青山煤矿35KV变电所设计

中国矿业大学本科毕业设计

（2015 届）

题目青山煤矿35KV变电所设计系别机电动力与信息工程

专业电气工程及其自动化

年级电气一班

学生姓名***

指导教师***

2015年5月12日

青山煤矿35KV变电所设计毕业设计共 44 页

图纸共 1 张

完成日期:2015年5月12日答辩日期:2015年5月22日

本文详细介绍了青山煤矿地面35kV变电所的设计。文中对该变电所的负荷计算与变压器的选择、供电系统的拟定与短路计算、变电所电器设备的选择、继电保护方案的拟定与整定以及变电所的防雷与接地皆有详细的说明。特别对主接线的选择,变压器的选择,还有一些电气设备如断路器、电流互感器、电压互感器等的选择和校验作了详细的说明和分析。其中还对变电所的主接线，平面布置，高低压侧的一些保护装置等通过CAD制图直观的展现出来。

本次设计的内容紧密结合实际，通过查找大量相关资料，设计出符合当前要求的变电所。设计中除采用了一些固定方式的保护和常规保护，通过电力监控综合自动化系统，可以使变电站内值班人员或调度中心的人员及时掌握变电所的运行情况，直接对设备进行操作，及时了解故障情况，并迅速进行处理，达到供电系统的管理科学化、规范化、并且还可以做到与其他自动化系统互换数据，充分发挥整体优势，进行全系统的信息综合管理。

在本次设计中，得到了学校老师、同学的耐心指导和大量帮助，在此对他们表示衷心的感谢和崇高的敬意。

关键词: 功率因数、短路计算、继电保护

前言 (1)

1 负荷计算与变压器选择 (2)

1.1计算负荷定义 (2)

1.1.1 计算负荷目的 (2)

1.1.2 计算负荷方法 (2)

1.2 矿井用电负荷计算 (2)

1.3 功率因数的补偿 (6)

1.4 主变压器的选择 (8)

1.4.1 变压器台数选定原则 (8)

1.4.2 变压器容量选择原则 (8)

1.4.3 6kV/380v变压器的选择 (9)

2供电系统的确定与短路计算 (11)

2.1 主接线的设计原则和要求 (11)

2.1.1 主接线 (12)

2.1.2 桥形接线 (12)

2.1.3 单母线分段接线 (13)

2.2 短路电流的分类与计算方法 (14)

2.2.1 短路的原因 (14)

2.2.2 短路的种类 (14)

2.2.3 短路的危害 (14)

2.2.4 短路电流计算的目的 (14)

2.3 短路电流计算 (15)

2.3.1 计算各元件的电抗标幺值 (17)

2.3.2 短路电流计算 (18)

3电气设备的选择 (21)

3.1 电气设备选择的一般条件 (21)

3.1.1 电气设备选择的一般原则 (21)

3.1.2 电气设备选择的技术条件 (21)

3.1.3 环境条件 (23)

3.2 各种电气设备的选择 (24)

3.2.1 断路器的选择 (24)

3.2.2 隔离开关的选择 (24)

3.2.3 电流互感器的选择与校验 (24)

3.2.4 电压互感器的选择 (24)

3.2.5 配电所高压开关柜的选择 (24)

3.3 母线的选择及校验 (25)

3.3.1 35kv架空线、母线的选择 (25)

3.3.2 6kV母线的选择 (25)

4继电保护方案及整定 (27)

4.1 概述 (27)

4.2 继电保护的优化配置及整定原则 (28)

4.3 供电系统继电保护配置情况 (28)

4.4 35kv进线保护 (29)

4.4.1 电流速断保护的整定计算 (29)

4.4.2 过流保护的整定计算 (30)

4.4.3 35kv进线开关保护 (31)

4.5 主变器保护 (31)

4.5.1 主变过流保护 (31)

4.5.2 主变过负荷保护 (31)

4.6 6kV母联保护 (32)

4.7 6kV出线保护 (32)

5变电所防雷保护及接地 (33)

5.1 变电所的防雷 (33)

5.1.1 变电所的防雷设计原则 (33)

5.1.2 变电所的防雷措施 (33)

5.1.3 变电所主要防雷设备 (34)

5.2 变电所的接地设计 (36)

5.2.1 设计原则 (37)

5.2.2 简单接地设计 (37)

总结 (38)

致谢 (39)

参考文献 (40)

前言

毕业设计主要考察了我们四年来对理论知识的掌握程度，以及对专业技术的实际应用能力。通过作毕业设计，可以很好地衡量我们独立思考、认真分析、理论应用以及现场实际操作能力。

本设计是为煤矿35kV供电系统而进行的设计，目的是建立35kV变电所，为煤矿提供可靠的用电。

整个设计包括了35kV变电所设计的所有内容。同时考虑到煤矿供电系统的特点，对变电站的负荷进行了分组，达到合理、经济的目的；同时对功率因数进行补偿，使其达到0.9以上。通过短路电流计算，确定了系统主接线及运行方式，同时对校验电气设备、继电保护整定、采取限流措施等提供了依据。在选择电气设备时，考虑了变电站的室内外结构和布置、操作方便等问题。继电保护装置保证了被保护设备或线路发生故障时，保护装置迅速动作，有选择地将故障切除。考虑到电器设备可能的漏电现象，对变电站进行了保护接地的设计，满足了接触电压和跨步电压的要求，保证了人身安全。为防止变电所遭到雷击，还进行了防雷保护。采用了避雷器、避雷针、避雷线等保护措施，保证了安全。

通过以上的设计，基本构成了煤矿35kV变电所的设计，满足了生产和生活的需要，达到了安全用电的要求，同时兼顾了可行性、经济性的原则。

一些具体的数据分析和计算方法，在本设计中也会给出详细的说明，为今后的变电站设计也提供了一定的依据。根据这些数据而选用的电气设备也具有参考的价值。

由于我自己能力有限，在设计中难免会出现这样或那样地错误和不妥之处，恳请各位老师能够批评指正。