煤矿地面35kV变电站的设计

在环境温度为时长时允许载流量为。

按长时允许电流校验导线截面本所环境温度为，故环境温度为时，导线的长时允许载流量为，满足要求热稳定校验按热稳定选择最小截面为式中热稳定系数，铝母线取集肤效应系数，取稳态短路电流，假想时间，继电保护，断路器固有动作时间则最小热稳定截面为，满足要求动稳定校验按机械强度要求校验，应满足式中母线跨距母线最大允许跨距，为计算系数为母线相间距离为短路冲击电流故，满足要求按机械共振要求ⅹ型矩形母线机械共振允许的最大跨距为，而母线跨距为，小于允许的最大跨距，故满足要求。

侧各出线电缆的选择按经济电流密度选择导线截面，按长时允许电流校验导线截面，并进行热稳定和电压损失校验主提升机按经济电流密度选择导线截面负荷电流为取小时，导线经济截面为选用ⅹ铝心粘性油浸纸绝缘铅套裸钢带铠装电缆，最高允许工作温度为，在环境温度为时长时允许载流量为。

按长时允许电流校验导线截面本所环境温度为，故环境温度为时，导线的长时允许载流量为，满足要求热稳定校验考虑短路发生在线路首端，此时短路电流最大。

稳态短路电流，主保护为速断保护，最小热稳定截面为，满足要求④电压损失校验导线截面已知主提升机电缆距变电所，由于电缆的电抗很小，般为，故计算电压损失时只需要考虑导线电阻的影响，电抗忽略不计，则导线的电压损失为式中电缆工作电流导线导电率，，导线截面面积，故电压损失为电压损失百分数为，满足要求。

下井电缆由已确定下井电缆为根，每根电缆最大长时工作电流为按经济电流密度选择导线截面取小时，导线经济截面为选用ⅹ铜芯不滴流油浸纸绝缘铅套裸钢带铠装电缆，最高允许工作温度为，在环境温度为时长时允许载流量为。

按长时允许电流校验导线截面本所环境温度为，故环境温度为时，导线的长时允许载流量为，满足要求热稳定校验考虑短路发生在线路首端，此时短路电流最大。

稳态短路电流，主保护为速断保护，最小热稳定截面为，满足要求④电压损失校验导线截面已知电缆长度为，，故电压损失为电压损失百分数为，满足要求其它出线电缆，同样按经济电流密度选取截面，按电压损失和热稳定校验。

校验热稳定时，因在电缆首端短路时，短路电流最大，故近似认为首端短路是在母线上，即用点短路参数进行校验，结果如表所示。

表电缆选择结果汇总名称型号主提升机ⅹ副提升机ⅹ压风机ⅹ地面低压ⅹ机修厂ⅹ选煤厂ⅹ下井电缆ⅹ各架空线路的选择与校验按经济电流密度选择导线截面，按长时允许电流校验导线截面，并进行电压损失校验矿综合厂按经济电流密度选择导线截面负荷电流为取小时，导线经济截面为选用型铝绞线，最高允许工作温度为，在环境温度为时长时允许载流量为。

按长时允许电流校验导线截面本所环境温度为，故环境温度为时，导线的长时允许载流量为，满足要求电压损失校验导线截面取几何间距为，型铝绞线的单位长度电阻，电抗为。

则电压损失为电压损失百分数为满足要求。

其余架空线选择方法与上述过程类似，结果如表所示。

表架空线选择结果汇总名称型号矿综合厂主扇风机工人村支农母线支柱绝缘子穿墙套管及室外构架的选择母线支柱绝缘子的选择室内选用型外胶装支柱绝缘子，其允许的抗弯荷重为动稳定校验支柱绝缘子受力按下式计算式中支柱绝缘子间距，取母线相间距离，取短路电流冲击值，侧为于是满足要求。

高压穿墙套管的选择按电压，电流初选型户外铜导体穿墙套管，身长，额定电压，额定电流，秒热稳定电流为，抗弯破坏强度为。

其允许的抗弯荷重为热稳定校验，满足要求。

动稳定校验穿墙套管受力按下式计算式中穿墙套管至最近支柱绝缘子间距，取穿墙套管本身长度母线相间距离短路电流冲击值，侧为于是满足要求。

室外构架的选择进出线构架选用门形架，高，间距为米。

母线构架选用门型架，构架高，宽，线间距。

隔离开关选用高的构架。

避雷器构架电压互感器构架均选用独立单杆形。

避雷器组用三根，电压互感器组用两根，高的构架。

设备选择汇总表名称型号单位数量备注侧设备主变压器台多油断路器台操动机构隔离开关台操动机构隔离开关台操动机构避雷器组电压互感器台电流互感器台装入套管中熔断器台限流式二侧高压开关柜进线柜面联络开关柜面配套使用面电压互感器面与避雷器柜组电缆出线柜面架空线出线柜面电抗器台三架空线及母线架空线及母线ⅹ每根架空线母线ⅹ主扇风机矿综合厂工人村支农四侧各出线电缆主提升机ⅹ副提升机ⅹ压风机ⅹ地面低压ⅹ机修厂接地网总长度选用ⅹ的镀锌扁钢作为接地体，接地体平面布置如图所示。

图接地体平面配置图接地体的实际接地电阻，满足要求。

结论本论文根据变电所的设计原则，围绕矿井地面变电所设计这课题展开设计，主要完成以下方面的设计工作针对矿井负荷的用电需求情况，用需要系数法进行了负荷计算。

据此对主变压器进行选择，并进行无功补偿。

同时也为短路计算提供了定的依据。

根据变电所主接线设计原则，对变电所的主接线进行了设计高压侧采用全桥接法，的母线采用单母分段接线形式。

用标幺值法对供电系统进行了短路电流计算，为电气设备的选择及校验提供了数据。

按安装地点运行环境和使用要求对电气设备的规格型号进行了选择，并对它们进行动稳定和热稳定等方面的校验。

为了在供配电系统发生短路故障时，能够自动迅速有选择地将故障设备从系统中可靠切除，以免事故的进步扩大，在论文中对变电所继电保护进行了整定设计。

防雷保护是变电所保护中不可或缺的项重要保护措施，在论文中也对其进行了介绍。

采用了在线路上安装阀型避雷器进行防雷保护，