浅谈煤矿35KV变电所设计的难点和重点

浅谈煤矿35KV变电所设计的难点和重点

杨翠芳汾西矿业集团公司机电处032000

摘要35kV变电站是一个枢纽性变电所,是电力系统的重要组成部分,它直接影响整个电力系统的安全与经济运行,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用,特别是在煤矿企业中,既是矿井安全生产坚强保障,更是煤矿供电系统安全运行的前提。

关键词35kV变电站设计

35KV变电所是电力系统的重要组成部分,35KV变电所设计的质量,会直接决定了今后运行的优劣。笔者根据自身工作经验,结合煤矿变电所的实际情况,把煤矿变电所设计中容易出现的问题和难点、重点进行了总结,并通过一个具体的变电所设计阐述指如下:

1、设计依据

王庄煤矿提供的各项基础资料。

⑴电压等级:35/10KV

⑵主变压器两台,每台容量为5000KVA,本期一次设计建成

⑶进出回数:

1)35KV出线2回。

2)10kV出线14路,分列10kV两端母线,全容量备用。

2、现状、建设规模

王庄煤矿年产量预计达到90万吨,现有10kV配电室一座,10kV出线六回,原有配电室已不能满足煤矿产量提升后的用电要求。为保证安全生产,需新建35KV变电所一座。

根据现有煤矿双电源规程要求,本工程实现完整的全系统、全容量备用的供电方式,进线电源按两回路考虑,两回路电源一用一备,实现线路及主变备自投,提高了供电可靠性。

户外主变压器2×5000KVA三相两绕组有载调压变压器,电压等级35/10kV。

35kV进线最终两回路,本期一次建成;

3、原始资料分析

(1)分析本变电站在电力系统中的作用:

本变电所的电压等级为35kV,属于一般变电所。

(2)建设规模:

1)35kV进线最终两回路,本期一次建成。

2)10kV出线共十四回路。

4、主变压器的选择

变压器是变电站的重要设备,其容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构,如选用适当不仅可减少投资,减少占地面积,同时也可减少运行电能损耗,提高运行效率和可靠性,改善电网稳定性能。

(1)主变压器台数:

为保证供电可靠性,变电所一般设有两台主变压器。

(2)变压器容量:

装有两台变压器的变电站,当其中一台主变因事故断开,另一台主变的容量应满足全部负荷的70%,考虑变压器的事故过负荷能力为40%,则可保证80%负荷供电。

(3)绕组数和接线组别的确定:

该变电所有二个电压等级,所以选用双绕组变压器,连接方式必须和系统电压相位一致,否则不能并列运行,35kV采用Y形连接,10kV采用Δ连接。

(4)调压方式的选择:

普通型的变压器调压范围小,仅为±5%,而且当调压要求的变化趋势与实际相反(如逆调压)时,仅靠调整普通变压器的分接头方法就无法满足要求。

5、所用变压器的选择

变电所的所用电是变电所的重要负荷,因此,在所用电设计时应按照运行可靠、检修和维护方便的要求,考虑变电所发展规划,妥善解决分期建设引起的问题,积极慎重地采用经过鉴定的新技术和新设备,使设计达到经济合理,技术先进,保证变电所安全,经济的运行。

(1)所用变台数的确定:

一般变电所装设一台所用变压器,对于枢纽变电所装有两台以上主变压器的变电所中应装设两台所用变压器,互为备用。根据如上规定,本变电所选用一台所用变压器。

所用变压器的容量应按所用负荷选择。计算负荷可按照下列公式近似计算:

S=照明负荷+其余负荷×0.85(kVA)

所用变压器的容量:Se≥S=0.85∑P十P照明(kVA)

根据任务书给出的所用负荷计算:

S=0.85(10+6.5+0.15×8.5+1.7×3+1.05+l0+0.96+2)+10+6

=46.71(kVA)

根据容量选择所用电变压器如下:

型号:SC—50/l0;容量为:50(kVA)

连接组别号:Yn,yn0调压范围为:高压:±5%

阻抗电压为(%):4

6、电气主接线的选择

电气主接线的确定与电力系统整体及发电厂,变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关,并且对电气设备的选择、配电装置选择,继电保护和控制方式的拟定有较大影响,因此,必须正确处理与各方面的关系,全面分析有关影响因素,通过技术经济比较,合理确定主接线方案。

(1)设计主接线的原则:

35—10KkV配电装置中,一般不设旁路母线,因为重要用户多系双回路供电,且断路器检修时间短,平均每年约2-3天。如线路断路器不允许停电检修时,可设置其它旁路设施。10kV配电装置,可不设旁路母线,对于出线回路数多或多数线路向用户单独供电,以及不允许停电的单母线,分段单母线的配电装置,可设置旁路母线,采用双母线10kV配电装置多不设旁路母线。

对于变电站的电气接线,当能满足运行要求时,其高压侧应尽量采用断路器较少或不用断路器的接线,如线路—变压器组或桥形接线等。若能满足继电保护要求时,也可采用线路分支接线。

拟定可行的主接线方案2种,内容包括主变的形式,台数以及各级电压配电装置的接线方式等,并依据对主接线的基本要求,从技术上论证各方案的优缺点,淘汰差的方案,保留一种较好的方案。

(2)方案的比较:

35KV侧的接线:

所设计的变电所35kV两回进线,两回主变出线,在考虑主接线方案时,应首先满足运行可靠,操作灵活,节省投资。

方案一:

单母线接线方式:

接线简单、清晰。操作方便,投资少便于扩建;母线或隔离开关检修或故障时连接在母线上的所有回路必须停止工作;检修任一电源或线路的断路器时,该回路必须停电;当母线或母线上的隔离开关上发生短路以及断路器在继电保护作用下都自动断开,因而造成全部停电。

方案二:

单母分段接线方式:

当一段母线发生故障时,分段断路器自动将故障段隔离,保证正常段母线不间断供电,不致使重要用户停电,可提高供电可靠性和灵活性。当一段母线发生故障时,分段断路器自动将故障段隔离,保证正常段母线不间断供电,不致使重要用户停电,可提高供电可靠性和灵活性。

7、变电所的防雷保护

避雷针、避雷器是变电所屋外配电装置和所区电工建筑物防护直击雷过电压的主要措施。变电所借助屋外配电装置架构上的避雷针和独立避雷针共同组成的保护网来实现,主控制室和屋内配电要采用屋顶上的避雷带。

通过对王庄35KV变电所设计,本人熟悉了变电所设计的难点和重点,获得了丰富的理论知识,极大地提高了实践能力,并对当前煤矿供电领域的研究状况和发展方向有了一定的了解,对我今后进一步工作和学习有很大帮助,希望能为其他同行工作和学习提供参考意见。

参考文献

【1】顾永辉、范廷瓒,《煤矿电工手册》--煤炭工业出版社(1987)

【2】谢承鑫,《工厂厂用电气设备手册(上、下)》--水利电力出版社(2003)

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