變電所供電系統(tǒng)設(shè)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(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，將會使排水和通風(fēng)設(shè)備停止運轉(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，對煤礦中的重要用電設(shè)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(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)備的受潮和機械損傷容易發(fā)生人身觸電事故；供電線路和用電設(shè)備的損傷和故障產(chǎn)生的電氣火花，會造成火災(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、過負荷及過流保護等一系列技術(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(zhuǎn)速。按照《電力工業(yè)技術(shù)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(zhì)量的又一重要指標。所謂電壓偏移，是指用電設(shè)備在運行中，實際的端電壓與其額定電壓的偏差。用電設(shè)備對—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)備的性能將會惡化，嚴重時會造成設(shè)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(shè)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(shù)經(jīng)濟合理技術(shù)經(jīng)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(jīng)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(yīng)合理地處理局部和全局、當前和長遠等關(guān)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(yīng)發(fā)展。1.2設(shè)計原則按照國家標準GB50052-95《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》、GB50059-92《35～110kV變電所設(shè)計規(guī)范》、GB50053-94《10kv及以下設(shè)計規(guī)范》、GB50054-95《低壓配電設(shè)計規(guī)范》等的規(guī)定，進行礦山供電設(shè)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(guān)規(guī)定及標準，執(zhí)行國家的有關(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)濟政策。2、安全可靠、先進合理應(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)先進和經(jīng)濟合理，采用效率高、能耗低和性能先進的電氣產(chǎn)品。3、近期為主、考慮發(fā)展應(yīng)根據(jù)工作特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠期發(fā)展的關(guān)系，做到遠近結(jié)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(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計方案。礦山供電設(shè)計是整個煤礦設(shè)計中的重要組成部分。礦山供電設(shè)計的質(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)計的有關(guān)知識，以便適應(yīng)設(shè)計工作的需要。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，是根據(jù)各個部門負荷數(shù)量和性質(zhì)及其對負荷的要求，以及負荷布局，結(jié)合國家供電情況。解決對各部門的安全可靠，經(jīng)濟的分配電能問題。其基本內(nèi)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(chǔ)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(cè)計算負荷及總功率因數(shù)。列出負荷計算表、顯示計算結(jié)果。2、一次系統(tǒng)圖跟據(jù)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(jīng)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(shù)，通過查表或計算求出達到供電部門要求數(shù)值所需補償?shù)臒o功功率。由手冊或產(chǎn)品樣本選用所需無功功率補償柜的規(guī)格和數(shù)量。4、變壓器選擇及變電所布置根據(jù)電源進線方向，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(wǎng)的末端負荷，其容量運行小于電網(wǎng)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(yīng)有關(guān)參數(shù)。6、高、低壓設(shè)備選擇及校驗參照短路電流計算數(shù)據(jù)和各回路計算負荷以及對應(yīng)的額定值，選擇高、低壓配電設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗，并列表表示。7、導(dǎo)線、電纜的選擇為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行，進行導(dǎo)線和電纜截面選擇時必須滿足發(fā)熱條件：導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過