毕业设计_矿区供配电设计(编辑修改稿)

毕业设计_矿区供配电设计(编辑修改稿)内容摘要：

8 6 . 5 ) 9 9 3 . 7 7 1 0 8 . 6 ( v a r )Qk    223 0 ( 1 ) 1 5 6 4 0 . 1 7 1 0 8 . 6 1 7 1 7 9 . 8 ( )S k V A   无功功率补偿后的高压侧的功率因数为： 30301 5 6 4 0 .1c o s 0 .9 11 7 1 7 9 .8PS    正好满足规定的要求 三、无功补偿装置 无功补偿装置分为串联补偿装置和并联补偿装置两大类。 并联补偿装置又可分为同期调相机、并联电容补偿装置、静补装置等几大类。 同期调相机相当于空载运行的同步电动机在过励磁时运行，它向系统提供可无级连续调节的容性和感性无功，维持电网电压，并可以强励补偿容性无功，提高电网的稳定性。 在我国经常在枢纽变电所安装同步调相机，以便平滑调节电压和提高系统稳定性。 静止补偿器有电力电容器与可调电抗并联组成。 电容器可发出无功功率，电抗器可吸收无功功率， 根据电压需要，向电网提供快速无级连续调节的容性和感性的无功，降低电压波动和波形畸变率，全面提高电压质量，并兼有减少有功损耗，提高系统稳定性，降低工频过电压的功能。 其运行维护简单，功耗小，能做到分相补偿，对冲击负荷也有较强的适应性，因此在电力系统中得到越来越广泛的应用。 但设备造价太高，本设计中不宜采用。 电力电容器可按三角形和星形接法连接在变电所母线上。 既可集中安装，又可分散装设来接地供应无功功率，运行时功率损耗亦较小。 综合比较以上三种无功补偿装置后，选择并联电容器作为无功补偿装置，并且采用集中补偿的方式。 四、并联电容器装置的分组 （ 1）对于单独补偿的某台设备，例如电动机、小容量变压器等用的并联电容器装置，不必分组，可直接与该设备相连接，并与该设备同时投切。 （ 2）配电所装设的并联电容器装置的主要目的是为了改善电网的功率因数。 此时，为保证一定的功率因数，各组应能随负荷的变化实行自动投切。 负荷变化不大时，可按主变压器台数分组，手动投切。 （ 3）终端变电所的并联电容器装置，主要是为了提高电压和补偿主变压器的无功损耗。 此时，各组应能随电压波动实行自动投切。 投切任一组电容器时引起的电压波动不应超过 %。 并联电容器的分组方式主要有等容量分组、等差级数容量分组、带总断路器南京铁道职业技术学院（毕业设 计） 第 10 页 共 37 页 的等容量分组、带总断路器的等差级数容量分组。 这几种方式中等容量分组方式，分组断路器不仅要满足频繁切合并联电容器的要求，而且还要满足开断短路的要求，这种分组方式应用较多，因此采用等容量分组方式。 五、并联电容器装置的接线 并联电容器装置的接线基本形式有星形和三角形两种。 经常采用的还有由星形派生出的双星形，在某种场合下，也有采用由三角形派生出的双三角形。 从《电力工程电气设计手册》（一次部分） 502 页表 9— 17 可比较得出，应采用 Y形接线，因为这种接线适用于 6kV 及以上的并联电容器组，并且容易布置，布置清晰。 并联电容器组装设在变电所低压侧，主要是补偿主变和负荷的无功功率，为了在发生单相接地故障时不产生零序电流，所以采用中性点不接地方式。 南京铁道职业技术学院（毕业设 计） 第 11 页 共 37 页 第四章 变压器选择 、变压器型式选择。 在具有可燃性及爆炸性场所，要选用符合要求的防爆型（隔爆型）变压器；在空间较小的车间内可选用干式变压器；在使用环境较好的场所应选用普通型的变压器；在新设计的变电所中尽可能地 选用最新节能型的变压器。 根据煤矿企业的工作环境我们应选择防爆型变压器。 主变容量和台数的选择，应根据《电力系统设计技术规程》 SDJ161— 85 有关规定和审批的电力规划设计决定进行。 凡有两台及以上主变的变电所，其中一台事故停运后，其余主变的容量应保证供应该所全部负荷的 70%，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。 若变电所所有其他能源可保证在主变停运后用户的一级负荷，则可装设一台主变压器。 220~330kV 变压器，若不受运输条件限制，应选用三相变压器。 荷的发展及潮流的变化，结合系统短路电流、系统稳定、系统继电保护、对通信线路的影响、调压和设备制造等条件允许时，应采用自耦变压器。 220~330kV 具有三种电压的变电所中，若通过主变各侧绕组的功率均达到该变压器额定容量的 15%以上，或者第三绕组需要装设无功补偿设备时，均宜采用三绕组变压器。 ，应符合《电力系统设计技术规程》 SDJ161 的有关规定。 、变压器台数确定 一般一个车间尽量选择一台变压器；如果一、二级负荷所占比例较大，应选用两台变压器，若能从邻近用户取得电源时，也可 选用一台变压器。 企业总降压变电所主变压器台数应根据企业的符合类型来确定。 对于中、大型企业或具有一、二级负荷的企业，一般选用两台变压器，一保证对一、二级负荷供电的可靠性。 只有在分期建设，经济术、经济比较具有优越性时，或两台大容量变压器需增加限制短路电流的设备，以及 6kV 电网接地电流大于 30A 时，才考虑选用三台变压器，一便分期建设或分列运行。 当一台变压器发生故障时，其余各台变压器应能保证一、二级负荷用电。 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，采用两台互为备用南京铁道职业技术学院（毕业设 计） 第 12 页 共 37 页 的运行形式。 、变压器容量确定 sNS S K 30(1 2)NSS （ 2）负荷计算得 223 0 ( 1 ) 1 5 6 4 0 . 1 7 1 0 8 . 6 1 7 1 7 9 . 8 ( )S k V A   12 2 1 1 7 .6 1 5 0 5 .9 1 0 6 6 .7 3 7 5 0 7 8 1 .7 7 7 5 .7 7 9 6 .3 4 8 1 .3 1 1 2 2 4 .2 ( )S k V A         三、变压器型号的确定 根据以上的选择要求我们选择两台型号为 SFL920200/35 的变压器。 变压器参数如下表所示： 容量 额定电压 接线方式 空载损耗 负载损耗 20200KVA 35/ Yd 南京铁道职业技术学院（毕业设 计） 第 13 页 共 37 页 第五章 电气主接线设计 、电气主接线概述 发电厂和变电所中的一次设备、按一定要求和顺序连接成的电路，称为电气主接线，也成主电路。 它把各电源送来的电能汇集起来，并分给各用户。 它表明各种一次设备的数量和作用，设备间的连接方式，以及与电力系统的连接情况。 所以电气主接线是电力系统接线组成中的一个重要组成部分。 主接线的确定，对电力系统得安全、稳定、灵活、经济运行以及变电 所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方法的拟定将会长生直接的影响。 . 、电气主接线设计原则 、变电所在电力系统中的地位和作用； 、变电所的分期和最终建设规模； ； ；。 、电气主接线设计 电气主接线的基本形式就是主要电气设备常用的几种连接方式，它以电源和出线为主体。 大致分为有汇流母线和无汇流母线两大类。 其中有汇流母线的接线形式可概括地分为单母线接线和双母线接线两大类；无汇流母线的接线形 式主要有桥形接线、角形接线和单元接线。 南京铁道职业技术学院（毕业设 计） 第 14 页 共 37 页 南京铁道职业技术学院（毕业设 计） 第 15 页 共 37 页 第六章 短路计算 、概述 一、产生短路的原因和短路的定义 产生短路的主要原因是电器设备载流部分的绝缘损坏。 绝缘损坏的原因多因设备过电压、直接遭受雷击、绝缘材料陈旧、绝缘缺陷未及时发现和消除。 此外，如输电线路断线、线路倒杆也能造成短路事故。 所谓短路时指相与相之间通过电弧或其它较小阻抗的一种非正常连接，在中性点直接接地系统中或三相四线制系统中，还指单相和多相接地。 二、短路的种类 三相系统中短路的基本类型有：三相短路、两相短路、单相接地短路、和两相接地短路。 三相短路时对称短路，此时三相电流和电压同正常情况一样，即仍然是对称的。 只是线路中电流增大、电压降低而已。 除了三相短路之外，其它类型的短路皆系不对称短路，此时三相所处的情况不同，各相电流、电压数值不等，其间相角也不同。 运行经验表明：在中性点直接接地的系统中，最常见的短路是单相短路，约占短路故障的 65~70%，两相短路约占 10~15%，两相接地短路约占 10~20%，三相短路约占 5% 三、短路的目的 1 电气主接线比选； 2 选择导 体和电器； 3 确定中性点接地方式； 4 计算软导体的短路摇摆； 5 确定分裂导线间隔棒的间距； 6 验算接地装置的接触电压和跨步电压； 7 选择继电保护装置和进行整定计算。 电力系统供电的工业企业内部发生短路时，由于工业企业内所装置的元件，其容量比较小，而其阻抗较系统阻抗大得多，当这些元件遇到短路情况时，系统母线上的电压变动很小，可以认为电压维持不变，即系统容量为无穷大。 所谓无限容量系统是指容量为无限大的电力系统，在该系统中，当发生短路时，母线电业维持不变，短路电流的周期分量不衰减。 当然，容量所以们 在这 里进行短路电流计算方法，以无穷大容量电力系统供电作为前提计算的，其步骤如下： ，求出计算电抗； ；。 南京铁道职业技术学院（毕业设 计） 第 16 页 共 37 页 、短路计算 短路电流计 采用的是 标幺制法。 一、确定基准值 选取基准容量 Sb=100MVA， dNUU 计算 k1 点取基准电压 35kv 即 Ud1=37kv re11100 1 . 5 6 ( )3 3 3 7reSI k AU   计算 k2 点选取基准电压 10kv 即 Ud2= 2 2 100 5 . 4 9 ( )3 3 1 0 . 5rere reSI k AU   二、 计算短路电路中各阻抗元件的 标幺 值 输电线路的阻抗计算 LJ240 L= x0= *( 1 ) 0 22*( 2 ) 0 22100x 537100x 1 5relrerelreSXLUSXLU         变压器电抗的计算 * re 8 1 0 0 0 .41 0 0 1 0 0 2 0BTNTU SX S    三、 短路电 流的计算 在 S1 点发生短路 **11 05LXX 南京铁道职业技术学院（毕业设 计） 第 17 页 共 37 页 *1111 9 .5 20 .1 0 5kI X   ( 3 )11 9 . 5 2 1 . 5 6 1 4 . 8 5 ( )k k reI I I k A    ( 3 )S h 1 12 . 5 5 2 . 5 5 1 4 . 8 5 3 7 . 8 7 ( )ki I k A    ( 3 )111 . 5 2 1 . 5 2 1 4 . 8 5 2 2 . 5 7 ( )s h kI I k A    ( 3 )1 a v 1 13 3 3 7 1 4 . 8 5 9 5 1 . 7 ( )kkS U I M V A     在 S2 点发生短路 * * * *22 / / 0 . 0 3 5 0 . 2 0 . 2 3 5L T TX X X X     *2211 1 .9 80 .2 3 5kI X   ( 3 )22 1 . 9 8 5 . 4 9 1 0 . 8 7 ( )k k reI I I k A    ( 3 )S h 1 22 . 5 5 2 . 5 5 1 0 . 8 7 2 7 . 7 ( )ki I k A    ( 3 )221 . 5 2 1 . 5 2 1 0 . 8 7 1 6 . 5 2 ( )s h kI I k A    ( 3 )2 a v 2 23 3 1 0 . 5 1 0 . 8 7 1 9 7 . 7 ( )kkS U I M V A     五、在 S2 点发生短路时，计算。