變電所供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)不僅會(huì)影響礦井的原煤產(chǎn)量，而且可能損壞設(shè)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(huì)使排水和通風(fēng)設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)，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(duì)煤礦中的重要用電設(shè)備，要求采用兩個(gè)獨(dú)立電源的雙回路或環(huán)式供電方式，兩路電源線(xiàn)路互為備用，當(dāng)一路電源線(xiàn)路故障或停電檢修時(shí)，則由另一路電源線(xiàn)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(gè)方面的意義，即防止人身觸電和防止由于電氣設(shè)備的損壞和故障引起的電氣火災(zāi)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(shè)備的受潮和機(jī)械損傷容易發(fā)生人身觸電事故；供電線(xiàn)路和用電設(shè)備的損傷和故障產(chǎn)生的電氣火花，會(huì)造成火災(zāi)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(yīng)按照有關(guān)規(guī)定，采取防爆、防觸電、過(guò)負(fù)荷及過(guò)流保護(hù)等一系列技術(shù)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(zhì)量衡量供電質(zhì)量高低的技術(shù)指標(biāo)是頻率的穩(wěn)定性和電壓的偏移。交流電的頻率對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的性能有著直接的影響，頻率的變動(dòng)會(huì)影響交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。按照《電力工業(yè)技術(shù)管理法規(guī)》規(guī)定，對(duì)于額定頻率為50Hz的工業(yè)用交流電，其頻率相對(duì)于額定值的偏差不允許超過(guò)±0.2-±0.5Hz，即為額定頻率的±0.4-±1％。電壓偏移是衡量供電質(zhì)量的又一重要指標(biāo)。所謂電壓偏移，是指用電設(shè)備在運(yùn)行中，實(shí)際的端電壓與其額定電壓的偏差。用電設(shè)備對(duì)—定范圍內(nèi)的電壓偏移具行適應(yīng)能力，但隨著電壓偏移的增大，用電設(shè)備的性能將會(huì)惡化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成設(shè)備的損壞。例如，白熾燈在超過(guò)額定電壓5％的電壓下工作時(shí)．其工作壽命將縮短一半；因此．我國(guó)對(duì)用電設(shè)備電壓偏移的允許值做了具體的規(guī)定，例如電動(dòng)機(jī)的電壓偏移不允許超過(guò)其額定電壓的±5％，白熾燈的電壓偏移不允許越過(guò)其額定值的+3％和-2.5％。1.1.4技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理是指在滿(mǎn)足上述三項(xiàng)要求的前提下，使供電系統(tǒng)的投資和運(yùn)行達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益。供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)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(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。1.2設(shè)計(jì)原則按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50059-92《35～110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50053-94《10kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50054-95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行礦山供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：1、遵守規(guī)程、執(zhí)行政策必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。2、安全可靠、先進(jìn)合理應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。3、近期為主、考慮發(fā)展應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。4、全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。礦山供電設(shè)計(jì)是整個(gè)煤礦設(shè)計(jì)中的重要組成部分。礦山供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到煤礦的生產(chǎn)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(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。1.3內(nèi)容及步驟全礦總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)部門(mén)負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)及其對(duì)負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國(guó)家供電情況。解決對(duì)各部門(mén)的安全可靠，經(jīng)濟(jì)的分配電能問(wèn)題。其基本內(nèi)容有以下幾方面。1、負(fù)荷計(jì)算全礦總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在各部門(mén)負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)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(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)算表、顯示計(jì)算結(jié)果。2、一次系統(tǒng)圖跟據(jù)負(fù)荷類(lèi)別及對(duì)供電可靠性的要求進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，繪制一次系統(tǒng)圖，確定變電所高、低接線(xiàn)方式。對(duì)它的基本要求，即要安全可靠又要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。3、電容補(bǔ)償按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過(guò)查表或計(jì)算求出達(dá)到供電部門(mén)要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率。由手冊(cè)或產(chǎn)品樣本選用所需無(wú)功功率補(bǔ)償柜的規(guī)格和數(shù)量。4、變壓器選擇及變電所布置根據(jù)電源進(jìn)線(xiàn)方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全礦計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器型號(hào)及全礦供電平面圖。5、短路電流計(jì)算

礦山用電，通常為國(guó)家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無(wú)限大容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。求出各短路點(diǎn)的三相短路電流及相應(yīng)有關(guān)參數(shù)。6、高、低壓設(shè)備選擇及校驗(yàn)參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)應(yīng)的額定值，選擇高、低壓配電設(shè)備，如隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、母線(xiàn)、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開(kāi)關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)，并列表表示。7、導(dǎo)線(xiàn)、電纜的選擇為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面選擇時(shí)必須滿(mǎn)足發(fā)熱條件：導(dǎo)線(xiàn)和電纜(包括母線(xiàn))在通過(guò)