煤礦供電畢業(yè)設計

太 原 理 工 大 學畢 業(yè) 設 計（論文）任 務 書第 1 頁畢業(yè)設計（論文）題目：某 F 煤礦地面供電系統(tǒng)設計畢業(yè)設計（論文）要求及已知條件（資料）：要求：1按時完成畢業(yè)設計任務。2強調(diào)獨立完成畢業(yè)設計任務，杜絕抄襲。3設計內(nèi)容要求方案合理，各種參數(shù)處理、選取得當，計算正確。4設計說明書要求語言簡練、文理通順、字跡工整。5圖紙嚴格按工程圖紙要求繪制。6完成 5000 字左右的相關英文資料的翻譯。已知條件：某 F 有限責任公司下轄的甲煤礦和乙煤礦，井田相鄰，兩個井田均批準開采3、8、9、12、15 號等五個煤層，井田面積共計 11.884km2。根據(jù)兩個礦井的實際情況，F(xiàn) 煤炭有限責任公司決定對兩個礦井的技術改造工程進行調(diào)整：關閉甲煤礦，將其 0.30Mt/a 的生產(chǎn)能力劃歸乙煤礦；集中改造乙煤礦，生產(chǎn)規(guī)模由 0.45 Mt/a 擴建至 1.20 Mt/a。現(xiàn)需建設地面 35/10kV 礦井變電所一座，供電線路采用雙回路 35kV 架空線。一回主供電源引自 FA 110kV 變電站，長度 9.5km；另一備用電源線路引自 FB 110kV 變電站，長度 2.77km。35kV 母線最大短路參數(shù) Sdmax=450MVA,變電所距井下中央變電所 1km.負荷統(tǒng)計見附表一。畢業(yè)設計（論文）主要內(nèi)容：概述；礦井負荷計算和無功功率補償；地面 35kv 變電所主變壓器的選擇與校驗；地面 35kv 變電所主接線方案確定；短路電流計算；地面 35kv 變電所一次設備的選擇校驗；地面 35kv 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護的整定；地面 35kv 變電所的防雷與接地；井下中央變電所負荷計算與短路電流計算；第 2 頁學生應交出的設計文件（論文）：1、 文獻綜述（單獨成冊）。2、 設計說明書一冊。3、 5000 字左右的相關英文資料翻譯（附英文原稿）。4、 成績評定表和答辯評定表一份。5、 設計的學生提供壹號圖紙一張。主要參考文獻（資料）：1.煤礦安全規(guī)程 2011 版2.礦山供電 李虎偉3.采礦工程設計手冊4.煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范 GB 502155.礦用電氣設備選型手冊6. 煤礦電氣圖專用圖形符號 MTT 57019967.煤礦井下供配電設計規(guī)范 GB504178.煤礦電工手冊（第二分冊）。礦井供電（上）9.煤礦電工手冊（第四分冊）。專業(yè)班級 采礦 1109 學生 邢雅龍 要求設計（論文）工作起止日期 指導教師簽字 日期 教研室主任審查簽字 日期 系主任批準簽字 日期 I某 F 煤礦地面供電系統(tǒng)設計摘要煤礦供電系統(tǒng)的安全可靠，對煤礦的安全，經(jīng)濟，高效生產(chǎn)有重要的意義。我的設計主要進行了煤礦地面35kV變電站的設計。設計內(nèi)容主要包括負荷計算、主接線設計、短路電流計算、電氣設備選擇等。在做負荷統(tǒng)計時，用需用系數(shù)法進行負荷計算，根據(jù)負荷計算的結果確定出該站主變壓器的臺數(shù)、容量及型號。用標幺值法對供電系統(tǒng)進行了短路電流計算，對高壓進線的速斷保護和過流保護，10KV出線的速斷保護和過流保護及主變壓器的差動保護、過流保護和過負荷保護的整定值、動作時限及靈敏度進行了計算和校驗，最終使繼電保護達到最佳狀態(tài)。為電氣設備的選擇及校驗提供了數(shù)據(jù)。根據(jù)煤礦供電系統(tǒng)的特點，制定了礦井變電所的主結線方式、運行方式、繼電保護方案。主接線形式為35KV側(cè)是單母線分段，10KV側(cè)是單母線分段。兩臺主變壓器采用分列運行方式。最佳運行方式為一路運行、一路備用。關鍵字：負荷計算; 變電站; 短路電流;運行方式IIA Power Supply System Of The Ground F DesignAbstractThe design of the preliminary design of the design of the Ground 35kV substation. The design process includes load calculation, the main wiring design, short circuit calculations, electrical equipment selection. Through Mine 35KV substation load statistics do with required load factor method to calculate, determine the stations main transformer station number, capacity and type of load calculation based on the results. With a unit value method of the power supply system of the short-circuit current calculation, for the selection and verification of electrical equipment to provide data. According to the characteristics of coal mine power system, develop a mine substation main connection mode, operation mode, relay protection scheme. Which side is the inner bridge connection 35KV, 10KV main connection is a single mother segments. Two main transformer breakdown operation mode. And according to the current setting and check relevant data and choose the circuit breakers, isolation switches, relays, transformers and other electrical equipment.Keywords: load calculation; substation; protection; RunIII目 錄某 F 煤礦地面供電系統(tǒng)設計 .I摘要 .IAbstract.II目 錄 .III第一章 概述 .11.1 礦井地面供電設計目的 .11.2 礦井地面供電設計一般步驟 .11.3 礦井供電設計原始資料 .2第二章 全礦負荷統(tǒng)計 .32.1 負荷計算的目的 .32.2 負荷計算方法 .32.3 負荷計算過程 .42.4 全礦井上下合計 .122.5 無功補償計算及電容器柜選擇 .12第三章 主變壓器的選擇 .133.1 變壓器的選取原則 .143.2 變壓器選擇計算 .143.3 變壓器損耗計算 .153.3 變壓器的經(jīng)濟運行分析 .15第四章 地面供電系統(tǒng)的接線方案 .194.1 地面供電系統(tǒng)的擬定原則 .194.2 地面供電系統(tǒng)圖 .20第五章 短路電流計算 .235.1 短路電流計算的目的 .235.2 短路電流計算中應計算的數(shù)值 .235.3 三相短路電流計算的步驟 .235.4 短路電流計算過程 .245.5 最大運行方式 .265.6 最小運行方式 .28第六章 供電線路的選擇 .296.1 電纜選擇原則 .306.2 10kV 架空線的選擇 .326.3 35kV 電纜以及架空線的選擇 .34第七章 電氣設備的選擇 .357.1 電氣設備的選擇原則 .357.2 35kv 開關柜的選擇 .367.3 斷路器的校驗 .37IV7.4 電流互感器的校驗 .387.5 電壓互感器的選擇 .387.6 10kv 開關柜的選擇 .387.7 斷路器的校驗 .407.8 電流互感器的校驗 .40第八章 繼電保護方案的初步擬定 .418.1 變電所各斷路器過流保護的設置與配合 .418.2 QF4、QF5 斷路器上保護的設置與配合 .428.3 各 10KV 低壓饋出線斷路器的設置與配合 .428.4 10KV 聯(lián)絡開關（QF8）的保護設置與配合。 .428.5 變壓器的保護設置 .43設計總結 .43致謝語 .44參考文獻 .45Safety of mine supply.46礦山供電的安全性研究 .541第一章 概述在礦山的生產(chǎn)過程中，電力是現(xiàn)代化采礦工業(yè)的主要動力，在采礦實踐中占有極其重要的地位。由于煤礦井下工作的特殊性，對煤礦供電提出了很高的要求，這些要求是： 1、供電可靠 所謂供電可靠，就是要求供電不間斷。一旦煤礦供電中斷，將會給煤礦人身及財產(chǎn)安全帶來嚴重威脅。煤礦安全規(guī)程規(guī)定：礦井應有兩回路來自不同變電所的電源線路，當任一回路發(fā)生故障停止供電時，另一回路應能擔負礦井全部負荷。 2、供電安全 井下供電容易導致觸電或由電火花引起的瓦斯煤塵爆炸等事故，所以，必須采取一系列技術措施，制定嚴格的管理制度，保證安全供電。 3、供電質(zhì)量良好 對煤礦供電，不但要求電能數(shù)量滿足生產(chǎn)需要，而且要求供電電能質(zhì)量良好：即頻率波動范圍不得超過額定頻率的0.5 赫茲，電壓波動范圍不得超過額定電壓的5%。 4、供電經(jīng)濟 煤礦供電設備耗電量很大，如果供電系統(tǒng)設計不合理，電器設備使用不當，會造成功率因數(shù)降低，線路損耗加大，使生產(chǎn)成本上升。因此，保證煤礦供電的經(jīng)濟性意義重大。1.1 礦井地面供電設計目的能對礦井供電系統(tǒng)有個更深入的了解，應用煤礦井下供電理論知識具體解決一些井下供電的技術問題。培養(yǎng)供電設計應用基本能力，并學習供電系統(tǒng)運行和設備維護與管理等知識。鞏固和擴展知識領域，培養(yǎng)嚴肅認真的科學態(tài)度，提高獨立工作的能力。1.2 礦井地面供電設計一般步驟1. 負荷計算2. 改善功率因數(shù)裝置設計3. 主變壓器的臺數(shù)及容量選擇4. 全礦總降壓變電所主接線設計5. 礦區(qū)高壓配電系統(tǒng)設計6. 全礦供、配電系統(tǒng)短路電流計算7. 變電所高、低壓側(cè)設備選擇21.3 礦井供電設計原始資料現(xiàn)需建設地面 35/10kV 礦井變電所一座，供電線路采用雙回路 35kV 架空線。一回主供電源引自 FA 110kV 變電站，長度 9.5km；另一備用電源線路引自 FB 110kV變電站，長度 2.77km。35kV 母線最大短路參數(shù) Sdmax=450MVA,變電所距井下中央變電所 1km.3第二章 全礦負荷統(tǒng)計2.1 負荷計算的目的為一個 煤礦企業(yè)進行供電設計，首先要解決的是企業(yè)要用多少度電，或選用多大容量的變壓器等問題，這就需要進行負荷的統(tǒng)計和計算，為正確地選擇變壓器容量與無功補償裝置、選擇電氣設備與導線、以及繼電器保護的整定等提供技術參數(shù)。負荷計算的目的是為了解用電情況，合理選擇供配電系統(tǒng)的設備和元件，如導線、電纜、變壓器等。負荷計算過小，則依此選用的設備和載流部分有過熱的危險，輕者使線路和配電設備壽命降低，重者影響供電系統(tǒng)的安全運行。負荷計算偏大，則造成設備的浪費和投資的增大。為此，正確的負荷計算是供電設計的前提，也是實現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行的必要手段。2.2 負荷計算方法本供電設計采用的電力負荷計算方法是需用系數(shù)法。需用系數(shù)法計算簡便，對任何性質(zhì)的企業(yè)負荷均適用，且計算結果基本上符合實際。公式簡單，計算方便只用一個原始公式 就可以表征普遍的計算方法。該公式對用電設備組、車NdcaPK間變電站乃至一個企業(yè)變電站的負荷計算都適用。對不同性質(zhì)的用電設備、不同車間或企業(yè)的需用系數(shù)值，經(jīng)過幾十年的統(tǒng)計和積累，數(shù)值比較完整和準確，查取方便，因而為我國設計部門廣泛采用。本設計采用需要系數(shù)法進行負荷計算，步驟如下：1.用電設備組計算負荷的確定用電設備組是由工藝性質(zhì)相同需要系數(shù)相近的一些設備合并成的一組用電設備。在一個車間中可根據(jù)具體情況將用電設備分為若干組，在分別計算各用電設備組的計算負荷。其計算公式為：kW （2-1） NdcaPKkvar （2-2） tncQkVA （2-3）2cacaS4式中 、 、 該用電設備組的有功、無功、視在功率計算負荷；caPQcaS該用電設備組的設備總額定容量，kW；N功率因數(shù)角的正切值；tn需要系數(shù)，由表查得。dK2、多組用電設備組的計算負荷在配電干線上或車間變電所低壓母線上，常有多個用電設備組同時工作，但是各個用電設備組的最大負荷也非同時出現(xiàn)，因此在求配電干線或車間變電所低壓母線的計算負荷時，應再計入一個同時系數(shù) 。具體計算如下：sK（2-4）miiNdscaPK1)(（2-5） i iidscaQ1tan（2-6）2