煤礦礦井供電設(shè)計

1、新臨江煤礦（水井灣礦井）供電設(shè)計（一）礦井電源設(shè)計礦井采用兩回電源線路供電，一回、二回電源來自大竹木頭變電 站不同電源母線端，電壓10kV，供電距離2km，采用一趟LGJ-3X70型架 空線路輸送至地面變電所。（二）電源線路安全載流量及電壓降校核1、按經(jīng)濟電流密度選擇電源線路截面1078.2全礦計算電流:I 69.17(A)全礦計算電流:3 x 10 x 0.969.171.15=69.171.15=60.14mm 2來自大竹縣木頭變電站日勺不同母線段導(dǎo)線型號均采用LGJ-3 X 70。60.14mm 2 70mm 2 ,滿足供電規(guī)定，并留有余地。式中：礦井最大有功負荷1078.2kW。2、按

2、長時容許負荷電流校驗電纜截面線路LGJ-3X70容許載流量：環(huán)境溫度為25C時為275A（查表），考慮環(huán)境溫度40C時溫度校正系數(shù)0.81，則Ix=275X0.81=222.75 （A）Ix=222.75AI=69.17A3、電源線路壓降校核供電線路LGJ-3 X 70/10kV單位負荷矩時電壓損失百分數(shù):當cos#=0.9時為 0.644%/MW.km（查表）則電源線路電壓降為：U1%=1.0523X2X0.644%=1.36%V5%式中：電源線路長取2km。來自大竹縣木頭變電站不同母線段兩回電源線路電壓降均符合規(guī)定。（三）電力負荷1、礦井采用機械化采煤，投產(chǎn)時期即為最大負荷時期。機電設(shè)備布

3、置 及使用狀況記錄詳見表10-1。設(shè)備總臺數(shù)47臺設(shè)備工作臺數(shù)36臺設(shè)備總?cè)萘?653.25kW設(shè)備工作容量1421.65kW有功負荷1078.2kW無功負荷801.54kvar視在功率1346.33kVA功率因數(shù)0.82按補償后功率因數(shù)達到約0.95，則所需補償電容容量為Q = l 一1一 -1 1- -1 TOC o 1-5 h z ) cos2 中COS2 中/1I 1)Q = 1078.2 J-1-J1偵 0.82 x 0.82 0.95 x 0.95)=377.38kvar考慮到電容易日勺配備及礦井負荷日勺變化狀況，變電所電容易室安裝BFMR11-420-3W型高壓電容自動補償裝置2

4、套，補償無功功率420kvar。補償后：無功功率：381.54kvar視在功率：1145.24kVA功率因數(shù)：0.95礦井投產(chǎn)時年耗電量：2632802kW.h，噸煤電耗29.24kW.h/t。序號負荷名稱電壓V電機容量 kW總臺 數(shù)工作臺數(shù)設(shè)備容量需用系數(shù)C（總?cè)萘縦W工作容量kW一井下負荷（一）+280m變電所1一級行人暗斜井人車660371137370.72二級行人暗斜井人車660371137370.73一級提高暗斜井絞車660185111851850.820小計66033259259（二）0m變電所1煤電鉆1271.2637.23.60.82探水鉆機6607.52215150.403泥

5、漿泵6602.2224.44.40.44調(diào)度絞車66011.42222.822.80.55挖掘式裝巖機66018.52237370.780m標高水泵房水泵660132333963960.8510機車充電660202140200.7511采區(qū)照明、信號1275115510小計660/1272016527.4503.8（三）局部通風機660114244220.90小計6604244220.90（四）米煤工作面移動變電站1米煤機660100111001000.72刮板輸送機660402280800.73乳化液泵站660372174370.54工作面運送巷帶式輸送機660301130300.8小計66

6、065284247井下合計33261114.41031.8二地面負荷1重要通風機3803742148740.9502空壓機38055432201650.83機車充電機220203260400.74鍋爐房3809.29.20.35坑木加工房3808.28.20.36變電所用電22012120.757地面生產(chǎn)設(shè)施38010100.68給水解決9.29.20.39機修、電修3802020200.35010礦燈房2200.75332.252.250.711辦公、照明及其他22040400.50地面合計1410538.85389.85全礦合計/47361653.251421.65線路變壓器損耗電容補償補

7、償后0礦井年總電耗（度）（投產(chǎn)時期）噸煤電耗（度）（投產(chǎn)時期）（四）送變電1、短路電流計算及重要設(shè)備校驗礦井10kV變電所兩回電源分別取自大竹縣木頭變電站日勺不同（四）送變電1、短路電流計算及重要設(shè)備校驗礦井10kV變電所兩回電源分別取自大竹縣木頭變電站日勺不同母線段，由于缺少變電站日勺有關(guān)短路資料，設(shè)計按變電站饋出柜中斷路器額定開斷電流（25kA）和線路阻抗較小日勺電源線路（LGJ-3X70/2km ）進行短路電流計算：1）地面變電所10kV側(cè)系統(tǒng)短路電流計算選用基準容量一般取 Sd=100MVA,由U 1=10.5kV,U 2=0.4kV,得100 MVA=-=5.50kA3UJ3 x 1

8、0.5kVcl計算各元件日勺電抗標幺值=0.22 x10.5 x 25kA（1）電力系統(tǒng)日勺電抗標幺值：X* =0.22 x10.5 x 25kAs 33oc（2） 10kV架空線路電抗標幺值:X* = X l； = 0.35x 2kmx 100MVA =.630 U 2(10.5kV)2c（3）總電抗標幺值和短路電流及短路容量總電抗標幺值：X = X* + X* =0.22+0.63=0.85三相短路電流周期分量有效值I =_L=5.50kA =6.5kA k 1 X 0.85乙1各三相短路電流 10kV母線側(cè)短路電流為：I” = I = ikj6.5kA10kV 母線側(cè)短路穩(wěn)態(tài)電流為：I

9、= 1.51/ =1.51X6.5kA=9.82kA10kV 母線側(cè)短路沖擊電流為：i = 2.551 =2.55X6.5kA=16.58kAsh三相短路容量10kV 母線側(cè)短路容量為：S (3) = s“，= 100 w =117.65MVA kiX 元 0.85乙1地面變電所采用HXGN-12型高壓開關(guān)柜，主接線采用單母線分 段。高壓開關(guān)柜額定電壓12kV，額定電流630A，額定短路開斷電流 31.5kA，額定動穩(wěn)定電流50kA,額定熱穩(wěn)定電流(4s) 16kA。采用 開關(guān)柜及真空斷路器容許通過日勺最大電流峰值不小于三相短路電流 沖擊值，符合規(guī)定。表10-210kV變電所重要設(shè)備選擇及校驗

10、成果表序號設(shè)備名稱型號電壓 (kV)電流 (A)開斷電流(kA)關(guān)合電流 峰值(kA)動穩(wěn)定(kA)熱穩(wěn)定熱(kA)穩(wěn)定截面(mm2)1斷路器ZN28-12K10/1264.25/6309.82/2516.58/502隔離開關(guān)GN19-1010/1064.25/6309.82/2516.58/633電壓互感器JDZJ-1210/1264.25/1004電流互感器LZZBJ9-1010/1064.25/7516.58/259.82/10510kV下井電纜MYJV22-8.7/10 -3X3553.85/16223.81注：表中分子為計算值，分母為設(shè)備參數(shù)。2、電氣主接線礦井10kV主變電所設(shè)于主

11、平硐工業(yè)場地內(nèi)，根據(jù)變電所負荷、電源及出線回路數(shù)變電所日勺10kV主接線采用單母線分段接線。3、重要電氣設(shè)備選擇礦井地面主變電所采用HXGN-12型交流金屬閉封環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜；采 用GGD2型低壓配電柜；高壓開關(guān)柜成單列雙通道布置。4、所用電及操作電源地面變電所用電取自本變電所0.4kV不同母線段上，所用電設(shè)所 用電屏，可互為備用，自動切換。操作電源選用GZDW01-100Ah/220型智能高頻開關(guān)直流電源柜， 直流系統(tǒng)電壓為220V，以作為配電所、保護、自動裝置、信號及事 故照明之用。5、控制、保護及測量系統(tǒng)地面變電所設(shè)成套微機綜合自動化系統(tǒng)，變電所10kV進線斷路 器、母線分段及饋出線路斷路器

12、均可在主控制室集中操作，也可就地 操作。根據(jù)配電所主接線狀況及繼電保護規(guī)程規(guī)范規(guī)定，配電所重要 電氣設(shè)備繼電保護及自動裝置如下：10kV電源線路：橫聯(lián)差動保護、限時電流速斷保護、過電流 保護。10kV母線分段：電流速斷保護、過電流保護。10kV線路：電流速斷保護、過電流保護、過電壓保護、單相 接地選線裝置。10kV電力電容易：過流保護、過負荷保護、過電壓保護、低 電壓保護、單相接地保護。6、過電壓保護及接地裝置高壓架空線路終端設(shè)Y5WS-12.7/50型避雷器，變電所設(shè) HY5WS-17/5 0型避雷器，低壓饋出線上設(shè)立HYWS12.5-0.5/2.6型避雷 器，以防雷電波侵入，為避免直擊雷及

13、雷電波侵入，過電壓等設(shè)立相 應(yīng)日勺防雷保護設(shè)施，在變電所兩側(cè)各設(shè)立1根避免直接雷擊日勺獨立避 雷針，避雷針高20m，以防直擊雷；變電所設(shè)避雷網(wǎng)進行防雷保護， 配電所各段及10kV母線均設(shè)有過電壓保護器；為避免真空斷路器操作 過電壓，各斷路器柜均設(shè)有組合式過電壓保護器。變電所設(shè)接地網(wǎng)，其工頻接地電阻不不小于1Q。電氣設(shè)備金屬 外殼、設(shè)備構(gòu)架、支架、開關(guān)柜及控制保護屏基本槽鋼或角鋼、電纜 金屬外殼等均就近與接地網(wǎng)連接。7、變電所照明礦井10kV配電所采用交流220V電源為常用照明，戶外采用低位投 光作為操作檢修照明。配電裝置室采用投光燈配合熒光燈、LED礦燈 混合照明10kV配電室及其她配電室裝設(shè)

14、事故照明。事故照明燈采用直 流220V電源。事故照明燈正常時由交流供電，事故時由自動切換至直 流電源供電回路。（五）地面供電根據(jù)礦井電力負荷分布地面設(shè)立：礦井10kV變電所。1、地面變電所地面變電所設(shè)在主平硐地面工業(yè)廣場內(nèi)，地質(zhì)條件良好，且不會受 到洪水威脅。變電所建筑面積200m2,采用室內(nèi)布置，變電所內(nèi)設(shè)事故 照明，建筑物按二級防火級別考慮，采用防火材料修建，控制室、配 電室等均使用外開防火門。10kV架空進線端裝設(shè)負荷開關(guān)、氧化鋅避 雷器和高壓計量裝置兩組。在變電所日勺兩側(cè)各設(shè)立20m高鐵塔避雷針， 保護變電所。每支避雷針設(shè)一組接地裝置，其接地電阻不不小于10 歐姆。地面變電所10kV配電裝置選用HXGN-12型高壓開關(guān)柜共17臺， 其中進線柜2臺，電源隔離柜1臺，母聯(lián)柜1臺，PT保護柜2臺， 補償電容柜2臺，電容控制柜2臺，供地面變壓器柜2臺，供風井輔 助變電所2臺，供井下變電所2臺，供+280m變電所1臺。各開關(guān)柜 成單列雙通道布置，饋出電纜線沿電纜溝敷設(shè)。地面變電所設(shè)2臺S-315/10/0.4型變壓器，變壓器中性點接地， 變配電后供空壓機、監(jiān)控系統(tǒng)主機、地面生產(chǎn)生活等設(shè)備用電。設(shè)立 GGD2型交流低壓配電柜10臺，其中進線柜2臺，母聯(lián)柜1臺，補償 柜二臺，饋出柜5臺。地