毕业设计矿区供配电设计.docx

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毕业设计矿区供配电设计

毕业论文

题目：

矿区供配电设计

系：

自动控制系

专业：

电气自动化技术

2013年5月

矿区供配电设计

摘要：

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。

矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。

矿上如果供电电断，不仅会影响产量，而且有可能发生人身事故或设备损坏，严重时会造成矿井的破坏，由于矿山生产环境复杂，自然条件恶劣。

供电设备容易受损害，可能造成触电及电火花引起的火灾和瓦斯煤尘爆炸等事故，所以供电一定要可靠与安全。

在满足可靠与安全的前提下，还应保证供电质量技术合理，还要做到供电系统简单，安装、运行操作方便，使建设投资少和运行费用低。

聞創沟燴鐺險爱氇谴净。

关键词：

变电所供电系统设计运行

第1章引言

电力工业的发展直接影响我国社会主义现代化建设，与人民生活息息相关，因此，提高电力系统运行的可靠性，保证安全供电是从事电力设计的重要任务。

电气设备除要承受正常工作电压、电流外，还要承受异常和故障情况下的过电压、电流外。

电力系统在运行中可能发生各种故障或出现各种不正常运行状态，从而在电力系统中引发事故，故障一旦发生，能迅速而有选择性切除故障元件,是保证电力系统安全经济运行的有效方法之一。

谚辞調担鈧谄动禪泻類。

本次设计是在学习《工厂供配电设计》专业学科的基础上，结合实际对35kV变电所电气部分供电方案进行经济性、可靠性的综合比较，着重对负荷计算、一次系统图的设计、变压器选择及变电所布置、短路电流计算、导线及电缆的选择、整定二次保、护高低压设备选择选择及校验进行阐述，了解工矿企业变电所接线方式以及绘制变电所的主接线，保护回路二次接线等，本次设计是的宗旨是设计变电所，我通过在对四年的学习进行总结和应用，在本次设计中找到一个理论联系实践的切入点，提高了本人深化和巩固所学的理论知识，提高综合分析能力和独立工作能力。

了解和熟悉设计方法和设计过程，初步掌握设计技巧。

能较熟练地看懂有关专业的工程设计图。

嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。

由于时间仓促和本人水平有限，设计中难免有不足之处，恳求老师提出宝贵的意见，谢谢！

第二章设计资料

编号

设备名称

电动机型式

电动机额定容量kW

安装台数/工作台数

设备容量kW

需用系数

cosφ

计算容量

年最大工作小时数

安装容量

工作容量

有功功率

kW

无功功率

kvar

视在功率kVA

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

一

1

2

3

二

三

四

1

2

3

4

5

6

五

六

1

2

3

4

七

1

2

3

4

5

6

地面高压

主井提升机

副井提升机

压风机

南风井

北风井

地面低压

机修厂

家属区

工业广场

排矸系统

洗煤厂

水源井

井下高压

主排水泵（最大涌水量）

主排水泵（最小涌水量）

井下低压

350变电所

430变电所

520变电所

井底车场

统计计算结果

全矿合计

全矿计算负荷

电容器补偿容量

补偿后负荷

主变压器损耗

全矿总负荷

绕线

绕线

同步

同步

同步

2000

1600

600

1600

1600

1250

1250

1/1

1/1

3/2

2/1

2/1

5/3

5/2

2000

1600

1800

3200

3200

6250

6250

2000

1600

1200

1600

1600

888

735

1879.6

1277.1

3164

175

3750

2500

912

905

899

642

23226.7

0.9

0.8

0.8

0.93

0.93

0.4

0.5

0.678

0.65

0.6

0.8

0.85

0.85

0.6

0.6

0.62

0.6

0.884

0.953

0.931

0.85

0.85

0.9

0.95

0.95

0.65

0.7

0.773

0.727

0.8

0.8

0.85

0.85

0.7

0.7

0.7

0.8

3000

1500

3600

8760

8760

2000

2000

5435

4000

5000

2000

5000

4200

4200

4200

4200

第三章负荷计算和无功补偿

3.1、负荷分析

根据用电的重要性和突然中断供电造成的损失程度可以将负荷分为以下三类：

1.一类负荷

一类负荷，又称为一级负荷，是指突然中断供电将造成人身伤亡或引起对周围环境的严重污染，造成经济上的巨大损失。

如重要大型设备损失、重要产品或重要原料生产的产品大量报废、连续生产过程被打乱且需要长时间才能恢复、造成社会秩序严重混乱或产生政治上的重大影响、重要的交通和通讯枢纽中断、国际社交场所没有照明等。

熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。

2.二类负荷

二类负荷，又称为二级负荷，是指突然中断供电会造成经济上的较大损失。

如生产的主要设备损坏、产品大量报废或减产、连续生产过程需要较长时间才能恢复、造成社会秩序混乱、在政治上产生较大影响、交通和通讯枢纽以及城市供水中断、广播电视、商贸中心被迫停止运营等。

鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。

3.三类负荷

三类负荷，又称为三级负荷，是指不属于以上一类和二类负荷的其他用电负荷。

对于这类负荷，供电所所造成的损失不大或不会直接造成损失。

纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。

用电负荷的分类，其主要目的是确定供电工程设计和建设的标准，保证建成投入运行工程供电的可靠性，能满足生产或社会安定的需要。

对于一级负荷的用电设备，应有两个及以上的独立电源供电，并辅之一其他必要的非电保安设施。

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。

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。

这次设计的变电所所带的负荷均为三级负荷，因此可以用单回线路供电。

颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。

3.2、负荷计算

一、负荷计算

（一）地面高压

1.主井提升机：

2.副井提升机：

3.压风机：

（二）南风井：

（三）北风井：

（四）地面低压

1.机修厂：

2.家属区：

3.工业广场：

4.排矸系统：

5.洗煤厂：

6.水井源：

（五）井下高压:

1.主排水泵（最大涌水量）：

2.主排水泵（最小涌水量）：

（六）井下低压：

1.350变电所：

2.430变电所：

3.520变电所：

4.井下车场：

二、全矿符合统计

1．全矿总负荷为：

2．根据实际情况，全矿计算负荷应考虑到最大负荷同时工作情况，所以要乘以一个同时系数。

平时去0.9~0.95之间，考虑是煤矿企业去0.9。

计算负荷如下：

濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。

编号

设备名称

电动机型式

电动机额定容量kW

安装台数/工作台数

设备容量kW

需用系数

cosφ

计算容量

年最大工作小时数

安装容量

工作容量

有功功率

kW

无功功率

kvar

视在功率kVA

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

一

1

2

3

二

三

四

1

2

3

4

5

6

五

六

1

2

3

4

七

1

2

3

4

5

6

地面高压

主井提升机

副井提升机

压风机

南风井

北风井

地面低压

机修厂

家属区

工业广场

排矸系统

洗煤厂

水源井

井下高压

主排水泵（最大涌水量）

主排水泵（最小涌水量）

井下低压

350变电所

430变电所

520变电所

井底车场

统计计算结果

全矿合计

全矿计算负荷

电容器补偿容量

补偿后负荷

主变压器损耗

全矿总负荷

绕线

绕线

同步

同步

同步

2000

1600

600

1600

1600

1250

1250

1/1

1/1

3/2

2/1

2/1

5/3

5/2

2000

1600

1800

3200

3200

6250

6250

2000

1600

1200

1600

1600

888

735

1879.6

1277.1

3164

175

3750

2500

912

905

899

642

23226.7

0.9

0.8

0.8

0.93

0.93

0.4

0.5

0.678

0.65

0.6

0.8

0.85

0.85

0.6

0.6

0.62

0.6

0.884

0.953

0.931

0.85

0.85

0.9

0.95

0.95

0.65

0.7

0.773

0.727

0.8

0.8

0.85

0.85

0.7

0.7

0.7

0.8

1800

1280

960

1488

1488

355.2

367.5

1274.36

830.11

1898.4

140

3187

2125

547.2

543

557.38

385.2

15391.7

1115.54

793.26

464.93

489.06

489.06

415.27

374.92

1045.85

784.01

1423.8

105

1985.43

1316.96

556.25

553.96

568.63

288.9

10301.4

2117.64

1505.88

1066.66

1566.31

1566.31

546.46

525

1648.58

1141.82

2373

175

3750

2500

781.71

775.71

796.25

481.5

18736.1

3000

1500

3600

8760

8760

2000

2000

5435

4000

5000

2000

5000

4200

4200

4200

4200

3.3、无功补偿

一、无功补偿概述

电力系统中有许多根据电磁感应原理工作的电气设备，如变压器、电动机、感应炉等。

都是依靠磁场来传送和转换电能的电感性负载，在电力系统中感应电动机约占全部负荷的50%以上。

电力系统中的无功功率很大，必须有足够的无功电源，才能维持一定的电压水平，满足系统安全稳定运行的要求。

銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。

电力系统中的无功电源由三部分组成：

1.发电机可能发出的无功功率（一般为有功功率的40%~50%）。

2.无功功率补偿装置（并联电容器和同步调相机）输出无功功率。

3.110kV及以上电压线路的充电功率。

电力系统中如无功功率小，将引起供电电网的电压降低。

电压低于额定电压值时，将使发电、送电、变电设备均不能达到正常的出力，电网的电能损失增大，并容易导致电网震荡而解列，造成