第一章是概述
1.1矿山供电的基本要求
1.1.1供电可靠
供电可靠就是要求不间断供电。供电中断时不仅会影响矿井的原煤产量，而且可能损坏设备，甚至发生人身事故和造成矿井的破坏。例如煤矿井下的空气中含有瓦斯气体，并且有水不断涌出，突然停电，将会使排水和通风设备停止运转，可能造成水淹矿井，工作人员窒息死亡或引起瓦斯、煤尘爆炸，危及矿井和人身安全。因此，对煤矿中的重要用电设备，要求采用两个独立电源的双回路或环式供电方式，两路电源线路互为备用，当一路电源线路故障或停电检修时，则由另一路电源线路继续供电，以保证供电的可靠性。
1.1.2供电安全
供电安全具有两个方面的意义，即防止人身触电和防止由于电气设备的损坏和故障引起的电气火灾及瓦斯、煤尘爆炸事故。
煤矿井下空间狭小、潮湿阴暗，井下电气设备的受潮和机械损伤容易发生人身触电事故；供电线路和用电设备的损伤和故障产生的电气火花，会造成火灾或瓦斯、煤尘爆炸事故。因此，为了避免事故的发生，在煤矿供电工作中，应按照有关规定，采取防爆、防触电、过负荷及过流保护等一系列技术措施和管理制度，消除各种不安全因素，确保供电的安全。
1.1.3保证供电质量
衡量供电质量高低的技术指标是频率的稳定性和电压的偏移。交流电的频率对交流电动机的性能有着直接的影响，频率的变动会影响交流电动机的转速。按照《电力工业技术管理法规》规定，对于额定频率为50Hz的工业用交流电，其频率相对于额定值的偏差不允许超过±0.2-±0.5Hz，即为额定频率的±0.4-±1％。
电压偏移是衡量供电质量的又一重要指标。所谓电压偏移，是指用电设备在运行中，实际的端电压与其额定电压的偏差。用电设备对—定范围内的电压偏移具行适应能力，但随着电压偏移的增大，用电设备的性能将会恶化，严重
时会造成设备的损坏。例如，白炽灯在超过额定电压5％的电压下工作时．其工作寿命将缩短一半；因此．我国对用电设备电压偏移的允许值做了具体的规定，例如电动机的电压偏移不允许超过其额定电压的±5％，白炽灯的电压偏移不允许越过其额定值的+3％和-2.5％。
1.1.4技术经济合理
技术经济合理是指在满足上述三项要求的前提下，使供电系统的投资和运行达到最佳的经济效益。供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。
此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。
1.2设计原则
按照国家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》、GB 50059-92《35～110kV变电所设计规范》、GB50053-94 《10kv及以下设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定，进行矿山供电设计必须遵循以下原则：
1、遵守规程、执行政策
必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。
2、安全可靠、先进合理
应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。
3、近期为主、考虑发展
应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。
4、全局出发、统筹兼顾
按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。矿山供电设计是整个煤矿设计中的重要组成部分。矿山供电设计的质量直接影响到煤矿的生产及发展。作为从事矿山供电工作的人员，有必要了解和掌
握矿山供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。
1.3内容及步骤
全矿总降压变电所及配电系统设计，是根据各个部门负荷数量和性质及其对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。
1、负荷计算
全矿总降压变电所的负荷计算，是在各部门负荷计算的基础上进行的。考虑变电所变压器的功率损耗，从而求出全矿总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、显示计算结果。
2、一次系统图
跟据负荷类别及对供电可靠性的要求进行负荷计算，绘制一次系统图，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠又要灵活经济，安装容易维修方便。
3、电容补偿
按负荷计算求出总降压变电所的功率因数，通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功功率。由手册或产品样本选用所需无功功率补偿柜的规格和数量。
4、变压器选择及变电所布置
根据电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全矿计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器型号及全矿供电平面图。
5、短路电流计算
矿山用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限大容量系统供电进行短路计算。求出各短路点的三相短路电流及相应有关参数。
6、高、低压设备选择及校验
参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择高、低压配电设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和力稳定检验，并列表表示。
7、导线、电缆的选择
为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，进行导线和电缆截面选择时必须满足发热条件：
导线和电缆(包括母线)在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。
8、整定及二次保护
为了监视、控制和保证安全可靠运行，各用电设备，皆需设置相应的控制、信号、检测和继电器保护装置。并对保护装置做出整定计算.
第2章:负荷分析和主变压器的选择
2.1 负荷分析
2.1.1负荷分类及定义
1. 一级负荷：中断供电将造成人身伤亡或重大设计损坏，且难以挽回，带来极大的政治、经济损失者属于一级负荷。一级负荷要求有两个独立电源供电。
2. 二级负荷：中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱，且较长时间才能修复或大量产品报废，重要产品大量减产，属于二级负荷。二级负荷应由两回线供电。但当两回线路有困难时（如边远地区），允许有一回专用架空线路供电。
3. 三级负荷：不属于一级和二级的一般电力负荷。三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。
煤矿变电所负责向整个矿区供电，在煤矿上除了家属区及一些辅助设备以外,大部分是井下用电，例如：提升机,排水泵等等，若煤矿变电所一旦停电就可能造成人身死亡，所以应属一级负荷。采用两个独立回路供电.
2.1.2本系统的负荷计算
1.定义
（1）、计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。
（2）、平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常
选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班）的平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。
2.负荷计算的方法
负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。
本设计将采用需要系数法予以确定。
所用公式有：
(1)、单组用电设备的计算负荷
单组用电设备的计算负荷应按下式计算:
式中
P ca 、Q ca 、S ca -----该组用电设备的有功、无功、视在功率计算值,kw 、kvar 、kVA
-----该组用电设备额定容量之和,kw
,-----该组用电设备的需用系数和加权平均功率因数
------与相对应的正切值
该组用电设备的负荷电流按下式计算:
式中 I ca -----该组用电设备的总负荷电流,A
U N ------电网的额定电压,kv
(2)、变电所总计算负荷
将变电所各组用电设备的计算负荷相加,再乘以组间最大负荷的同时系数,即可求出变电所的总计算负荷.
式中
-----变电所负荷的总有功、无功、视在功率计算值，kw 、kvar 、kVA
-----变电所各组用电设备的有功、无功功率计算值之和, kw 、kvar
-----各组用电设备最大负荷不可能同时出现的组间最大负荷同时系数,组数越多其值越小,本设计取Ksp=0.9,Ksq=0.95
变电所的功率因数为
3. 负荷计算结果 见表2-1
2.2无功功率的补偿
根据《全国供用电规则》的规定:高压供电的工业用户功率因数应该在0.90以上.,所以当变电所的功率因数低于0.9时,应采取人工补偿措施,补偿后的功率因数应不低于0.95.目前35kv变电所一般是采用在6kv母线上装设并联电容器的进行集中补偿的方法,来提高变电所的功率因数。
1、电容器补偿容量的计算
电容器的无功补偿容量为：
式中 -----补偿前功率因数角的正切值
-------补偿后应达到的功率因数角的正切值
2、电容器（柜）台数的确定
无功补偿所需电容器总台数N为
式中 -------单台电容器柜的额定容量，kvar
--------电容器的实际工作电压，kV
----------电容器的额定电压，kV
确定电容器的总台数时，应选取不小于计算值N的整数。
3、补偿后的实际功率因数
因为电容器的台数选择与计算值不同，所以应计算补偿后的实际功率因数。
电容器的实际补偿容量为：
-------电容器的实际补偿容量，kvar
式中 Q
ca
N--------所选电容器的实际台数
补偿后变电所负荷的总无功功率为
补偿后变电所的负荷总容量
补偿后的功率因数
式中
、、 ----补偿后变电所负荷的总无功功率、总容量和功率因数，kvar、kVA 、-----补偿前变电所负荷的用功功率、无功功率的计算值，kW、
kvar
2.3 主变压器的选择
1、主变压器台数的确定
具有一级负荷的变电所，应满足用电负荷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两台，当其中一台停运时，另一台应能保证安全及原煤生产用电，并不得少于全矿负荷的80%，根据实际情况的需要在本设计中选择了两台主变压器，采用一台工作一台带电备用的运行形式。
2、变电所主变压器容量的确定
本变电所选择的两台变压器，一台工作一台备用，则变压器的容量应该按下式计算：
主变压器型号的选择应尽量考虑采用低损耗、高效率的变压器。根据实际情况
-20000/35的变压器。
本设计选择了两台型号为SFL
7
变电所电气主接线形式的设计
这是变电所设计的一个重要环节，主接线是否合理,对变电所设备选择和布置,运行的灵活性、安全性、可靠性和经济性,以及继电保护和控制方式都有密切关系，要遵守变电所设计的五个原则，第一、考虑变电所在电力系统的地位和作用。第二、考虑近期和远期的发展规模。第三、考虑用电负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响。第四、考虑主变台数对主接线的影响。第五、考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响
下面就是设计的正文内容：需要的朋友可以借鉴：
第3章电气主接线的设计
3.1 电气主接线的概述
变电所主接线(一次接线)表示变电所接受、变换和分配电能的路径。它由各种电力设备(隔离开关、避雷器、断路器、互感器、变压器等)及其连接线组成。通常用单线图表示。
主接线是否合理,对变电所设备选择和布置,运行的灵活性、安全性、可靠性和经济性,以及继电保护和控制方式都有密切关系.它是供电设计中的重要环节. 在图上所有电器均以新的国家标准图形符号表示，按它们的正常状态画出。所谓正常状态，就是电器所处的电路中既无电压，也无外力作用的状态。对于图中的断路器和隔离开关，是画出它们的断开位置。在图上高压设备均以
标准图形符号代表，一般在主接线路图上只标出设备的图形符号，在主接线的施工图上，除画出代表设备的图形符号外，还应在图形符号旁边写明设备的型号与规范。从主接线图上我们可了解变电所设备的电压、电流的流向、设备的型号和数量、变电所的规模及设备间的连接方式等，因此，主接线图是变电所的最主要的图纸之一。
3.2 电气主接线的设计原则和要求
3.2.1 电气主接线的设计原则
(1) 考虑变电所在电力系统的地位和作用
变电所在电力系统的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电所不管
是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。
(2) 考虑近期和远期的发展规模
变电所主接线设计应根据五到十年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小及分布负荷增长速度和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式以及所连接电源数和出线回数。
(3) 考虑用电负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响
对一级用电负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级用电负荷不间断供电；对二级用电负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级用电负荷供电，三级用电负荷一般只需一个电源供电。
(4)考虑主变台数对主接线的影响
变电所主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将会产生直接的影响。通常对大型变电所，由于其传输容量大，对供电可靠性要求高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电所，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性的要求低。
(5)考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响
发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而
有所不同，例如，当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时否允切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。
3.2.2 电气主接线设计的基本要求
变电所的电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位，变电所的规
划容量、负荷性质、线路、变压器连接总数、设备特点等条件确定。并应综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。
(1)可靠实用
所为可靠性是指主接线能可靠的工作，以保证对用户不间断的供电。衡量可靠性的客观标准是运行实践。经过长期运行实践的考验，对以往所采用的主接线经过优选，现今采用主接线的类型并不多。主接线的可靠性是它的各组成元件，包括一、二次部分在运行中可靠性的综合。因此，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。同时，可靠性不是绝对的，而是相对的。一种主接线对某些变电所是可靠的，而对另一些变电所可能是不可靠的。
(2)运行灵活
主接线运行方式灵活，利用最少的切换操作，达到不同的供电方式。根据用电负荷大小，应作到灵活的投入和切除变压器。检修时，可以方便的停运变压器、断路器、母线等电气设备，不影响工厂重要负荷的用电。
(3)简单经济
在满足供电可靠性的前提下，尽量选用简单的接线。接线简单，既节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备，使节点少、事故和检修机率少；又要考虑单位的经济能力。经济合理地选用主变压器型号、容量、数量，减少二次降压用电，达到减少电能损失之目的。
(4) 操作方便
主接线操作简便与否，视主接线各回路是否按一条回路配置一台断路器的原则，符合这一原则，不仅操作简便、二次接线简单、扩建也方便，而且一条回路发生故障时不影响非故障回路供电。
(5) 便于发展
设计主接线时，要为布置配电装置提供条件，尽量减少占地面积。但是还应考虑工厂企业的发展，有的用户第一期工程往往只上一台变压器，经3~5年后，需建设第二台主变压器，变电所布局、基建一般都是根据主接线的规模确定的。因此，选择主接线方案时，应留有发展余地。扩建时可以很容易地从初期接线过度到最终接线。
3.3 电气主接线方案的比较
对于电源进线电压为35KV及以上的大中型工矿企业，通常是先经工厂总降压变电所降为6—10KV的高压配电电压，然后经车间变电所，降为一般低压设备所需的电压。
总降压变电所主结线图表示工厂接受和分配电能的路径，由各种电力设备（变压器、避雷器、断路器、互感器、隔离开关等）及其连接线组成，通常用单线表示。
主结线对变电所设备选择和布置，运行的可靠性和经济性，继电保护和控制方式都有密切关系，是供电设计中的重要环节。
1.一次侧采用内桥式结线，二次侧采用单母线分段的总降压变电所，这种主结线，其一次侧的断路器跨接在两路电源线之间，犹如一座桥梁，而处在线路断路器的内侧，靠近变压器，因此称为内桥式结线。这种主结线的运行灵活性较好，供电可靠性较高，适用于一、二级负荷工厂。这种内桥式结线多用于电源线路较长因而发生故障和停电检修的机会较多、并且变电所的变压器不需要经常切换的总降压变电所。
2.一次侧采用外桥式结线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所，这种主结线，其一次侧的高压断路器也跨接在两路电源进线之间，但处在线路断路器的外侧，靠近电源方向，因此称为外桥式结线。这种主结线的运行灵活性也较好，供电可靠性同样较高，适用于一、二级负荷的工厂。但与内桥式结线适用的场合有所不同。这种外桥式适用于电源线路较短而变电所负荷变动较大、适用经济运行需经常切换的总降压变电所。当一次电源电网采用环行结线时，也宜于采用这种结线，使环行电网的穿越功率不通过进线断路器，这对改善线路断路器的工作及其继电保护的整定都极为有利。
3、一、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所，这种主结线图
有上述两种桥式结线的运行灵活性的优点，但所用高压开关设备较多，
可供一、二级负荷，适用于一、二次侧进出线较多的总降压变电所
4、一、二次侧均采用双母线的总降压变电所主电路图采用双母线结线较之采用单母线结线，供电可靠性和运行灵活性大大提高，但开关设备也大大增加，从而大大增加了初投资，所以双母线结线在工厂电力系统在工厂变电所中很少运用主要用与电力系统的枢纽变电所。
本次设计的煤矿是连续运行，负荷变动较小，电源进线较短（4.5km）,主变压器不需要经常切换，另外再考虑到今后的长远发展。本设计一次侧采用全桥接线，二次侧采用单母线分段接线。
现在开始到短路电流的计算
这部分主要包括短路形成的原因，短路的危害、短路的类型和短路电流计算的目的和方法
本设计采用标幺制法计算短路电流
第4章：短路电流的计算
4.1 短路电流计算的一般概述
电气设备或导体发生短路故障时通过的电流为短路电流。在工矿企业供电系
统的设计和运行中，不仅要考虑到正常工作状态，而且还要考虑到发生故障
所造成的不正常状态。根据电力系统多年的实际运行经验，破坏供电系统正
常运行的故障一般最常见的是各种短路。所谓短路是指相与相之间的短接，
或在中性点接地系统中一相或几相与大地相接（接地），以及三相四线制系
统中相线与中线短接。当发生短路时，短路回路的阻抗很小，于是在短路回
路中将流通很大的短路电流（几千甚至几十万安），电源的电压完全降落在
短路回路中。
4.1.1 短路的原因
发生短路的主要原因是由于电力系统的绝缘被破坏。在大多数情况下，绝缘的破坏多数是由于未及时发现和未及时消除设备中的缺陷，以及设计、安装和运行维护不当所，例如：过电压、直接雷击、绝缘材料的陈旧、绝缘配合不好、机械损坏等，运行人员的错误操作，如带负荷拉开隔离开关，或者检修后未拆
接地线就接通断路器；在长期过负荷元件中，由于电流过大，载流导体的温度升高到不能容许的程度，使绝缘加速老化或破坏；在小接地电流系统中未及时或消除一相接地的不正常工作状态，此时，其它两相对地电压升高倍，造成绝缘损坏；在某些化工厂或沿海地区空气污秽，含有损坏绝缘的气体或固体物质，如不加强绝缘，经常进行维护检修或者采取其他特殊防护措施等，都很容易造成短路。此外，在电力系统中，某些事故也可能直接导致短路，如杆塔塌导线断线等。动物或飞禽跨接载流导体也会造成短路事故。
4.1.2 短路的危害
短路电流所产生的电动力能形成很大的破坏应力，如果导体和它们的支架不够坚固，则可能遭到严重破坏。短路电流越大，通过的时间越长，对故障元件破坏的程度也越大。由于短路电流很大，即使通过的时间很短，也会使短路电流所经过的元件和导体收起不能容许的发热，从而破坏绝缘甚至使载流部分退火、变形或烧毁。既然发生短路时流通很大的短路电流（超过额定电流许多倍），这样大的短路电流一旦流经电气设备的载流导体，必然要产生很大的电动力和热的破坏作用，随着发生短路地点和持续时间的长短，其破坏作用可能局限于一小部分，也可能影响整个系统。
4.1.3 短路的类型
三相系统中短路的基本类型有：三相短路、两相短路、单相短路（单相接地短路）和两相接地短路。除了上述各种短路以外，变压器或电机还可能发生一相绕组匝间或层间短路等。根据运行经验统计，最常见的是单相接地短路，约占故障总数的60%，两相短路约占15%，两相接地短路约占20%，三相短路约占5%。三相短路虽少，但不能不考虑，因为它毕竟有发生的可能，并且对系统的稳定运行有着十分不利的影响。单相短路虽然机会多短路电流也大，但可以人为的减小单相短路电流数值，使单相短路电流最大可能值不超过三相短路电流的最大值。这就使全部电气设备可以只根据三相或两相短路电流来选择，况且三相短路又是不对称短路的计算基础，尤其是工业企业供电系统中大接地电流系统又很少，因此应该掌握交流三相短路电流的计算。
4.2短路电流计算的目的和方法
短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护
高低压电气设备的选择
电气设备应该按正常条件选择然后按短路条件校验，主要校验的是热稳定性和动稳定性，校验公式建议看下刘介才老师的《工矿企业供电》
第5章：电气设备的选择与校验
5.1 高压电器设备选择的一般原则
为了保障高压电气设备的可靠运行，高压电气设备选择与校验的一般条件有：按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择；按短路条件包括动稳定、热稳定校验；按环境工作条件如温度、湿度、海拔等选择。
注：表中“√”为选择项目，“○”为校验项目。
一、按正常工作条件选择高压电气设备
（一）额定电压和最高工作电压
高压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，常高于电网的额
定电压，故所选电气设备允许最高工作电压U
N 不得低于所接电网的最高运行电
压。一般电气设备允许的最高工作电压可达1.1~1.15U
N
，而实际电网的最高
运行电压U
N.W 一般不超过1.1U
N
，因此在选择电气设备时，一般可按照电气设备
的额定电压U
N 不低于装置地点电网额定电压U
N.W
的条件选择，即
U N ≥U
N.W
（二）额定电流
电气设备的额定电流I
N
是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许通过
电流。I
N
应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Imax，即
I N ≥I
max
计算时有以下几个应注意的问题：
（1）由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的I
max
为发电机、调相机或变压器的额定电流的1.5倍；
（2）若变压器有过负荷运行可能时， I
max
应按过负荷确定（1.3~2倍变压器额定电流）；
（3）母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的I
max
；
（4）出线回路的I
max
除考虑正常负荷电流（包括线路损耗）外，还应考虑事故时由其它回路转移过来的负荷。
（三）按环境工作条件校验
在选择电气设备时，还应考虑电气设备安装地点的环境(尤须注意小环境)条件，当气温、风速、温度、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电气设备使用条件时，应采取措施。例如:当地区海拔超过制造部门的规定值时，由于大气压力、空气密度和湿度相应减少，使空气间隙和外绝缘的放电特性下降，一般当海拔在1000~3500m范围内，若海拔比厂家规定值每升高l00m，则电气设备允许最高工作电压要下降1%。当最高工作电压不能满足要求时，应采用高原型电气设备，或采用外绝缘提高一级的产品。对于110kV 及以下电气设备，由于外绝缘裕度较大，可在海拔2000m以下使用。
当污秽等级超过使用规定时，可选用有利于防污的电瓷产品，当经济上合理时可采用屋内配电装置。
当周围环境温度θ
和电气设备额定环境温度不等时，其长期允许工作电流应乘以修正系数K，即
我国目前生产的电气设备使用的额定环境温度θ
N
=40℃。如周围环境温度θ0
高于40℃(但低于60℃)时，其允许电流一般可按每增高1℃，额定电流减少
1.8%进行修正，当环境温度低于40℃时，环境温度每降低1℃，额定电流可增加
0.5%，但其最大电流不得超过额定电流的20%。
二、按短路条件校验
（一）短路热稳定校验
短路电流通过电气设备时，电气设备各部件温度(或发热效应)应不超过允许值。满足热稳定的条件为
式中 I
t
—由生产厂给出的电气设备在时间t秒内的热稳定电流。
I ∞—短路稳态电流值。 t—与I
t
相对应的时间。
t
dz
—短路电流热效应等值计算时间。
（二）电动力稳定校验
电动力稳定是电气设备承受短路电流机械效应的能力，也称动稳定。满足动稳定的条件为
或
式中 i
ch 、I
ch
—短路冲击电流幅值及其有效值；
i es 、I
es
——电气设备允许通过的动稳定电流的幅值及其有效值。
下列几种情况可不校验热稳定或动稳定：
（1）用熔断器保护的电器，其热稳定由熔断时间保证，故可不校验热稳定。
（2）采用限流熔断器保护的设备，可不校验动稳定。
（3）装设在电压互感器回路中的裸导体和电气设备可不校验动、热稳定。
5.2 电气设备的选择和校验
1、断路器
高压断路器是变电所主要电气设备之一，其选择的好坏，不但直接影响变电所的正常状态下运行，而且也影响在故障条件下是否能可靠地分断。断路器的选择根据额定电压、额定电流、装置种类、构造型式、开断电流或开断容量
各技术参数，并且进行动稳定和热稳定校验。
①按额定电压选择
断路器的额定电压，应不小于所在电网的额定电压，即
U N ≥ U
N.W
式中 U
N
—断路器的额定电压，KV；
U
N.W
—电网的额定电压，KV。
②按额定电流选择
断路器的额定电流I
N
应不小于回路的持续工作电流，即
I N ≥ I
ca
式中 I
N
—断路器额定电流，A；
I
ca
—回路持续工作电流，A。
③按配电装置种类选择
装置的种类指断路器安装的场所。装设在屋内的应选屋内型，装设在屋外的，应选屋外型。
④按构造型式选择
在相同技术参数的条件下，有各种型式的断路器，如多油断路器、少油断路器、空气断路器、六氟化硫断路器等。要根据配电装置的工作条件和要求，结合各断路器的特点来选用。
少油断路器的特点是油量少、重量轻，不用采取特殊的防火防爆措施。且其尺寸小、占地面积小，造价低。因此，凡是在技术上能满足要求的场合应优先采用。但少油断路器由于油量少，在低温下易于凝冻，故不适宜严寒地区低温下运行。也不适于多次重合的场合。
空气断路器是无油不会起火，而且其动作速度快，断路时间短，断流容量大，适用于多次重合的场合。但是，其结构复杂，附有一套压缩空气装置，价值高。因此，只在要求动作速度快，多次重合的情况下，才选用空气断路器。
六氟化硫断路器的特点灭弧性能好，在密封不好的情况下，在断路器周围环境中易于沉积SF6气体，并需进行充气。
在设计时，具体问题要具体分析，根据上述条件，选用技术上合理而又经济的断路器为宜。
2、隔离开关
隔离开关应按其额定电压、额定电流及使用的环境条件选择出合适的规格和型号，然后按短路电流的动、热稳定性进行校验。
按环境条件选择隔离开关时，可根据安装地点和环境选择户内式、户外式、普通型或防污型等类型，防污型用于污染比较严重的地方。隔离开关按构造可分为三柱式、双柱式和V型结构，工况企业35KV变电所户外多选用V型结构。此外，隔离开关还有带接地刀闸和不带接地刀闸两种，带接地刀闸的一般用于变电所进线。在选择隔离开关的同时还必须选择配套的操作机构。
隔离开关的选择，除了不校验开断能力外，其余与断路器的选择相同，因为隔离开关与断路器串联在回路中，网络出现短路故障时，对隔离开关的影响完全取决于断路器的开断时间，故计算数据与断路器选择时的计算数据完全相同。
3、电流互感器
根据使用环境和安装条件确定电流互感器的类型，然后按正常工作条件及短路参数确定其规格。选择步骤如下：
（1）额定电压的选择
电流互感器的额定电压应大于或等于电网的额定电压，同断路器额定电压的选择。
（2）一次额定电流的选择
电流互感器原边额定电流I
1N 应大于等于1.2~1.5倍最大长时工作电流I
ca
，
即
I 1N >(1.2~1.5)I
ca
(3)、确定准确等级
电流互感器的准确度级别有0.2，0.5,1.0，3.0，10等级。测量和计量仪表使用的电流互感器为0.2级，只为电流、电压测量用的电流互感器允许使用1.0级，对非重要的测量允许使用3.0级。
（4）动稳定校验
电流互感器满足动稳定的条件是
式中 K
es
----动稳定倍数，由产品目录查出；
i
-----三相短路冲击电流，Ka
im
（5）热稳定校验
电流互感器满足热稳定的条件是
---对应于t的热稳定倍数，由产品目录查出；
式中 K
ts
t-----给定的热稳定时间，一般为1s；
---三项稳态短路电流有效值，A；
I
ss
t
----短路电流的家乡作用时间，s。
f
4、母线
（1）母线材料及形状的选择
母线材料一般采用铝导体，对于35kv及以上的户外母线常采用钢芯铝导线，而6kv及以下的母线一般采用矩形母线。
（2）母线截面的选择
1）按最大长时工作电流选择
母线的长时允许电流应大于或等于通过母线的最大长时工作电流，即—母线的长时允许电流，A
式中 I
p
I
---通过母线的最大长时工作电流，A
ca
----温度校正系数。
K
so
2）按短路热稳定条件校验
式中 A
---母线的最小热稳定截面，mm2
min
-----通过母线的最大三相短路电流稳定值，A;
I
SS
K
----集肤效应系数
sk
C------导体的热稳定系数
3）母线的动稳定校验
三相短路时，位于同一平面的三相平行母线中产生的最大电动力为
式中 F---三相短路时，作用在母线一个跨距上的最大电动力，N ---三相短路电流的冲击值，A
L-----母线跨距，cm
a------两母线间中心线间的距离，cm
Ks-----母线的形状系数
5、支柱绝缘子
主要用来支持导线和杆塔绝缘。目前种类很多，主要有悬式绝缘子，针式绝缘子，蝴蝶型绝缘子，拉紧绝缘子，支柱绝缘子，钢化玻璃绝缘子，陶瓷横担，钢化玻璃横担，各类电气设备进出线套管，以及穿墙套管等。
选高压支柱式绝缘子：
户外支柱： ZS ——实心棒型支柱
ZSX——悬挂式棒式支柱
ZSW——耐污型棒式支柱
户内支柱：ZN——户内内胶装支柱瓷绝缘子
ZL——户内联合胶装
Z ——户内外胶装
A，B，C，D——机械破坏等级
Y——圆柱底座
T——椭圆形底座
F——方形
户外选 ZSW—35/4
户内选 ZL—35/4 Y
6、高压开关柜的选择
（1）、高压开关柜型号的选择
高压开关柜按安装地点和使用环境分，可分为户内型、户外型、普通型、封闭型、矿用一般型和矿用防爆型等类型。按电器元件在高压开关柜内的安装方式不同可分为固定式和移开式两种。按开关柜的安装方式和维护小球分，又分为靠墙或不靠墙安装，单面或双面维护。
在高压开关柜中大都装设少油断路器，对于频繁通断或短路故障较多的线路，要选中装有真空断路器的开关柜。选择高压开关柜的时候还应考虑其操作机构，手动式用于小型变电所，电磁式用于大、中型变电所。
（2）、高压开关柜一次电路方案的确定
选择高压开关柜的一次电路方案时，应考虑以下几个因素：
[目录] 前言 第一篇任务书 一、设计要求 二、原始资料 三、设计任务 四、设计成果 第二篇说明书 第一章概述 第二章主接线设计方案 第三章主变台数和容量的选择 第四章所变的选择和所用电的设计 第五章短路电流计算 第六章导体及电气设备的选择. 第三篇计算书 一、主变容量的计算 二、短路电流计算 参考资料
第一篇任务书 一、设计要求 1、建立工程设计的正确观点，掌握电力系统设计基本原则和方法。 2、培养独立思考、解决问题的能力。 3、学习使用工程设计手册和其他参考书的能力，学习撰写工程设计说明书。 二、原始资料 1、某国营企业为保证供电需求，要求设计一座35KV降压变电所，以10KV电缆给各车间供电，一次设计并建成。 2、距本变电所6Km处有一系统变电所，由该变电所用35KV双回路架空线路向待定设计的变电所供电，在最大运行方式下，待设计的变电所高压母线上的短路功率为1000MVA 。 3、待设计的变电所10KV无电源，考虑以后装设的组电容器，提高功率因素，故要求预留两个间隔。 4、本变电所10KV母线到各个车间均用电缆供电，其中一车间和二车间为一类负荷，其余为二类负荷，Tmax=4000h ，各馈线负荷如表1—1
5、所用电的主要负荷见表1—2
6、环境条件 1）当地最热月平均最高温度29.9°c，极端最低温度-5.9°c，最热月地面0.8m 处土壤平均26.7°c ，电缆出线净距100mm。 2）当地海拔高度507.4m。雷暴日数36.9日/年：无空气污染，变电所地处在 P≤500m·Ω的黄土上。 三、设计任务 1、设计本变电所的主电路，论证设计方案是最佳方案，选址主变压器的容量和台数。 2、设计本变电所的自用电路，选择自用变压器的容量和台数。 3、计算短路电流。 4、选择导体及电气设备。 四、设计成果 1、设计说明书和计算书各一份 2、主电路和所用电路图各一份 第二篇说明书 第一章概述 一、设计依据 根据设计任务书给出的条件。 二、设计原则
前言 本设计是为煤矿35kV供电系统而进行的设计。目的是建立35kV变电站，为煤矿提供可靠的用电。 整个设计包括了35kV变电站设计的所有内容。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。 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，恳请老师能够批评指正。
1 概述 本设计的矿变电所位于山西省境内，是一个终端变电所，只供煤矿用电，设计的电压等级为35/6kV。35kV线路为双回路进线，其中一线是从3公里外经过架空线路引接而来的是主要的电源来源，另一线是通过架空线路引接而来。系统最大运行方式阻抗X*=0.4193；系统最小运行方式阻抗X*=0.7389。所用电由负荷端引出，经动力变压器提供，采用单母分段原则。 1.1 电源 1. 供电电压等级：35kV 2．离矿井地面变电所的距离：4km 3. 系统电抗 最大运行方式：* X=0.4193 x min X=0.7389 最小运行方式：* x m ax 4．输电方式：架空线双回路 5．出线过流保护动作时间：3秒 6．电费收取方法：两部电价制，固定部分按最高负荷收费，每千瓦6元。
摘要 变电站是改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。按规模大小不同，称为变电所、配电室等。 随着现代工业的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供电的安全性、可靠性和稳定性。然而电网的安全性、可靠性和稳定性往往取决于变电站的设计和配置。出于对这几方面的综合考虑，本论文设计了一个35kV的降压变电站。 本次设计首先对负荷进行了分析与计算，根据负荷的大小选取主变压器型号，然后根据主接线的经济可靠、运行灵活的要求，为各电压等级选择接线方式，在技术和经济方面进行比较，灵活选取最优的接线方式。设计中还进行了短路电流的计算与高压设备的选择与校验，如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器、电压互感器、电流互感器等。此外设计还进行了防雷保护的计算与整定来保障整个系统的安全运行。 关键词：35kV变电站，变压器，防雷保护
Abstract The substation is a place to change voltage. In order to make the electric energy transport from the power plants to distant places, the voltage must be taken rise to become high voltage, and then according to the users’demand, the voltage should be reduced correspondingly. Above the work is completed by the substation .The main equipments of substation are switchgears and transformers. According to the different scale of the substation, the place is called power substation or power distribution room,etc.. With the development of modern industry, the demand of power supply is increasingly become higher and higher, especially the power supply safety, reliability and stability. However, the security, reliability and stability of power system are often depends on the substation’s design and configuration. By considering the several aspects, this thesis de- signed a 35kV step-down substation. First, this design has carried on the analysis and calculation of the load, according to the size of the load select the main transformer model, then according to the main-wiring’s requirements of economical, reliable, and flexible to select the connection mode for different voltage level. Compare in the aspects of technology and economy, select the optimal way of wiring flexibly. The design also carried out the calculation of short-circuit current as well as the selection and checking of the high pressure equipment, such as high-voltage circuit breaker, high-voltage isolator, high-voltage fuse, voltage transformer, current transformer, etc.. In addition, this paper also including the design and setting calculation of lightning protection to guarantee the security of the whole system. Key Words:35kV substation，transformer，lightning protection
摘要 本设计初步设计了煤矿地面35KV变电所的设计。其设计过程主要包括负荷计算、主接线设计、短路计算、电气设备选择、防雷与接地等。通过对煤矿35KV变电所的负荷统计，用需用系数法进行负荷计算，根据负荷计算的结果确定主变压器的台数、容量及型号。用标幺值法对供电系统进行短路电流计算，为电气设备的选择及校验提供了数据。根据煤矿供电系统的特点，制定了矿井变电所的主接线方式、运行方式。其中35KV侧为全桥接线，6KV主接线为单母分段接线。两台主变压器采用分列运行方式。并根据电流整定值以及相关数据，选择了断路器、隔离开关、互感器等电气设备，并进行校验。 关键词：负荷计算；短路计算；变电所；运行方式
Abstract The coal mine ground 35KV transformer substation was designed. Design process is mainly including load calculate, the design of main electrical connection, short out calculate, electric equipment choose,lightning protection and grounding, etc. According to load statistics and the result of load calculation determine the quantity ,capacity and mode of the main voltage transformer .According to the characteristic of the coal electric system determine the main electrical connection and operation mode of the ground transformer substation .The side of 35KV is Full –bridge Connection and the bus of 6KV is single bus section .The two voltage transformers adopt the mode of split run .And according to the check–up of whole definite value and relevant data of the electric current , have chosen such electric equipment as the relay, voltage transformer ,etc. Keywords：Load calculation; short-circuit calculation; substations; operation mode
目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 第1章绪论 (1) 1.1 供配电技术的发展 (1) 1.2箱式变电站的类型、结构与技术特点 (1) 1.2.1 箱式变电站的类型 (1) 1.2.2 箱式变电站的结构 (1) 1.2.3 箱式变电站的技术特点 (2) 1.2.4 箱式变电站与常规变电站的对比分析 (3) 1.3 箱式变电站的技术要求与设计规范 (5) 1.3.1 额定值 (5) 1.3.2 设计和结构 (6) 1.3.3 使用条件 (7) 1.3.4 箱体要求 (8) 1.3.5箱式变电站内部电器设备 (8) 1.4 本课题的主要任务 (8) 第2章35kV箱式变电站总体结构设计 (9) 2.1 电气主接线的确定 (9) 2.1.1 主接线的基本形式 (9) 2.1.2 箱式变电站对主接线的基本要求 (9) 2.1.3 主接线的比较与选择 (10) 2.1.4 高压接线方式 (11) 2.2 箱式变电站箱体的确定 (11) 2.2.1 箱体的结构的确定 (11) 2..2.2 合理配置 (11) 2.3 变压器 (12) 2.3.1 变压器容量、接线组别的确定 (12) 2.3.2 变压器的散热处理 (13) 2.3.3 用负荷开关—熔断器组合电器保护变压器 (13)
2.4 箱式变电站总体布置 (14) 第3章35kV箱式变电站一次系统设计及设备选型 (15) 3.1 主电路设计 (15) 3.1.1 概述 (15) 3.1.2 一次系统设计原则 (15) 3.1.3 一次系统设计 (15) 3.2 设备选型 (16) 3.2.1 箱式变电站设备选型应注意的方面 (16) 3.2.2 设备选型的基本原理 (17) 3.2.3 高低压电器设备选择的要求 (18) 3.2.4 断路器的选型 (19) 3.2.5 熔断器的选型 (19) 3.2.6 互感器的选型 (21) 3.2.7 隔离开关的选型 (22) 3.2.8 开关柜的选型 (22) 第4章35kV箱式变电站二次系统设计 (23) 4.1 电气二次系统设计 (23) 4.1.1 二次系统定义及分类 (23) 4.1.2 电气测量仪表 (23) 4.1.3 二次系统设计 (23) 4.2 二次系统总体方案 (24) 4.3 断路器控制与信号回路 (25) 4.3.1 概述 (25) 4.3.2 控制回路设计 (26) 4.3.3 信号回路设计 (26) 4.4 电气测量与信号系统 (26) 第5章箱式变电站智能监控功能设计 (28) 5.1 箱式变电站的监控内容 (28) 5.1.1 电量监测与保护 (28) 5.1.2 防凝露保护 (28) 5.1.3 变压器室温度保护 (28)
35kV 变电站设计原始数据 本次设计的变电站为一座35kV降压变电站，以10kV给各农网供电，距离本变电站15km和10km 处各有一个系统变电所，由这两个变电所用35kV双回架空线路向待设计的变电站供电，在最大运 行方式下，待设计的变电站高压母线上的短路功率为1500MVA。 本变电站有8回10kV架空出线，每回架空线路的最大输送功率为1800kVA其中#1出线和#2 出线为I类负荷，其余为U类负荷及川类负荷，Tmax=4000h,cos? =0.85。 环境条件：年最高温度42 C ;年最低温度-5 C；年平均气温25 T ;海拔高度150m 土质为粘土；雷暴日数为30 日/ 年。
35KV变电站设计 、变电站负荷的计算及无功功率的补偿 1. 负荷计算的意义和目的 所谓负荷计算，其实就是计算在正常时通过设备和导线的最大电流，有了这 个才可以知道选择多大截面的导线、设备。负荷计算是首要考虑的。要考虑很多因素才能计算出较为准确的数值。如果计算结果偏大，就会将大量的有色金属浪费，增加制作的成本。如果计算结果偏小，就会使导线和设备运行的时候过载，影响设备的寿命，耗电也增大，会直接影响供电系统的稳定运行。 2. 无功补偿的计算、设备选择 2.1无功补偿的意义和计算 电磁感应引用在许多的用电设备中。在能量转换的过程中产生交变磁场，每个周期内释放、吸收的功率相等，这就是无功功率。在电力系统中无功功率和有功功率都要平衡。有功功率、无功功率、视在功率之间相互关联。 S ,卩厂Q2 S——视在功率，kVA P――有功功率，kW Q 无功功率，kvar 由上述可知，有功功率稳定的情况下，功率因数cos ?越小则需要的无功功 率越大。如果无功功率不通过电容器提供则必须从该传输系统提供，以满足电力 线和变压器的容量需要增加的电力需求。这不仅增加了投资的供给，降低了设备的利用率也将增加线路损耗。为此对电力的国家规定：无功功率平衡要到位，用户应该提高用电功率因数的自然，设计和安装无功补偿设备，及时投入与它的负载和电压的基础上变更或切断，避免无功倒送回来。还为用户提供了功率因数应符合相应的标准，不然，电力部门可能会拒绝提供电力。所以无功功率要提高功率因素，在节约能源和提高质量具有非常重要的意义。无功补偿指的是：设备具有容性负载功率和情感力量负荷，并加入在同一电路，能量的两个负载之间的相互交换。 无功补偿装置被广泛采用在并联电容器中。这种方法容易安装并且施工周期短，成本低易操作维护。 2.2提高功率因数 P——有功功率 S1――补偿前的视在功率 S2补偿后的视在功率 Q1补偿前的无功功率 Q2补偿后的无功功率 ? 1――补偿前的功率因数角
摘要 本设计初步设计了煤矿地面35kV变电站的设计。其设计过程主要包括负荷计算、主接线设计、短路计算、电气设备选择、继电保护方案、变电所的防雷保护与接地等。通过对煤矿35KV变电站做负荷统计，用需用系数法进行负荷计算，根据负荷计算的结果确定出该站主变压器的台数、容量及型号。用标幺值法对供电系统进行了短路电流计算，为电气设备的选择及校验提供了数据。根据煤矿供电系统的特点，制定了矿井变电所的主结线方式、运行方式、继电保护方案。其中35KV 侧为全桥接线，6KV主接线为单母分段。两台主变压器采用分列运行方式。并根据电流整定值以及相关数据的校验，选择了断路器、隔离开关、继电器、变压器等电气设备。 关键字：负荷计算; 变电站; 继电保护;运行方式
目录 摘要 (1) ABSTRACT .............................. 错误！未定义书签。 1 概述 (1) 1.1 设计依据 (1) 1.2 设计目的及范围 (1) 1.3 矿井基础资料 (1) 2 负荷计算 (4) 2.1 负荷计算的目的 (4) 2.2 负荷计算方法 (4) 2.3 负荷计算过程 (5) 2.3.1 各用电设备组负荷计算 (5) 2.3.2 低压变压器的选择与损耗计算 (8) 2.3.3 6kV母线侧补偿前总计算负荷 (11) 2.3.4 无功补偿计算及电容器柜选择 (11) 2.3.5 补偿后6kV母线侧总计算负荷及功率因数校验 . 12 3 变电所主变压器选择 (13) 3.1 变压器的选取原则 (13) 3.2 变压器选择计算 (13) 3.3 变压器损耗计算 (14) 3.4 35kV侧全矿负荷计算及功率因数校验 (15) 3.5 变压器经济运行方案的确定 (15) 4 电气主接线设计 (16) 4.1 对主接线的基本要求 (16) 4.2 本所电气主接线方案的确定 (16) 4.2.1 确定矿井35kV进线回路 (16) 4.2.2 35kV、6kV主接线的确定 (17) 4.2.3下井电缆回数的确定 (17) 4.2.4 负荷分配 (18) 5 短路电流计算 (20) 5.1 短路电流计算的目的 (20) 5.2 短路电流计算中应计算的数值 (20) 5.3 三相短路电流计算计算的步骤 (20) 5.4短路电流计算过程 (21) 5.5短路参数汇总表 (30) 5.6 负荷电流统计表 (32) 6 高压电气设备的选择 (33)
项目设计报告 项目名称：35KV电源进线的总降变配电设计专业：电气自动化技术 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 2016年7月13日
目录 前言 (2) 一：原始资料分析 (3) 1.1负荷资料 (3) 1.2各车间和生活变电所的地理位置图 (3) 1.3电源资料 (4) 1.4气象及水文地质资料 (4) 二、负荷计算 (4) 2.1负荷计算所需公式、材料依据 (4) 2.2 各车间的计算负荷 (4) 2.3总降的负荷计算 (5) 2.4 导线选择 (7) 2.5所选变压器型号表 (8) 三、主接线方案的选定 (8) 四、短路电流的计算 (9) 4.1计算方法的选择 (9) 4.2标幺值计算 (10) 五、电气设备的选择和校验 (14) 5.1高压设备选择和校验的项目 (14) 5.2 高压设备的选择及其校验 (14) 5.3 10KV一次设备选择 (15) 六、二次保护 (15) 6.1 二次保护原理图及其展开图 (15) 6.2 二次保护的整定及其灵敏度校验 (17) 七、变电所选址及防雷保护 (18) 7.1 变电所选址 (18) 7.2 防雷保护资料分析 (20)
7.3避雷针的选择 (20) 7.5对雷电侵入波过电压的保护 (20) 前言 随着人们生活质量的日益提高，用电水平的不断上升，对电能质量的要求也日益增长。而在工厂、企业中，通过对配电系统的建立，就可以对自身整体的电能使用情况和设备运行状态做到全面了解和控制，对今后生产的调整进行有效的电力匹配，减少和杜绝电力运行中的安全隐患，提高设备运行效率，提供基础的数据依据，使整个工厂电力系统更经济、安全、可控。 供电技术是分配和合理使用电能的重要环节，本着对供电的四点要求 即：安全，应按照规范能充分保证人身和设备的安全；优质，能保证供电电压和频率满足用户需求；灵活，能满足供电系统的各种运行方式，有改扩建的可能性；经济，尽量使主接线简单、投资少、节约电能和有色金属消耗量。我们在掌握理论知识的基础上，来设计该工厂分级供电的系统设计和规划。 在设计过程中，参照工厂的原始设备资料进行负荷计算，由此得出的结果来选择确定车间的负荷级别，然后根据车间负荷及负荷级别来确定变压器台数和变压器容量，由此选择主接线方案。再通过短路电流的计算来选择高低压电器设备和电力导线等。考虑并设计防雷和接地装置。
煤矿35KV地面变电所供电系统设计毕业论文 目录 摘要............................................................ 错误!未定义书签。ABSTRACT ......................................................... 错误!未定义书签。目录........................................................................... I 第一章概述.. (1) 1.1电源 (1) 1.2基本地质气象资料 (1) 第二章负荷计算及变压器选择 (1) 2.1负荷分析 (1) 2.1.1 负荷分类 (1) 2.2负荷曲线 (1) 2.3矿井用电负荷计算 (2) 2.3.1 设备容量确定 (2) 2.3.2 需用系数的含义 (2) 2.3.3 本系统的负荷计算 (3) 2.3.4 原始资料 (5) 2.4.1 计算负荷： (8) 2.4.2 全矿负荷统计 (12) 2.5无功功率的补偿 (12) 2.6主变压器的选择 (14) 2.6.1 主变压器容量的确定 (14) 2.6.2 主变压器台数的确定 (14) 2.7全矿总负荷的计算 (15) 2.7.1 变压器损耗计算 (15) 2.7.2 全矿总负荷 (15) 第三章电气主接线的设计 (16)
3.1 电气主接线的概述 (16) 3.2电气主接线的设计原则和要求 (16) 3.2.1 电气主接线的设计原则 (16) 3.2.2 电气主接线设计的基本要求 (17) 3.3电气主接线方案的比较 (18) 第四章短路电流的计算 (21) 4.1短路电流计算的一般概述 (21) 4.1.1 短路的原因 (21) 4.1.2 短路的危害 (21) 4.1.3短路的类型 (22) 4.2短路电流计算 (22) 第五章电气设备的选择与校验 (27) 5.1高压电器设备选择的一般原则 (27) 5.1.1 按正常工作条件选择高压电气设备 (27) 5.1.2 按短路条件校验 (29) 5.2电气设备的选择和校验 (30) 5.2.1 高压断路器的选择和校验 (30) 5.2.2 低压隔离开关的选择和校验 (31) 5.2.3 电流互感器的选择及校验 (31) 5.2.4 母线 (32) 5.2.5 高压开关柜的选择 (34) 第六章导线的选择与敷设 (36) 6.1导线选择的条件 (36) 6.2电缆型号的含义 (37) 6.3导线截面的选择 (37) 6.4电缆的选择与计算 (38) 第七章主变压器的继电保护 (40) 7.1继电保护的任务和基本要求 (40) 7.2保护的装设原则 (41) 7.2.1 电力变压器应装设的保护装置 (41) 7.2.2 保护形式 (42) 7.2.3 变电所的室外布置 (46) 第二部分采区变电所 (47) 第一章采区变电所的负荷统计 (47) 第二章变压器的选择 (49) 2.1变压器的选择 (49) 第三章采区电缆的选择 (52) 3.1电缆型号的确定 (52) 3.1.1电缆选择的基本原则 (52) 3.1.2 型号的确定 (52) 3.2电缆截面的选择 (52) 3.2.1 采区变电所6kv电源，电缆的选择 (52) 3.2.2按长时允许电缆流校验电缆截面： (53) 3.2.3 按电压损失校验。 (53) 3.2.4 按热稳定条件校验。 (54)
太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸 第一章矿井(区)概况 一、概述 1、目的与任务 变电所是电力配送的重要环节，也是煤矿生产供电的关键环节。变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行，为满足煤矿对生产发展的需要，提高供电的可靠性和电能质量。随着国民经济的发展，工农业生产的增长需要，迫切要求增长供电容量，拟新建35kV 变电所。变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。此设计任务旨在体现自己对本专业各科知识的掌握程度，培养自己对本专业各科知识进行综合运用的能力，同时检验本专业的学习结果,是毕业前的一次综合性训练，是对所学知识的全面检查。通过本次毕业设计，既有助于提高自己综合运用知识的能力，同时也有助于以后在工作岗位能很快的适应工作环境。 2、矿井概述： 本矿井位于七台河市茄子河区东部,地跨茄子河区、桃山区，东起铁东-新富附近，西止308省道；南自万宝村断层，北至华楠县边界。东西长40～150km，南北宽135km左右，面积约127平方公里。百年最高洪水位0.2米,交通便利,地处山区, 所在海拔高度120M。最高年平均气温8摄氏度，月平均气温16摄氏度。该矿采用综合开拓方式，年产200万吨，服务年限为100年，瓦斯等级为2级，煤尘爆炸指数为0.15% 二、拟建变电站概况 1、本变电所电源以双回路与 5km外的电厂相连。该电厂为汽轮机发
35kV降压变电站电气部分设计毕业设计 目录 摘要................................................. ABSTRACT .............................................. 目录 ................................................ 毕业设计任务书......................................... 前言 .............................................. 一毕业设计概述 (1) 1.1毕业设计题目 (1) 1.2毕业设计目的 (1) 1.3毕业设计内容 (1) 二 35KV降压变电站设计 (2) 2.1设计原则及特点 (2) 2.2设计原则 (2) 2.3设计特点 (2) 2.3设计说明 (2) 三主变压器的选择 (3)
3.1主变压器容量、台数、型号选择 (3) 3.2站用变压器选择 (4) 3.3低损耗配电变压器的结构 (5) 3.4低损耗配电变压器的特点 (6) 3.5油浸式变压器防火安全措施 (6) 四变电站电气主接线设计 (8) 4.1电气主接线的基本要求和原则 (8) 4.2电气主接线设计程序 (9) 4.3电气主接线设计 (11) 五短路电流计算 (15) 5.1短路概述 (15) 5.2造成短路原因 (15) 5.3短路危害 (15) 5.4短路计算 (16) 六电气设备的选择 (22) 6.1电气设备及分类 (22) 6.2电气设备的选择 (23) 七防雷保护设计 (32) 7.1雷电过电压 (32) 7.2雷电的危害 (32) 7.3防雷保护装置 (32)
广州华立科技职业学院 毕业设计（论文） 中文题目： 35KV变电所设计配置方案 英文题目：35KV substation design configuration program 学生姓名： 学号： 专业： 指导老师姓名： 论文提交时间：
内容摘要 变电所即改变电压的场所。是介于发电与用电的环节，对于电力系统的稳定性、安全性和效率有着极为重要的作用。35kV相比于110kV以及220kV来说，35kV属于小型容量的变电所。这种小型的变电所在诸如北上广深等用电量大、经济发达的一线城市已不再进行建设，但在二、三、四线城市以及农村等依旧仍将长期存在。本文依据总体情况，就县、乡（镇）以及农村35kV提出合理的设计解决方案以及适用范围。 关键字：小型化 35kV变电所设计方案
ABSTRACT The place where the voltage changes. Is between the power generation and electricity links, for the stability of the power system, safety and efficiency has a very important role. 35kV compared to 110kV and 220kV, 35kV is a small capacity of the substation. This small substation, such as Beijing , Shanghai, Guangzhou and Shenzhen and other large electricity consumption, economically developed first-tier cities are no longer construction, but in the second, third and fourth tier cities and rural areas will still exist for a long time. Based on the general situation, this paper puts forward reasonable design solution and scope of application to county, township (town) and rural 35kV. Keywords: miniaturization 35kV substation design
毕业设计（论文）开题报告题目名称35KV变电所设计 学生姓名 李煜 坤 专业电气工程及其 自动化 班级091210251 一、选题的目的意义 根据所获工程资料，设计一个满足供电需求的35KV变电所一次部分方案。通过对该变电所的设计，培养综合运用所学知识、独立分析和解决实际问题的能力；查询资料的能力；熟悉、了解35KV变电所设计的规范；树立工程的观点；提高说明问题的能力，为以后从事电气行业奠定一个坚实的基础。 二、国内外研究综述 我国35KV变电站的发展情况主要表现在以下六各方面： 1、电气主接线 变电站主接线形式主要有：单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、内桥式接线、外桥式接线、角形接线和单元接线。根据煤矿供电系统井下距离长、故障机率大、变压器又不需要经常进行切换的特点，以及投资成本的经济性等，煤矿35KV变电所中适合采用桥式接线方式。目前，大多数中小容量的矿用变电所都采用这种接线方式。 随着变电站主变容量的加大，变压器10KV～35KV侧母线额定电流不断增加（3000A～9000A），在工程中多采用多片矩形导体母线桥。目前在工程中采用铜管母线代替矩形母线的方法来改善母线材料的有效利用率，提高母线机械强度，从而增大母线桥的跨度距离，利用半绝缘、全绝缘的新工艺有效地防止人身，电及金属物落到母线上产生相间短路等问题，得到了普遍的应用。 2、变压器 目前35KV变电所中大多数采用的S9-1000～31500/35三相油浸式无励磁调压电力变压器(35KV级)。这种变压器符合国家标准GB1094《电力变压器》和 GB/T6451《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》，而且具有高效率、低损耗、节能的特点，是国家推广的新产品。目前，在许多中小型煤矿企业中得到了普遍的应用。 3、供电电压 由于10KV供电系统在可靠性、经济性、输送电能损耗及与电网并网方面要远远大于6KV供电系统。所
总说明 一、主要内容简介及适用范围 (1) 35kV~110kV变电所只考虑单回进线。 (2)变压器选用新型节能型有载调压变压器。 (3)各种方案均适用于无人值班变电所。 (4)章节内容如下： 第一章设计程序、内容及要求 第二章110kV户外无人值班变电所 适用于户外小型化变电所，单台主变容量5000kV A及以下，馈出回路6回及以下。 第三章66kV变电所 第一节户外式带旁路母线的变电所（适用于两台主变，总容量10000kV A及以上，馈出回路8回及以上的变电所） 第二节单台主变户外式小型化变电所（适用于单台主变，容量5000kV A及以下，馈出回路4回及以下变电所） 第三节户外式10kV侧箱式变电所（适用于两台主变，总容量10000KV A及以下，馈出回路8回及以下变电所） 第四节常规变电所（适用于两台主变，总容量10000KV A及以上，馈出回路8回及以上变电所（ 第五节全户内式变电所（适用于两台及以上主变，总容量20000KV A及以上馈出回路8回以上，环境条件差或负荷密度大的城镇变电所） 第四章35kV变电所 第一节户外小型化变电所（适用于两台主变，总容量10000kV A及以上，馈出回路6回及以上的变电所） 第二节半高层布置的户外小型化变电所（适用于两台主变，总容量10000kV A及以上，馈出回路6回及以上的变电所）
第三节高层布置的户外小型化变电所（适用于两台主变，总容量10000kV A及以上，馈出回路6回及以上，占地面积小的城镇变电所） 第四节负荷隔离开关控制的户外小型化变电所（适用于两台主变，总容量10000KV A及以下馈出回路6回及以下的变电所）第五章变电所二次回路 第一节常规变电所二次回路直流系统改造方案（适用于直流操作、控制、保护等二次回路为无人值班改造方案） 第二节常规变电所二次回路交流系统改造方案（适用于交流操作、控制、保护等二次回路为无人值班改造方案） 第三节WKT—F2综合自动化系统二次回路方案（适用于无人值班集中组屏方案） 第四节无人值班变电所全户外布置型二次回路方案（适用于无人值班全户外单元化设置方案） 第五节CR—21B综合自动化系统二次回路方案（适用于无人值班分布式组屏控制方案） 第六章电气设备结构及安装尺寸图 第一节开关电器（适用于35kV～110kV开关设备的安装与施工） 第二节互感器（适用于35kV～110kV互感器的安装与施工） 二、设计要点说明 1.电气主接线 i.110kV变电所电气主接线只列出了单台主变单母线接线方案。主变采用熔丝保护，10kV侧进出线采用真空断路器。其特点是110kV直接改为10kV配电，省略了35kV中间环节，占地面积少，节省投资。 ii.66kV变电所电气主接线列出了五种方案。其一为两台主变10kV侧单母分段带旁路母线的主接线方案，并考虑未来的发展在66kV侧预留了旁路加桥型接线的进线方式。其特点是供电可靠性高。其二为单台主变10kV侧单母线的主接线方案，主变采用熔断器保护方式，10kV进出线采用六氟化硫断路器。此方案具有结构简单、投资少、占地面积小的特点。其三为两台主变，10kV 侧单母线主接线方案，主变采用六氟化硫断路器保护方式，10kV侧进出线采用真空断路器安装在高压箱式柜内。其特点是施工周期短，10kV设备不受外界环境的影响。其四为两台主变10kV侧采用单母分段带旁路母线的主接线方案，主变采用六氟化硫断路器保护方式，10kV侧采用成套高压开关柜安装在室内。其特点是供电可靠性高，10kV设备不受外界环境的影响。其五为两台主变10kV侧为单母分段的主接线方案，主变采用六氟化硫断路器保护方式，10kV侧采用成套式高压开关柜。其特点是主变容量大，占地面积小，建筑费用高，适用于负荷密度高，地皮费用大的城镇变电所。
刘坡煤矿20万吨年35KV变电所进行初步设计
摘要 本设计主要根据刘坡煤矿的年产量、负荷、地质、气象等情况，对刘坡120万吨/年35KV 变电所进行初步设计，包括一次系统和部分二次系统的设计。 由矿井负荷情况，做出负荷统计表，按需用系数作负荷计算，统计出电力系统中各个部分所需要的有功功率、无功功率大小和有功功率、无功功率损失，据此确定主变压器型号及无功功率补偿装置的容量。根据供电系统的短路电流，选择主接线方案，拟定供电系统的运行方式。在二次系统中，根据得出的供电系统的短路电流，选择35KV、6KV电气设备，选择与整定继电保护装置。完成一次系统和部分二次系统的设计后，确定变电所室内、外的布置方案，及变电所的防雷与接地保护设计。 关键词煤矿35KV 变电所设计 Abstract This preliminary design main basis on per yield、atmosphere、geology、burden and well depth of coal mine, to design the LIUPO 35kilovolt transformer substation of 1200 thousand per year . This preliminary design includes the design of primary system and factional secondary system. We can from the burden condition of the colliery, to do the statistics of burden. From the demand factor, to work out the burden, statistics the effective power 、reactive power of every part of whole electric power system, and the loss of effective power、reactive power, to define the main transformer and the capacity measure of reactive power compensation. We can from the short circuit current, to choose the scheme of primary heat transport system, to draft the electric power system. In the secondary system, from the short circuit current of electric power system ,to choose the electrical equipment of 35KV 、6KV, to choose and set the relay protection. After woke out the primary system and fractional secondary system, to work out the layout drawing about transformer station. Keyword colliery 35KV the design of transformer substation — 52 —
1 引言 继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。 电力系统运行要求安全可靠。但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件，设备及人为因素的影响（如雷击，倒塌，内部过电压或者运行人员误操作等），电力系统会发生各种故障和不正常运行状态。最常见，危害最大的故障是各种形式的短路。 电力生产发、送、变、用的同时性，决定了它的一个过程重要性，电力系统要通过设计，组织，以使电力能够可靠，经济的送到用户，对供电系统最大的威胁就是短路故障，它给系统带来了巨大的破坏作用，因此我们必须采取措施来防范它。 继电保护装置的基本任务是：自动，迅速，有选择性将系统中的切除，使故障元件损坏程度尽量可能降低，并保证该系统相符故障部分迅速恢复正常运行。反映电器元件的不正常运行状态，并根据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出信号，减负荷或者延时跳闸。 继电保护及自动化是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以沿称继电保护。基本任务是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。