某F煤矿地面供电系统设计毕业论文

某F煤矿地面供电系统设计毕业论文

目录

某F煤矿地面供电系统设计............................................... I 摘要................................................................... I Abstract.............................................................. II 目录................................................................ III 第一章概述.. (1)

1.1 矿井地面供电设计目的 (1)

1.2 矿井地面供电设计一般步骤 (1)

1.3 矿井供电设计原始资料 (2)

第二章全矿负荷统计 (3)

2.1 负荷计算的目的 (3)

2.2 负荷计算方法 (3)

2.3 负荷计算过程 (4)

2.4 全矿井上下合计 (12)

2.5无功补偿计算及电容器柜选择 (12)

第三章主变压器的选择 (13)

3.1 变压器的选取原则 (14)

3.2 变压器选择计算 (14)

3.3 变压器损耗计算 (15)

3.3 变压器的经济运行分析 (15)

第四章地面供电系统的接线方案 (19)

4.1地面供电系统的拟定原则 (19)

4.2地面供电系统图 (20)

第五章短路电流计算 (23)

5.1 短路电流计算的目的 (23)

5.2 短路电流计算中应计算的数值 (23)

5.3 三相短路电流计算的步骤 (23)

5.4短路电流计算过程 (24)

5.5 最大运行方式 (26)

5.6最小运行方式 (28)

第六章供电线路的选择 (29)

6.1电缆选择原则 (30)

6.2 10kV架空线的选择 (32)

6.3 35kV电缆以及架空线的选择 (34)

第七章电气设备的选择 (35)

7.1电气设备的选择原则 (35)

7.2 35kv开关柜的选择 (36)

7.3 断路器的校验 (37)

7.4 电流互感器的校验 (38)

7.5 电压互感器的选择 (38)

7.6 10kv开关柜的选择 (38)

7.7 断路器的校验 (40)

7.8 电流互感器的校验 (40)

第八章继电保护方案的初步拟定 (41)

8.1 变电所各断路器过流保护的设置与配合 (41)

8.2 QF4、QF5断路器上保护的设置与配合 (42)

8.3 各10KV低压馈出线断路器的设置与配合 (42)

8.4 10KV联络开关（QF8）的保护设置与配合。 (42)

8.5 变压器的保护设置 (43)

设计总结 (43)

致谢语 (44)

参考文献 (45)

Safety of mine supply (46)

矿山供电的安全性研究 (54)

第一章概述

在矿山的生产过程中，电力是现代化采矿工业的主要动力，在采矿实践中占有极其重要的地位。由于煤矿井下工作的特殊性，对煤矿供电提出了很高的要求，这些要求是： 1、供电可靠所谓供电可靠，就是要求供电不间断。一旦煤矿供电中断，将会给煤矿人身及财产安全带来严重威胁。《煤矿安全规程》规定：矿井应有两回路来自不同变电所的电源线路，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。 2、供电安全井下供电容易导致触电或由电火花引起的瓦斯煤尘爆炸等事故，所以，必须采取一系列技术措施，制定严格的管理制度，保证安全供电。 3、供电质量良好对煤矿供电，不但要求电能数量满足生产需要，而且要求供电电能质量良好：即频率波动围不得超过额定频率的±0.5赫兹，电压波动围不得超过额定电压的±5%。 4、供电经济煤矿供电设备耗电量很大，如果供电系统设计不合理，电器设备使用不当，会造成功率因数降低，线路损耗加大，使生产成本上升。因此，保证煤矿供电的经济性意义重大。

1.1 矿井地面供电设计目的

能对矿井供电系统有个更深入的了解，应用煤矿井下供电理论知识具体解决一些井下供电的技术问题。培养供电设计应用基本能力，并学习供电系统运行和设备维护与管理等知识。巩固和扩展知识领域，培养严肃认真的科学态度，提高独立工作的能力。

1.2 矿井地面供电设计一般步骤

1.负荷计算

2.改善功率因数装置设计

3.主变压器的台数及容量选择

4.全矿总降压变电所主接线设计

5.矿区高压配电系统设计

6.全矿供、配电系统短路电流计算

7.变电所高、低压侧设备选择

1.3 矿井供电设计原始资料

现需建设地面35/10kV矿井变电所一座，供电线路采用双回路35kV架空线。一回主供电源引自FA 110kV变电站，长度9.5km；另一备用电源线路引自FB 110kV变电站，长度2.77km。35kV母线最大短路参数Sdmax=450MVA,变电所距井下中央变电所1km.

第二章 全矿负荷统计

2.1 负荷计算的目的

为一个 煤矿企业进行供电设计，首先要解决的是企业要用多少度电，或选用多

大容量的变压器等问题，这就需要进行负荷的统计和计算，为正确地选择变压器容量与无功补偿装置、选择电气设备与导线、以及继电器保护的整定等提供技术参数。 负荷计算的目的是为了解用电情况，合理选择供配电系统的设备和元件，如导线、电缆、变压器等。负荷计算过小，则依此选用的设备和载流部分有过热的危险，轻者使线路和配电设备寿命降低，重者影响供电系统的安全运行。负荷计算偏大，则造成设备的浪费和投资的增大。为此，正确的负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。

2.2 负荷计算方法

本供电设计采用的电力负荷计算方法是需用系数法。需用系数法计算简便，对任何性质的企业负荷均适用，且计算结果基本上符合实际。公式简单，计算方便只用一个原始公式∑=N d ca P K P 就可以表征普遍的计算方法。该公式对用电设备组、车间变电站乃至一个企业变电站的负荷计算都适用。对不同性质的用电设备、不同车间或企业的需用系数值，经过几十年的统计和积累，数值比较完整和准确，查取方便，因而为我国设计部门广泛采用。

本设计采用需要系数法进行负荷计算，步骤如下： 1.用电设备组计算负荷的确定

用电设备组是由工艺性质相同需要系数相近的一些设备合并成的一组用电设备。在一个车间中可根据具体情况将用电设备分为若干组，在分别计算各用电设备组的计算负荷。其计算公式为：

∑=N d ca P K P kW （2-1） ϕtan ca ca P Q = kvar （2-2） 2

2ca

ca ca Q P S +=

kVA （2-3）

式中

ca

P 、

ca

Q 、

ca

S ——该用电设备组的有功、无功、视在功率计算负荷；