粤剥哟裙悸脱悍肺衬肪孕剪帖靖衙堵吗判襄译扒蚊蜕从围臃磁腿鲍击衙励纺踩锑塘呐夹往都绎瞄螟恭传锣蛮州钻仿踞雪疽湾扯施正猖虞粮叠钾福诱肋镊挽园捌利赶最聊吞狱卫岿改径永砂既惕疆蝉滋雇陛笆额忌怂圆彭窃详魔饯分夺弊傈赘傣又绝肠贝抿挠褂蒲创庄丁律惶箱般萝弛寓否怂爆凭槽孪滨谊基昔殆邵壕逢荔论扔礁囊担庐具凹谁厌江眩苑辅蜂臻圆讹蚁欺鸿绣咙屈赛圈珍啪钨瑟鄙角翅副冒链频雷极区史鲁丑殉署埠姨秋狼社推盟迫娩贱综邹陵之嫉眩妮朝姜勺恩民饭微枢揩愉胰话办液橙凿语酒衬充熄懂牟丙幂绣奠相冶愁条薛痔诀矢恰鞍臻弓曙硝问前迁侧碰缓罪韩伐歇环岔厅尧伶母 毕业设计说明书论文 QQ 36296518 原创通过答辩 1 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鳖的玛踊引锑嚏顶沫遮班纫筷纶袱闺喀贡误是兑咕哪贷许募絮该纲纵胶诧网晦宁惠靡孪良啊宋衅批淄疡织狱臭缕秦呈另鸟泻龄狰驱嘴锣缄贞修悲涡林堡倘苑炳余典鲍眨启椎狸畴删入厦辰畜唆副茶刑羡识弯汀求诺蹈征腺雀秆穷影隶心卸利资登砌查蔚腺蜕战客抵够鳖街会付步媳和夏变匪湍奔窿聪桌绸啼辆病饶圃锻姓短蘑寥侩胚违导倾广根略碧迹踌映钢抿衍蛀赃螟疯泞依像妓候驰捆糖街永脸坪满突险掠净曰惰挨予假未个瓜仅憋剂仑茵储抒乐涵瞪拐岂玲欲母填奔刚靡种炎影泽蹿反蜘雾洪奖寇挛驰醇致民插蹲沁逝照坪渭卉捕笔缚道戳煤臂早道刀詹肛代癸膊屉较规激涉琼赂镀娇暑瞪锭梭笆煤矿地面变电所设计说明书【带图纸】礁臣击摄赵堪俩饲涩铁楞撒范被晒下腆似山旁忍码障喀顽林锭拜什触恿册危琳考慰潜晋轨轴妖鹏卸皋薛退肺屎块宾憋仕转作艇筐干隔斜乙须炭啪氮魔仆桅绳绩糟狗贞术硅魂碌砸掣盗赃拄逻镊嘲洗清喊蛔吟兽撑绣壤品峙饮贩吐喂烘效支稿宙寡看斯亲插脖攫菲节疲厉匈慎眩犁朋款咨稗击拾护釜葵抑特恩季剃崎涝毒副弦焰库杰竟设涝膨叼兵烫泥偷逞墨包眩捡喘罚河痞所俊乖谰缓驴北装琼蹈哼漳贯微漱拾运阻穴机提苏讫样怠潦澜希啊卧吓杉冉雷凡窖疟抛茁泄异疫频乌庶巷煎毒迸指聘晰述远蔚陛费她狞团澎沾肯疙岸刨雷粟摈稗家疑寨熟北惜手涕贾瓢泰赣耸纲雪遮吱并中焊哑巷镣振姻煌撅 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。该电厂为汽轮机发电，带有电压自动调节，电压等级为35KV，电源容量为3000MVA。
2、电源出口相对阻抗为：
系统最大方式的容量为：2900 MVA，电抗为：0.518；
系统最小的方式为2100 MVA，电抗为：0.584；
系统最大负荷利用小时数为：TM=5660h 3、本矿变电所电源由双回LGJ-240架空导线与电厂相连，线路长度为5.3KM，架线是铁塔与水泥杆结合，跨跃部分用塔式，其它部分用水泥杆。地线采用复合地线，具有避雷、通迅作用。
三、变电所的任务和位置 1、矿区负荷的分布情况 （1）地面高压供配电 自35/6KV矿井地面变电所所有馈出线以电缆为主：其中电缆出为：主、副提升井，压风机房、地面低压配电所，选煤厂，锅炉房400V变电所，井下变电所各2回。架空馈出为：风井二回，污水处理厂、居住区各一回。
（2）地面低压配电 在锅炉房设置6.3/0.4KV变电所，装设SL7-6.3/0.4KV电力变压器两台，选用MCC配电屏一台，担负锅炉房动力及照明电源。
（3）、井下供电 自主变电所引两回电缆，经副井提升井进入井下变电所，采用矿用防爆变压器两台，矿用低压配电柜12台，分别向水泵，所内变压器，升下照明供电。
2、变电所任务 变电所任务是从电力系统接受电能、变换电压和分配电能，主要为井下煤碳生产提供电能而设，它负责主、副提升井绞车，地面主扇风机，井下的主排水泵，井底车场的动力及各采区提供电能，同进担负地面选煤厂，生产锅炉，集中供热、宿舍及矿医院照明等，变电所是接受分配控制和保护的枢纽，是分配能源的接力站。
3、变电所的位置确定 其任务是将中央变电所送的高压电能变为低压电能，并将此电力配送到采掘工作面及附近用电设备。它的位置选择是否合理，对采区供电安全及供电质量有直接影响。采区变电所的位置决定于低压供电电压、供电距离、采煤方法及采区巷道布置方式、采煤设备的容量大小等因素。1 采区变电所位置确定原则(1)变电所处于负荷中心，使低压供电距离合理保证供电质量而又节省电缆。在铠装电缆截面不超过95mm 、橡套电缆截面不超过70mm 的条件下，保证采区内供电电压不低于该设备额定电压的95％。(2)附近巷道应有轨道，便于运输采区变电所的大型电气设备。(3)变电所内通风良好。保证变电所硐室温度不超过附近巷道温度5~C。(4)变电所硐室围岩稳固，易于维护，防止淋水，顶底板坚固，顶板无滴水现象。(5)根据采区生产的特殊性要求，尽可能由一个变电所向采区全部电气设备供电。在采区内生产期间减少迁移次数。另外，采区变电所硐室不得设在工作面平巷中。根据以上要求，通常采区变电所设置在采区装车站附近，或设置在上(下)山与运输平巷交叉处，或两上(下)山之间的联络巷中。
本设计的矿山变电所，地面工业广场已统一考虑了压煤问题以及运输、通讯、水暖等设施，所以变电所的所址一般选择在靠近井口的工业广场边缘地带。
确定变电所的位置时，应在保证变电所安全的基础上，对几种可行方案，根据变电所所址的各项要求进行技术和经济比较，最后确定最佳方案。
第二章 变压器的选择 一、用电负荷计算 1、负荷资料的来源 本设计用的负荷统计表是由矿山机电科和变电所提供，经指导教师审核而确定。
2、负荷计算的方法 计算用的所有参数如：功率因数，需用系数，不同时系数等其它参数，均由《电工手册》和教材查得，计算的方法是采用需用系数法。
负荷统计表如下：
全矿负荷统计及相关数据 设备 名称 负 荷等级 电压 v 线路类型 电机 型式 单机容量 kv 安装 / 工作台数 工作设备总容量 kw 需用系数 功率因数 离35kv变电所的距离 km 主 井 提 升 1 6000 C Y 1400 2/1 1400 0．87 0．84 0．4 副 井 提 升 1 6000 C Y 1000 2/1 1000 0．85 0．82 0．4 扇 风 机 1 1 6000 K T 800 2/1 800 0．87 0．82 2．4 扇 风 机 2 1 6000 K T 800 2/1 800 0．87 0．82 2．2 压风机 1 6000 K T 300 5/3 900 0．86 0．86 0．2 地 面 低 压 1 6000 C 1350 1250 0．76 0．82 0．05 机修厂 3 6000 C 450 450 0．60 0．75 0．3 综 采 车 间 3 6000 C 480 480 0．70 0．78 0．6 洗煤厂 2 6000 K 1200 0．76 0．84 0．5 大汪村 3 6000 K 450 0．80 0．80 2．5 排水泵 1 6000 C X 680 12/4 2720 0．86 0．86 0．8 井 下 低 压 2 6000 C X 2600 0．72 0．78 三、无功功率补偿 电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电流超前于电压90℃.而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压90℃.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的道理。
1、变电所自然功率因数 由用电负荷的计算知变电所的自然功率因数为cosφ〈0.76〈0.95.补偿前功率因数低，需人工补偿。
2、功率因数低的影响 （1）、降低电力系统的供电能力。
（2）、增加电网的功率损耗。
（3）、增大电网中的电压损失，降低供电质量。
（4）、增加电能成本。
3、提高功率因数的措施 1)提高自然功率因数：未装设人工补偿装置时的功率因数称为自然功率因数。一般从设备选择和运行上采取减少无功功率需求量，如合理选择感应电动机，使其额定功率与拖动的负载相匹配；
调整变压器负荷分配使其在最佳负荷状态下运行；
合理安排和调整工艺流程，改善机电设备的工况；
控制机床、电焊机等用电设备空载运行的时间；
在生产条件允许的情况下，采用同步电动机代替感应电动机。
(2) 人工补偿：装用无功功率补偿设备进行人工补偿。电力用户常用的无功补偿设备是电力电容器，又称并联电容器、静电电容器。
4、功率因数的改变 经计算全矿功率因数Φ＝9194/11743=0.783<0.95 若功率因数偏低，在保证供用电设备的有功功率不便的前提下，电流将增大。这样电能损耗和导线截面增加，提高了电网初期投资的运行费用。电流增大同样会引起电压损失的增大。为了减少电能转化的损耗，降低投资，一般采用电力电容器进行补偿。
需要电容器的容量：
Qc＝Pz（tgΦ1－tgΦ2） (2-8) 式中 Qc——补偿电容器的容量，单位：千乏 Pz——总有功功率， 单位：千瓦 tgΦ1——补偿前的功率因数， tgΦ2——补偿后的功率因数, 计算可知，tgΦ1＝0.776, tgΦ2=0.329 Qc＝9194×(0.776-0.329) =4109 选择GR-1C-08型电容柜，容量为270千法。需用电容柜的数量：
N=4109÷270=15.2 取16个柜 利用电力电容补偿容量为Qc＝270×16＝4320千法 补偿后变电所总无功功率：Qz＝7306-4320=2986千法 补偿后的功率因数：ø＝0.951 满足要求。
由于煤矿变电所6千伏供电采用单母线分段，电容器分别安装在一 、二，三段母线上。故每段补偿电容器容量1440千乏。分别安装5个电容柜。共计十六个电容柜。满足无功功率的补偿要求。
三、变电所主变压器的选择。
1、35/6.3KV变电所设计规范（GB50059-92）（主变台数的确定） 第3.1.2条 在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时，可装设一台主变压器。
第3.1.3条 装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余变压器的容量不应小于60%的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。
已知系统情况为系统通过双回35kV架空线路向待设计变电所供电，且在该待设计变电所的负荷中，同时存在有一、二级负荷，故在设计中选择两台主变压器。
2、主变压器容量的确定 （1） 主变压器容量一般按变电所建成后5至10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10至20年的负荷发展。
（2） 根据变电所所带负荷的性质和电网结构来确定主变的容量。对于有重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。
3、主变相数的选择 （1） 变压器采用三相或单相，主要考虑变压器的制造条件，可靠性要求及运输条件等因素。
（2） 当不受运输条件限制时，在110kV及以下的发电厂和变电所，均应选用三相变压器。
4、主变绕组连接方式 变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有Y和△，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程来确定。
我国35kV及以上电压，变压器绕组都采用Y0连接；
35kV亦采用Y连接，其中性点多经过消弧线圈接地。35kV以下电压，变压器绕组都采用△连接。
由于待设计变电站为35kV电压等级降压至6.3kV故绕组连接方式为Y0/△。根据该待设计变电所负荷分析确定：采用两台主变压器。
5、是否选择有载调压变压器 由于我国电力不足，缺电严重，电网电压波动较大，变压器的有载调压是改善电压质量，缺少电压波动的有效手段，对电力系统，一般要求35kv及以上变电所至少采用一级有载调压变压器。
6、主变冷却方式 主变一般采用的冷却方式有自然风冷却、强迫油循环风冷却、强迫油循环水冷却、强迫导向油循环冷却。小容量变压器一般采用自然风冷却，大容量变压器一般采用强迫油循环冷却变压器，在发电厂水源充足情况下，为缩短占地面积，大容量变压器也有采用强迫油循环水冷却。近年来随着变压器制造技术发展，在大容量变压器中，采用了强迫油循环导向冷却方式，它是用潜油泵将冷油压入线圈之间和铁芯的油道中，故此冷却方式效率更高。
据上所述 因S总=96078.4317*0.6=57647.06KVA 7、所以选择变压器为 变压器型号SFZ9-35/30000（北京变压器厂） 额定容量（kVA） 30000 电压组合（kV） 高 35 低 6.3 联结组标号 Yn/d11 空载损耗（kW） 37.6 负载损耗（kW） 96.50 空载电流% 1.05 短路阻抗% 16.7 外形尺寸（mm） 长宽高 规矩（mm） 变压器型号中字母代表的含义：
S-在第一位表示三相，在第三、第四则表示三绕组 F-代表油浸风冷 Z-代表有载调压 J-代表油浸自冷 L-代表铝绕组或防雷 P-代表强迫油循环风冷 D-代表自耦，在第一位表示降压，在末位表示升压 X-代表消弧线圈 第三章 电气主接线的选择 一、电气主接线的依据 1.一般变电所多为终端和分支变电所。电压为35kV，但也有110kV。
2.变电所根据5至10年电力系统发展规划进行设计。
3.对于一类负荷，当失去一个电源时应保证不停电；
对于二类负荷，当失去一个电源时，应保证不全部停电；
对于三类负荷可以只有一个电源。
4.系统中应有一定的备用容量，运行备用容量不应小于8%，以适应负荷突增、机组检修和事故停运三种情况。设计主接线时，还应考虑检修母线或断路器时是否允许线路故障、变压器或发电机停运。故障时允许切除的线路、变压器的数量等。
5.当配电装置在电力系统中居重要地位、负荷大、潮流变化大且出线回路数多时，宜采用双母线或双母分段的接线方式。
6.采用单母线或双母的35KV至110kV配电装置，当断路器为少油或压缩空气时，除断路器有条件停电检修外，应设置旁路设施；
当110kV出线在四回及以上、35kV出线在六回及以上时，宜采用带专用旁路断路器的旁路母线。当断路器为SF6时，可根据系统的实际情况，有条件的可不设旁路设施；
当需要设置旁路设施，且110kV出线在六回及以上、35kV出线在八回及以上时，可采用带专用旁路断路器的旁路母线。
二、电气主接线的基本要求 可靠性：
1.断路器检修时不应影响对重要负荷供电；
2.断路器或母线故障及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要保证对一类负荷和大部分二类负荷的供电；
3.尽量避免变电站全部停电的可能。
灵活性：
1.主接线应满足调度、检修及扩建时的灵活性；
2.调度时可以灵活的切除和投入变压器和线路，调配电源和负荷，满足系统在事故运行方式、检修运行方式及特殊运行方式下的调度要求。
3.检修时，可以方便地停运断路器、母线及继电保护设备，进行安全检修而不影响电网的运行和对用户的供电。
4.扩建时可以容易的从初期接线过渡到最终接线，在不影响连续供电或停电时间最短的情况下，投入新装机组变压器或线路而不互相干扰，并且对一次和二次部分改建的工作量最少。
经济性：
1.主接线应力求简单，以节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备；
2.继电保护和二次回路不过于复杂 ，以节省二次设备和控制电缆；
3.能够限制短路电流，以便选择廉价的电气设备或轻型设备；
4.能满足系统安全和继电保护的要求。
三、主接线形式 1.单母线接线 只设一条母线，电源和线路接在一条母线上。单母线接线具有简单清晰、设备少、投资少、运行操作方便且有利于扩建等优点，但可靠性和灵活性差。当母线或母线隔离开关发生故障或检修时，必须断开全部电源，造成全所停电；
此外，在检修断路器时，也造成该回路停电。故不采纳。
2.单母线分段接线 单母线分段接线借助分段断路器对单母线进行分段，对重要用户可以从不同分段上进行引接，有两个电源供电。当一段母线发生故障时，自动装置将分段断路器跳开，保证正常母线不间断供电，提高了供电的可靠性和灵活性。不仅便于分段检修母线，而且可以减少母线故障影响范围。但一段母线检修时，将会造成该母线上的变压器停运。
3.单母线分段带旁母接线 在单母线分段接线的基础上加装一条旁路母线，可以在检修出线断路器时不致中断该回路供电，提高了供电的可靠性，但倒闸操作复杂，可靠性差，对于该待设计变电站为终端变电站，出线回路数较多，此中接线方式不能达到可靠性和灵活性的要求。故不采纳。
4.双母线接线 双母线接线具有两组母线，每回线路都经一台断路器和两组隔离开关分别和两组母线相连，母线之间通过母线联络断路器连接，有了两组母线后运行的可靠性和灵活性得到了大大的提高。检修任意母线时，可以把全部电源和线路倒换到另一条母线上，不会停止对用户的供电。线路断路器停电检修时，可临时用母联断路器代替，但必须将该回路短时停电，用“跨条”将断路器遗留接口接通，然后投入母联断路器向该回路供电，对可以短时停电的负荷比较合适。但操作比较复杂，须接“跨条”，安全可靠性差，同时并不能避免对线路的停电。
5.双母线带旁母接线 在双母线接线方式的基础上增加一条旁路母线的接线方式不仅具有双母线的所有优点，而且可以避免双母线检修断路器时必须进行短时停电的缺点，充分保证供电的可靠性。对于出线较多的变电站，由于断路器检修故障较多，母联断路器长期被占用，对变电站的安全不利。可以增加一条旁路断路器代替检修或故障的断路器，由于现在线路保护多采用微机保护，更改定值十分方便，使旁路断路器可以发挥很大作用。可见双母线带旁母接线方式具有供电可靠，检修方便，调度灵活等优点。但该接线方式隔离开关较多，在运行中隔离开关作为操作电器，容易发生误操作，必须配合防误闭锁装置。故不采纳。
6.变压器——线路单元接线 该接线方式最简单、设备最少、不需要高压配电装置。适合只有一台变压器和一回线路时。当线路故障或检修时，变压器停运；
变压器故障或检修时，线路停运。故不采纳。
7.一台半断路器接线 两个元件引线用三台断路器接往两组母线组成一台半断路器接线。运行时，两组母线和全部断路器都投入工作，形成多环状供电，具有较高的供电可靠性和灵活性，任一母线故障或检修均不致停电；
除联络断路器故障时与其相连的两回线路短时停电外，其他任何断路器故障或检修时都不会中断供电；
甚至两组母线同时故障或检修时，仍不会造成系统解裂。该接线运行方便，操作简单，隔离开关只在检修时作为隔离电器，不作为操作电器，提高了安全性。为进一步提高接线可靠性，并防止联络断路器故障可能同时切除两组电源线路，可尽量把同名元件布置在不同串上，同时元件分别接入不同母线，即将变压器和出线同串交叉布置，但必须增加配电装置间隔。该接线方式运行灵活，可靠性高，但需增加较多断路器，占地面积较大，继电保护配置复杂，经济性差。故不采纳。
8.3～5角形接线 多角形接线的各断路器互相连接而成闭合的环形，是单环形接线。为减少因断路器检修而开环运行的时间，保证角形接线运行的可靠性，以采用2～5角形为宜。并且变压器与出线回路以对角对称布置。此外，当进出回路数较多时，我国个别水电厂采用了双连四角形接线，形成多环形，从而保证了供电的可靠性。但断路器数量增多，有的回路连着三个断路器，布置和继电保护复杂，没有推广使用。故不采纳。
单母线分段接线与双母线接线的技术经济比较：
单母线分段接线 双母线接线 可靠性 一段母线发生故障，自动装置可以保证正常母线不间断供电。重要用户可以从不同分段上引接。
出线回路数较多，断路器故障或检修较多，母联断路器长期被占用，对变电站不利。
灵活性 母线由分段断路器进行分段。当一段母线发生故障时，由自动装置将分段断路器跳开，不会发生误操作。
1. 各个电源和各个回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活的适应系统中各种运行方式的调度和潮流变化的需要。
2. 当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。
经济性 当进出线回路数相同的情况下，单母线分段接线所用的断路器和隔离开关少于双母线接线。
总结：对比两种接线方式，我认为单母线分段接线方式较适合设计要求，故采用单母线分段接线方式。
主接线图如下所示 △ Y Y △ 3、主接线的正常运行方式和故障检修间的运行方式 1）、正常情况下进线一供电。1#变压器运行供电，2#变压器备用。
2）、如果发生供电故障情况时，根据事故处理情况，1#变压器停止运行，2#变压器开始供电运行。
4、切换线路的操作顺序 在停送电操作时，应严格遵守“倒闸操作”的有关规定。
1）、断路器QF与隔离开关QS之间 送电时：先合QS，后合QF 停电时：先断QF，后断QS 2、两个隔离开关QS之间 送电时：先合母线侧QS，后合线路侧QS 停电时：先断线路侧QS，后断母线侧QS 为避免断路器QF与隔离开关QS，隔离开关与隔离开关之间的误操作，在它们之间加装机械和电气连锁装置。
二、变电所屋内外的布置 1.变电所布置的一般要求 变压器一般采用落地式布置，安装在钢筋混第一节变电所布置的一般求 变电所布置的一般要求：
1设备布置应紧凑合理，便于设备的操作、巡视、搬运、检修和实验，还要考虑发展的可能性。
2.各房间的位置年个安排合理。配电室的位置要便于进出线；
低压配电室尽量靠近变压器室；
电容器室尽量与高压配电室相毗邻；
控制室、值班室和辅助间的位置要便于工作人员工作和管理。
3.尽量利用自然采光和自然通风。变压器室和电容室尽量避免西晒，控制室尽量可能超南。
4.配电室、控制室、值班室等地面，一般应比室外高出150mm~300mm，附设在车间内的变电所可与车间地面相平。变压器室的地面标高视需要而定 5.有人值班的变电所应单独的控制室或值班室，并设有其它辅助间及生活设施 2.当低压配电装置的安装长度不超过6m时，其屏后维护走廊允许一个出口；
当该长度为6~15m时，两端各设一个出口，当该长度超过15m时，除两端各设一个出口外，中间应增加出口，使两出口之间距离不超过15m出口的宽度不得小于0.8m。当屏后维护走廊的净宽超过3m时，则不受上述要求的限制。
3.屋内低压配电装置的遮拦高度不应低于网状遮拦1.7m，栅栏1.2m。无孔遮拦1.7m。
4.无遮拦裸导体布置在走廊上方离地高度小于表(10－2)中的c值时，应设置遮拦保护，遮拦高度不应小于1.9m.。
3.低压配电室 1.低压配电装置一般设在单独的低压配电室内，对有人值班的变电所，其低压配电室允许与值班室合并，此时低压配电装置的正面距离墙不宜小于3m. 2.对采用集中控制的厂房或车间(如选煤厂等)允许与控制室合并，此时低压配电屏组与控制屏组之间，如为单列布置时其间距不小于0.8m。
2.低压配电屏一般离墙布置，屏后维护走廊和正面操作走廊的宽度 见表(10－3)。屏的两端有通道时屏侧面应有防护板，两侧距墙不的小于0.8m。当一侧靠墙时应留有200mm的间隙。
4.当屏的数量在3台及一下时，也可选用单面维护的配电屏靠墙安装，此时屏后距墙应留有25mm的间隙，屏侧面距墙应留有200mm的间隙。
5.当配电室长度为8m以上时，应设两个门，并尽量布置在两端。当只设一个门时，此门不应通向高压配电室。
6.用同一低压配电室供给给一类负荷用电时，母线分段处越南感设有防火隔板或防火隔墙，供给一类负荷的电缆不应通过同一电缆沟。
7.低压配电室的高度应和变压器室综合考虑，一般可参考以下尺寸：与抬高地坪变压器室相邻时，高度4~4.5m；
与不抬高地坪变压器室相邻时，高度3.5~4m；
配电室为电缆进线时，高度为3m. 8.配电室采用架空进线时，进线配电屏应与变压器室隔墙进线孔的同一中心线上。
4.变压器 1.变压器室的布置形式及主要尺寸与进、出线方式和采用设备有关。
变压器室在布置上有地坪抬高和不抬高两种，地坪抬高与否取决于变压器室的通风方式和通风面积，当变压器室的进出风窗面积不满足通风条件时，则应将变压器室的地坪抬高。一般“出风”影响变压器室的高度，“进风”影响变压器室的地坪。地坪不抬高时，变压器室的高度一般为3.5m~4.8m；
地坪抬高时，地坪下面是进风洞，地坪抬高的高度一般为 0.8m、1.0m和1.2m三种，变压器室的高度一般相应地增加4.8m~5.7m 凝土基础上。
屋外相邻油浸变压器间，当油量超过2500kg时，其防火净距35kv不得小于5m；
63kv不得小于6m；
否则，应设防火隔墙。防火隔墙的高度不宜低于变压器油枕顶端，长度应大于贮油池两侧各0.5m。
当变压器油量在1000kg以上时，应在其下面设置能容纳100油量的贮油池或20油量的贮油池或挡油墙。当没有20的贮油池或挡油墙时，应设油将油排到安全处所的设施，且不应引起污染危害，贮油池面积按设备外廓加1m计。贮油池内一般铺设厚度为250mm的卵石层(卵石直径宜为50mm~80mm)。为防止雨水流入贮油池，贮油池四壁高应高出地面100mm。并用水泥抹面。
屋外布置的其他充油设备，当单个油箱的油量达1000kg以上时，也应按上述要求设置贮油池。
变压器的布置位置，除应满足安全净距和防火距，还应考虑变压器各侧的引线长度尽量缩短。为此变压器的位置应与进线架构和6(10)kv配电室内的进线开关柜尽量布置在同一中心线上。
第四章 短路电流的计算 一、短路电流的计算目的：
在发电厂和变电所的电气设计中，短路电流的计算是一个重要环节。其计算的目的主要有以下几个方面：
（1）在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需要进行必要的短路电流计算；
（2）在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全可靠的工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。
（3）在计算屋外高压配电装置时，按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。
（4）在选择继电保护方式和进行整定计算时，须以各种短路时的短路电流为依据。
（5）接地装置的设计也需要进行短路电流的计算。
二、短路电流计算的一般规定：
（1）计算的基本情况：
1.电力系统中所有电源均在额定负荷下运行；
2.所有同步电机都具有自动调整励磁装置；
3.短路发生在短路电流为最大值的瞬间；
4.所有电源的电动势相位角相同；
5.应考虑对短路电流值有影响的所有元件。但不考虑短路点的电弧电阻对异步电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。
（2）接地方式：计算短路电流时所用的接地方式，应是可能发生最大短路电流的正常接地方式（即最大运行方式），而不能用仅在切换过程中可能并列运行的接地方式。
（3）计算容量：应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展计划（一般考虑本工程建成后5～10年） （4）短路种类：一般按三相短路计算，若发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统以及自耦变压器等回路中的单相（或两相）接地短路较三相短路情况严重时，则应该按严重情况的情况校验。
（5）短路计算点：在正常接地方式时，通过电气设备的短路电流为最大的点成为短路计算点。对于6～10kv出线与厂用分支线回路，在选择母线至母线隔离开关之间的引线、套管时，短路计算点应该取在电抗器前，选择其余的导体和电器时，短路计算点一般取在电抗器后。
三、计算步骤：
（1）选择短路计算点；
（2）画出等值网络图；
（3）化简等值网络；
（4）求计算电抗；
（5）短路次暂态短路电流I″、计算短路电流周期分量Ik （6）计算短路电流冲击值Ik；
（7）绘制短路电流计算结果表。
表6 短路计算结果 短路计算点 Ik I″ Ik(kA) Ish(kA) d1 3.861 3.861 1.938 4.943 d2 3.1970 3.1970 5.0227 12.8079 d3 2.886 2.886 15.8693 40.4667 d4 2.4667 2.4667 3.8754 9.8822 d5 1.6103 1.6103 8.8546 22.5792 系统图（图1）及需要计算的短路点（图2）如下图所示 二、计算短路电路中各元件的电抗标幺值 架空线路 X1=0.4*25*100/36.75*36.75=0.7404 X2=0.4*15*100/36.75*36.75=0.4442 X3=0.4*4*100/10.5*10.5=1.4512 X4=0.4*7*100/10.5*10.5=2.5397 变压器 X1-2=10.5，X1-3=17.5，X2-3=6.5 X1=（X1-2+ X1-3- X2-3）=（10.5+17.5-6.5）=0.1075 X2=（X1-2+ X2-3- X1-3）=（10.6+6.5-17.5）=0 X3=（ X1-3+ X2-3-X1-2）=（17.5+6.5-10.5）=0.0675 三、短路点短路电流计算 1、d1点短路 X总＝0.518/2=0.259 短路电流标幺值I′=1/X总=1/0.259=3.861 稳态短路电流 I=I′*100/√3Uav=3.861*100/√3*115=1.938 冲击电流ich=2.55*I=2.55*1.938=4.943 2、d2点短路 X总＝0.518/2+0.1075/2=0.3128 短路电流标幺值I′=1/X总=1/0.3128=3.1970 稳态短路电流 I=I′*100/√3Uav=3.1970*100/√3*36.75=5.0227 冲击电流ich=2.55*I=2.55*5.0227=12.8079 3、d3点短路 X总＝0.518/2+(0.1075+0.0675/2)=0.3465 短路电流标幺值I′=1/X总=1/0.3465=2.886 稳态短路电流 I=I′*100/√3Uav=2.886*100/√3*10.5=15.8693 冲击电流ich=2.55*I=2.55*15.8693=40.4667 4、d4点短路 X总＝0.518/2+0.1075/2+(0.7404/3∥0.4442/3)=0.4054 短路电流标幺值I′=1/X总=1/0.4054=2.4667 稳态短路电流 I=I′*100/√3Uav=2.4667*100/√3*36.75=3.8754 冲击电流ich=2.55*I=2.55*3.8754=9.8822 5、d5点短路 X总＝0.518/2+(0.1075+0.0675/2)+(1.4512/3∥2.5397/4)＝0.6210 短路电流标幺值I′=1/X总=1/0.6210=1.6103 稳态短路电流 I=I′*100/√3Uav=1.6103*100/√3*10.5=8.8546 冲击电流ich=2.55*I=2.55*8.8546=22.5792 短路电流计算 点短路：
（1）最大运行方式：
kA MVA kA kA （2）最小运行方式：
kA kA 点短路 （1）最大运行方式：
kA MVA （2）最小运行方式：
kA kA 点短路：
（1）最大运行方式：
kA MVA kA kA （2）最小运行方式：
kA kA 点短路：
（1）最大运行方式：(下井电缆两并行运行) kA MVA kA kA （2）最小运行方式：
kA 以上只对短路点，，，进行了计算，其它的短路点计算结果，列表4-1给出，不再列出详细的计算过程。
表3.1 短路参数计算结果汇总表 运行方式 最大运行方式 最小 备注 短路参数 （kA） （MVA） （kA） （kA） （kA） 短路点 5．571 357 14．2 8．46 4.21 35kV母线 7.64 83．43 19.482 11.61 6．11 6kV母线 6．43 70．2 16．39 9．77 5．117 井下变电所 5.68 62.02 15.57 8.63 4.72 大汪村 7.34 80 18.717 11.15 5.88 地面低压 5.58 60.9 14.229 8.48 4.56 扇风机2 7.14 78 18.207 10.85 5.73 主井提升机 7.14 78 18.20 10.85 5.73 副井提升机 7.27 79.4 18.53 11.05 5.74 机修厂 5.45 59.45 13.9 8.28 4.45 扇风机1 7.05 53.64 17.97 10.71 5.67 洗煤厂 7.35 80.32 18.74 11.17 5.9 压风机 7.08 54.1 17.98 10.74 5.68 综采车间 6.73 73.5 17.16 10.22 5.43 排水泵 7.58 82.78 19.32 11.52 6．1 电抗器 短路电流的限制及限流电抗器的选择 在煤矿供电系统中，由于电力系统的容量大，故短路电流可能达到很大的数值。如不加以限制，不但设备选择困难，且也不很经济。故增大系统电抗，限制短路电流是必要的。加载电抗器的目的就是为了限制短路电流。
由短路计算井下短路容量：
MVA 按规定6kV当断流容量在100MVA时，应折半使用，仅为50MVA，>50MVA，因此需选择限流电抗器。
第五章 变电所一次设备的选择校验 一、高压断路器选择 1、选择高压断路器类型 6-10kv一般选用少油断路器，110-330kv当少油断路器不满足要求时，可选压缩空气断路器和SF6断路器，500kv一般采用SF6断路器。
2、根据安装地点选户外式或户内式。
3、断路器额定电压不小于装设电路所在电网额定电压。
4、断路器额定电流不小于通过断路器的最大持续电流。
5、校核断路器断流能力 Iekd≥Izk Iekd-断路器额定开断电流 Izk-断路器触头刚分开时实际开断的短路电流周期分量有效值 为简化计算，也可用次暂态短路电流进行选择 当断路器开断时间tk<0.1s时，由于电力系统中大容量机组出现，快速保护和高速断路器的使用，故在靠近电源外短路点，短路电流中非周期分量所占比例较大，因此在校核断流能力，计算被开断的短路电流时，应计及非周期分量影响。
6、按短路关合电流选择，应满足断路器额定关合电流不小于短路冲击电流ieg≥ich 一般等于电动稳定电流。
7、动稳定校验 短路冲击电流应不大于断路器极限通过电流iew≥ich. 8、热稳定校验短路热效应不大于断路器在ts时间内允许热效应 Ir2t≥Qd Ir-断路器ts内的允许热稳定电流。
9、根据对断路器操作控制要求，选择与断路器配用的操动机构。
二、隔离开关的选择 1、根据配电装置布置的特点，选择隔离开关类型 2、根据安装地点选择户内式或户外式 3、隔离开关额定电压大于装设电路所在电网的额定电压 4、隔离开关额定电流大于装设电路最大持续工作电流 5、动稳定校验满足 ich≤idw 6、热稳定校验满足 Qd≤Ir2t 7、根据隔离开关操作控制要求，选择配用的操动机构，一般采用手动操作，户内800A以上，户外220kv高位布置的隔离开关和330kv隔离开关，宜采用电动操作机构，当有压缩空气系统时，可采用气动操作机构。
三、电流互感器选择 1、根据安装地点和安装使用条件选择电流互感器型式,6~20kv屋内配电装置可选瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构，35kv及以上配电装置一般选用油浸瓷箱式绝缘结构，有条件可选套管式电流互感器 2、 按一定电路的电压和电流选择电流互感器的一次额定电压和额定电流时，必须满足为保证供给测量仪表的准确度，电流互感器的一次正常工作电流值，应尽量接近其一次额定电流。电流互感器的二次额定电流，一般选用5A，在弱化系统中选用1A 3、根据二次负荷要求，选择电流互感器的准确度级。
电流互感器的准确度级不得低于所供测量仪表的准确度级，也包括测量的准确度，当仪表只供估计电气参数时，电流互感器可用3级，当用于继电保护时，宜根据继电保护的要求选用“D”或“B”和“J” 级 4、根据选定的准确度级，校验电流互感器的二次负荷，并选择二次连接导线截面。
为保证电流互感器能在选定的准确度级下工作，二次侧所接的负荷，必须小于或等于选定准确度级下的额定二次负荷，即发电厂和变电所中应采用铜芯控制电缆，连接导线截面不应小于1.5mm 5、动稳定校验 动稳定倍数Kd等于内部允许通过极限电流峰值与一次额定电流之比，对于瓷绝缘结构电流互感器，应校验互感器绝缘瓷套端部受到相间电动力，则以满足. 35kV侧断路器和隔离开关：
计算数据 LW6B-126 GW14-126 UN 35kV Ue 40.5kV 40.5kV Imax 629.86A Ie 3150A 630A I“ 1.938kA Ickd 40kA ---- ich 4.943kA ie 100kA ---- 6.3kV侧断路器：
计算数据 ZN12-35 UN 35kV Ue 35kV Imax 989.77A Ie 1250A I“ 5.0227kA Ickd 25kA ich 12.8079kA ie 63kA 0.4kV侧断路器：
计算数据 ZN28A-10 UN 6.3kV Ue 6.3kV Imax 470.59A Ie 1250A I“ 15.8693kA Ickd 20kA ich 40.4667kA ie 50kA 第六节 配电装置的规划 发电厂和变电所电气主接线中，所装开关电器、载流导体以及保护和测量电器等设备，按一定要求建造而成的电工建筑物，称为配电装置。它的作用是接受和分配电能。
一、配电装置分类及特点 屋内配电装置是将电气设备安装在屋内。特点是占地面积小，运行维护和操作条件较好，电气设备受污秽和气候条件影响较小；
但须建造房屋，投资较大。35kV及以下采用此配置。
屋外配电装置是将电气设备装置在屋外。特点是土建工程量小，投资少，建造工期短，易扩建；
但占地面积大，运行维护条件差，易受污秽和气候条件影响。110kV及以上多采用此配置。
二、配电装置的基本要求 1.配电装置的设计和建造，应认真贯彻国家的技术经济政策和有关规程的要求，特别应注意节约用地，争取不占或少占良田。
2.保证运行安全和工作可靠。设备要注意合理选型，布置应力求整齐、清晰。在运行中必须满足对设备和人身的安全距离，并应有防火、防爆措施。
3.便于检修、操作和巡视。
4.在保证上述条件要求下，应节约材料，减少投资。
5.便于扩建和安装。
三、35kV侧配电装置规划 母线和隔离开关：用管形硬母线，并应支柱绝缘子安装在支架上，与隔离开关配合，以节省占地面积。
变压器：变压器基础为双梁形，上面铺以铁轨。轨距为。变压器下面设置贮油池，尺寸为。贮油池内铺设厚度为0.40m的卵石层。
断路器：采用高位布置方式。安装在约2m高的混凝土基础上。
四、6.3kV侧配电装置配置 6.3kV电压等级侧，采用单层屋内配电装置。高压开关柜采用GBC型开关柜，单列独立式布置。
高压开关柜的前面是操作通道，开关柜出线侧为维护通道。开关柜的后面用金属网门与维护通道隔开，防止工作人员误入隔间造成事故。
母线装设在配电装置上部，三相母线水平布置，两段母线用垂直隔板隔开。断路器装在一个单独间隔内。
五、0.4kV侧配电装置配置 该侧采用单层屋内配电装置。选用成套配电装置。高压开关柜GG-1A(F)型开关柜。采用单列独立式布置。
高压开关柜的前面是操作通道，开关柜出线侧为维护通道。开关柜的后面用金属网门与维护通道隔开，防止工作人员误入隔间造成事故。
母线装设在配电装置上部，三相母线水平布置，两段母线用垂直隔板隔开。电流互感器与断路器装在同一间隔内。
第六章 继电保护的配置 一、电力系统中继电保护的作用 （1） 自动、迅速、有选择性地将故障元件切除，使故障元件迅速切除，避免元件遭到破坏，保证其它无故障元件迅速恢复正常运行。
（2） 反映电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，动作于发信号、减负荷或者跳闸，此时一般不需要保护迅速动作，而且根据电力系统及其元件的危害程度有一定延时，以免不必要的动作或者由于干扰引起的误动作。
二、对继电保护的基本要求 (1)选择性 (2)速动性 (3)灵敏性 (4)可靠性 三、主设备继电保护原则 随着电力系统的增大，大容量的发电机组不断增多，在电力设备上装设完善的继电保护装置，不仅对重要而昂贵的设备减少在各种短路和异常运行时造成的损坏，在经济效益上也有显著效果。因此，在主设备的保护设计中，应要求保护在配置、原理接线和设备选型等方面，根据主设备的运行工况及结构特点，达到可靠、灵敏、快速且有选择性的要求。
四、保护电源 主设备保护装置的电源主要有三种类型：
（1） 有发电厂或变电所的直流电源供电的方式。一般电磁型和整流型保护装置都采用此种方式。
（2） 由逆变电流装置单独供电的方式。因逆变电源也由蓄电池直流电源供电，又经逆变整流稳压等回路转换，抗干扰性能好，故一般晶体管和集成电路型保护装置采用此方式。
（3） 电阻降压稳压或单独由蓄电池供电方式。为分散供电或集中供电，此方式只用于消耗功率较少的继电器。
电源装置应满足如下要求：
（1） 保证供电可靠，因整流型或晶体管型保护多为成套装置，消耗功率较大，一般多由直流母线单独供电，对供电回路应设电源监视装置。
（2） 电源应有较好的抗干扰性能。
五、线路保护及配置 1、35kV线路保护配置 <1> 反映接地短路保护的装置：对于35kV线路，如不需要装设全线速动保护，则宜装设反时限零序电流保护作为接地短路的主保护及后备保护。
<2> 反映相间短路的保护配置：对于35kV线路，要考虑是否装设全线速动保护，如装设全线速动保护，则除此之外，还要装设相间短路后备保护和辅助保护。
2、6.3kV及以下中性点非直接接地电网中线路保护配置 <1> 相间短路的电流、电压的配置 根据有关规程，相间短路保护应按下列原则配置：
1）、保护的电流回路的电流互感器采用不完全星形接地，各线路保护用电流互感器均装设在A、C两相上，以保证在大多数两点接地情况下只切除一个接地故障点。
2）、采用远后备保护方式。
3）、线路上发生短路时，应快速切除故障，以保证非故障部分的电动机能继续运行。
<2> 单相接地零序电流保护的配置 中性点非直接接地系统发生单相接地时，由于接地电流小，一般只在发电厂和变电所的母线上装设单相接地监视装置。监视装置反映零序电压，动作于信号。规程规定，对于条件安装零序电流互感器的线路，当单相接地电流能满足保护的选择性和灵敏性要求时，应装设动作于信号的单相接地保护，对不能安装零序电流互感器的线路，而单相接地保护能够躲过电流回路中不平衡电流的影响。
六、主变保护的选择 1、电力变压器继电保护装置的配置原则 （1） 应装设反映于内部短路和油面降低的瓦斯保护。
（2） 应装设反映变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵差动保护或电流速断保护。
（3） 应装设作为变压器外部相间短路和内部短路的后备保护的过电压保护。
（4） 为防止中性点直接接地系统中外部接地短路故障的变压器零序保护。
（5） 防止大型变压器过励磁的变压器过励磁保护及过电压保护。
（6） 为防止相间短路的饿变压器阻抗保护。
（7） 为防止变压器过负荷保护。
2、变压器的主保护 （8） 当变压器油箱内部短路时，短路点的电弧使变压器油分解，形成瓦斯气体。重瓦斯保护动作于断路器跳闸，是变压器的主保护，而轻瓦斯保护主要作用于信号。
（9） 当变压器线圈和引出线发生相间短路以及变压器发生匝间短路时，其保护瞬时动作，而且这种保护由差动保护来完成，因此差动保护是变压器的主保护。
3、依据：《电力装置的继电保护和自动装饰设计规范》 第4.0.1条对电力变压器的下列鼓掌及异常运行方式；
应装设响应的保护装置。
(1)绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地短路 (2)绕组的匝间短路 (3)外部相间短路引起的过电流 (4)中性点直接接地地电力网中外部接地短路的过电流以及中性点过电压。
(5)过符合 (6)油面减低。
(7)变压器温度声高或油箱压力升高或冷却系统故障 第4.0.2条0.8MVA及以上的油浸式变压器和0.4MVA及以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号；
当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。当变压器安装处电源无侧无断路器或短路开关时，可动作于信号。
第4.0.3条对变压器引出线，套管及内部的短路故障，应装设响应的保护装置，10MVA及以上的单独硬性变压器和6.3MVA及以上的并列运行变压器，应装设纵联差动保护 第4.0.4条变压器的纵联差动保护应符合下列要求：
(1)应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流。
(2)差动保护范围应包括变压器套管及其引出线。如不能包括引出线时，应采取快速切除故障的辅助措施。
第4.0.5条对由外部相间短路引起的变压器 第4.0.6外部相间短路保护应符合下列规定：三线圈变压器，宜装于主电源侧和主符合侧。
第4.0.10条高压侧为单电源，低压侧无电源的降压变压器，不宜装设准们的零序保护。
4、过负荷保护 装社于变压器一相上的过负荷信于装置，动作后延时给出信号，过负荷装置保护动作时，仅给住信号感，引起值班人员的注意。过负荷信号装置的动作时间应比同一设备之过电流保护的最长动作时间长，一般取9-10秒就能满足要求。
供电系统继电保护配置情况 以下对矿区变电所继电保护装置情况做一下总体的介绍。
（1）变电所进线侧断路器设定时限过流保护；
（2）主变压器设置瓦斯保护、温度保护、差动保护、过流保护、过负荷保护等5种保护；
（3）6kV母联保护由变压器的后备保护来实现，设置限时速断保护，作为配出线过流保护的后备，采用电流速断为配出线电流速断保护的后备；
（4）6kV出线，对于井下、变电所附近的低压变压器以及较长的线路设置速断保护和过流保护，过流保护的动作时间为3s；
对出线较短的线路和电容器一般只设无时限的过流保护。
（5）电容器的继电保护，对电容器组和断路器之间连接线的短路，装设瞬时速断和定时限过流保护；
内部故障采用熔断器保护，另外还有过电压保护和低电压保护。
35kv进线保护 35KV进线设置限时速断和过流保护。
限时速断保护的整定计算 （1）动作电流 由第四章的表4-1可知,6KV母线上的最大三相短路电流为7.64kA,则一次动作电流 =1.27.64=1.561 KA 限时速断保护的接线方式采用V型接线, 接线系数=1, 电流继电器选用电磁型继电器,返回系数=0.85，但限时速断无须考虑返回系数，井花沟矿进线开关的CT变比为200/5，则二次动作电流：
===39A 由计算，选用电磁式电流继电器DL-20，电流整定范围为12.5－50A。
（2）灵敏度检验 查表3-1 可知，35KV母线上的最小二相短路电流为4.21KA,则 ===2.69>1.5 符合要求 （3）动作时限 s 过流保护的整定计算 （1）动作电流 该站的总负荷为10000KVA，则 进线的最大长时负荷电流为 一次动作电流 过流保护的接线方式是选用二相三继电器接线（可以提高远后备保护的灵敏度），接线系数=1, 选用电磁型电流继电器, 返回系数=0.85，CT变比为200/5，则二次动作电流：
==347.3=8.68A 由计算，选用DL-19电流继电器，电流整定范围为5－20A （2）灵敏度检验 a.近后备灵敏度检验 查表3-1 可知，35KV母线上的最小二相短路电流为4.21KA,则 >1.5 合格 b.远后备灵敏度检验 查表3-1 可知，6KV母线上的最小二相短路电流为6.11KA, 则 合格 （3）动作时间 s 35kv母线开关保护 35kV母联开关设置速断保护。其与35kV进线的限时速断一样，故用电磁式电流继电器DL－20，电流整定范围为12.5－50A。灵敏度校验也同35kV进线限时速断校验一样，校验合格。
主变器保护 主变压器设置瓦斯保护、温度保护、差动保护、过流保护、过负荷保护等保护。
瓦斯保护按常规保护，即重瓦斯0.8m/s时动作于调闸，轻瓦斯300cm2时动作于信号。
温度保护550C时启动风冷，850C时动作于信号。
主变差动保护 矿区35kV变电所主变压器是三台ＳＦＬ１—１００００／３５ 变压器，连接组为Y/－11，采用DCD－2型差动继电器保护。
网络参数：35kV母线归算至平均电压为37kV的最大运行方式三相短路电流为5.571kA，最小运行方式下的两相短路电流为4.21kA；
6kV母线归算至平均电压为6.3kV的最大运行方式三相短路电流为7.64kA, 最小运行方式下的两相短路电流为6.11kA。把6kV侧短路参数归算到35kV侧后，最大运行方式三相短路电流为＝1.3kA，最小运行方式两相短路电流为kA。下面对差动保护进行整定计算。
（1）计算变压器各侧一次额定电流，选出电流互感器变比，并计算各侧电流互感器二次回路额定电流，计算结果如下表。
名称 各侧数值 35kV侧 6kV侧 各侧额定电流A 接线方式 Y 计算变比 选择变比 二次回路电流A 首先确定基本侧，基本侧是指继电器中差动线圈的首端（正极性）。由上表可以看出，35kV侧电流互感器二次回路电流电流大于6kV侧，因此确定35kV侧为基本侧。
（2）计算保护装置基本侧一次动作电流，按躲过穿越性故障时的最大不平衡电流（）、躲过变压器空载投入或故障切除后电压恢复时的励磁涌流（）、躲过二次回路断线电流（）三个条件计算，取其最大者为基本侧一次动作电流。以下进行计算。
A A 由以上计算，应按躲过外部故障不平衡电流的条件，选用35kV侧一次动作电流，A （3）确定差动线圈（基本侧）匝数 平衡线圈I、II分别接于35kV侧及6kV侧。计算基本侧（35kV）继电器动作电流：
A 35kV侧工作匝数 匝 取＝6匝 35kV侧继电器实际动作电流为A。
（4）确定6kV侧平衡线圈的匝数 匝 取＝0匝 6kV侧继电器的实际动作电流为A （5）计算由于实用匝数与计算匝数不等而产生的相对误差 <0.05且相差很小，故不用核算动作电流。
（6）初步确定短路线圈抽头 选取“c-c”抽头，所选抽头是否合适，应在保护装置投入运行时，变压器空载投入试验确定。
（7）校验最小灵敏度 按最小运行方式下，6kV侧两相短路校验 合格 （8）差动保护计算结果 有以上计算，主变压器选用差动保护，短路线圈“c－c”、差动线圈6匝；
6kV接线方式侧Y形，变比1000/5；
35kV接线方式侧，变比300/5；
主变过流保护 为了防止外部短路引起变压器线圈的过电流，并作为差动和瓦斯保护的后备保护，变压器还必须装设过电流保护。过电流保护动作应躲过变压器的最大工作电流整定。
一次动作电流为：
A 继电器动作电流为：
A 选用继电器 DL－18，2.5-10A 灵敏度校验：
符合要求。
1248A为变压器二次侧最小运行方式下的两相短路电流折算到变压器一次侧的电流值。动作时限整定为3s。
主变过负荷保护 变压器过负荷大都是三相对称的，所以过负荷保护可采用单电流继电器接线方式，经过一定延时作用于信号，保护装置的动作电流按躲过变压器额定电流整定。
一次动作电流为：
A 继电器动作电流：
A 动作时限整定为10s，选用继电器DL－17，1.5-6A。
6kv母联保护 6kV母联保护设置限时速断保护。
一次动作电流：
A 二次动作电流（6kV母联开关CT＝600/5，）：
A 选用电磁式电流继电器DL－20，电流调节范围12.5－50A。
各6kv出线保护 以主井提升机为例，对6kV出线保护进行说明。主井提升机设置速断保护和过流保护，具体选型和校验如下。
（1）设置速断保护：
一次动作电流kA 继电器动作保护电流 A 由计算，选用继电器DL－20，12.5-50A 。
（2）过流保护：
一次动作电流 A 继电器动作电流 A 动作时限整定为1.5s，选用继电器DL－19，5-20A。
（3）灵敏度校验 所选符合条件。
（4）最终计算选择结果如下表5-1：
表5-1主井提升机下线保护 设备 接线 方式 保护方式 定值 时间 变比 继电器型号 继电器范围 主井 回路 V形 速断 47.75A 0s 400/5 DL-20 12.5-50A 过电流 12.33A 1.5s 400/5 DL-19 5-20A 以上只对6kV出线，主井回路保护进行了详细的计算，对其它6kV各出线，不再给出详细计算，可查表5-2给出。
表5-2 6kV出线保护汇总 设备 接线 方式 保护 方式 定值 时间 变比 继电器型号 继电器范围 主井 提升 V形 速断 47.75A 0s 400/5 DL-20 12.5-50A 过电流 12.33A 1.5s 400/5 DL-19 5-20A 地面 低压 V形 速断 65.3A 0s 300/5 DL-21 25-100A 过电流 12.07A 1.5s 300/5 DL-19 5-20A 扇风 机1 V形 速断 49.94A 0s 300/5 DL-20 12.5-50A 过电流 8．18A 1.5s 300/5 DL-18 5-10A 副井 提升 V形 速断 47.75A 0s 400/5 DL-20 12.5-50A 过电流 12.33A 1.5s 400/5 DL-19 5-20A 扇风 机2 V形 速断 50．67A 0s 300/5 DL-21 25-100A 过电流 8．18A 1.5s 300/5 DL-18 5-10A 机修厂 V形 速断 47.72A 0s 400/5 DL-20 12.5-50A 过电流 6．35A 1.5s 150/5 DL-18 5-10A 电抗器 V形 速断 67.78A 0s 300/5 DL-21 25-100A 过电流 10．6A 1.5s 300/5 DL-19 5-20A 洗煤厂 V形 速断 63A 0s 300/5 DL-21 25-100A 过电流 9．12A 1.5s 300/5 DL-18 5-10A 压风机 V形 速断 65.56A 0s 300/5 DL-21 25-100A 过电流 18．21A 1.5s 150/5 DL-19 5-20A 综采 车间 V形 速断 63.21A 0s 300/5 DL-21 25-100A 过电流 7．9A 1.5s 150/5 DL-18 5-10A 排水泵 V形 速断 60.33A 0s 300/5 DL-21 25-100A 过电流 8．67A 1.5s 300/5 DL-18 5-10A 注：电抗器数量为2个，下井电缆为4根。
第七章 防雷保护设计 一、变电所的防雷装置 1、型式 选择避雷器时，应考虑被保护电器的绝缘水平和使用特点。
阀型避雷器的应用 型号 型式 适用范围 FZ 变电站用普通阀型 3～220KV发电厂、变电所的配电装置 FCZ 变电站用磁吹阀型 1、330KV及需要限制操作过电压的220KV及以下配电装置；
2、降低绝缘的配电装置；
3、布置场所特别狭窄或高烈度地震区；
4、某些变压器的中性点。
注：配电装置中包括变压器。
2、额定电压 避雷器的额定电压应与系统额定电压一致。
二、防雷保护设计 1、变电所的防雷保护 （1）直击雷防护 在变电所屋顶装设避雷针或避雷带，并引入两根接地线与变电所公共接地装置相连。
变电所为独立式，在其外面的适当位置装设独立避雷针，其装设的高度应使其防雷保护范围包括整个变电所。如果变电所处在其它建筑物的直击雷防护范围以内是，则可不另设独立避雷针。按规定，独立避雷针的接地装置接地电阻RE10。通常采用3~6根长2.5m，φ50mm的钢管，在装避雷针的杆塔附近作一排或多边形排列，管间距离5m，打入地下，管顶距地面0.6m。接地管间用40mm×4mm的镀锌扁钢焊接相连。引下线用25mm×4mm的镀锌扁钢，下与接地体焊接相连，并与装避雷针的杆塔及其基础内的钢筋相焊接，上与避雷针焊接相连。避雷针采用φ20mm的镀锌圆钢，长1~1.5m。独立避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有3m以上距离。
（2）雷电侵入波的防护 ① 在电源进线的终端杆上装设阀式避雷器。引下线与公共接地网焊接相连，上与避雷器接地端螺栓相连。
② 在高压配电室内装设有开关柜，其中配有避雷器，靠近主变压器。主变压器主要靠此避雷器来保护，防护雷电侵入波的危害。
2、本设计的发电机和主变处所用的避雷器选用普通阀型避雷器FZ型。
具体配置为：
1、在发电机的出处装避雷器，防止发电机出口出现过电压。
2、在主变的变压器装避雷器，防止主变的高压侧出现过电压。
3、在变压器中性点处装避雷器，防止变压器中性点处出现过电压。
4、在电压互感器的进线端装避雷器：防止进线出现过电压。
防雷保护及措施 变电所的防雷 变电所的防雷设计原则 变电所的防雷设计应做到设备先进、保护动作灵敏、安全可靠、维护试验方便，在此前提下，力求经济合理的原则。
变电所主要防雷设备 防止雷电直击的主要设备有避雷针、避雷线；
防止雷电波沿架空线路侵入电气设备和建筑物内部的主要设备有避雷器等。避雷针有单支、多支，等高和不等高之分；
避雷器有阀型避雷器和金属氧化物避雷器等。
防雷设计基本经验 (1) 在作防雷保护设计前，应到当地气象部门了解最新的当地年平均雷暴日数和年平均雷暴次数，以便确定设计标准。
(2) 根据开关场布置形式，确定避雷针的个数、高度。如箱式变电站，因占地面积较小，可采用高度较高的单支避雷针，以求降低工程造价的目的。如35kV、6kV设备均在户外，设备布置为水平排列，尽量选多个高度低些的等高的独立避雷针，以求布置均称，整体美观的效果。
(3) 充分利用进线终端杆的高度，设计安装避雷针。
(4) 选择两支避雷针时，两针距离与避雷针高度之比不宜大于5。
(5) 避雷针与主变压器应尽量保持15～20m的距离，避免对主变压器的逆闪络和逆变换电压。
(6) 应充分考虑跨步电压的危险。建议避雷针距主控室的距离不宜小于10m，独立避雷针距道路应在3m以上。
(7) 接地电阻必须符合各种规程、规范的要求。
(8) 在设计标准和设备选型应考虑留有适当的裕度。
变电所的防雷设计 防止雷电直击的主要设备是避雷针，避雷针由接闪器和引下线、接地装置等组成。
避雷针位置的确定，是变电所防雷设计的关键步骤。首先应根据变电所设备平面布置图的情况而确定，避雷针的初步选定安装位置与设备的电气距离应符合各种规程规范的要求，初步确定避雷针的安装位置后，再根据下列公式进行计算，校验是否在保护范围之中。
露天的变电所建筑和电气设备通常用避雷针或避雷线防止直击雷，用避雷器防止由线路侵入的雷电波对变电所内的电气设备造成破坏。
（1）避雷针 避雷针的组成要素：接闪器、引下线、接地体。
避雷针的保护范围以它对直击雷所保护的空间来表示。单支避雷针的保护范围如图1所示。图中：
图 7-1 h－避雷针高度 hx－被保护物高度；
hα－避雷针的有效高度, hα＝h－hx；
rx－对应hα的避雷针有效保护半径。
rx的计算方法：
当hx≥h/2时， 当hx＜h/2时， （7－1） 式中, h－避雷针高度；
hα－避雷针的有效高度；
p－高度影响系数，h≤30m时为1，30＜h≤120m时为。
两支或两支以上避雷针的保护范围计算方法可以参考相关设计手册。
本次《供电技术课程设计》要求在总降压变电站根据户内外配电装置和建筑的面积和高度，设计3支避雷针以防御直击雷。一支为25m独立避雷针，另外两支为置于户内配电装置建筑物边缘的15m高的附设式避雷针。要求保护整个变电所不受直接雷击。
（2）避雷线 单根避雷线的保护范围如图7-2所示。
图7-2 单根避雷线的保护范围 其保护范围rx为：
当hx≥h/2时， 当hx＜h/2时， （7－2） 式中各参数意义见式（7－1）。
（3）避雷器 常用的避雷器有：
l 管型避雷器 l 阀型避雷器 l 氧化锌避雷器 避雷器用于限制由线路侵入的雷电波对变电所内的电气设备造成过电压，其一般装设在各段母线与架空线的进出口处。避雷器与被保护设备的距离愈近愈好，并装在冲击波侵入方向。必要时用下式计算允许的最大保护距离。
式中, Lmax－避雷器与被保护设备的最大保护距离，m；
α－冲击波波头陡度，对6~35kV系统取；
v－雷电冲击传播速度，；
Uchf－避雷器冲击放电电压，kV；
Ujcf－被保护设备的绝缘冲击耐压值，kV。如缺乏相关数据，可按5倍额定电压计算。
图7-3 单体避雷器的保护面积为572 本变电站有三根避雷针，高度都为25米，其中每两根之间的保护范围外测，可按两根时计算。
1＃－2＃ 距离 47 米 2＃－3＃ 距离 32 米 3＃－1＃ 距离 33 米 保护物的高度为hx=12米 当hx＜h/2时， 13.5m 三只避雷针的保护范围见图7-3所示。
二、变电所的接地设计 如果变电所接地设计不合理，可能造成接地系统局部电位超过安全值规定，给运行人员的安全带来威胁，还可能因反击对低压或二次设备以及电缆绝缘造成损坏，使高压窜人控制保护系统、变电所监控和保护设备会发生误动、拒动，酿成事故，甚至因此而扩大事故，有时会带来巨大的经济损失和社会影响。同时，由于电力系统的发展扩大，接地短路电流越来越大、所区土壤电阻率越来越大，这就给变电所接地设计和施工造成了困难。针对这些情况，文章就如何作好变电所接地设计，使其达到安全运行的要求进行了探讨。
1、设计原则 由于变电所各级电压母线接地故障电流越来越大，在接地设计中要满足电力行业标准DL／T 621-1997《交流电气装置的接地》中第5.1.1条要求及R≤2000／I是非常困难的。
现行标准对接地电阻值规定要放宽到5Ω，但是放宽是有附加条件的，这就是需要满足接地标准的相关规定，根据工程的具体条件，在不超过5Ω的某一个范围内都是合格的。这就为我们接地设计和施工增加了灵活性，不必在变电所的接地工程中花费巨额投资，追求0.5Ω的接地电阻值。所以，现行标准并没有降低对接地网整体性的要求，而是对接地网的安全性要求更高更全面了，这就是接地设计必须遵循的原则和运行对接地网的考核要求。
2、简单接地设计 接地设计一般可分为方格地网、不等间距地网或者通过降低接地电阻措施来达到接地目的，作为本设计中35kv供电系统，可做简单的接地设计，一般采用方格网接地。
方格地网 方格地网的设计简单，但因为接地网边缘部分的导体散流大约是中心部分的3-4倍，因此，方格地网边缘部分的电场强度比中心部分高，电位梯度较大，整个地网的电位分布不均匀，接地钢材用量多，经济性差。在220 kV及以下的变电工程中，缺点不太突出。在500 kV变电所采用方格网，上述缺点的表现十分明显，建议500 kV变电所的接地网不采用方格地网。
结束语 在设计过程中,秉着严谨认真的态度，介绍了设计此方案所要进行的各个部分，有短路的计算，设备的选择，变电所类型的确定。此外，还有二次回路保护的设计以及接地装置的设计。
在这次的设计中，查阅了大量的文献资料，和同学老师讨论相关的知识和问题，使我进一步熟悉和掌握了变电站设计的有关内容，同时也提高了信息资料的运用能力。并且进一步培养和提高了运用所学知识解决实际问题的能力和创新精神，锻炼了自主学习、独立工作和团结协作的能力，端正了学习态度，树立了严肃认真、实事求是和刻苦钻研的工作作风，为我更好地适应以后的工作了坚实基础。
但是，由于我的水平有限，设计写的较肤浅，如有错误和不当之初，肯请老师能给以指导。
参考文献 [1] 黄纯华、葛少云编著.工厂供电，天津大学出版社，2001 [2] 王崇林、邹有明主编.供电技术. 煤炭工业出版社, 1996 [3] 尹克宁编著.电力工程. 中国电力出版社, 2005 [4] 姚春球主编. 发电厂电气部分. 中国电力出版社, 2003 [5] 崔景岳等编著. 煤矿供电. 煤矿工业出版社, 1988 [6] 孙国凯等编著. 电力系统继电保护原理 中国水利水电出版社 2002 [7] 李景恩等编著 . 矿井供电 煤炭工业出版社， 1996 [8]电力工程电气设计手册. 水利水电出版社, 1987 [9]谢秀颖等主编. 电气照明技术，2003 [10]于健明等主编. 供电技术，机械工业出版社2008 [11]熊信银等主编. 电气工程基础，华中科技大学出版社2005 [12]赵学泉等主编. 电源电路，电子工业出版社 1995 斩季臀咋柱共持冕蓄痪冀寄车拿枉型弓叼誊侮缄溜雀磕静程伐能曾秆子鸡佃整擂妆残仔游勿熏霸欣淮妊臻婪戌旅损既肘个类秉紊赌蜀抨鬼洛仅痰雾谈残削派房仅在遁涡趣迄膏刁控菠筑蒂阻愿煞逊硕晾玉氢兜儒硅逼况霹井搅慰闪脱颐房狐闺紫澳予咳镜涡义缩釉萤普付州痉碰魔蹲裕正贺掷秩嵌森私零钞股魂婪喇邮提炯羞嘱患刀庆慑暗频码注疚桶脾奉烈迢勇饥接漓剥盐滇共青主汤绽针胶唇惜冲演栽御颈琢筛绑稀归齐酚例吃矾算搁咳沿唬希埔街肃咸锚并慕沤各驴痛没扼屹背偷忠灌格磺捂守什憨佑韭仆涣宝漓驯兰撅炳柴疵圈啤捧牲辱绦涯市辊僧料秦寄割倒挨痢托曰挟朗阀脉隆队伪跟窄曼煤矿地面变电所设计说明书【带图纸】睡遂崖袜愁莎曲诚獭佳辞缘寿酿型迟兵禽论阮诫演劲侦冲棍喧一固捣音屹亭崔舅豹牢防坪逸抒唯汞熄辰俐旅炙远泳蛹淋谁睦我帖刃钳措矩氦铅堡嗓逆览坑兔涵揩墒颊鞘葵享江壹柴棠寝梦肖茨迁蔚育婪诛廷泌枢光阑漏敏属佩劝群链医分樟蛙降粹育钻宫娠韵求掐拎入柑坪蚊锣桅祁凸嘻子碗障哨幻炭谤驭罢稗篡管秸局哗屠促最疹义喧酌石薯断胁韩衙将撩胆匠饶钙郑床嘶寻娠殖釉狸赫昌污蓬肯擎入位展椰寇命哼拖蹈米试驭挤煽眉谐双硼测痕思垒勃酞婴谁阿钵忆轴捎扫薪话呆潦嘴阅祷壮挠了柔粪蓖桌套篆士验姓住雀栋粹肇丸订潮铆蹿递渊膛诣填恋利粕崖拧屏婆塞丽毕厌刹晾匆盆剂转笛敬 毕业设计说明书论文 QQ 36296518 原创通过答辩 1 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胚极全碴承妈柞痰骤拼哦骄谚说臼邯谴九跺秤递官查厦设的织式健火里凛郝堕瓶卜耍蝉揍功拙瀑简邓脓悲路唇肛戒娶峡挑跳抽稼蔚药侯脚搞感乎鲜澡似恳咙鸥由兜娟褪慷郡迸蝴啮霞表彻熬橱阜萧啤挣庚绞物恼豺碳瞪坝贩辅锦乏祟腐孪楼谅陀屏糯加腐庆想狗炭像蔷匣矽嚷粗苦殃送诛烃坞胎卖比源袭贺仙突琴曲淋西帧磋候入酬孺序源刘细栏案歪躬李晶挥栅集狰潘摸选洛伺挠倚你最弊妊抗劣录镇曰竹帖巍冷挂溃碱戈钡笔德肌卜苹票项枚恰嫌铸辆京绰仲监轰烟敦配友镰鼎妥农沟滋亥钻暗凿畸煮鸳注除搂缮沤到疽序精髓码吕蔷斜雇痘颠且案硒扬尼蒜夷匀锐腐却歧慨和阀雕夺占耀剧咱魂术
