变电所方案设计说明书.doc

目 录第一章 总的部分 ………………………………………………………………… 21.1设计依据……………………………………………………………… 21.2设计范围……………………………………………………………… 21.3建设规模……………………………………………………………… 21.4站址位置……………………………………………………………… 4第二章 平面布置 ………………………………………………………………… 5第三章 电气部分 ………………………………………………………………… 63.1 35kV电源 …………………………………………………………… 63.2电气主接线…………………………………………………………… 63.3短路电流计算………………………………………………………… 63.4无功补偿………………………………………………………………103.5电容电流补偿…………………………………………………………103.6导体及主要设备选择…………………………………………………113.7所用电系统……………………………………………………………123.8直流系统………………………………………………………………133.9防雷、接地……………………………………………………………133.10变电所照明 …………………………………………………………13第四章 综合自动化保护系统 ……………………………………………………144.1微机监控方式、元件保护及自动装置………………………………144.2控制保护情况…………………………………………………………144.3微机监控系统…………………………………………………………144.4计量……………………………………………………………………154.5模拟屏…………………………………………………………………154.6远动通讯………………………………………………………………16附：主要设备表 ………………………………………………………………………17 / 第一章 总的部分1.1设计依据：1.1.1、《35～110kV变电所设计规范》 GB50059-92；1.1.2、《3～110kV高压配电装置设计规范》 GB50060-92；1.1.3、《供配电系统设计规范》 GB50052-95；1.1.4、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 GB50062-92；1.1.5、《变电所总布置设计技术规程》 DL/T 5056-1996；1.1.6、《煤矿安全规程》 2006版；1.1.7、《煤炭工业矿井设计规范》 GB50215-2005；1.1.8、《纳林河二号矿井及选煤厂可行性研究报告》 2008.8；1.2设计范围：本设计范围仅限于矿井35kV变电所部分，包括变压器，35kV、10kV、0.4kV配电装置，监测、控制及保护装置，所内的建筑、道路、防雷、接地等。

1.3建设规模：全矿井估算负荷如下：矿井主要设备装机容量： 26792 kW矿井工作设备容量： 25240 kW计入系数后计算负荷： 13600 kW矿井生产吨煤电耗： 17.99 kW·h/t选煤厂计算负荷： 3832 kW选煤厂吨煤电耗： 4.05 kW·h/t全矿总负荷： 17432 kW全矿吨煤电耗： 22.04 kW·h/t详见主要设备负荷估算表（表1-3-1）表1-3-1 主要设备负荷估算表序号项 目工作容量(kW)需用系数计算负荷(kW)备注1主井提升机2×32000.9258622副井提升机25000.9223003地面通风机11000.697634地面压风机3×1850.84445地面注氮机2×2500.84006地面其它219813277地面合计13253110968主排水泵2×9000.7213009采区变电所7808.60.554274.210大巷胶带输送机18900.771455.311井下其它488.4350.512井下合计11987738013计入0.80同时系数井下合计590414矿井合计252401700015计入0.80同时系数全矿负荷1360016矿井吨煤电耗（kw·h/t）17.99考虑5％的网损17选煤厂6562383218选煤厂吨煤电耗（kw·h/t）4.0519全矿总负荷318021743220全矿吨煤电耗（kw·h/t）22.04考虑到为至煤化工基地输煤栈桥预留部分电力负荷，留有发展裕量。

因此变压器选择16MVA变电所主要技术指标表：名 称数 量(容 量)备 注主变压器3×16000kVA风冷有载调压35kV进线2回架空进线、单母线分段10kV馈出线35回单母线分段、电缆出线10kV滤波无功补偿出线6回电缆出线10kV电容电流补偿出线2回电缆出线10kV变压器出线2回(2×800kVA)电缆出线0.4kV出线50回电缆出线1.4站址位置：本变电所位于纳林河二号矿井工业广场东南角，变电所为全室内布置主体建筑物占地面积约为16.5m×46.3m=764m2，变电所所址占地面积为89.6m×80.7m=7230 m2围墙内布置有主变配电楼、终端杆、独立避雷针、事故油池、电缆沟并设置环行道路，预留滤波补偿设备场地第二章 平面布置本变电所电气设备采用全室内布置，变电所主建筑为一个地上二层，半地下一层框架结构建筑，半地下部分为电缆夹层该建筑东西长46.3米，南北宽16.5米，占地面积为16.5m×46.3m=764m2本变电所二层为35kV开关室、主控室及辅助房间35kV开关室建筑面积30×8.5=255 m2，内设高压开关柜13面，架空进线，架空出线主控室建筑面积13×8.5=110.5 m2，内设保护屏、交直流电源屏、模拟屏、控制台。

变电所一层为主变压器室、10kV开关室、0.4kV配电室、辅助房间10kV开关室，建筑面积30×8.5=255 m2，内设10kV开关柜42面，两排布置，预留有16面柜的备用位置电容电流补偿装置安放于10kV开关室10kV开关柜采用矩形铜排进线，电缆出线0.4kV配电室，建筑面积13×8=104m2，内设0.4kV开关柜11面，800kVA干式变压器两台一层还包括楼梯间、卫生间、仪表室、工具室10kV开关室、0.4kV配电室、仪表室、工具室、门厅下面为电缆夹层层高2.5米平面布置示意图见图2-1-1，图2-1-2剖面示意图见图2-1-3变电所场地总平面布置图见图2-1-4第三章 电气部分3.1 35kV电源本变电所为纳林河二号矿井35kV主变电所，向全矿井供电，按《煤矿安全规程》第四百四十一条规定，为一级负荷矿井投产时变电所必须形成双回路电源供电，矿井的两回电源线路上都不得分接任何负荷当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷矿井电源线路上严禁装设负荷定量器根据建设单位提供的资料，本变电所的两回35kV电源分别引自约6km外的110kV庙滩变电站和蒙大基地110kV变电站。

线路导线型号LGJ-240根据矿井负荷和上述电源点情况，矿井两回电源引自上述任一个110kV变电所，电压降均符合有关规程规定3.2电气主接线3.2.1、主接线系统矿井35kV变电所设在矿井工广东南部矿井35kV变电所内设三台16000kVA主变压器两工作一备用，当一台工作变压器故障或检修时，另二台变压器能保证矿井全部负荷用电35kV和10kV系统均采用单母线分段接线接线简单，供电可靠，投资少，操作运行方便3.2.2、系统接地方式35kV侧采用不接地方式运行，10kV侧采用经消弧线圈接地方式运行3.3短路电流计算现场提供的庙滩110kV变电站35kV母线短路阻抗为：0.8775（最大运行方式）和0.9479（最小运行方式）因拟建的蒙大基地110kV变电站暂无短路资料，本设计暂按庙滩110kV变电所短路资料计算短路电流计算系统图见图3-3-1，短路电流计算等值阻抗图见图3-3-2；计算结果见表3-3-1根据热稳定校验，地面10kV铜芯电缆最小截面为25mm2；井下高压铜芯电缆最小截面为25mm2 表3-3-1 短路电流计算结果表 三相短路点最大运行方式最小运行方式I’（kA）S’（MVA）I’（kA）S’（MVA）矿变电所35kV母线 d-11.4894.871.3888.46矿变电所10kV母线 d-23.5464.363.3861.45井下中央变电所10kV母线 d-33.4863.273.3260.363.4无功补偿及谐波治理3.4.1、补偿容量：矿井用电动机多数为异步电动机，通风机为同步电动机，主、副井提升机采用交-直-交晶闸管整流设备。

现阶段经估算35kV变电所10kV母线自然功率因数为0.69为保证供电质量，降低综合损耗，变电所采用10kV母线并联电力电容集中补偿装置初步估算35kV变电所每段10kV母线需有效补偿容量为5000 kvar，目前阶段因矿井上述主要大型用电设备未确定，最终的无功补偿、谐波治理方案还不能确定故在变电所内预留滤波补偿设备场地，滤波补偿设施后期建设3.4.2、控制单元的要求：补偿设备满足功率因数变化偏离要求时，自动投切电容器组，功率因数调节范围为 0.90～0.98控制单元能实现远方传输信号，远方遥控自动投切，就地手动控制，就地自动控制控制单元能实时数字显示系统的电流、电压，功率因数，能和本变电所微机保护装置通讯3.4.3、每组电容器配有微机保护，包括二段过流保护，零序电压保护，过电压保护，低电压保护任一电容器发生故障时微机保护动作切除并闭锁该组电容器，其他电容器组照常运行3.5电容电流补偿煤矿安全规程规定：矿井高压电网，必须采取措施，限制单相接地电容电流不超过20A经计算本矿井10kV电网的电容电流超过安全规定，故本变电所设置自动跟踪补偿消弧线圈成套装置自动补偿消弧线圈成套装置运行于10kV母线上，两段母线为单母分段，每段母线分别装设一套消弧线圈。

自动补偿消弧线圈成套装置主要由接地变压器、消弧线圈、阻尼电阻、避雷器、隔离开关及微机控制器等部件组成微机控制器安装于控制屏内，控制器为一控二的方式，即一台控制器可控制二套消弧线圈控制屏安装于主控制室内控制器能自动检测。