月 17 日
课程设计地点:6-501
指导教师:马玉泉庄程
下达任务书日期: 2015 年 7月 6日
1基础资料
1.1负荷情况
在工业厂区内靠近负荷中心设选煤厂35kV中心变电所，35kV中心变电所的双电源均引自厂区内的汉东330kV总变电站。

本次设计范围为选煤厂35kV中心变电所。

35kV中心变电所主要向厂内设置的四个10kV的总变电所供电，即：主厂房10kV变电所、干燥车间10kV变电所、原煤仓10kV变电所和翻车机房10kV变电所。

各个厂房车间的负荷统计如表1所示。

表1全厂负荷统计表
有功功率（kW）无功功率
（kvar）视在功率
（kVA）
自然功率因
数
补偿后功率因
数
主厂房9952.3 4306.1 10843.9 0.83 0.92 干燥车间9158.8 4677.2 10284.0 0.79 0.89 原煤仓5604.0 4123.9 6957.8 0.8 0.81 翻车机房6257.7 2166.8 6622.3 0.82 0.94
1.2设计任务
进行变电所电气主接线的设计、负荷计算、主要电气设备选择（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线及配电导线等）、各电压等级配电装置设计。

同时，完成全厂供电系统总接线图，具体为：
1）变电所电气主接线的设计；
2）全厂负荷计算；
3）变电所电气设备选选择；
4）供给各车间电缆的选择。

2电气说明部分
2.1 电气主接线方式的确定
2.1.1接线方式分类：
1）单母线接线方式：接线简单，操作方便，但不够灵活可靠，故障时检修，需要使整个配电装置停电。

2）单母线分段接线方式：当其中一段母线发生故障时，故障自动隔离，分段断路器保证另一段母线供电，提高供电的可靠性和灵活性[4]。

3）双母线接线方式：比较可靠，当一组母线发生故障时，能迅速恢复供电，并且在检修时只停该回路即可。

但是增加一组母线时还需要增加一组母线隔离开关。

维护时，隔离开关倒换操作，容易误操作。

2.1.2 电气主接线的确定
本次设计要求一段母线故障时，另一段能保证工作正常，所以选用单母线分
段接线方式。

①35kV 主接线方式确定 35kV 侧若发生故障，将影响变电运行，所以35kV 侧也采用单母线分段方式，可以减少故障率和故障范围。

②10V 主接线方式确定
10kV 侧负责该变电所的所有用电设备，出线很多，10kV 侧选用单母线分段接线方式缩小母线故障的范围，便于备份和合理分配负荷。

2.2企业计算负荷的确定 2.2.1负荷分类及定义
一级负荷：中断供电将造成人身伤亡，重大设备损坏，重大产品报废，或在政治、经济上造成重大损失。

供电方式:由两个独立电源供电。

2.2.2 负荷计算的方法
负荷计算的方法有：需要系数法、二项式系数法、利用系数法和单位产品耗电量法等。

本设计采用需要系数法确定。

计算公式的一般表达式为：N
U S I 3= A
式中N U —— 额定电压;
I ——该用电设备的计算负荷电流；
P 、Q 、S 分别是用电设备的有功、无功、视在功率计算负荷；
需用系数法负荷计算的步骤从负载端开始逐级上推，到电源进线为止。

2.2.3 车间负荷统计
(1) 主厂房
有功功率：KW P 3.995230= 无功功率：k var 1.430630=Q 视在功率：kVA 9.1084330=S 额定电压：10kV =N U 计算负荷电流：=
⨯=N U S I 33030A 07.62610
39
.10843=⨯ (2) 干燥车间
有功功率：KW P 8.9158
30= 无功功率：k var 2.467730=Q
视在功率：kVA 0.1028430=S 额定电压：10kV =N U 计算负荷电流：=
⨯=N U S I 33030A 75.59310
30
.10284=⨯ (3) 原煤仓
有功功率：KW P 0.560430= 无功功率：k var 9.412330=Q 视在功率：kVA 8.695730=S 额定电压：10kV =N U 计算负荷电流：=
⨯=N U S I 33030A 76.40110
38
.6957=⨯ (4) 翻车机房
有功功率：KW P 7.625730= 无功功率：k var 8.216630=Q 视在功率：kVA 3.662230=S 额定电压：10kV =N U 计算负荷电流：=
⨯=N U S I 33030A 34.38210
33
.6622=⨯ (5) 全厂
有功功率：KW P .2.2942430= 无功功率：kvar 3.1451030=Q 视在功率：kVA 5.3280730=S 额定电压：10kV =N U 计算负荷电流：=
⨯=
N U S I 33030A 14.189410
35
.32807=⨯
2.2.4无功补偿
该设计要求功率因数为0.90，而现在是81.0cos =ϕ,不符合设计要求，故需要进行无功补偿。

使用并联电容器进行无功补偿安装简单、运行维护方便、有功损耗小，故选用并联电容补偿。

35kv 侧所需无功补偿容量：
()[]kvar 96.7051)90.0tan(arccos 81.0arccos tan 2.29424)tan (tan 2130c =-⨯=-=ϕϕP Q 查文献[3]，可知选择型号为TBB35-7200/3600BLW 高压并联电容器成套装置，单个的容量为e Q =7200kvar 。

放在高压侧则需要电容器的个数为
1n ==e c Q 个,为了满足要求，选用1个电容器。

补偿后的无功功率为：Q 后=Q 前-Q c =21302.7-7051.96=14250.7Kvar
实际补偿容量为：Q '30=Q 30-Q 'c =21302.7-7200=14102.7Kvar
补偿后的视在计算负荷：KVA Q P S 3.326292
'30230'30
=+= 高压侧补偿后的功率因数为：9.03
.326292
.2942430
30cos '30'==
=S p ϕ 所以，加装
该无功补偿装置后可满足设计要求
2.3变压器的选择 2.
3.1变压器的选择原则
对于有一类负荷的变电所，应满足用电设备对供电可靠性的要求。

根据《煤
炭工业设计规范》规定:矿井变电所的主变压器一般选用2台，当其中1台停止运行时，另一台变压器应能保证安全及原煤生产用电，并不得少于全矿计算负荷的80%；《工业企业设计规范》中也规定，对具有大量一类、二类负荷的变电所，一般选用2台变压器，当其中1台停止时，另一台变压器应能保证所有一类、二类负荷的正常用电，并不得小于全部符合的70%—80%。

对于只有二类、三类负荷的变压器，可以只选用1台变压器，但应敷设与其他变电所相连的联络线作为设备电源。

对季节负荷或昼夜负荷变动较大的，易采用经济运行方式的变电所，也可采用2台变压器。

2.3.2变压器的台数与容量的选择
每台主变压器容量应满足全部负荷75%的需要，并能满足Ⅰ、Ⅱ类负荷需要。

所以所选变压器的容量应满足：
故本变电站使用2台低损耗、效率高S7—25000/35型连结组标号为Y N ，d11
KVA S S T N 24605.6255.3280775.057.030=⨯=≥⋅
变压器，每台容量为25000kVA 其主要技术数据见表2。

表2所选电力变压器的技术数据
型号 额定容量（kVA ） 空载损耗（W ） 负载损耗（W ） 空载电流（%） 阻抗电压（%）
S7-25000 /35
25000
26.60
110.0
0.6
8
2.4短路电流的计算
为了选择高、低压电气设备，需计算配电系统35kv 侧、10kv 侧配电线路末
端的短路电流，因此选取二个短路点，分别为k-1、k-2点。

配电所距离中心配电所的距离为1.2km ，中心配电所为两台S7—25000/35双绕组变压器，短路等效电路图，如下图所示
图1等效电路图
1，2是电力系统的电抗标幺值标号；3、4是35kv 两回进线的电抗标幺值；5、6是电力变压器的电抗标幺值标号。

（1）选基准值
基准容量：MVA S B 100= 基准电压：
35kv 侧： kV U av 371= ， 10kv 侧：V U av 5.102= 基准电流：
35kv 侧：KA
U S I B 56.137
3100
31av 1d =⨯== 10kv 侧：kA
U S I B 50.55.10310032av 2d =⨯==
（2）计算各元件的电抗标么值
①电力系统的电抗标幺值
*2*1*5.0X X X S ===
②35KV 入地电缆的电抗标幺值 根据公式L X X 0=得
48.02.14.001=⨯==L X X 则进线的电抗标幺值分别为
035
.037
10048.02
2
1
*4*3=⨯
===AV B U
S X X X
③电力变压器的电抗标幺值
32
.025100
1008100%*6*5===
=TN B K S S U X X
（3）各短路点短路电流计算
计算K-1点短路时的短路电流：
①总电抗的标幺值：
27.0)035.05.0(21)(21*
3*1*1=+⨯=+⨯=∑X X X
②三相短路电流周期分量有效值
kA
X I I d k 78.527
.056.1*
1'1)
3(1===∑-
③三相短路次暂态电流和稳态电流
kA I I I k 78.5)3()3(1)3(===''∞-
④三相短路冲击电流及第一个周期短路电流幅值 kA I i sh
40.10"8.1)3()
3(== kA i I sh sh 71.142)3()3(==
⑤三相短路容量为
MVA X S S d
k 37027
.0100
*1
)3(*1==
=
∑-
计算K-2点短路时的短路电流： ①总电抗的标幺值
43.0)32.0035.05.0(21)(21*
5
*3*1*2=++⨯=++⨯=∑X X X X
②三相短路电流周期分量有效值
kA X I I d k 79.1243
.05
.5*2
'
2)
3(2
==
=
∑
③三相短路次暂态电流和稳态电流 kA I I I k 79.12)3()3(2)
3(==='
'∞-
④三相短路冲击电流及第一个周期短路电流有效值 kA I i sh
02.23"8.1)3()
3(== ()kA i I I sh sh 56.322"28.13)3()3(==⨯=
⑤三相短路容量为
MVA X S S d
k 23343
.0100
*2
)3(*2==
=
∑-
（4）短路电流计算结果如表3所示：
表3 短路电流计算结果
短路点 基准电压（kV ）
I K
（3）
（KA ） I ∞
（3）
（KA ） I K ’’（3）
（KA ） i sh
（3）
（KA ） I sh
（3）
（KA ） S K （3）
（KVA ） K-1 37 5.78 5.78 5.78 10.40 14.71 370 K-2
10.5
12.79
12.79
12.79
23.02
32.56
233
2.5电气设备的选择与校验 2.5.1 假想时间
假想时间tima 等于周期分量假想时间tima.p 和非周期分量假想时间
tima.np 之和。

因短路时间均大于1s ，可忽略非周期分量假想时间。

所以，假想时间tima 就等于周期分量假想时间tima.p 。

根据= ,查表得表4 假想
时间得：
表4 假想时间
线路电压 30KV 10KV 周期分量假想时间
0.25
0.2
2.5.2断路器的选择
断路器的作用是在线路无故障时，通断负荷电流；线路故障时，切断短路电流。

在设备额定电压下开断电流I zk 大于必须切断的短路电流的最大值；允许开断容量S zk 大于短路容量，即 I zk ≥I dt ，S zk ≥S dt [4]。

（1）主变35KV 侧
最大计算工作电流： A I 39.41235
325000
30=⨯=
, 由于30KV 电压等级的配电装置多采用屋内配电装置，故： 额定电压U N ≥U et ，U et =35KV
额定电流I N ≥I max ，A I 39.412m ax =
按开断电流选择：I Nbr ≥I =5.78KA 即I Nbr ≥5.78KA 按短路关合电流选择：I Ncl ≥i sh =10.40KA 即I Ncl ≥10.40KA 。

按照以上数据，查文献[3]第762页，选择ZW7-40.5的真空断路器，参数如表5所示:
表5 35kV 侧断路器技术参数
型号 额定电压U e (kV) 最高工作电压(kV) 额定电流I e (A) 热稳定电流(kA) 4s 动稳定电流峰值(kA) 额定开断电流I ekd (kA) 额定短路关断电流（KA ） 合闸时间（s ） 固有分闸时间（s ） ZW7-40.5
40.5
42
1250
25
63
63
<0.1 ≤0.15
校验：
①热稳定：I t 2t ≥Q k
时间：br pr k t t t +==0.1+0.15=0.25S
热效应：t I Q k ⨯=∞2=5.78²×0.25=86.9KA²S >t I t 2
=25²×4=2500KA²S
即t I t 2
>k Q 满足要求。

②动稳定：i es ≥i sh
i es =63≥10.40满足要求，所以进线端、母线分段处的断路器型号为ZW7-40.5。

（2）10kV 侧
最大计算工作电流：
A I 38.1443)103/(2500030=⨯=
额定电压U N ≥U et ，U et =10KV ；额定电流I N ≥I max 。

查文献[3]第759页，综合考虑选用ZN12-10的真空断路器，经校验符合条件。

其参数如表6下：
表6 10kV 侧断路器技术参数
型号
额定电压U e (kV) 最高工作电压(kV)
额定电流I e (A) 热稳定电流(kA) 4s 动稳定电流峰值(kA) 额定开
断电流
I ekd (kA)
额定短
路关断
电流
（KA ）
合闸
时间
（s ）
固有
分闸
时间
（s ）
ZN12-10 10 11.5 1600 31.5 80 31.5 <0.1
≤0.06
2.5.3隔离开关的选择
隔离开关主要功能是：隔离电压，不能用于投入和切断负荷电流、开断短路电流，即不具有灭弧功能[4] 。

（1）35kV 侧
额定电压U N ≥U et ，U et =35KV ；额定电流I N ≥I max 。

根据以上数据，查文献[3]第823页，进线端、35kV 侧及母线上隔离开关选择GW5-35G/60035侧，隔离开关参数如表7所示。

表7 35侧隔离开关参数
型号 额定电压U e (kV) 额定电流I e (A) 动稳定电流峰值(kA) 热稳定电流(kA)4s
GW5-35G/60
35
600
72
16
校验：
①热稳定性：I t 2t ≥Q k ， Q k =86.9KA²S ， I t 2t=162×4=1024KA²S 即t I t 2
>k Q 满足要求。

②动稳定性：I es ≥I sh ，I sh =10.4KA ，I es =72>10.4满足要求， 所以进线端、35kV 侧隔离开关型号为GW5-35G/600。

（2）10kV 侧
额定电压U N ≥U et ，U et =10KV ； 额定电流I N ≥I max
根据以上数据，查文献[3]第820页选GN2-10/2000隔离开关并经校验10kV 隔离开关型号如下表8所示：
表8 10KV 侧隔离开关参数
型号 额定电压U e (kV) 额定电流I e (A) 动稳定电流峰值(kA) 热稳定电流(kA)5s
GN2-10/ 2000
10
2000
85
51
经校验，以上型号都符合要求。

2.5.4电流互感器的选择
当电流互感器是测量功能时，其一次侧额定电流应该比正常工作时的电流大1/3左右，以保证测量仪器的最佳工作[4] 。

选取电流互感器时，应满足S N N U U ≥，
max 1I I N ≥，U N 、U Ns 分别为电流互感器的额定电压、电网的额定电压，I 1N 、I max 分
别为电流互感器一次侧回路的额定电流、电网的最大的负荷电流[4] 。

互感器的一次侧的工作电流应接近额定电流。

①热稳定校验
电流互感器热稳定性能往往以1秒时间内容许通过的一次侧额定电流I e1的倍数K r 来表 示即：（K r I e1t ）2 ≥ I 2tdz(或≥Q K ） ②动稳定校验
电流互感器内部动稳定能力以容许通过的一次侧额定电流的最大值
e1）的倍数K d （动稳定电流倍数）来表示，因此内部的动稳定可用下式校验：
es d el i K I ≥2
（1）35kV 侧
额定电压U N ≥U et ，U et =35KV ；
额定电流I N ≥I max 。

I gmax ＝4/3×S/1.732/U ＝4/3×25000/0.9/1.732/35≈610.95(A)。

根据以上数据，查文献[3]第741页可选择电流互感器型号为LCZ-35，其参数如下表9所示：
表9 35kV侧电流互感器参数
型号额定电流比1S热稳定倍数热稳定电流(KA) 动稳定倍数LCZ-35 800/5 56 52 256
⨯
校验：①热稳定性：Q
k =86.9KA²S，K
r Q
t
I
K≥
=
⨯
⨯
=151424
1
52
562
2满足
求。

②动稳定性：K
d =2，I
el
=14.71A，i
es
=10.40，es
d
el i
K
I≥
2所以满足要求。

（2）10kV侧
额定电压U
N ≥U
et
，U
et
=10KV；额定电流I
N
≥I
max。

综合以上考虑，查文献[3]
第734页，低压侧设备可选择LAJ-10型号，其参数如表10所示：
表10 LAJ-10电流互感器参数
型号额定电流比1S热稳定倍数10%倍数最大二次电流倍数 LAJ-10 1000-1500/1.6 50 15 90
2.5.5电压互感器的选择
因为电压互感器存在励磁电流和内阻抗，故测量的结果的相位和大小存在误差[4]。

①其一次绕组所接的电网电压应该小于1.1U
el ，大于0.9U
el。

互感器的额定
二次容量S
e2应大于或等于其二次负荷S
2
，即：S
e2
≥S
2
，2
2
2
)
(
)
(∑
∑+
=
o
o
Q
P
S，
其中，P
o 、Q
o
是仪表的有功功率、无功功率[4] 。

②不用动稳定和热稳定校验。

（1）35kv侧
根据以上数据，查文献[3]第725页，可选择JDJ2-35型号的电压互感器，其参数如下表11所示：
表11 35kv电压互感器参数
型号额定电压比(v) 准确级额定容量（VA）最大容量（VA）
JDJ2-35 初级绕组次级绕组
0.5 150
1000
1 250
35 0.1 3 500
（2）10kv侧
根据以上考虑，查文献[3]723页，可选择JDJ-10型号的电压互感器，其参数如下表12所示：
表12 10kv电压互感器参数
型号额定电压比(v) 准确级额定容量（VA）最大容量（VA）
JDJ-10 初级绕组次级绕组
0.5 80
640
1 150
10 0.1 3 320
2.6 电缆、母线的选择
2.6.1 35KV引入电缆的选择
从综合经济效益考虑，使线路的年运行的费用最小的导线截面，叫做经济截面S ec 。

与经济截面S ec 相对应的电流密度，叫做经济电流密度j ec 。

中国现行的经济电流密度如表13所示：
表13 我国规定的经济电流密度ec j )/(2
mm A
导线材料
年最大负荷利用小时
3000h 以下 3000～5000h
5000h 以上 铝线、钢芯铝线
1.65 1.15 0.90 铜线 3.00
2.25 1.75 铝芯电缆 1.92 1.73 1.54 根据经济电流密度而计算经济截面的公式是ec c ec j I S /=，c I 为该线路的计算电流。

（1）35V 侧输电线路选择与校验
对35kV 架空线路，线杆挡距一般在100m 以上，导线受力较大，故可选用LGJ 型钢芯铝绞线，母线截面选择除汇流母线外，对于母线较长，传输电流较大的回路（如主变压器、母线通道等）均按经济电流密度选，按长时负荷电流校验。

35kV 架空线，查文献[5]第392页选用LGJ －185型钢芯铝绞线。

本供电系统采用分列运行，当一台变压器故障时，另一台变压器应承担全部负荷。

故该厂总负荷电流 A I 39.41235
32500030=⨯=
按经济电流密度选择导线截面 ，电缆采用钢芯铝导线，查表13可知，经济电流密j es =1.15A/mm 2， 则 导线截面2m ax 3.1793.239.4122m m J I S ec ec ===
选用选用LGJ-185型钢芯铝绞线，其25℃时允许载流量为515A
温度修正系数为：86.025
7037
70y 0=--=--θθθθθ
y K ，则实际环境温度为37℃
时的母线允许电流： I=0.86×515=442.9(A)大于其长期最大工作电流
（412.39 A ），满足长期工作时的发热条件。

2.6.2 母线的选择
①母线的类型有管型母线、矩形母线[4] 。

变电所母线一般采用铝母线。

在高压开关柜上的高压母线，往往选择硬铝矩形母线（LMY ），选择三相垂直布置，散热条件好。

②按最大的持续工作电流来选择合适的导线截面S ，即
max
max I I K I al ≥
I al ：导体长期的允许载流量。

K ：温度的修正系数。

③按经济电流密度J ec 选择：
在选择导体截面S 时，其截面S 根据经济电流密度来选择，即J ec 。

这样选出的导体截面S 应尽可能的与计算的截面S ec 接近。

④热稳定校验：按上述情况选择的导体截面S ，还应校验其在短路条件下的热稳定。

裸导体热稳定公式：
))(/(2min mm t C I S S dz ⨯=≥∞
式中：S min ：按照热稳定而确定的导体的最小允许截面（mm 2） C ：热稳定系数
∞I ：稳态短路电流（kA ） t dz ：短路电流等值时间（s ） ⑤动稳定校验： al c σσ≤
式中：al σ：母线材料的允许应力（Pa ），硬铝母线是70MPa ，硬铜母线是140MPa ；
c σ：母线在短路时的冲击电流i
sh (3)产生的最大计算应力，
计算公式为W M c /=σ
式中：M 是i sh （3）通过母线时而受到的弯曲力矩。

M=F c （3）L/K
式中：F c （3）是三相短路时的中间相受到的最大计算电动力（N ）； L 为挡距（m ）；
K 为系数，当母线挡数为1～2时，K=8，当母线挡数大于2时，K=10。

W 为母线截面系数。

W=b 2h/6，
式中：b 是母线截面的水平宽度（m ） ， h 是母线截面的垂直高度（m ）。

（1）35kV 侧高压母线的选择
①按经济电流密度选择导线截面:
35kv 侧最大工作持续电流：I gmax ＝S/1.732/U ＝25000/1.732/35≈412.39(A) 表13显示，铝母线的经济电流密度为1.15。

根据经济电流密度选择型号为
LMY 硬铝母线
26.35815
.139
.412mm j I S ec N ec ===
查文献[5]382页，选择LMY-60×6，母线的尺寸为60mm ×6mm 。

②母线的动稳定校验
三相短路电流冲击值KA i sh 40.10=,三相短路电流冲击有效值KA I sh 71.14= 三相短路电动力：
N K i a
l F f sh 82.8925.0/2.1)1040.10(11073.11073.12372
7
max =⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=-- 弯曲力矩按小于2档计算，即
M=F c （3）L/8=89.82×1.2/8=13.47Nm
W=2b h/6=0.062×0.006/6=3.6×610-3m
计算应力为 c σ=M/W=13.47/(3.6×610-)=3.74×106Pa=3.74MPa ，
al σ=70MPa>c σ
故母线满足动稳定要求。

③C 30时LMY 矩形导体的允许载流 A A 39.412721I a1>= ，因此满足发热条件。

④母线的热稳定校验
23min 60.8699/2.21078.5mm t C
I
S ima =⨯⨯==∞
母线的实际截面为 S=60×6=360（mm 2）>min S =86.60mm 2，故母线也满足热稳定要求。

（2）10kV 侧低压母线的选择
10kV 配电装置的汇流母线多采用用矩形导体。

①按经济电流密度选择导线截面: 10kV 母线的最大持续工作电流为
I gmax ＝S/1.732/U ＝25000/1.732/10≈1443.41(A)，
设一年中最大负荷的利用小时是T max =3000h ，经济电流密度j ec =1.15A/2mm ，
那么经济截面是: 214.125515
.141
.144330mm j I A ec ec ===
，即截面积是1255.142mm 。

查文献[5]第392页，初选LMY-120×10型矩形导线单条平放，额定电流2042A 。

②C 30时LMY 矩形导体的允许载流 A A 41.14431918I a1>= ，因此满足发热条件。

③校验热稳定度
热稳定度的最小允许截面：
23min 19299/2.21079.12mm t C
I
S ima =⨯⨯==∞，
选择的母线截面是120×10=12002mm >1922mm ，即热稳定符合要求。

2.6.3 各车间电缆选型及校验
查文献[3]第1224页铝芯交联聚乙烯绝缘单芯电力电缆 (1) 主厂房
馈线给厂房的线路采用YJV22-10/300型的铝芯交联聚乙烯绝缘单芯电力电缆直接埋地敷设。

按发热条件选择：
由计算A I 07.6261=及地下0.8m 处平均温度为25.3C 。

,查表初选电缆界面截面3002mm 其21a 655I A I >=,满足发热条件。

故选两根YJV22-10/300型的铝芯交联聚乙烯绝缘单芯电力电缆。

(2)干燥车间
馈线给干燥车间的线路采用YJV22-10/300型的铝芯交联聚乙烯绝缘单芯电力电缆直接埋地敷设。

按发热条件选择： 由计算A I 75.5932=及地下0.8m 处平均温度为25.3C 。

,查表初选电缆界面截面3002mm 其21a 655I A I >=,满足发热条件。

故选两根YJV22-10/300型的铝芯交联聚乙烯绝缘单芯电力电缆。

(3)原煤仓
馈线给干燥车间的线路采用YJV22-10/185型的铝芯交联聚乙烯绝缘单芯电力电缆直接埋地敷设。

按发热条件选择：
由计算A I 76.4013=及地下0.8m 处平均温度为25.3C 。

,查表初选电缆界面截面1852mm 其34151a I A I >=,满足发热条件。

故选两根YJV22-10/300型的铝芯交联聚乙烯绝缘单芯电力电缆。

(4)翻车机房
馈线给干燥车间的线路采用YJV22-10/185型的铝芯交联聚乙烯绝缘单芯电力电缆直接埋地敷设。

按发热条件选择： 由计算A I 34.3824=及地下0.8m 处平均温度为25.3C 。

,查表初选电缆界面截面1852mm 其41a 415I A I >=,满足发热条件。

故选两根YJV22-10/185型的铝芯交联聚乙烯绝缘单芯电力电缆。

电缆选用情况表如表14所示：
表14 电缆选用情况表
名称 负荷电流 电缆型号 电缆长度 电缆截面/mm
数量/根 主厂房 626.07 YJV22-10/300 300 300 1 干燥车间 593.75 YJV22-10/300 320 300 1 原煤仓 401.76 YJV22-10/185 200 185 1 翻车机房
382.34
YJV22-10/185
350
185
1
2.7开关柜的选择
（1）35kV 侧
综合考虑，查文献[6]第1093页，35KV 侧用GBC-35型手车式高压开关柜，
它是三相交流50HZ单母线系统的户内保护型成套装置。

作为接受和分配35KV 的网络电能只用。

正常使用环境：
海拔高度：户内安设使用，低于1000m;
环境温度：最高+40℃，最低-5℃；
相对环境湿度：不超过85%（+25℃时）；
表15 GBC-35开关柜参数
型号项目单位技术参数
GBC-35
额定电压 Ur KV 35
额定断开电流KA 16
额定断流容量MVA 1000 最大关台电流（峰值）kA 42 极限通过电流（峰值）kA 42 2S热稳定电流（有效值）kA 16
（2）10kv侧
综合考虑，查文献[6]第1308页，KGN-10型高压开关柜，用于3～10kV、50HZ的单母线电力系统，接受、分配电能[6]。

正常使用环境：
海拔高度：一般不超过 1000m;
环境温度：最高为+40℃，最低-25℃；
相对湿度：不大于90%（+25℃）；
地震烈度：不超过 8 度；
表16 KGN-10开关柜的参数表17 低压侧开关柜参数
型号项目单位技术参数
KGN-10
额定电压KV 10 最高工作电压KV 11.5
最大工作电流 A 2500 额定开断电流（有效值）kA 40 母线系统单母线
防护等级IP2X
2.8 避雷器的选择
（1）工作原理：当设备遭受过电压时，由于避雷器本身的非线性伏安特性，使流过避雷器的电流瞬时增大，致使避雷器导通，释放出过电压能量，从而减轻过电压对输电设备的损坏[4]。

（2）避雷器的选择：
①35kv：查文献[3]第934页FZ-35普通阀式避雷器，参数如表17所示。

表17 FZ-35普通阀式避雷器技术参数
型号额定电压有
效值kV
灭弧电压有
效值kV
工频放电电压
有效值kV (不
大于)
冲击放电电压峰值
（1.5/20μs及
1.5/40μs ）kV
（不大于）
8/20μs雷电冲击波
残压峰值电流（不大
于）
FZ-3
5
35 41 98 134 148
②10kv：查文献[3]第934页FZ-10普通阀式避雷器，参数如表18所示。

表18 FZ-10普通阀式避雷器技术参数
型号额定电压
有效值kV
灭弧电压
有效值kV
工频放电电
压有效值kV
(不大于)
冲击放电电压峰值
（1.5/20μs及
1.5/40μs ）kV
（不大于）
8/20μs雷电冲击
波残压峰值电流
（不大于）
FZ-
10
10 12.7 31 45 50
心得体会
本设计从对原始资料的分析入手，确定电气主接线方案后，对主变压器和厂用变压器进行容量计算和型号选择，画出系统等值电路图、短路等值电路图，通过运算曲线法计算短路电流值，进而求得冲击电流和短路电流热效应，并根据计算结果选择和校验了主要电气设备，包括断路器、隔离开关、导线和避雷器等。

从这次的整个设计可以看出，电气主接线的确定是最关键的环节，直接影响到之后的每一步计算和设备选型。

如果主接线的方案选择得不恰当，会使得系统的短路电流特别大，无法选择轻型设备，且设备过多，增加检修的困难。

所以，电气一次设计是发电厂设计的重要组成部分，是工程建设的关键环节，对发电厂的投资、建设和运行安全可靠和生产的综合经济效益起着决定性的作用，是构成电力系统的重要环节。

本次设计采用的主接线方式充分考虑了系统的可靠性、地域的局限性以及设备的经济性，减小了短路电流值；发电机电压侧采用扩大单元接线，变压器高压侧采用全桥接线，减少了变压器等设备的数量，使配电装置布置紧凑，从而缩小了占地面积,减少了土石方的开挖量。

总体上说是一次完整的设计
参考文献
[1]【煤炭洗选工程设计规范】（GB50359-2005）；
[2]【选煤厂安全规程】（AQ1010-2005）；
[3]水利电力部西北电力设计院（弋东方）.【电力工程电气设计手册】(电气一次部分) 北
京：中国电力出版社，2005年05月
[4]王锡凡.【电气工程基础】西安交通大学出版社，2009年10月第2版
[5]刘介才.【工厂供电】[M] .北京：机械工业出版社，2009年07月第2版
[6]陈戌生.【电力工程电气设备手册】[M].电力工程电气设计手册(电气一次部分) 北京：
中国电力出版社，2005年05月
[7]【带式输送机工程设计规范】（GB50431-2008）；
[8]【自动化仪表工程施工及验收规范】（GB50093-2002）；
[9]【爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范】（GB50058）；
[10]【通用用电设备配电设计规范】（GB50055）；
[11]【工业过程测量和控制装置的电磁兼容性】（GB/T13926.2～4）
[12]牟道槐.【发电厂变电站电气部分】重庆大学出版社，2007年2月第2版。