年产300万吨矿井的35kv变电所设计设计

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1、本科毕业设计1概述1.1变电所简介变电所按其分类的原则不同可划分出许多类型，比如按变电所容量和馈线的多少可以分为大、中、小型变电所；按变电对象的差异可以分为城镇变电所、工业变电所和农业变电所；按电压等级可分为超高压、高压、中压和低压变电所；按是否有人正常运行值班可以分为有人值班和无人值班变电所等。1.2矿井概述本设计考虑的对象是年产300万吨矿井的35KＶ变电所设计。此矿井是一个年产300万吨的大型煤矿，设计服务年限为120年，属于低沼气矿井。立井深度650m，井下允许短路容量不大于100MVA。井下6KV电缆（不含下井

2、电缆）总长度40km，6KV母线上补偿后功率因数要求值。上级变电所至此变电所的供电电压等级为35KV，且二者相距8km。设计输电方式为双回路架空线供电，出线断路器过流保护的设计动作时间为2.5s。电源母线上最大运行方式下的系统电抗Xxmin＝0.03（Sj＝100MVA，最小运行方式下的系统电抗Xxmax＝0.07（Sj＝100MVA）。实行两部电价制，固定部分按最高负荷收取电费。变电所所在地点有其独特的气候地质特点，最热月室外最高气温月平均值为45℃；室内最高气温月平均值为32℃；土壤最高气温月平均值为29℃；冻土厚度

3、为0.45ｍ，土质为沙质粘土。全矿负荷统计见表１－１。设备名称负荷等级电压V线路类型电机型式单机容量KW安装/工作台数工作设备总容量KW需用系数Kx功率因数COSψ离35KV变电所的距离km64本科毕业设计12345678910111主机提升26000CD22002/122000.840.820.402副井提升16000CY16002/116000.850.860.403扇风机116000KT16002/116000.88-0.93.04扇风机216000KT16002/116000.88-0.903.05压风机1600

4、0CT4008/520000.85-0.920.256地面低压1380C15000.780.820.057机修厂3380C5800.650.700.358综采车间3380C7800.650.700.359洗煤厂2380K15000.800.750.7010工人村3380K7500.800.863.011支农3380K5000.750.803.512主排水泵16000C40000.850.871.113井下低压2660C46470.710.76注1:线路类型:C---电缆线路;K---架空线路.注2:电机型式:Y---绕线

5、型式;X---鼠笼型式;D---直流;T---同步.64本科毕业设计２　负荷计算与变压器选择2.1负荷分组与计算变电所电流（或容量）大小是确定供电系统，选择变压器容量，电气设备，导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要依据。但是由于一台设备的额定容量往往大于其实际负荷，而且一组设备中各负荷的功率因数不同，一般不同时工作，最大负荷总是小于他们额定负荷之和，因此，精确计算变电所负荷显得尤为重要，同时又有一些难度。目前，确定计算负荷的方法一般有利用系数法、二项式法、单位电耗法和需用系数法。其中需用系数法为煤矿供电系统目

6、前采用的计算方法，其有关公式如下所示：（1）向单一用电设备供电时的计算负荷：　　　　　Ｐmax=Kx1Pe=Qmax=PmaxtgKf:负荷系数；　　　Pe:用电设备的额定负荷；　:用电设备实际负荷时的效率；　:线路效率；　Kx1:单一负荷的需用系数(2)用电设备组的计算负荷：　　　　　Ｐmax=KxPe=Qmax=PmaxtgKx:成组负荷的需用系数　　　Kt:设备同时系数Kf:该组设备负荷系数　　　　：该组设备加权平均效率64本科毕业设计(3)总计算负荷因各用电设备组的最大负荷常常不是在同一时刻需要，所以，计算总的计

7、算负荷时，应该将各用电设备组计算负荷之和再乘以组间的最大负荷同时系数Ktmax。其值见表2--1。　　　设　　备　　类　　别　　　　　Ktmax　　　两个工作面工作时　采区　　　　　　　　三个工作面工作时　　　　　0.95　0.9　　　井　　下0.8~0.9　　　　　　　当时全矿　　　当时当时0.90.850.8　　　　　　　　　　　表2—1从以上分析可以看出用需用系数法计算全矿井的各种负荷时需对全矿井的各种负荷进行分组，然后才可计算出全矿井总的计算负荷。综合考虑此矿井个方面的因素，将各种负荷进行分组。如表１—１所示，共

8、分13组，然后计算各组计算容量。例如：　以主井提升机为例：Kx=0.84Pe=2200KWPca=KxPe=1848KWQca=Pcatg=1275KVARSsa==2245KVA同理可得出其余各组数据见下表2-2负荷计算容量有功功率Pca（KW）无功功率Qca（Kvar）视在功率Sca（KVA）1.主井提升1848