矿山供电系统设计
9矿山生产系统设计
9．4 供电系统设计
9.4.1 概述
一供电的重要性和基本要求
电力是企业生产的主要能源。对企业应做到可靠、安全全和生产的需要，企业对供电提出以下基本要求：供电安全、供电可靠、供电优质、供电经济。
1.供电安全
在电能的供应、分配和使用过程中，不应发生人身伤亡和设备损坏事故。对于煤矿生产来说，由于主要是地下作业，工作环境特殊，供电线路和电气设备易受损坏，可能造成人身触电、电气火灾和电火花引起的瓦斯煤尘爆炸等事故，所以必须严格按照《煤矿安全规程》的有关规定进行供电，确保安全生产。
2.供电可靠
供电可靠就是要求供电具有连续可靠性。供电中断时不仅影响企业生产，而且可能损坏设备，产生废品，甚至发生人身伤亡事故。而煤矿一旦断电，不仅影响产量，还有可能引发瓦斯集聚、淹井、人身伤广和设备损坏，严重时将造成矿井的破坏。为了保证供电的可靠性，通常采用双电源。双电源可来自不同变电所或发电厂或同一变电所的不同母线上。对于煤矿，在一个电源发生故障的情况下，另一电源应能满足对主要个产设备的供电，以保证通风、排水以及生产的正常进行。
3.供电优质
在保证安全和可靠供电的前提下，还要保证供电的质量，用电设备在额定值下运行性能最好。因此要求供电质量方面有稳定的电压和频率，电压和频率足衡量电能质量的重要指标。
具体有以下4项指标：
(1)电压：额定电压电压偏差不得超过允许值，电动机±5％，白炽灯+3％~-2.5。
(2)频率：额定频率50Hz，频率偏差不得大于±0.4％~±1％。
(3)波形：正弦波形，波形上不得有高次谐波产生的毛刺，以防造成电力污染。
(4)平衡度：三相电网电压平衡。
4．供电经济
一般考虑下列3个方面；
(1)尽量降低企业变电所与电网的基本建设投资。
(2)尽量降低设备材料及有色金属的消耗量。
(3)注意降低供电系统的电能损耗及维护费用。
此外，企业还要求有足够的电能。这不仅要求电力系统或发电厂能提供充裕的电能而且要求企业供电系统的各项供电设施具有足够的供电能力。
二电力负荷分类
为了满足电力用户对供电可靠性的要求，即停电所造成的影响不同．同时又考虑到供电的经济件，根据用电设备在企业中所处的重要地位，以方便在不同情况下区别对待，通常将电力负荷分为3类。
1．一类负荷(一级负荷)
凡因突然小断供电，可能造成人身伤亡事故或重要设备损坏事故，给国民经济造成重大损失的或在政治上产生不良影响的负荷，均属于一类负荷。如钢厂炼
钢炉，停电30min，即造成炼钢炉报废；电解铝厂，停电15min，即造成电解槽破坏；煤矿主通风设备，井下主排水泵，副井提升机等有内个独立的电源供电。一类负荷应有两个独立的电源供电，对行特殊要求的一类负荷，两个独立电源应火自不同的地点，以保证供电的可靠连续性要求。一类负荷中影响人身与设备安全的负荷又叫保安负荷。
2．二类负荷(二级负荷)
凡因突然停电，造成大量度仍或大量减产形成较大经济损失的负荷，属于二类负荷：如工厂的主要生产车间，煤矿的集中提煤设备、地面空气压缩机、井下采区变电所等。对于中小型企业的二类负荷一般由专用线路供电。而对于大型企业的二类负荷，也应有两个电源，并且两回路电源应尽量取自不同的变电所或母线段。另外，为了减少长时间停电对生产的影响，供电设备应有一定数量的库存，以便及时更换。
3．三类负荷(三级负荷)
除了一类、二类以外的所有其他负荷均为三类负荷，如企业的附属车间及办公、生活福利设施，煤矿井门机修厂等。三类负荷对供电没有特殊的要求，一般只设一回路供电，不考虑备用电源。根据需要各负荷还可共用一条输电线路。
对于电力用户分类的门的是分级管理，便于调整电力负荷，合理供电。对于重要负福保证供电是第一位的，对于次要负荷应更多地考虑其供电的经济性。在电力系统中，发生故障或检修、限制用电负荷时，府根据具体情况区别对待，停止三类负荷供电，有必要时切除部分二类负荷，以确保对一类负荷的不间断供电。三电力系统
电力系统是指由发电厂、升乐和降压变电所以及各种不同电压等级的输电线路组成的整体。某电力系统简图如图所示。
发电机发出的电压一般是3.15Kv、6.3kv、10．5kv。发电厂设有升压变压器将电压升高后再输送山去。输电容量越大，输电距离越长，要求输电线路的电压越高，在高压或超高压范围(35~500kv)。
为厂经济合理地利用国家资源，发电厂一般建在煤炭或水利资源丰富的地区。发电厂对附近的工矿企业供电，可直接用发电机发出的电压。根据发电厂电源距用户的距离和容量不同，输送的电压等级也不同。所以发电厂或区域变电所通常使用几种不同的电压供电。
电力系统中各发电厂之间，以输电线路连接，称并网发电。这样不但可以提高供电的可靠性，同时还可调节各发电厂的负荷，综合发挥电力系统的供屯经济效益。
企业用电设备的额定电压较低，为了将电力系统高压降低为用户所需要的低压电能，需设置降压变电所(或称变电站)，将电压降低后再输送出去。一般送到煤矿地面变电所的电压是35kv。若矿区的用电容量很大，距离发电厂又很远时，则发电厂使用更高的电压对矿区进行供电，这时就需要建立区域变电所(一次变电所)。反之距离区域变电所很近的矿区，就不需要设置35kv／6kv主变压器，使变电所设备简化，同时也会使供电的安全性和可靠性更高。
煤矿地面变电所应有两个独方的电源。距离电力系统电源近时，使用平行双回路供电；当相邻的煤矿之间距离较近，而距离电力系统电源父较远时，一般由电源送一回路，另外相邻的煤矿地面变电所之间设一回路联络线，形成环形电网供电。
某电力系统简图
四供电电压等级
现行企业所使用的电气设备都是按照一定的标难电压设计和制造的，这个标准电压称为电气设备的额定电压。为了便于批量生产和统一供电，国家规定了标准的额定电压等级(包括煤矿企业电压等级在内)，见表
额定电压等级Kv
电网和用电设备的额定电压发电机的额定电压变压器的额定电压
直流三相交流交流三相交流交流
三相单相线电压相电压线电压原绕阻副绕组原绕组副绕组0.11 0.115
—0.127 0.127 （0.133）（0.127）（0.133）（0.127）（0.133）
0.22 0.22 0.22 0.23 0.23 0.22 （0.23）0.22 （0.23）
—0.38 0.40 0.38 0.40 0.38
0.44
3.0 3.15 3.0、3.15 3.15、3.3
6.0 6.3 6.0、6.3 6.3、6.6
10 10.5 10、10.5 10.5、11
35 35 38.5
63 63 66
110 110 121
154 154 169
220 220 242
330 330 363
500 500 550
注：1.本表括号内的数字只用于井下或其他安全要求较高的场所。
2．目前我目煤矿井下电机车使用0.25kv和0. 55kv电压，对应的变电所输出电压为0.275kv和0.6Kw 两种。
3.露天煤矿工业用电机车，使用的直流电压有0.75kv、1.5kv，变电所输出电压为0.825Kv和0．65kv 两种。
4.原绕组电压为3.15kv、6.3Kv、10．5kv的变压器，适用于直接接十发电机山线上；副绕组电压为3.3Kv、
66kv、11kv的变压器，适用于供电半径大的场合。
电力线路的额定电压应等于与其相连接的用电设备的额定电压。
发电机的额定电压可比线路的额定电压高5％。
电力变压器—次、二次侧的空载额定电压，有一边可调±3％—±5％。用于升压的变比器，一次侧的主载额定电压与发电机相同，二次侧的空载额定电压可比线路额定电压高10％，如6300V／38500—36750—35000V。用于降压的变压器，—次侧的空载额定电压为
线路额定电压±5％，二次侧的空载额定电压勺发电机额定电压相同，如36750—35000—33250V／6300V。
输电线路电压等级的选择与确定，主要是根据输送距离的远近和输送电力功率的大小，通过经济技术指标的比较确定的，大致范围见表。
电压等级与输送距离和功率的范围
电压等级/KV 输送功率/KW 输送距离/Km
0.38 100以下0.6以下
0.66 100~150 0.6~1
3 100~1000 1~3
6 1000~1200 4~15
10 200~2000 6~20
35 1000~10000 20~27
60 3500~30000 30~100
110 10000~50000 50~150
由于企业一般从电力系统取得供电电源，其电压应根据企业的负荷、电源至企业的距离以及地区电力网可能供给的电压与有关电力部门进行共同协商确定。一般用电负荷较小的小型企业可选择10Kv用电负荷较大的大中型企业可选择35kv用电负荷很大的大型
企业可选择110Kv或220Kv。一个企业可根据需要选择一种或几种电源电压。
9.4.2 矿山供电系统
矿山供电系统按照矿山类型的不同分为尽同的形式，我国现阶段的矿山有矿井式和露天矿山式，所以其矿山供电系统也不同，下面分别加以介绍。
一矿井供电系统
矿井供电系统决定于井田范围、煤层倾角、埋藏深度、设计年产量、开采方式、涌水量以及井下负荷等因素，其供电系统必须符合安全、可靠、经济的原则。下面介绍矿井供电系统的类型。
（一）深井供电系统
埋藏深、倾角小、负荷大和涌水量大，多采用将6~10kv高压直接送入井下的供电方式，称为深并供电系统。这种供电方式由设于地面的矿山变电所引出6kv／10kv高压电缆，通过井筒送至井下中央变电所，然后从井下中央变电所沿铺设的高压电缆送到井下各高压用电设备和采区变电所，直至工作面配电点，形成地面变电所→中央变电所→采区变电所→工作面配电点的4级供电系统，如图1—18所示。
井底车场及附近的低压用电设备的供电，是由设在中央变电所的变压器降压后供给的；采区内的低压用电设备的供电，是由来区变电所降压后供给的。采区的综采设备高压由采区变电所高压或中央变电所高压电缆供给，低压通常由采区变电所引出的高压电缆，送至工作面附近巷道的移动变电站降压后供给；若距离近也可由采区变电所变压器降压后供给。
（二）浅井供电系统
埋藏浅(100~200m)、井田范围大、负荷小和涌水量不大的矿井，可采用浅井供电系统，如图1—19所示。
浅井供电系统的特征是两级供电，高压电缆不下井。浅井供电主要有以下3种方式。 1．井底车场及附近低压用电
地面降压后，由低压电缆通过井筒送到井底车场配电所，再分配给各级低压用电设备。井下架线式电机车所用直流电源，也是由地面变电所整流后，将直流电用电缆沿井筒送到井底车场配电所供给。
2．采区负荷小且无高压设备
由地面变电所通过高压架空线将电能送到采区工作面的地面上的变电室或变电亭，然后就地降压后，用低压电缆经钻孔送到井下采区配电所，再由其分配给工作面配电点和低压用电设备。
3. 采区负荷大且有高压设备
使用高压电缆将高压电能经钻孔送到井下采区变电所，再由采区变电所分配供电。
在浅井供电系统中，采区用电基本都是通道采区地面直通井下的钻孔完成的，所以也称为钻孔供电系统。为了防止钻孔壁塌落挤压电缆，钻孔中敷设有钢管保护，电缆穿过钢管送到井下采区。
浅井供电系统可节省井下价格昂贵的高压电气设备和电缆，并减少井下变电铜室的开拓量，投资少，所以经济、安全。不足之处是需打钻孔和敷设钢管，而且钢管使用完不能回收。
矿井采用哪种供电方式，应根据矿井的具体情况并进行经济技术比较后确定。
（三）井下中央变电所
1. 井下中央变电所结线
井下中央变电所是井下供电的核心．担负着井下供电的重要任务，其结线如图1—20
所示。结线原则是高压母线采用单母线分段方式，母线数与下井电缆数对应，各段母线通过高压开关联络。正常情况下，多采用分列运行的方式；当某一厂井电线出现故障时，才将联络开关闭合。
井下高压水泵是井下中央变电所的重要负荷，应分别接在母线各段上，以保证供电的可靠。向采区供电的电缆也应分别按在母线各段上，这样当某段母线出现故障时不会造成全矿采区的停电，从而影响煤炭生产。
井下电机车需要的直流电源，通常采用的是硅整流装置，为了保证供电的可靠，也应分别接在母线各段上。井底车场及附近低压动力和照明用电，一般设置两台变压器供电。当主排水泵为低压水泵时，变压器的容量和台数的选择，应保证备用变压器能提供排出最大涌水量所需的容量。
井下中央变电所应留有高、低压配电装置的备用位置，其数量一般不少于各自安装总数的20％，以适应发展的需要。
2．井下中央变电所的位置和硐室布置
选择井下中央变电所的位置，应遵循以下原则：
(1)尽量靠近负荷中心，以节省电缆，减少电能和电压损失。
(2)井下中央变电所通风要良好。
(3)进出线方便，交通运输便利。
(4)井下中央变电所的顶底板要坚固，无淋水现象。
按上述条件，通常变电所硐室设在井底车场附近，直接与中央水泵房相连，有条件时应与电机车用的变流所联合建筑，如图1—21所示。
井下个央变电所应特别注意防水、防火与通风问题。
为了防水，井下中央变电所的地面应比并底车场的轨道面标高高出0.5m。
为了防火，硐室应用耐火材料支护，出口5m以内的巷道也用耐火材料支护；硐室内电缆应用不带黄麻保护层的；硐室还应设有砂箱和干式灭火器材。
井下中央变电所设备布置如图1—22所示。
井下中央变电所的变压器与配电装置分开布置；高压与低压配装装置及直流设备也应分开布置；设备与墙壁间要留有0.5m以上的过道。各设备之间应留0.8m以上的间距或根据具体情况留设间距，以方便维护和检修。完全不需要从两侧或后面进行检修维护的设备，可以不留间隙放置。
3．采区变电所与移动变电站(车)
采区变电所是采区供电的中心，其任务是将井下中央变电所送来的高压电变为低压电，并将此电力配送至采掘工作面及附近的用电设备。
1)采区变电所结线
采区变电所结线如图1—23所示。由图可知，变电所每台动力变压器高压侧都装有一台高压配电箱，低压侧各装有一台总开关；采掘工作面及附近的供电都经过各磁力分开关配
送处去。照明变压器一般用手动开关控制。另外还装有绝缘监视用的检漏继电器等。
单电源进线的采区变电所，如变压用不超过两台且无高压配出线的，可不设电源进线开关；否则，为了操作的方便，范设电源进线开关。
双电源进线的采区变电所，采用单母线结线时，应一路工作一路备用；若需同时工作，母联开关应断开，使两电源回路分列运行。双电源进线适用于综采工作面或下山采区行排水泵的采变电所。
采区变电所变压器通常采用分列运行的结线方式，低压侧各装有—台总馈电开关，各变压器形成独立的供电系统。
每台变压器的低压侧都装有检漏继电器，它与变压器低压侧总馈电开关配合使用，起漏电保护作用。若总馈电并关内有漏电保护时，可不再装设检漏继电器。
2)采区变电所位置和硐室布置
采区变电所位置的确定原则向中央变电所类似，但根据采区生产的特殊性还要求每个采区应只设一个变电所对全采区供电；如不可能，也应尽量少设变电所，以减少变电所迁移的次数。
因此，通常将采区变电所设置在采区装车站附近，或设置在上(下)山巷道与运输
平巷交叉处或两个上(下)山巷道之间的中间位置。
采区变电所的防水、防火、通风等安全措施与中央变电所相同。硕室长度若超过10m，应有两个出口，以保证通风的良好。采区变电所硐室布置如图1—24所示。变压器可与配电设备布置在向—硕室内但分开布置，高、低压设备应分开布置，检漏继电器放置于闲空墙壁的支架上。各设备间及与墙壁间根据实际需要可预留检修维护通道。
3)移动变电站(车)
由于综采工作面设备多，容量大，采区范围广，回采速度快，使用固定的采区变电所不经济，也满足不了技术上的要求，所以必须采用移动变电站。移动变电站是由特制的高压配电装置、干式变压器及低压配电装量组成的整体，放置在一辆车上，可以移动，距工作面一般50~300m。随工作面每推进100~200m，移动一次。由于高压进线电缆每100m就采用防爆插销连接一次，可以仲缩，故低压供电距离—般小于500m。
4工作面配电点
为了便于操作采掘工作面的电气设备，必须在工作面附近的巷道中设置控制开关和启动器，由这些装置组成的电器总体叫做工作面配电点。
工作面配电点分为采煤和掘进两种。采煤工作面配电点距采煤工作面50~80m；掘进工作面配电点距掘进工作面80~100m。工作面配电点也随工作面的推进而相应前移，图1—25为采煤工作面配电点的布置及配电示意图。
二露天矿供电系统
露天矿供电系统一般分为两类，分别是地面供电系统与坑内供电系统。地面供电系统与矿山变电所的供电系统很相似，在此不多阐述。下面主要介绍坑内供电系统。
露天矿坑内供电系统主要由坑内的配电所、配电线路和配电点等联成的系统所组成。坑内配电方式的选择原则是易架设；随工作面可推进，移动方便；受爆破影响小，可以保证安全、经济、可靠地供电；坑内配电系统比较典型的方式有横式配电系统、纵式配电系统、边缘式配电系统和放射式配电系统。
1.横式配电系统
横式配电系统适合于台阶数多而不太长的大型露天矿坑内配电，如图1—26所示。
3kv/6kv架空线路沿横向工作面或台阶敷设。其配电线路电杆必须加固和架高，以防倒杆和碰线事故。该配电系统受爆破作业影响小，但随工作面的推进，输电线路的缩短和延伸较为困难。
2.纵式配电系统
纵式配电系统如图l—27所示。3Lv／6kv架空线路由变电所引出，顺开采工作面架在可移动式的电杆上，300~400m设一配电点，三个开采台阶架设一趟线路。
纵式配电系统的特点是；架空线路敷设力向与电铲等移动方向平行，避免了生产过程小的碰线事故；架线工作较容易；但受爆破影响大，移动工作量大时间长。该系统适用于大而长的露天矿坑配电。
3. 边缘式配电系统
小型露天矿的坑内配电，通常采用边缘式配电系统，如图1—28所示。3kv／6kv架空线路由变配电所引出，沿坑的边缘敷设。采用橡套电缆将电送至单斗电铲等机械设备所用的低压变压器。该配电系统结构简单，而且沿坑线路可采用永久性的水泥杆。延伸到坑内的线路可采用木杆架设，再经跌落式熔断器和橡套电缆向各用电设备供电。
4.放射式配电系统
6KV架空线路内变电所引至露天矿坑帮的配电点，再通过高压橡套电缆送到坑内各工
作台阶上的单斗电铲及其他设备的低压变压器。如图1—29所示为放射式配电系统，该配电系统接线点和配电点接线简单，有的甚至就安装在电杆上。电缆和架空线之间，有的只需安装隔离开关即可。配出线的过流保护讨利用变电所内的配电开关拒来保护，有的在隔离开关负荷侧加装高压熔断器或跌落式熔断器来进行短路保护。放射式配电方式较为简单，适用于小型露天矿的坑内配电。
9．4．3 供配电系统负荷计算与变压器选择
9.4.3.1 概述
供配电系统的负荷计算是为了选择变压器的台数和容量大小。根据实际正确计算负荷 的大小十分重要，它将对供电的安全、可靠和经济有重要的意义。变压器容量过大不仅投 资大，而且空载损耗也大，系统功率因数低；反之容量过小，变压器就将长期过负荷运行，铜损增加，线圈过热，可能烧坏线圈的绝缘或缩短变压器的寿命，既不经济也不安全可靠。下面介绍几种负荷的计算方法。
目前，我国负荷计算的方法主要有需用系数法和二项式法。需用系数法计算简便，其 计算结果能满足工程上的要求，所以应用广泛。二项式法通常用于设备数量少而容量变化 大的负荷计算，其计算过分突出了最大用电设备的影响，因而计算结果往往偏大，但可弥 补需用系数法的不足。
一、电力负荷有关概念 1. 长期连续工作制负荷
长期连续工作制设备长期连续工作，负荷比较稳定，如通风机、水泵、机床电动机和照明灯等。
2. 短时工作制负荷
短时工作制设备工作的时间短，停歇的时间相对较长，如机床上的辅助步进电动机和 升降电动机、小绞车等。
3. 断续周期工作制负荷
断续周期工作制设备周期性地工作—停歇一工作，如此反复进行，而且工作周期不超 过10min ，如电焊机、吊车电动机等。
二、 用电设备容量的确定
用电设备的额定容量是指用电设备在额定电压下，在规定的使用寿命内能连续输出或 耗用的最大的功率。对电动机巾言，额定容量则是指其轴上正常输山的最大功率。因此其 耗用的功率应为其额定容量除以其效率。对电灯和电炉等，额定容量是指其在额定电压下 耗用的功率，而非其输出的功率。
不同工作制的用电设备其功率统计有所不同。
长期连续工作制用电设备的功率就等于其铭牌上的额定功率。
短时工作制用电设备的功率，按额定功率考虑。若该类设备只在故障或检修时用，是 支线负荷按额定功率确定，干线上就不用考虑了。但若容量较大，影响干线设备选择时， 应适当考虑。
断续周期工作制设备的功率，是将用电设备在不同暂载率下的额定容量统一换算为规 定的暂载率下的额定功率。当然换算是以“热量等效”原则进行的。
暂载率又称负荷持续卒或相对工作时间，用符号ε表示。通常用一个工作周期内的工 作时间t 与上作周期T 的百分比来表示
%100t t t
0%10T t 0
?+=?=
ε
式中 T —工作周期；
t —工作周期内工作时间； t 0—工作周期内停歇时间。
采用断续周期工作制设备的额定容量P N ，对应于某一标淮负荷暂载率εN 。如实际运行的负荷暂载率ε≠εN ，则实际容量P e 应按向—周期内等效发热条件进行换算。由于电流I
通过电阻为R 的设备在t 时间内产生的热量为I 2
Rt ，因此在设备产生相同热量的条件下， I ∝
t
1
。由式(2—1)可知，同一周期T 的负荷暂载率为ε。因此，设备容量与负荷暂载率
的平方根成反比。所以，如设备在εN 下的容量为P N ，则换算到ε下的设备容量P 。为
N N P Pe ε=
三、 负荷曲线
负荷曲线是表水电力负荷随时间变化情况的图形。绘制在直角坐标系中，纵坐标表示负荷功率，横坐标表示负荷变动所对应的时间。
负荷曲线按负荷绘制方式分为依点连接负荷曲线，如图2—la 所示；梯形负荷曲线，如图2—1b 所示。
负荷曲线按负荷对象分为企业、车间和设备的负荷曲线。 负荷曲线按负荷功率性质分为有功和无功负荷曲线。
负荷曲线按所表不的负荷变动时间分为年、月、日和工作班的负荷曲线。
年负荷曲线。般是根据冬口和夏日来绘制。这种负荷曲线从大到小依次排列，反映了 全午负荷变化与对应的负荷持续时间(全年按876Dh)的关系。这种年负荷曲线全称为年负荷持续时间曲线，如图2—2a 所示。年负荷曲线的另一种形式是按全年每日的最大半小时负荷来绘制，全称为年每口最大负荷曲线，如图2—2b 所示。这种年负荷曲线主要用来确定何时段投入多少台变压器适宜，而为一时段又怎样投入变压器合适，从而使供电系统的能耗达到最小，以求得最大的经济效益。
下面讨论一下负荷曲线与负荷计算有关的物理量。
年最大负荷P Max ，全年中有代表性的为最大负荷的最大半小时平均负荷P 30。
年最大负荷利用小时T max 为一假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷P max 持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。
图2—3为年最大负荷和年最大负荷利用小时。P max 、T max 与两坐标轴所包同的矩形面积，恰好等于年负荷曲线与两坐标轴所包围的面积，即全年实际消耗的电能W a 所以年最大负荷利用小时为
max
a
max P W T =
年最大负荷利用小时是反映电力负荷特征的重要参数，它与企业的生产班制有关系。例如一班制，T max ≈1800~3000h ；两班制，T max ≈3500~4800h ；三班制，T max ≈5000~7000h 。
9.4.3 负荷计算
一、需用系数法计算负荷
由于一台设备的额定容量，往往大于其实际负荷的容量；一组设备中，根据生产的需 要。所有设备一般不同时工作；同时工作的设备．其最大负荷出现的时间也不尽相同。因 此变电所各设备的实际负荷总容量，总是小于它的连接设备额定总容量，其比值叫需用系 数。根据接于变电所的设备总容量用需用系数计算变电所总负荷的方法，叫需用系数法。 1.单一用电设备的需用系数
1
t
x K K ηη=
式中 K x —需要系数；
K t —用电设备负荷系数，即
N
e
t P P K =
P e —用电设备所需实际负荷，KW ； P N —用电设备额定容量，KW ；
η—用电设备实际负荷时效率； η1—线路效率，一般取0.95。 单台用电设备的功率计算式为
{
?
tan P Q P P j j N x j ==K
2. 成组用电设备的需用系数
l
pj f
t x K K K ηη=
式中 K x —成组用电设备需用系数；
K t —用电设备同时系数，它等于该组用电设备在最大负荷时，同时工作的用电设备额定容量之和∑P Nt 与该组所联接的用电设备总额定容量∑P N 之比，即
∑∑=
N
Nt P
P Kt
K f —该组用电设备的负荷系数，即同时工作设备总实际负荷∑P e 与同时工作设备总额定容量∑P Nt 之比，即
∑∑=
Nt
e
P
P Kf
η1—线路效率；
ηpj —同时工作的用电设备加权平均效率，即 Ηpj =（P 1η1+P 2η2+…+P n ηn ）/(P 1+P 2+…+P n )
P 1,P 2,…,P n —同时工作的用电设备实际负荷或额定或额定负荷，KW ； η1η2…ηn —各用电设备在对应该负荷下的效率或额定效率。
成组用电设备的功率计算式为
????
??
?===∑∑pj
j j pj
Ni x i P Q P K Sj ??tan cos P K P N x j 式中 P j —该组用电设备的实际有功功率，KW ；
Q j —该织用电设备的无功功率，kvar ； S j —该组用电设备的视在功率，Lv ·A ；
∑P Ni —该织各联结用电设备的额定容量总和； K —该织用电设备需用系数；
Cos φpj —该组用电设备的加权平均功率因数，即
n
21n
n 21pj P P P cos P cos P1cos cos ++++++=
????
Pl ，P2，…，Pn —各用电设备的实际负荷或额定功率；
cos φ1，cos φ2，…，cos φn —各用电设备的实际功率因数或额定功率因数。 企业各组用电设备的需用系数和加权平均功率因数见表和表
企业各组用电设备的需用系数和加权平均功率因数
用电设备名称需用系数Kde 功率因数cosφ小批生产的金属冷加上机床电动机0.16~0.2 0.5
大批生产的金属冷加上机床电动机0.18~0.25 0.5
小批生产的金属热加丁机床电动机0.25~0.3 0.6
大批少产的金属热加工机床电动机0.3~0.35 0.65
通风机、水泵、空压机及电动发电机组电动机0.7~0.8 0.8
非连锁的连续运输机械及铸造车间整砂机0.7~0.8 0.75
连锁的连续运输机械及铸造车间整砂机械0.65~0.7 0.75
0.1~0.15 0.5
锅炉房和机加工、机修、装配等类车间的吊车
（ε=25%）
铸造车间的吊车（ε=25%）0.15~0.25 0.5
自动连续装料的电阻炉设备0.75~0.8 0.95
实验室用的小型热设备(电阻炉、干燥箱等）0.7 1 工频感应电炉(未带无功补偿装置) 0.8 0.35
高频感应电炉(未带无功补偿装置) 0.8 0.6
电弧熔炉0.9 0.87
点焊机、缝焊机0.35 0.6
对焊机、铆钉加热机0.35 0.7
自动弧焊变压器0.5 0.4
单头手动弧焊变压器0.35 0.35
多头手动弧焊变压器0.4 0.35
单头弧焊电动发电机组0.35 0.6
多头弧焊电动发电机组0.7 0.75
生产厂房及办公室、阅览室、实验自照明①0.8~1 1
变配电所、仓库照明①0.5~0.7 1
宿舍(生活区)照明①0.6~0.8 1
室外照明、事故照明① 1 1
注：①表中cosφ为白炽灯、卤钨灯的数值，荧光灯cosφ=0.55，高压汞灯、钠灯cosφ=0.5。
煤矿各组用电设备的需用系数和加权平均功率因数
用电设备名称需用系数K de功率因数cosφ备注
压风机房主电动机0.8~0.85 0.8~0.85 同步机时一般cosφ为0.9超前
工厂供电课程设计
工 厂 供 电 课 程 设 计 姓名： 学号： 专业： 班级：
某冶金机械修造厂总降压变电所及高压配电系统设计摘要： 工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。 做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方
面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求： （1）安全: 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 （2）可靠: 应满足电能用户对供电可靠性的要求。 （3）优质: 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 （4）经济: 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既 照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。 1、工厂供电设计的一般原则 按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50053-94、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定，进行设计
自来水厂供电系统设计方案
自来水厂供电系统设计方案 一、课程设计的目的与任务 供电系统与电气控制是自动化专业的专业课，具有很强的实践性和工程背景，供电系统与电气控制课程设计的目的在于培养学生综合运用供电系统与电气控制的知识和理论分析和解决供电系统设计问题，使学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规和方法，提高学生调查研究、查阅文献及正确使用技术资料、标准、手册等工具书的能力，理解分析、制定设计方案的能力，设计计算和绘图能力，实验研究及系统调试能力，编写设计说明书的能力。 二、原始资料 （1） 自来水厂用电设备一览表（附表2） （2） 自来水厂平面布置图（附图5） （3） 自来水厂机修车间平面布置图（附图6） （4） 该厂年最大有功负荷利用小时数 T max =8000小时 （5） 该厂一、二泵房为二级负荷，机修及办公室为三级负荷。 （6） 电源条件： 距该厂8公里处，有一地区变电所，地区变电所可分别从两段35kV 母线上各提供一回电源，这两段母线的短路容量皆为： MVA sd P 350)3( （7） 气象及其他有关资料 a) 要求车间变电所低压侧的功率因数为0.85。高压侧功率因数为0.95。 b) 年平均温度及最高温度 最热月平均最高温度 年平均温度 最热月土壤平均温度 35℃ 18℃ 30℃
三、设计要求容： （1） 计算自来水厂、机修车间的总计算负荷。并确定为提高功率因数所需的补 偿容量。 （2） 选择该自来水厂总降压变电所、机修车间变电所的变压器台数及额定容 量。 （3） 选择和确定自来水厂高压供电系统（包括供电电压，总降压变电所一次接 线图，场高压电力网接线）。 （4） 选择高压电力网导线型号及截面。 （5） 选择和校验总降压变电所的一次电气设备。 （6） 拟定机修车间供电系统一次接线图（包括车间变电所一次接线及车间低压 电力网接线）。 （7） 选择机修车间的低压电力网的导线型号及截面。 （8） 选择和校验机修车间供电系统的一次电气设备（包括各支线上的开关及 熔丝）。 四、负荷计算 地区变点所 U p =35KV 总降压变电所 U e =10KV 去自来 水厂 自来 图二 课题（2）电力系统结构图
企业供电系统杜家村煤矿工程设计
信息与电气工程学院 课程设计说明书（２01５/2016学年第一学期） 课程名称：企业供电系统工程设计 题目:杜家村煤矿3５kV变电所设计 专业班级： 学生姓名: 学号： 指导教师： 设计周数: 1周 设计成绩： 201６年1月１4日
目录 1 设计目的.................................................. 错误!未定义书签。 2 设计数据?错误!未定义书签。 2．1 给定数据............................................ 错误!未定义书签。 2.2 用电负荷数据?错误!未定义书签。 3 技术要求.................................................. 错误!未定义书签。 4 主要任务 (2) 5 变电所的设计?错误!未定义书签。 ５.1 负荷计算?错误!未定义书签。 地面６ｋV高压：?2 5．２短路电流计算?错误!未定义书签。 5．２.1 ３５kV母线K1点短路......................... 错误!未定义书签。 5.２.2 6ｋV母线K2点短路：?错误!未定义书签。 5．2.3 ６kV母线短路电流............................ 错误!未定义书签。 ５.3 供配电系统的设计方案技术及经济性对比................ 错误!未定义书签。 5.4 供配电系统图的拟定和绘制?错误!未定义书签。 5.4.1 一次侧的设计................................... 错误!未定义书签。 5．4.2 二次侧的设计.................................. 错误!未定义书签。 5．5 变压器的选择........................................ 错误!未定义书签。 5．6 主要电气设备的选择.................................. 错误!未定义书签。 5．6.1 高压设备的选择?错误!未定义书签。 5.6.2 选隔离开关..................................... 错误!未定义书签。 5.6.３低压设备的选择?错误!未定义书签。 ５．6.4 互感器的选择?错误!未定义书签。 ５.６．５高压熔断器的选择?错误!未定义书签。 5.７线缆的选择?错误!未定义书签。 5.7.1 母线的选择?9 5.7.2 各负荷电缆的选择?错误!未定义书签。 6 心得体会.................................................. 错误!未定义书签。 7 参考文献.................................................. 错误!未定义书签。 8 指导教师评语?错误!未定义书签。
煤矿矿井供电系统图规范标准
煤矿矿井供电系统图规范标准 第一章为提升矿井技术管理水平，提高矿井供电的可靠性、指导现场生产和技术改造，服务灾变状况下的应急救援，特制定该规范。 第二章矿井供电系统图绘制依据《煤矿安全规程》第四百五十条要求。 第三章矿井供电系统图分为四种： 1、矿井供电系统总图：图中设备包括井上下6kV 及以上变配电设备。 2、变电所供电系统图：图中设备包括本变电所内高低压电气设备。 3、机房、硐室、配电点供电系统图：图中设备包括本机房、硐室、工作面配电点及3 台以上电气设备的地点的高低压电气设备。 4、与供电系统图纸相配套使用的接地系统图，并与漏电检测相配合使用。 第四章供电系统图内容包括：供电系统图、图例、技术参数明细栏、标题栏四部分。 1. 图例 1）地面变电站供电系统按开关柜主接线方式绘制。 2 ）井上设备、设施图形符号执行GB/T4728-2000 标准。 3 ）井下设备、设施图形符号执行MT/T570-1996 标准（见 附件一）。 上述标准未涵盖的新设备、设施可自行设定图例，但须在图中增设图例栏标出并说明（非标准图例）。 2. 标准图幅（单位伽）
表中B、L—图纸幅面的宽、长。 e图纸不留装订边时，图纸幅面与图框的间距。 c、a图纸留有装订边时，图纸幅面与非装订边图框、装订边图框的间距。 ⑴尽量采用标准图幅，优先选用横幅。 ⑵必要时可分幅成图，形成图册。图册推荐选用A3图幅标 准。 3 .标题栏 标题栏位于图纸右下角。标题栏内容包括：名称（图纸名称及单位名称如XX公司XX矿井，该处须加盖单位公章）、图纸编号（专业序列编号，成套图纸总张数、第几张）、签字区（签 字栏目包括设计制图、校对审核、机电部长、机电副总、机电矿长、签字日期。签字须由本人手写签）。根据供电系统图等级不同，标题栏分为全矿供电系统图标题栏和变电所（包括配电点、采掘头面）供电系统图标题栏两种（见附件二） 。 4．技术参数明细栏受图幅限制，图中设备不易标注的参数等内容，可在图上另设明细栏集中标注。明细栏设在标题栏上方，格式可参照所须标注的参数内容自行设计。 第五条图幅与图框尺寸规定：供电系统图使用标准图幅，全矿供电系统图使用A0 或A1 图幅（若供电系统复杂，可采用A0 加长图幅），各变电所供电系统图使用A2 或A3 图幅，配电点、采掘头面供电系统图使用A3 图幅。
工厂供电课程设计示例
工厂供电课程设计示例
工厂供电课程设计示例 一、设计任务书（示例） （一）设计题目 X X机械厂降压变电所的电气设计 （二）设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。 （三）设计依据 1、工厂总平面图，如图11-3所示 2、工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4600 h ，
日最大负荷持续时间为6 h 。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380伏。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220伏。本厂的负荷统计资料如表11-3所示。 表11-3 工厂负荷统计资料（示例）
3、供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电合同规定，本厂可由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线型号为LGJ-150 ，导线为等边三角形排列，线距为 2 m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约8 km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500 MV A。此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为 1.7 s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80 km，电缆线路总长度为25 km 。 4、气象资料本厂所在地区的年最高气温为38°C，年平均气温为23°C，年最低气温为-8°C，年最热月平均最高气温为33°C，年最热月平均气温为26 °C，年最热月地下0.8m处平均温度为25°C，当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20 。
供电技术课程设计
课程设计名称: 供电技术课程设计 题目：清河门煤矿地面变电所部分设计 专业:电气工程及其自动化（二学位） 班级：电气1０—1班 姓名:陈景辉 学号:100５710102
辽宁工程技术大学 课程设计成绩评定表
摘要 本文是清河门煤矿地面变电所供电系统的设计说明。设计的目的是通过对该电力用户所处的地区供电条件、生产工艺和公用工程等用电负荷资料的分析。 电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；因此,电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力。电能在工业生产中的重要性，提高产品质量,提高劳动生产率,降低生产成本,减轻工人的劳动强度,改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。 因此,做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面,因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。 工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求： 1. 安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 ２.可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。 ３．优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 4. 经济供电系统的投资要少,运行费用要低,并尽可能地节约电能和减少 有色金属的消耗量。 关键字:电能;供电系统;变电
前言?错误!未定义书签。 1 变电所主接线方式?错误!未定义书签。 1．1 对变电所主结线的要求?错误!未定义书签。 1.2 变配电所主接线的选择原则................ 错误!未定义书签。 1.３变电所主变压器的一次侧接线方式.......... 错误!未定义书签。 １.4 变电所主变压器的二次侧接线方式 (4) 1.5 变电所主变压器运行方式................... 错误!未定义书签。 2 工厂负荷计算的方法?７ 2．1 工厂低压侧负荷计算?７ 2.2?清河门煤矿负荷计算过程................................. ８ 2.3 电容器的选择........................................... １0 2.４主变压器的选择?错误!未定义书签。 实践心得 参考文献 附录A 附表：清河门煤矿负荷表
煤矿供电设计参考
某煤矿（整合0.15Mt/a）供电设计 （仅供参考） 第一节供电电源 一、供电电源 某煤矿矿井双回路电源现已形成，其中：一回路电源由1#变电所10kV直接引入，LGJ-70型导线，距离矿区7公里；另一回路电源由2#变电所10kV直接引入，LGJ-120型导线，距离矿区20公里。 第二节电力负荷计算 经统计全矿井设备总台数84台，设备工作台数66台；设备总容量1079.64kW，设备工作容量696.34kW，计算负荷为： 有功功率：513.24 kW 无功功率：425.94 kVar 自然功率因数COSΦ＝0.77 视在功率：666.96 kVA 考虑有功功率和无功功率乘0.9同时系数后： 全矿井用电负荷 有功功率：461.92 kW 无功功率：383.35 kVar 功率因数COSΦ＝0.77 视在功率：600.27 kVA 矿井年耗电量约243.89万kW·h，吨煤电耗约16.26kW·h/t。 负荷统计见表1。 第三节送变电 一、矿井供电方案 根据《煤矿安全规程》要求，矿井应有两回电源供电，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。根据本矿井现有的电源条件，设计在本矿井工业场地内建10kV变电所。两回10kV电源分别引自10kV 1#变电所
和2#变电所。 二、10kV供电线路 设计对线路导线截面，按温升、经济电流密度、线路压降等校验计算如下： 1、根据经济电流密度计算截面积 导线通过的最大电流：（两回10kV线路，当一回故障检修时，另一回10kV线路向本矿供电时，导线通过的电流最大） I j＝P／（3UcosΦ）＝513.24／（1.732×10×0.77）＝38.5A 导线经济截面： S＝I j／J＝38.5／0.9＝42.8mm2（J为经济电流密度） 通过计算，实际选用的钢芯铝绞线截面满足要求。 2、按电压降校验 由10kV1#变电所和2#变电所向本矿工业场地10kV变电所供电的两回10kV线路供电距离分别为7km和20km，正常情况下两回线路同时运行，当两回10kV线路中一回线路事故检修时，由另外一回10kV线路向本矿供电。按正常情况及事故情况对两回电源线路分别做电压降校验如下：1）正常情况下 两回10kV线路同时运行，线路电压损失： ⑴1#变电所10kV供电线路电压损失： ΔU％＝Δu％PL／2 ＝0.745×0.51324×7／2 ＝1.34％。 线路能满足矿井供电。 ⑵2#变电所10kV供电线路电压损失： ΔU％＝Δu％PL／2 ＝0.555×0.51324×20／2 ＝2.85％。 线路能满足矿井供电。 2）事故情况下 单回10kV供电线路电压损失： ⑴1#变电所10kV供电线路电压损失：
工厂供电课程设计作业
一、工厂供电的意义和要求 工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。 因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求： （1）安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 （2）可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。 （3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 （4）经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。 二、工厂供电设计的一般原则 按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50053-94 《10kv及以下设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：（1）遵守规程、执行政策； 必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。 （2）安全可靠、先进合理； 应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。 （3）近期为主、考虑发展； 应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。 （4）全局出发、统筹兼顾。 按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。 三、设计内容及步骤
大学供电系统设计
学号09750201 工业与民用供电课程设计 设计说明书 某大学校区供电系统设计 起止日期：2013 年1 月7 日至2013 年 1 月12 日 学生姓名安从源 班级09电气2班 成绩 指导教师(签字) 控制与机械工程学院 2013年1月12日
供电技术课程设计任务书 （任务序号09750201） 一、基础材料 本课程设计针对某大学校区供电系统设计。 ⒈负荷的水平与类型 ⑴负荷水平：（见附表） ⑵负荷类型：本供电区域负荷属于二级负荷，要求不间断供电。 ⑶该校最大负荷利用小时数为5600小时。 ⑷ 0.4kV负荷的同时系数为0.7，10kV负荷的同时系数为0.8。 ⒉电源情况 ⑴由该厂东北方向8KM处一个35KV电压等级线路提供一个电源A，其出口短路容量S d=150MVA。 ⑵由该厂西北方向5KM处一个10KV电压等级线路提供一个电源B，其出口短路容量S d=75MVA。 ⑶功率因数：电源A要求功率因数大于0.92，电源B要求功率因数大于0.95。 ⑷供电电价为两部电价 基本电价：按变压器容量计算每月基本电价，15元/ KVA。 电度电价：35KV供电电压时0.70元/kwh，10KV供电电压时0.75元/kwh。 ⒊环境情况 ⑴环境年平均气温15℃。 ⑵ 35kV变电站为独立建筑物，10kV变电站布置在相关建筑物的地下室或底层内。 ⑶各级变压器均为室内布置。 二、设计范围 ⒈确定全校计算负荷。 ⒉确定全校的供电系统结构形式。 ⒊确定35KV变电站、10KV变电站的主接线形式、变压器台数及容量。 ⒋计算35kV及10kV断路器出口处短路电流。 ⒌确定35kv断路器及隔离开关，确定35kv电缆及10kv电缆型号。 ⒍确定无功功率补偿装置。 ⒎确定总降压变电所及车间变电所的平、立面图。 三、设计成果 ⒈设计计算书。 ⒉供电系统结构示意图一张。 ⒊ 35KV变电所一次设备主接线图一张。 ⒋ 35KV变电所的平面图、剖面图一张。 ⒌母线电压测量及绝缘监视电路图一张。 ⒍定时限过流保护的原理图与展开图一张。 指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 批准日期：2010年01月12日
矿山供电系统设计说明
9矿山生产系统设计 9．4 供电系统设计 9.4.1 概述 一供电的重要性和基本要求 电力是企业生产的主要能源。对企业应做到可靠、安全全和生产的需要，企业对供电提出以下基本要求：供电安全、供电可靠、供电优质、供电经济。 1.供电安全 在电能的供应、分配和使用过程中，不应发生人身伤亡和设备损坏事故。对于煤矿生产来说，由于主要是地下作业，工作环境特殊，供电线路和电气设备易受损坏，可能造成人身触电、电气火灾和电火花引起的瓦斯煤尘爆炸等事故，所以必须严格按照《煤矿安全规程》的有关规定进行供电，确保安全生产。 2.供电可靠 供电可靠就是要求供电具有连续可靠性。供电中断时不仅影响企业生产，而且可能损坏设备，产生废品，甚至发生人身伤亡事故。而煤矿一旦断电，不仅影响产量，还有可能引发瓦斯集聚、淹井、人身伤广和设备损坏，严重时将造成矿井的破坏。为了保证供电的可靠性，通常采用双电源。双电源可来自不同变电所或发电厂或同一变电所的不同母线上。对于煤矿，在一个电源发生故障的情况下，另一电源应能满足对主要个产设备的供电，以保证通风、排水以及生产的正常进行。 3.供电优质 在保证安全和可靠供电的前提下，还要保证供电的质量，用电设备在额定值下运行性能最好。因此要求供电质量方面有稳定的电压和频率，电压和频率足衡量电能质量的重要指标。
具体有以下4项指标： (1)电压：额定电压电压偏差不得超过允许值，电动机±5％，白炽灯+3％~-2.5。 (2)频率：额定频率50Hz，频率偏差不得大于±0.4％~±1％。 (3)波形：正弦波形，波形上不得有高次谐波产生的毛刺，以防造成电力污染。 (4)平衡度：三相电网电压平衡。 4．供电经济 一般考虑下列3个方面； (1)尽量降低企业变电所与电网的基本建设投资。 (2)尽量降低设备材料及有色金属的消耗量。 (3)注意降低供电系统的电能损耗及维护费用。 此外，企业还要求有足够的电能。这不仅要求电力系统或发电厂能提供充裕的电能而且要求企业供电系统的各项供电设施具有足够的供电能力。 二电力负荷分类 为了满足电力用户对供电可靠性的要求，即停电所造成的影响不同．同时又考虑到供电的经济件，根据用电设备在企业中所处的重要地位，以方便在不同情况下区别对待，通常将电力负荷分为3类。 1．一类负荷(一级负荷) 凡因突然小断供电，可能造成人身伤亡事故或重要设备损坏事故，给国民经济造成重大损失的或在政治上产生不良影响的负荷，均属于一类负荷。如钢厂炼钢炉，停电30min，即造成炼钢炉报废；电解铝厂，停电15min，即造成电解槽
低压配电系统的工厂供电课程设计知识分享
低压配电系统的工厂供电课程设计 姓 名 学 号 院、系、部 电气工程系 班 号 完成时间 2012年6月18日 ※※※※※※※※※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ 2009级 工厂供电课程设计
设计任务书 一、设计内容： (1)由总降压变电所的配出电压和用电设备的电压要求，参考国际规定的标准电压等级确定车间变电所的电压级别。 (2)计算负荷采用需用的系数法，计算出单台设备支线、用电设备组干线和车间变电所低压母线和进线的计算负荷。 (3)由计算负荷结果，确定补偿方式，计算出补偿容量，选择电容器个数和电容柜个数。 (4)按对负荷可靠性要求，确定车间变电所电气主接线。 (5)按车间变电所低压母线的计算负荷，确定变电器的容量和台数。 (6)导线截面积的选择，支线和干线按发热条件选择，进线电缆按经济电缆密度选择，按允许发热，电压损耗进行校验。 (7)短路电流计算，绘制计算电路和等值电路图，确定短路点，计算出各短路点短路电流值及短路容量。 (8)车间变电所低压母线按发热条件选择，按短路的热合力校验。 (9)按国家规定的标准符号和图符，用CAD画出车间变电所的电气主接线图、车间配电系统和配电平面图。 二、设计条件： (1)机加车间符合全部为三级负荷，对供电可靠性要求不高。
(2)车间平面布置图如下图所示 （3）车间电气设备各细表如下表所示 设备代号设备名称台数单台容量（kW）效率功率因数启动倍数备注1~3 普通车床C630-1 3 7.6 0.88 0.81 6 4 内圆磨床M2120 1 7.2 5 0.88 0.83 6 5，16 砂轮机S3SL-300 2 1.5 0.92 0.82 6.5 6 平面磨床M7130 1 7.6 0.88 0.82 6 7~9 牛头刨床B6050 3 4 0.87 0.82 6 11，12 普通车床C6140 2 6.125 0.89 0.81 6 13~15 普通车床C616 3 4.6 0.90 0.81 6 17，18 单臂龙门刨床B1012 2 67.8 0.86 0.81 2.5 19 龙门刨床B2016 1 66.8 0.86 0.81 2.5 20，21 普通车床C630 2 10.125 0.88 0.81 6 22 立式钻床Z535 1 4.625 0.90 0.80 6 23 立式车床C534J1 1 80 0.86 0.80 3 24 摇臂钻床Z35 1 8.5 0.87 0.82 5.5
工厂供电课程设计完整版
工厂供电课程设计 完整版
前言 电能是社会主义建设和人民生活不可缺少的重要资源,电力工业在国民经济中占有十分重要的地位,电能时有发电厂供给,因为考虑经济原因,发电厂大多建在动力资源比较丰富的地方,而这些地方又远离大中型城市和工厂企业,这样需要远距离输送,经过升降压变电所进行转接,在进一步的将电能分配给用户和生产企业。 由于电力电能的重要特点是不能储存,因此电力电能的生产、输送、分配和使用是同时进行的,于是电力电能从生产到使用构成一个整体,称为电力系统。 对电力系统运行的基本要求: 1.保证供电的可靠性 电力系统的中断将使生产停顿,生活混乱,甚至危机人身和设备的安全运行,造成十分严重的后果,给国民经济带来严重的损失,因此,对电力系统的运行首先要保证供电的可靠性。
2.保证良好的电能质量 3.提高系统运行的经济性 4.保证电力系统安全运行 课程设计: 一、设计题目 某机械厂降压变电所的电气设计 二、设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况,并适当考虑到工厂生产的发展,按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求,确定变电所的位置与型式,确定变电所主变压器的台数与容量、类型,选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线,确定二次回路方案,选择整定继电保护装置,确定防雷和接地装置,最后按要求写出设计说明书,绘出设计图纸。 三、设计依据 1. 工厂总平面图
图1 工厂总平面图 2. 工厂负荷情况 工厂多数车间为两班制,年最大负荷利用小时为6800小时,日最大负荷持续时间为8小时。该厂除特种电机分厂、实验站为一级负荷,铸造分厂、锅炉房属二级负荷外,其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相,额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相,额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如表1所示。 3. 供电电源情况 按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定,本厂可由离厂5km和8km欧姆/km)两处的35kV的公用电源干线取得工作电源。干线首端所装设的断路器断流容量为800MVA,该电源的走向参看工厂总平面图。 表1 工厂负荷统计资料 厂房厂房名称负荷设备容量额定电压功率因tan 需要系数 k d
大型小区供电系统设计
摘要 本次课程设计的课题是住宅小区供电系统的设计，根据设计的基本要求，运 用所学的相关知识，查阅相关的资料，进行供电系统的初步设计。本次设计的基本流程是：进行负荷计算，根据负荷计算结果进行变压器的选择并确定供电方案，之后依次进行短路电流的计算，高、低压电器设备的选择和校验，继电保护，防雷与接地保护，电测量仪表设计等，在这一框架下，按照国家的标准，结合小区实际情况完成设计。本次设计考虑到了供电系统的安全、可靠、灵活、经济四项基本要求，在选择供电方案和电器设备时，优先选择低能耗并且满足设计要求的方案和设备，除此以外，还考虑到了小区未来的负荷发展情况，做到了远、近期 结合，留有扩建的可能性。 关键词：负荷统计；变压器选择；短路计算；继电保护；备用电源
目录 1 引言 (1) 2 负荷计算 (2) 2.1 供电负荷的分析 (2) 2.2 供电负荷的计算 (3) 3 供电方案的确定 (5) 3.1 主接线方案原则 (5) 3.2 主接线方案设计 (5) 3.3 低压部分配电系统 (6) 4.1 变压器台数的选择 (8) 4.2 变压器容量的选择 (8) 4.3 变压器型号的选择 (8) 4.4 线路的选择 (9) 5 短路计算 (11) 5.1 短路故障的形式 (11) 5.2 短路电流的计算 (11) 6 高、低压设备的选择 (14) 6.1 设备选择的基本原则 (14) 6.2 高压设备的选择 (15) 6.3 低压设备的选择 (16) 7 继电保护 (19) 7.1 继电保护的意义及设置原则 (19) 7.2 变压器的继电保护 (19) 8 变电所防雷与接地 (22) 8.1变电所防雷保护的设计： (22) 8.2 变电所接地保护的设计： (22) 结论 (24) 致谢 (25) 参考文献 (26) 附录 (27)
工厂供电课程设计
本科课程设计题目： 院（系）信息科学与工程学院 专业电气工程及其自动化 届别 学号 姓名 指导老师 华侨大学教务处印制 2013年4月21号
目录 第1章概述....................................................................................................错误!未定义书签。第2章负荷计算与负荷等级确定...........................................................................错误!未定义书签。第3章变压器选择及主接线设计...........................................................................错误!未定义书签。第4章短路电流计算 . (10) 第5章电气设备选择 (17) 第6章课设体会及总结 (20) 参考文献 (21) 附录 (22)
第1章概述 通过这个供配电系统的设计，能对工厂供电的知识有一个系统的认识和更深入的了解，对书中的很多理论知识能更深入了解，能将书中的知识都系统化。本次课程设计是对南阳防爆厂降压变电所的电气设计，设计的主要内容包括： （1）负荷计算与负荷等级确定； （2）变压器选择与主接线设计； （3）短路电流计算； （4）电气设备选择； 后有此次课程设计的体会及总结和参考文献. 由于设计者知识掌握的深度和广度有限，很多知识都只能参考网上知识，所以本设计尚有不完善的地方，敬请老师批评指正！ 设计任务如下： （一）设计题目 南阳防爆厂降压变电所的电气设计 （二）设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定一次回路方案，最后定出设计说明书。 （三）设计依据 1．工厂总平面图，如图（1）所示。 2．工厂负荷情况：本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4000h，日最大负荷持续时间为10h。该厂除铸造车间、锻压车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如表（1）所示。 3．供电电源情况：按照工厂与当地供电部门签订的供用协议规定，本厂可由附近一条35kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ—120导线为等边三角形排列，线距为1m；干线首端（即电力系统的馈电变电电站）距离本厂约20km，该干线首端所装高压断路器300MV A，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定时限过电流保护整定的动作时间为1.5s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度达100km，电缆线路总长度达80km。 4.气象资料本厂所在地区的年最高气温为37 ℃，年平均气温为24℃，年最低气温为-8℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8处平均温度为25℃。当地主导风向为东北风，年雷暴是数为20。 5.工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.92。 主要参考资料 1 刘介才主编供配电技术北京：机械工业出版社 2 张华主编电类专业毕业设计指导北京：机械工业出版社 3 王荣藩编著工厂供电设计与指导天津：天津大学出版社
住宅小区供电系统设计
本科毕业设计 (论文) 住宅小区供电系统设计 The Power Supply System Design of Residence 学院：电子工程学院 专业班级：电气工程及其自动化 学生姓名：学号： XXXXXXXXX 指导教师： XXXXXXXX（副教授） 2012年6月
住宅小区供电系统设计 摘要：本次毕业设计的课题是住宅小区供电系统的设计，根据设计的基本要求，运用所学的相关知识，查阅相关的资料，进行供电系统的初步设计。本次设计的基本流程是：进行负荷计算，根据负荷计算结果进行变压器的选择并确定供电方案，之后依次进行短路电流的计算，高、低压电器设备的选择和校验，继电保护，防雷与接地保护，电测量仪表设计，电梯双电源互备投电路设计等，在这一框架下，按照国家的标准，结合小区实际情况完成设计。本次设计考虑到了供电系统的安全、可靠、灵活、经济四项基本要求，在选择供电方案和电器设备时，优先选择低能耗并且满足设计要求的方案和设备，除此以外，还考虑到了小区未来的负荷发展情况，做到了远、近期结合，留有扩建的可能性。 关键词：负荷统计；变压器选择；短路计算；继电保护；备用电源
The Power Supply System Design of Residence Abstract: The subject of this graduation project is the design of the residence area power supply system. According to the basic requirements of the design, using of the relevant knowledge, searching relevant information. Begin the design of the power supply system. The basic process of design is load statistics, according to the load calculation results to select the transformer, then begin the Short-circuit calculation, selection and calibration of high and low voltage electrical equipment, relay protection, lightning arrest and grounding protection, electrical measuring instrument design and the design of elevator power each other prepare to input. In this framework, according to the national standards, combined with the actual situation of residential to complete the graduation project. This design considerations to the power supply system of safe, reliable, flexible and economic four basic requirements, in the choice of power supply plan and electrical equipment, preferred select low energy consume and meet the design requirements of the plan and equipment. Besides, consider to the residential future of the loads, combination of recent and forward, it support the possibility of the expansion. Keywords: Load statistics; Transformer selection; Short-circuit calculation; Relay protection; Standby power
煤矿供电设计规范
一、负荷计算与变压器选择 工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。 1、负荷统计 按表1-1内容，把工作面的每一种负荷进行统计。 平均功率因数计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P + + ++ + + = ... cos ... cos cos cos 2 12 2 1 1 ?? ? ? 加权平均效率计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P + + ++ + + = ...... 2 12 2 1 1η η η η 注：负荷统计表的设计参考北京博超公司的负荷统计表的设计
2、负荷计算 1）变压器需用容量 b S 计算值为： pj e x b P K S ?cos ∑= ()KVA 2）单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 714 .0286.0 3）自移式支架，各用电设备按一定顺序起动的机械化采煤工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 6 .04.0 max P ——最大一台电动机功率，kw 。
二、高压电缆选择计算和校验 1、按长时负荷电流选择电缆截面 长时负荷电流计算方法：pj pj e x e g U k P I η?cos 3103 ??= ∑ ∑e P ——高压电缆所带的设备额定功率之和kw ； （见变压器负荷统计中的结果） x k ——需用系数；计算和选取方法同前。（见变压器负荷统计中的结果） e U ——高压电缆额定电压(V) V 10000、V 6000； pj ?cos ——加权平均功率因数； （见变压器负荷统计中的结果） pj η——加权平均效率。0.8-0.9 2、电缆截面的选择 选择要求是： g y I KI ≥ ―> 长时最大允许负荷电流应满足： K I I g y ≥ ，初步筛选出符合条件的电缆 g I ——电缆的工作电流计算值，A ； y I ——环境温度为C o 25时电缆长时允许负荷电流，A ； K ——环境温度校正系数。 不同环境温度下的电缆载流量修正系数K
工厂供电课程设计示例(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】 工厂供电课程设计示例 一、设计任务书（示例） （一）设计题目 X X机械厂降压变电所的电气设计 （二）设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。 （三）设计依据 1、工厂总平面图，如图11-3所示
2、工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4600 h ，日最大负荷持续时间为6 h 。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380伏。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220伏。本厂的负荷统计资料如表11-3所示。 表11-3 工厂负荷统计资料（示例） 厂 房编号厂房 名称 负 荷 类 别 设备 容量 (KW) 需要 系数 Kd 功率 因数 cosφ P30 (KW) Q30 (Kvar) S30 (KVA) I30 (A) 1 铸造 车间 动 力 300 0.3 0.7 照 6 0.8 1.0
3、供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电合同规定，本厂可由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线型号为LGJ-150 ，导线为等边三角形排列，线距为2 m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约8 km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500 MVA。此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.7 s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80 km，电缆线路总长度为25 km 。 4、气象资料本厂所在地区的年最高气温为38°C，年平均气温为23°C，年最低气温为-8°C，年最热月平均最高气温为