年產(chǎn)300萬(wàn)噸礦井的35kv變電所設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)1概述1.1變電所簡(jiǎn)介變電所按其分類(lèi)的原則不同可劃分出許多類(lèi)型，比如按變電所容量和饋線的多少可以分為大、中、小型變電所；按變電對(duì)象的差異可以分為城鎮(zhèn)變電所、工業(yè)變電所和農(nóng)業(yè)變電所；按電壓等級(jí)可分為超高壓、高壓、中壓和低壓變電所；按是否有人正常運(yùn)行值班可以分為有人值班和無(wú)人值班變電所等。1.2礦井概述本設(shè)計(jì)考慮的對(duì)象是年產(chǎn)300萬(wàn)噸礦井的35KＶ變電所設(shè)計(jì)。此礦井是一個(gè)年產(chǎn)300萬(wàn)噸的大型煤礦，設(shè)計(jì)服務(wù)年限為120年，屬于低沼氣礦井。立井深度650m，井下允許短路容量不大于100MVA。井下6KV電纜（不含下井電纜）總長(zhǎng)度40km，6KV

2、母線上補(bǔ)償后功率因數(shù)要求值。上級(jí)變電所至此變電所的供電電壓等級(jí)為35KV，且二者相距8km。設(shè)計(jì)輸電方式為雙回路架空線供電，出線斷路器過(guò)流保護(hù)的設(shè)計(jì)動(dòng)作時(shí)間為2.5s。電源母線上最大運(yùn)行方式下的系統(tǒng)電抗Xxmin＝0.03（Sj＝100MVA，最小運(yùn)行方式下的系統(tǒng)電抗Xxmax＝0.07（Sj＝100MVA）。實(shí)行兩部電價(jià)制，固定部分按最高負(fù)荷收取電費(fèi)。變電所所在地點(diǎn)有其獨(dú)特的氣候地質(zhì)特點(diǎn)，最熱月室外最高氣溫月平均值為45℃；室內(nèi)最高氣溫月平均值為32℃；土壤最高氣溫月平均值為29℃；凍土厚度為0.45ｍ，土質(zhì)為沙質(zhì)粘土。全礦負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表１－１。設(shè)

3、備名稱負(fù)荷等級(jí)電壓V線路類(lèi)型電機(jī)型式單機(jī)容量KW安裝/工作臺(tái)數(shù)工作設(shè)備總?cè)萘縆W需用系數(shù)Kx功率因數(shù)COSψ離35KV變電所的距離km64本科畢業(yè)設(shè)計(jì)12345678910111主機(jī)提升26000CD22002/122000.840.820.402副井提升16000CY16002/116000.850.860.403扇風(fēng)機(jī)116000KT16002/116000.88-0.93.04扇風(fēng)機(jī)216000KT16002/116000.88-0.903.05壓風(fēng)機(jī)16000CT4008/520000.85-0.920.256地面低壓1380C15000.

4、780.820.057機(jī)修廠3380C5800.650.700.358綜采車(chē)間3380C7800.650.700.359洗煤廠2380K15000.800.750.7010工人村3380K7500.800.863.011支農(nóng)3380K5000.750.803.512主排水泵16000C40000.850.871.113井下低壓2660C46470.710.76注1:線路類(lèi)型:C---電纜線路;K---架空線路.注2:電機(jī)型式:Y---繞線型式;X---鼠籠型式;D---直流;T---同步.64本科畢業(yè)設(shè)計(jì)２　負(fù)荷計(jì)算與變壓器選擇2.1負(fù)荷分組與計(jì)算

5、變電所電流（或容量）大小是確定供電系統(tǒng)，選擇變壓器容量，電氣設(shè)備，導(dǎo)線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護(hù)的重要依據(jù)。但是由于一臺(tái)設(shè)備的額定容量往往大于其實(shí)際負(fù)荷，而且一組設(shè)備中各負(fù)荷的功率因數(shù)不同，一般不同時(shí)工作，最大負(fù)荷總是小于他們額定負(fù)荷之和，因此，精確計(jì)算變電所負(fù)荷顯得尤為重要，同時(shí)又有一些難度。目前，確定計(jì)算負(fù)荷的方法一般有利用系數(shù)法、二項(xiàng)式法、單位電耗法和需用系數(shù)法。其中需用系數(shù)法為煤礦供電系統(tǒng)目前采用的計(jì)算方法，其有關(guān)公式如下所示：（1）向單一用電設(shè)備供電時(shí)的計(jì)算負(fù)荷：　　　　?。衜ax=Kx1Pe=Qmax=PmaxtgKf:負(fù)荷

6、系數(shù)；　　　Pe:用電設(shè)備的額定負(fù)荷；　:用電設(shè)備實(shí)際負(fù)荷時(shí)的效率；　:線路效率；　Kx1:單一負(fù)荷的需用系數(shù)(2)用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷：　　　　　Ｐmax=KxPe=Qmax=PmaxtgKx:成組負(fù)荷的需用系數(shù)　　　Kt:設(shè)備同時(shí)系數(shù)Kf:該組設(shè)備負(fù)荷系數(shù)　　　?。涸摻M設(shè)備加權(quán)平均效率64本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(3)總計(jì)算負(fù)荷因各用電設(shè)備組的最大負(fù)荷常常不是在同一時(shí)刻需要，所以，計(jì)算總的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)該將各用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷之和再乘以組間的最大負(fù)荷同時(shí)系數(shù)Ktmax。其值見(jiàn)表2--1。　　　設(shè)　　備　　類(lèi)　　別　　　　　Ktmax　　　兩個(gè)工作面工作時(shí)　

7、采區(qū)　　　　　　　　三個(gè)工作面工作時(shí)　　　　　0.95　0.9　　　井　　下0.8~0.9　　　　　　　當(dāng)時(shí)全礦　　　當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)0.90.850.8　　　　　　　　　　　表2—1從以上分析可以看出用需用系數(shù)法計(jì)算全礦井的各種負(fù)荷時(shí)需對(duì)全礦井的各種負(fù)荷進(jìn)行分組，然后才可計(jì)算出全礦井總的計(jì)算負(fù)荷。綜合考慮此礦井個(gè)方面的因素，將各種負(fù)荷進(jìn)行分組。如表１—１所示，共分13組，然后計(jì)算各組計(jì)算容量。例如：　以主井提升機(jī)為例：Kx=0.84Pe=2200KWPca=KxPe=1848KWQca=Pcatg=1275KVARSsa==2245KVA同理可得出其余各

8、組數(shù)據(jù)見(jiàn)下表2-2負(fù)荷計(jì)算容量有功功率Pca（KW）無(wú)功功率Qca（Kvar）視在功率Sca（KVA）1.主井提升1848