百色礦務(wù)局東筍煤礦供電系統(tǒng)配電設(shè)計

1、百色職業(yè)學(xué)院 機(jī)電技術(shù)一體化專業(yè)畢業(yè)論文 論文題目：百色礦務(wù)局東筍煤礦供電系統(tǒng)配電設(shè)計學(xué)生姓名：蘇瑞福學(xué) 號：14068200705147指導(dǎo)教師：陸大同專 業(yè)：機(jī)電技術(shù)一體化年 級：2007級 百色職業(yè)學(xué)院百色職業(yè)學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)論文聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文，是本人在老師指導(dǎo)下，進(jìn)行實(shí)踐工作所完成的。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文的成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本論文聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。簽名： 蘇瑞福 二0一0 年 五月 四日百色礦務(wù)局東筍煤礦供電系統(tǒng)配電設(shè)計

2、摘要 工廠供電系統(tǒng)就是將電力系統(tǒng)的電能降壓再分配電能到各個廠房或車間中去，它由工廠降壓變電所，高壓配電線路，車間變電所，低壓配電線路及用電設(shè)備組成。通過設(shè)計，系統(tǒng)的復(fù)習(xí)、鞏固工廠供電的基本知識，提高設(shè)計計算能力和綜合分析能力，為今后的工作奠定初步的基礎(chǔ)。一前言煤礦的供電系統(tǒng)一般都是使用雙回路供電，這樣更好的保障了供電的需要和預(yù)防災(zāi)害的發(fā)生。二礦區(qū)進(jìn)線電壓的選擇1 電壓損耗條件導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時允許的電壓損耗。即設(shè)計線路時，高壓配電線路的電壓損耗一般不超過線路額定電壓的5%。對于輸電距離較長或負(fù)荷電流較大的線路，必須按工廠設(shè)計的基

3、礎(chǔ)資料來選擇或校驗(yàn)。電壓損耗：電壓損耗UAC%= P(Rol)+Q(Xol)10UN2 式中，UAC%線路實(shí)際的電壓損耗；P、Q干線上總的有功負(fù)荷和無功負(fù)荷；l線路的長度；Ro、Xo線路單位長度的電阻和電抗；UN線路的額定電壓。對于架空線路可取Xo=0.4/km.2 供電系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)資料東筍煤礦礦區(qū)內(nèi)有一降壓變電所，用一臺110/35/10KV，1*25MV.A的變壓器作為工廠主電源，允許用35KV或10KV的一種電壓。電源由東筍電廠和東筍變電站兩個地方供給。東筍電廠主要供給6KV電壓，東筍變電站主要供給10KV電壓。3. 對于6KV供電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的分析采用6KV電壓供電,廠內(nèi)不設(shè)總降壓

4、變電所,即不裝設(shè)變壓器,所以無變壓器損耗問題.此時,6KV架空線路計算電流 I30=S30/ UN=4485/6=747.5A而 cos=P30/S30=4087/4485=0.9115% 。6 kv供電的投資費(fèi)用Z2見表4，年運(yùn)行費(fèi)用F2見表5。表1 6kv供電的投資費(fèi)用Z2項(xiàng)目說明單價數(shù)量費(fèi)用/萬元線路綜合投資LGJ-701.73萬元/km6km10.4附加3I302R0l=3*258.952*0.46*6*10-30.1萬元/km555.22km55.52合計65.92表2 6kv供電的年運(yùn)行費(fèi)用F2項(xiàng)目說明費(fèi)用/萬元線路拆舊費(fèi)以線路投資的5%計，10.4*5%0.52線路電能損耗費(fèi)F1

5、=3I302R0l=3*258.952*0.46*6*10-347.25合計47.77在上述各表中,變壓器全年空載工作時間為8760h;最大負(fù)荷利用小時Tmax=4000h;最大負(fù)荷損耗小時可由Tmax=4500和cos=0.9查有關(guān)手冊中-Tmax關(guān)系曲線，得出 =2300h;為電度電價=0.083元/kwh。三礦井的供電系統(tǒng)由于煤礦是一個特殊、需要供電系統(tǒng)安全很高的企業(yè)，為保證更安全的使企業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，及達(dá)到更高的安全系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。在整個電力供電系統(tǒng)中分有兩個供電線路，即雙回路供電系統(tǒng)的原則。雙回路供電為礦井提供電源，而且可以保證地面和井下的安全設(shè)備的實(shí)施，更好的保障了井下抽水泵、風(fēng)機(jī)和瓦斯檢測

6、系統(tǒng)的運(yùn)行，保證井下空氣的流通和無水火災(zāi)害。1供電系統(tǒng)介紹從地面到井下的線路由高壓3*25電纜連接，因?yàn)榭紤]節(jié)省電能的消耗，沒有使用接線盒。線路一井下一路風(fēng)機(jī)一路地面絞車一路井下變電所降壓變壓器線路二井下二路風(fēng)機(jī)二路地面絞車二路井下高壓防爆型隔離油開關(guān)2.變電所的介紹東筍煤礦一共有3個變電所，主要是地面變電所、中央變電所和采區(qū)變電所三個變電所，他們都各自有自己的供電系統(tǒng)，且地面與井下的用電電壓為127V、220V、380V、660V、1140V。下面就介紹三個變電所的情況。 地面變電所 如上表所示，線路一由東筍電廠供給，線路二由東筍變電站供給。變電所內(nèi)分有高壓配電室和低壓配電室，高壓配電室中兩

7、條進(jìn)線總線路有聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計，由一個GN6-10T/600的隔離開關(guān)分開線路，防止某條線路斷電后有另一條線路供給兩條線路用電。因?yàn)榈骄碌碾妷憾紴?KV，所以在戶外有一臺5000KVA、35/10KV降壓變壓器，把東筍變電站供給的10KV電壓降為6KV電壓后配送到井下。低壓配電室供給380V電源的控制線路，主要供給辦公室、生活區(qū)用電。 中央變電所 接受地面到井下的兩條線路供電，主要的配電線路如圖線路一井下防爆高壓配電開關(guān)一降壓變壓器430KVA（出線380V）井下主要抽水泵采區(qū)變電所線路二井下防爆高壓配電開關(guān)二井下防爆高壓油斷路器采區(qū)變電所中央變電所主要用于井下主抽水泵55KVA*3=165KV

8、A，還提供井下絞車120KVA，井下皮帶機(jī)55KVA*2=110KVA，即總供給負(fù)荷為395KVA，適用降壓變壓器430KVA 采區(qū)變電所 中央變電所配送到采區(qū)變電所的線路主要是從主進(jìn)線端要電，所以配送到采區(qū)變電所的也有6KV電壓進(jìn)線。采區(qū)變電所主要由3臺降壓變壓器及防爆型高低壓開關(guān)組成。6KV降壓變壓器630KVA降壓為1140V采煤機(jī)刮板機(jī)皮帶機(jī)6KV降壓變壓器500KVA降壓為660V終掘機(jī)一/220KVA終掘機(jī)二/220KVA6KV降壓變壓器400KV降壓為380V井下小風(fēng)機(jī)井下抽水泵其他設(shè)備3. 繼電器保護(hù)的整定對于線路的相間短路保護(hù)，主要采用帶時限的過電保護(hù)和瞬時機(jī)構(gòu)，使斷路器跳閘

9、，切除短路故障部分。對于單相接地保護(hù)可才用絕緣監(jiān)視裝置。原則：帶時限過電流保護(hù)的動作電流Iop,應(yīng)躲過線路的最大負(fù)荷電流；電流速斷保護(hù)的動作電流即速斷電流Iqb應(yīng)按躲過它所保護(hù)線路的末端的最大短路電流Ik.max來整定。變壓器過電流保護(hù)和速斷保護(hù)：繼電器采用DL-15/10，動作時限設(shè)為1S。TA的變相比：Ki=5000/35=143 所以采用150/5A，計算電流：Ii=2*Seb/3UN=2*5000/3*35=164.97過電流保護(hù): IopKrelKwIk.max/KreKi=1.31164.97/0.830=8.94A整定動作電流為9A，過電流保護(hù)一次側(cè)動作電流為：Iopl=Ki/K

10、w*Iop=30*9=270A靈敏度校驗(yàn)：Ks=Ik.min/Iopl=0.87*3.13*103/270=10.081.5WL2過電流保護(hù)整定滿足要求。速斷保護(hù)：Ike(2)=3.32*103*10/35=948.57Iop.KA=Kel.Kw/Ki*Ike(2)=1.3*1/30*948357=41.1A速斷電流倍數(shù)整定為 nqb=41.1A/10A=4.11整定動作倍數(shù)4.11倍，Iopl（qb）=4.11*270=1109.7A靈敏度校驗(yàn)：Ks=Ik.min(2)/Iopl=4.36*0.87*103/1109.7=3.421.5WL2過電流速斷保護(hù)整定滿足要求。四地面變電所的防雷1防

11、雷的設(shè)備防雷的設(shè)備主要有接閃器和避雷器。其中，接閃器就是專門用來接受直接雷擊（雷閃）的金屬物體。接閃的金屬稱為避雷針。接閃的金屬線稱為避雷線，或稱架空地線。接閃的金屬帶稱為避雷帶。接閃的金屬網(wǎng)稱為避雷網(wǎng)。避雷器是用來防止雷電產(chǎn)生的過電壓波沿線路侵入變配電所或其它建筑物內(nèi)，以免危及被保護(hù)設(shè)備的絕緣。避雷器應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，裝在被保護(hù)設(shè)備的電源側(cè)。當(dāng)線路上出現(xiàn)危及設(shè)備絕緣的雷電過電壓時，避雷器的火花間隙就被擊穿，或由高阻變?yōu)榈妥?，使過電壓對大地放電，從而保護(hù)了設(shè)備的絕緣。避雷器的型式，主要有閥式和排氣式等。2防雷措施架空線路的防雷措施（a）架設(shè)避雷線 這是防雷的有效措施，但造價高，因此只在66K

12、V及以上的架空線路上才沿全線裝設(shè)。35KV的架空線路上，一般只在進(jìn)出變配電所的一段線路上裝設(shè)。而10KV及以下的線路上一般不裝設(shè)避雷線。（b）提高線路本身的絕緣水平 在架空線路上，可采用木橫擔(dān)、瓷橫擔(dān)或高一級的絕緣子，以提高線路的防雷水平，這是10KV及以下架空線路防雷的基本措施。（c）利用三角形排列的頂線兼作防雷保護(hù)線 由于310KV的線路是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，因此可在三角形排列的頂線絕緣子裝以保護(hù)間隙。在出現(xiàn)雷電過電壓時，頂線絕緣子上的保護(hù)間隙被擊穿，通過其接地引下線對地泄放雷電流，從而保護(hù)了下面兩根導(dǎo)線，也不會引起線路斷路器跳閘。（d）裝設(shè)自動重合閘裝置 線路上因雷擊放電而產(chǎn)生的短路是由電

13、弧引起的。在斷路器跳閘后，電弧即自行熄滅。如果采用一次ARD，使斷路器經(jīng)0.5s或稍長一點(diǎn)時間后自動重合閘，電弧通常不會復(fù)燃，從而能恢復(fù)供電，這對一般用戶不會有什么影響。（e）個別絕緣薄弱地點(diǎn)加裝避雷器 對架空線路上個別絕緣薄弱地點(diǎn)，如跨越桿、轉(zhuǎn)角桿、分支桿、帶拉線桿以及木桿線路中個別金屬桿等處，可裝設(shè)排氣式避雷器或保護(hù)間隙。變配電所的防雷措施（a）裝設(shè)避雷針 室外配電裝置應(yīng)裝設(shè)避雷針來防護(hù)直接雷擊。如果變配電所處在附近高建（構(gòu)）筑物上防雷設(shè)施保護(hù)范圍之內(nèi)或變配電所本身為室內(nèi)型時，不必再考慮直擊雷的保護(hù)。（b）高壓側(cè)裝設(shè)避雷器 這主要用來保護(hù)主變壓器，以免雷電沖擊波沿高壓線路侵入變電所，損壞了

14、變電所的這一最關(guān)鍵的設(shè)備。為此要求避雷器應(yīng)盡量靠近主變壓器安裝。避雷器的接地端應(yīng)與變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)及金屬外殼等連接在一起。在每路進(jìn)線終端和每段母線上，均裝有閥式避雷器。如果進(jìn)線是具有一段引入電纜的架空線路，則在架空線路終端的電纜頭處裝設(shè)閥式避雷器或排氣式避雷器，其接地端與電纜頭外殼相聯(lián)后接地。（c）低壓側(cè)裝設(shè)避雷器 這主要用在多雷區(qū)用來防止雷電波沿低壓線路侵入而擊穿電力變壓器的絕緣。當(dāng)變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)不接地時（如IT系統(tǒng)），其中性點(diǎn)可裝設(shè)閥式避雷器或金屬氧化物避雷器或保護(hù)間隙等。五接地與接地裝置電氣設(shè)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接

15、地體，或稱接地極。專門為接地而人為裝設(shè)的接地體，稱為人工接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)等，稱為自然接地體。連接接地體與設(shè)備、裝置接地部分的金屬導(dǎo)體，稱為接地線。接地線在設(shè)備、裝置正常運(yùn)行情況下是不載流的，但在故障情況下要通過接地故障電流。 接地線與接地體合稱為接地裝置。由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來的一個整體，稱為接地網(wǎng)。其中接地線又分為接地干線和接地支線。接地干線一般應(yīng)采用不少于兩根導(dǎo)體在不同地點(diǎn)與接地網(wǎng)連接。在本設(shè)計中，查表可知此變電所公共接地裝置的接地電阻應(yīng)為RE4現(xiàn)初步考慮圍繞變電所建筑四周，距變電所m，打入一圈直徑mm、

16、長m的鋼管接地，每隔m打入一根，管間用40*4mm2的扁鋼焊接。致 謝本設(shè)計的工作能夠得以順利的完成,在此,首先對指導(dǎo)老師表示衷心的感謝!老師,您辛苦了!同時謝謝同學(xué)們對我的幫助、鼓勵和配合.我做的是百色礦務(wù)局東筍煤礦供電系統(tǒng)配電設(shè)計。通過此次畢業(yè)設(shè)計，我加深了對企業(yè)工廠供配電知識的了解及系統(tǒng)的設(shè)計步驟。我和同組同學(xué)一起進(jìn)行課題討論,分析、查找資料，悉心請教,耐心進(jìn)行設(shè)計，共同整理設(shè)計直至最后完成。作為大學(xué)階段一次非常重要的學(xué)習(xí)經(jīng)歷我感覺自己受益匪淺，使自己的學(xué)習(xí)能力在不斷提高，不斷的進(jìn)步!在陸大同指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，同學(xué)們的互相幫助下,我經(jīng)過一個多月的努力,順利的把畢業(yè)設(shè)計完成了。此次設(shè)計使我對工廠供配電有了新的認(rèn)識,更深的了解，基本掌握了對總降壓變電所的電氣設(shè)計。對于郭紀(jì)文老師的細(xì)心指導(dǎo),大家有感于心，此外這次設(shè)計對我們的鍛煉是多方面的，除了對設(shè)計過程熟悉外，我們還進(jìn)一步提高了作圖，編輯，各種信息的查閱和分析，也大大的提高了自己的計