變電所供電系統(tǒng)設計畢業(yè)論文

第1章1.1礦山供電的基本要求1.1.1供電可靠供電可靠就是要求不間斷供電。供電中斷時不僅會影響礦井的原煤產量，而且可能損壞設備，甚至發(fā)生人身事故和造成礦井的破壞。例如煤礦井下的空氣中含有瓦斯氣體，并且有水不斷涌出，突然停電，將會使排水和通風設備停止運轉，可能造成水淹礦井，工作人員窒息死亡或引起瓦斯、煤塵爆炸，危及礦井和人身安全。因此，對煤礦中的重要用電設備，要求采用兩個獨立電源的雙回路或環(huán)式供電方式，兩路電源線路互為備用，當一路電源線路故障或停電檢修時，則由另一路電源線路繼續(xù)供電，以保證供電的可靠性。1.1.2供電安全供電安全具有兩個方面的意義，即防止人身觸電和防止由于電氣設備的損壞和故障引起的電氣火災及瓦斯、煤塵爆炸事故。煤礦井下空間狹小、潮濕陰暗，井下電氣設備的受潮和機械損傷容易發(fā)生人身觸電事故；供電線路和用電設備的損傷和故障產生的電氣火花，會造成火災或瓦斯、煤塵爆炸事故。因此，為了避免事故的發(fā)生，在煤礦供電工作中，應按照有關規(guī)定，采取防爆、防觸電、過負荷及過流保護等一系列技術措施和管理制度，消除各種不安全因素，確保供電的安全。1.1.3保證供電質量衡量供電質量高低的技術指標是頻率的穩(wěn)定性和電壓的偏移。交流電的頻率對交流電動機的性能有著直接的影響，頻率的變動會影響交流電動機的轉速。按照《電力工業(yè)技術管理法規(guī)》規(guī)定，對于額定頻率為50Hz的工業(yè)用交流電，其頻率相對于額定值的偏差不允許超過±0.2-±0.5Hz，即為額定頻率的±0.4-±1％。電壓偏移是衡量供電質量的又一重要指標。所謂電壓偏移，是指用電設備在運行中，實際的端電壓與其額定電壓的偏差。用電設備對—定范圍內的電壓偏移具行適應能力，但隨著電壓偏移的增大，用電設備的性能將會惡化，嚴重時會造成設備的損壞。例如，白熾燈在超過額定電壓5％的電壓下工作時．其工作壽命將縮短一半；因此．我國對用電設備電壓偏移的允許值做了具體的規(guī)定，例如電動機的電壓偏移不允許超過其額定電壓的±5％，白熾燈的電壓偏移不允許越過其額定值的+3％和-2.5％。1.1.4技術經濟合理技術經濟合理是指在滿足上述三項要求的前提下，使供電系統(tǒng)的投資和運行達到最佳的經濟效益。供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。此外，在供電工作中，應合理地處理局部和全局、當前和長遠等關系，既要照顧局部的當前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應發(fā)展。1.2設計原則按照國家標準GB50052-95《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》、GB50059-92《35～110kV變電所設計規(guī)范》、GB50053-94《10kv及以下設計規(guī)范》、GB50054-95《低壓配電設計規(guī)范》等的規(guī)定，進行礦山供電設計必須遵循以下原則：1、遵守規(guī)程、執(zhí)行政策必須遵守國家的有關規(guī)定及標準，執(zhí)行國家的有關方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術經濟政策。2、安全可靠、先進合理應做到保障人身和設備的安全，供電可靠，電能質量合格，技術先進和經濟合理，采用效率高、能耗低和性能先進的電氣產品。3、近期為主、考慮發(fā)展應根據工作特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設與遠期發(fā)展的關系，做到遠近結合，適當考慮擴建的可能性。4、全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧按負荷性質、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等，合理確定設計方案。礦山供電設計是整個煤礦設計中的重要組成部分。礦山供電設計的質量直接影響到煤礦的生產及發(fā)展。作為從事礦山供電工作的人員，有必要了解和掌握礦山供電設計的有關知識，以便適應設計工作的需要。1.3內容及步驟全礦總降壓變電所及配電系統(tǒng)設計，是根據各個部門負荷數量和性質及其對負荷的要求，以及負荷布局，結合國家供電情況。解決對各部門的安全可靠，經濟的分配電能問題。其基本內容有以下幾方面。1、負荷計算全礦總降壓變電所的負荷計算，是在各部門負荷計算的基礎上進行的?？紤]變電所變壓器的功率損耗，從而求出全礦總降壓變電所高壓側計算負荷及總功率因數。列出負荷計算表、顯示計算結果。2、一次系統(tǒng)圖跟據負荷類別及對供電可靠性的要求進行負荷計算，繪制一次系統(tǒng)圖，確定變電所高、低接線方式。對它的基本要求，即要安全可靠又要靈活經濟，安裝容易維修方便。3、電容補償按負荷計算求出總降壓變電所的功率因數，通過查表或計算求出達到供電部門要求數值所需補償的無功功率。由手冊或產品樣本選用所需無功功率補償柜的規(guī)格和數量。4、變壓器選擇及變電所布置根據電源進線方向，綜合考慮設置總降壓變電所的有關因素，結合全礦計算負荷以及擴建和備用的需要，確定變壓器型號及全礦供電平面圖。5、短路電流計算

礦山用電，通常為國家電網的末端負荷，其容量運行小于電網容量，皆可按無限大容量系統(tǒng)供電進行短路計算。求出各短路點的三相短路電流及相應有關參數。6、高、低壓設備選擇及校驗參照短路電流計算數據和各回路計算負荷以及對應的額定值，選擇高、低壓配電設備，如隔離開關、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開關柜等設備。并根據需要進行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗，并列表表示。7、導線、電纜的選擇為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質、經濟地運行，進行導線和電纜截面選擇時必須滿足發(fā)熱條件：導線和電纜(包括母線)在通過