煤矿供电设计参考

某煤矿（整合0.15Mt/a）供电设计 （仅供参照） 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 经记录全矿井设备总台数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同步系数后： 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。 负荷记录见表1。 第三节 送变电 一、矿井供电方案 根据《煤矿安全规程》规定，矿井应有两回电源供电，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能肩负矿井所有负荷。根据本矿井既有电源条件，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，导线通过电流最大） Ij＝P／（UcosΦ）＝513.24／（1.732×10×0.77）＝38.5A 导线经济截面： S＝Ij／J＝38.5／0.9＝42.8mm2（J为经济电流密度） 通过计算，实际选用钢芯铝绞线截面满足规定。 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变电所供电两回10kV线路供电距离分别为7km和20km，正常状况下两回线路同步运行，当两回10kV线路中一回线路事故检修时，由此外一回10kV线路向本矿供电。按正常状况及事故状况对两回电源线路分别做电压降校验如下： 1）正常状况下 两回10kV线路同步运行，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）事故状况下 单回10kV供电线路电压损失： ⑴1#变电所10kV供电线路电压损失： ΔU％＝Δu％PL ＝0.745×0.51324×7 ＝2.68％。 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 ＝0.555×0.56408×20 ＝5.7％。 线路能满足矿井供电。 3、长期容许载流容量校核 LGJ-70和LGJ-120导线长期运行状况下容许载流量分别为275A、380A，不小于通过最大电流38.5A，满足规定。 4、结论： 1#变电所和2#变电所至本矿工业场地10kV变电所10kV导线，可以满足矿井用电需求。 三、矿井变电所 1、变电所位置选择 根据矿井开采方案设计，矿井工业场地10kV变电所位置距离主斜井口大概150m、距离副斜井口大概110m。 2、重要设备选型 10kV高压开关柜选用GG—1A（F）型固定式高压开关柜11台；0.4kV低压开关柜选用GCS低压抽出式开关柜5台。 第四节 地面供配电 一、地面高压配电 矿井工业场地10kV变电所共引出5回10kV馈出线，其中井下动力变压器2回、井下局部通风机专用变压器1回，地面动力变压器2回。 二、地面低压配电 变电所设两台动力变压器向工业场地内重要通风机、压风机、瓦斯抽放站、地面生产系统、机修等低压负荷供电，经记录，该片区低压计算负荷如下（有功、无功乘0.9同步系数）： 有功功率：185.38 kW 无功功率：137.03 kVar 功率原因COSΦ＝0.8 视在功率：230.5 kVA 选S11-315/10（10/0.4）变压器两台，变压器同步运行。当一台检修时，另一台能肩负所有负荷用电。变压器负荷率0.73，保证系数1.37，变电所380V母线采用单母线分段，低压配电柜选用GCS低压配电柜。 第五节 井下供配电 一、井下低压配电 1、井下动力： 变电所设两台动力变压器向主斜井皮带机、副斜井绞车、井下中央水泵房、采煤工作面、掘进工作面（不包括局部通风机）等低压负荷供电，经记录，负荷如下（有功、无功乘0.9同步系数）： 有功功率：276.53 kW 无功功率：246.31 kVar 功率原因COSΦ＝0.75 视在功率：370.32 kVA 选KBSG-315/10（10/1.2/0.69）变压器2台，变压器负荷率0.6，保证系数1.6。 2、井下局部通风机： 变电所设1台变压器专向井下局部通风机供电，经记录，负荷如下： 有功功率：20.9 kW 无功功率：18.6 kVar 功率原因COSΦ＝0.75 视在功率：27.98 kVA 选KBSG-50/10（10/0.69）变压器1台，变压器负荷率0.6，保证系数1.8。 供电系统见图1。 一、井下低压电缆选择验算 1、主排水泵线路 供电距离750m，总负荷110kW，单台有功55kW。。 由于干线电缆线路较长，电流大，电压损失是重要矛盾，因此干线电缆截面按电压损失计算。下井电缆正常工作时容许电压损失百分数为1%，则： 该供电系统容许电压损失为63V。向主排水泵供电变压器选用KBSG－500/10型变压器Ud＝4%。向水泵供电支线电缆初选：MVV 3×35＋1×16，100m，支线电缆电压损失为 ΔUZ＝KfPeLx×103／(UeγAzηe) ＝1×55×100×103／(660×45×35×0.9) ＝6（V） 式中：Pe-单台水泵功率，kw； Lx－线路距离，m； γ－电缆芯线电导率，m/(Ω·mm2)； Az-初选电缆截面，mm2； ηe－功率因数，取0.9； Kf—该段线路所带负荷需用系数，单电机，取最大值1。 变压器电压损失按下式计算 ΔUT＝ΔUT%·Ue／100 ΔUT%＝β(URcosφ＋Uxsinφ) ＝0.81×() ＝2.21% ΔUT＝2.21×660／100＝14.6V 式中