煤矿地面供电系统设计

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目录

摘要

1 煤矿简介及负荷统计..........错误!未定义书签。

1.1煤矿简介 (4)

1.2负荷统计 (4)

2 负荷计算 (5)

2.1负荷分级与负荷曲线 (5)

2.1.1供电负荷分级 (5)

2.1.2负荷曲线 (5)

2.2 矿井用电负荷计算 (6)

2.2.1设备容量的确定 (6)

2.2.2多个用电设备组的计算负荷 (8)

2.2.3负荷计算 (9)

2.3 功率因数补偿 (12)

2.3.1提高功率因数补偿的意义 (12)

2.3.2提高功率因数的方法 (13)

3 变电所主变压器选择 (14)

3.1 变压器的选取原则 (14)

3.2 变压器选择计算 (14)

3.3 变压器损耗计算 (15)

3.4 35kV侧全矿负荷计算及功率因数校验16

3.5 变压器经济运行方案的确定 (16)

4 电气主接线设计 (17)

4.1 对主接线的基本要求 (17)

4.2 本所电气主接线方案的确定 (18)

4.2.1 确定矿井35kV进线回路 (18)

4.2.2 35kV、6kV主接线的确定 (18)

4.2.3下井电缆回数的确定 (18)

5短路电流计算 (19)

5.1 短路电流计算的目的 (19)

5.2 短路电流计算中应计算的数值 (19)

5.3 三相短路电流计算计算的步骤 (20)

5.4短路电流计算过程 (20)

5.5短路参数汇总表 (28)

5.6 负荷电流统计表 (30)

6变电所的防雷与接地 (31)

6.1变配电所的防雷设计 (31)

8.1.1 变电所的防雷措施 (31)

6.2接地装置的设计及计算 (34)

6.2.1 保护接地方案设计 (34)

6.2.2 保护接地装置计算 (34)

结论 (35)

致谢 (36)

参考文献 (37)

摘要

百灵煤矿已有百年多历史,许多设备都是原来引进国外的。随着企业的发展,目前的供电系统不能安全、可靠的进行工作。本次设计主要是现有的供电设计特点进行分析、改造来满足供电系统的可靠性。本次设计主要有负荷计算、地面变电所设计、短路电流计算、地面高压选择、保护装置及地面避雷装置的选择等。系统主线以最大方式计算,并对短路电流和方式进行计算。以完全确保百灵煤矿井上供电系统全面、稳定的供电。

关键词:百灵煤矿;短路电流计算;负荷计算

1 煤矿简介及负荷统计

1.1煤矿简介

内蒙古百灵煤矿位于阿左旗宗别立镇呼鲁斯太地区,东至乌海市60公里,西至巴彦浩特86公里,南距石嘴山市70公里,距汝银铁路呼鲁斯太火车站5公里,交通发达,运输方便。矿区含主焦煤面积18平方公里,平均厚度36.58米,探明煤炭储量3亿多吨。此煤矿属于高瓦斯矿井,所以对于矿山供电系统的设计,集团领导尤为看重。本次设计针对百灵矿供电系统存在的安全隐患,通过引进先进的供电设备以及对负荷的合理布置,使百灵矿供电系统能够安全、可靠地对整个矿区供电。

1.2负荷统计

表1-1全矿负荷统计分组

注 1.线路类型:C 表示电缆线路; K 表示架空线路。

2.电机类型:Y 表示绕线异步; X 表示鼠笼异步; T 表示同步。

2 负荷计算

2.1负荷分级与负荷曲线 2.1.1供电负荷分级

工厂的供电负荷,根据《工业与民用供配电系统设计规范》(G B J 52修订本)规定,按其供电可靠性及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响程度,分为以下三级:

一级负荷:凡是突然断电,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或造成不良影响的负荷。又叫保安负荷。

二级负荷:凡中断供电造成大量减产或大量废品的形成较大经济损失的负荷。

三级负荷:一般电力负荷,所有不属于上述一、二级负荷者。 一级负荷属重要负荷,如中断供电将造成十分严重的后果。 2.1.2负荷曲线

[1]

P

max P P /k w 线

31 T m a x 8760h

/日

t /h

图2--1 年每日最大负荷曲线 图2--2 年最大负荷和最大负荷利用小时数

年最大利用小时是反应电力负荷特征的重要参数,它与企业的生产班制

[2]

有关系。如一班制,T m a x ≈1800~3000h ;两班制,

T m a x ≈3500~4800h ;三班制,T ma x ≈5000~7000h 。

年最大负荷:就是全年中负荷最大的工作班内(这一工作班的最大负荷不是偶然出现的而是全年至少出现2-3次)消耗电能最大的半小时平均功率。并分别用符号

[3]

m a x P 、max Q 、max S 表示年有功最大负荷、年

无功最大负荷和年视在功率最大负荷。

年最大负荷小时是一个假想的时间,在此时间内,电力负荷按年最大负荷m a x P 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电能,用max T 表示,如图2-2所示,年最大N P ∑负荷m a x P [1]

延伸到m a x

T [1]

的横线与两坐标轴所包围的矩形面积,恰好等于年负荷曲线与两坐标轴所包围的面积,既全年实际消耗的电能p

A [1]

。因此年最大负荷利用小时:

)(/max max h P A T p =

(2-1)

式中p A ——全年消耗的有功电能,k W h 。

而一般计算矿用最大负荷利用小时可以用公式近似计算:

5max 1504W T =

(2-2) 2.2 矿井用电负荷计算 2.2.1设备容量的确定

用电设备铭牌上标出的功率(或称容量)称为用电设备的额定功率N P ,该功率是指用电设备(如电动机)额定的输出功率。由于各用电设备并不是同时工作,因此,在计算负荷时,不能将其额定功率简单地直接相加,而需将不同工作制的用电设备额定功率换算成统一规定的工

作制条件下的功率,称之为用电设备功率μN P 。

1 长期连续工作制

这类工作制的用电设备长期连续运行,负荷比较稳定。对这种用电设备有

N N P P =μ (2-3)

2 短时工作制

这类工作制的用电设备工作时间很短,而停歇时间相当长。对这类用电设备同样有

N N P P =μ

(2-4)

3 短时连续工作制用电设备

这类工作制的用电设备周期性地时而工作,时而停歇。反复运行,工作周期一般不超过10m i n 。

负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值,用ε

[3]

表示为

%

100)/(%100/0?+=?=t t t T t ε

(2-5)

式中 T ——工作周期,s ;

t ——工作周期内的工作时间,s ; t 0——工作周期内的停歇时间,s 。

断续周期工作制设备的设备容量,一般是对应于某一标准负荷持续率的。

ε

εε/N N P P =

式中 ε——负荷的持续率;

N ε——与名牌容量对应的负荷持续率;

εP ——负荷持续率为ε时设备的输出容量,k W 。

用电设备组计算负荷的确定

用电设备组是由工艺性质相同、需用系数相近的一些设备合并成的一组用电设备。在一个车间中,可以根据具体情况将用电设备分为若干组,再分别计算各用电设备组的计算负荷。其计算公式为

∑=N

d ca P K P k W

(2-6)

?tan ∑=N ca P Q k v a r

(2-7)

22ca ca ca Q P S +=

k V A

(2-8)

)3(N ca ca U S I =A

(2-9)

式中

ca P 、ca Q 、ca S ——该用电设备组的有功、无功、视在功率计算负荷;

∑N

P

——该用电设备组的设备总额定容量,k W

n U ——额定电压,V

?tan ——功率因数角的正切值

ca I ——该用电设备组的计算负荷电流,A

d K ——需用系数

2.2.2多个用电设备组的计算负荷

在配电干线上或矿井变电所低压母线上,常有多个用电设备组同时工作,但是各个用电设备组的最大负荷也非同时出现,因此在求配电干

线或矿井变电所低压母线的计算负荷时,应再计入一个同时系数si K [3]

具体计算公式如下:

∑∑==m

i Ni di si ca P K K P 1

)((i =1,2,3,…,m )

(2-10)

∑∑==m

i i Ni di si ca P K K Q 1

)tan (?

(2-11)

22ca ca ca Q P S +=

(2-12)

)3(N ca ca U S I = (2-13)

式中:ca P 、ca Q 、ca S ——为配电干线或变电站低压母线有功、无功、视在计算负荷;

si K ——同时系数;

m ——为配电干线或变电站低压母线上所接用电设备总数;

di K 、i ?tan 、

∑Ni

P

——分别对应于某一用电设备组的需用系数、功率因数角正切值,总设备容量;

N U ——该干线或低压母线上的额定电压,V ; ca I ——该干线变电站低压母线上的计算负荷电

A ;

d K ——需用系数

2.2.3负荷计算

根据用电负荷表及负荷计算公式计算负荷,具体计算方法如下:

1)主井提升机

111.N d ca P K P ==0.87×710=617.7(k W ) 84.0cos =? 65.0tan =?

ar)401.505(kv 617.765.01.tan 1.=?==Pca Q ca φ

)(72.736)505.401()7.617(222

2.22.2.kVA Q P S ca ca ca =+=

+=

2)副井提升机

)(34040085.0222.kw Pn K d Pca =?==

82.0cos =? 70.0tan =?

238(kvar)34070.02.tan 2.=?==Pca Q ca φ

)(02.415238340222

2.22.2.kVA Q P S ca ca ca =+=

+= 3) 扇风机1

)(70480088.0333.kW P K P N d ca =?==

83.0cos =? 67.0tan =?

var)(47270467.0tan 3.3.k P Q ca ca =?==?

)(8484727042

223

.23.3.kVA Q P S ca ca ca =+=+=

4) 扇风机2

)(70480088.0444.kW P K P N d ca =?==

83.0cos =? 67.0tan =?

var)(47270467.0tan 4.4.k P Q ca ca =?==?

)(848472704222

4.24.4.kVA Q P S ca ca ca =+=

+= 5) 压风机

)(5.65275087.0555.kw Pn K d Pca =?==

87.0cos =? 57.0tan =?

(kvar)925.7135.65257.05.tan 5.=?==Pca Q ca φ

)(751.06)925.371()5.652(222

5.25.5.kVA Q P S ca ca ca =+=

+= 6)工房

)(36048075.0666.kW P K P N d ca =?==

84.0cos =? 65.0tan =?

var)(23436065.0tan 6.6.k P Q ca ca =?==?

)(430234360222

6.26.6.kVA Q P S ca ca ca =+=

+= 7) 修配厂

)(27045060.0777.kW P K P N d ca =?==

75.0cos =? 88.0tan =?

var)(23827088.0tan 7.7.k P Q ca ca =?==?

)(3602382702227.27.7.kVA Q P S ca ca ca =+=

+= 同理可得其他负荷的有功、无功、视在功率计算负荷为

表2-1 其他设备的计算负荷

设备名称 )(kW P ca

var)(k Q ca

)(kVA S ca

地面低压 576 461 738 洗煤厂 847 661 1075 排水泵 264 155.83 306.7 井下低压

1846

1533

2400

则计算出井下6k V 母线上的有功、无功、视在功率计算负荷为:

9.0=si K

∑∑==m

i Ni di si ca P K K P 1

)(

=(617.7+340+704+704+652.5+264)×0.9=2953.98(k W )

∑∑==m

i Pni Kdi Ksi Qca 1

)(

=(401.505+238+472+472+371.9+155.83)×0.9=1900.1115(k W )

)(3512.31900.11152953.98222

2kVA Q P S ca ca ca =+=+=

同理可得380V 线上各负荷的有功、无功、视在功率计算负荷如下:

∑∑==m

i Ni di si ca P K K P 1

)(

=(360+270+576+847)×0.9=1839.6k W )

∑∑==m

i i Ni di si ca P K K Q 1

)tan (?

=(234+238+461+661)×0.9=1434.6(k v a r )

2

2ca ca ca Q P S +== 2332.38(k V A )

z P =2953.98+1839.6=4793.58(k W )

z Q =1900.1115+1434.6=3334.7115(k v a r ) z S =3512.3+2332.38= 5844.68(k V A )

计算可得功率因数为:82.0cos =?[1]

。矿井所要求功率因数为0.9,故

需用电容器补偿。 2.3 功率因数补偿

2.3.1提高功率因数补偿的意义

由于一般企业采用了大量的感应电动机和变压器等用电设备,特别近年来大功率电力电子拖动设备的应用,企业供电系统除要供给有功功率外,还需要供给大量无功功率,使发电机和输电设备的能力不能充分利用,并增加输电线路的功率损耗和电压损失,估提高用户的功率因数有如下益处。

1)提高电力系统的供电能力

在发电和输、配电设备的安装容量一定时,提到用户的功率因数相应减少了无功功率的供给,则在同样设备条件下,电力系统输出的有功功率可以增加。

2)降低网络中的功率损耗

当线路额定电压N U 和线路阐述的有功功率P 及线路电阻R 恒定时,则线路中的有功功率损耗与功率因数的平方成反比。

3)减少网络中的电压损失,提高供电质量

由于用户功率因数的提高,使网络中的电流减少。因此,网络的电压损失减少,网络末端用电设备的电压质量提高。

4)降低电能成本

从发电厂发出的电能有一定的总成本。提高功率因数可减少网络和变压器中的电能损耗。在发电设备容量不变的情况下,供给用户的电能就相应增多了,每度电的总成本就会降低。 2.3.2提高功率因数的方法

提高功率因数的关键是尽量减少电力系统中各个设备所需用的无功功率,特别是减少负荷从电网中取用的无功功率,使电网在输送有功功率时,少输送或不输送无功功率。

1)提高用电设备本身的功率因数。

在生产中,尽量采用鼠笼式异步发电机,避免电动机与变压器的转载运行;对不需调速的大型设备,尽量采用同步机,采用高压电动机等。在本设计中,扇风机和压风机就采用了同步电动机,它对该矿供电系统的功率因数具有一定的补偿作用。

2)采用人工补偿提高功率因数

人工补偿提高功率因数的做法是采用供应无功功率的设备来就地补偿用电设备所需要的无功功率,以减少线路中的无功输送。一般采用并联电力电容器,利用电容器产生的无功功率与电感负载产生无功功率进行交换,从而减少了负载向电网吸取无功功率。并联电容器补偿法具有投资省、有功功率损耗小、运行维护方便、故障范围小、无振动与噪声、安装地点较为灵活。 2.3.3电容器补偿计算

需要电容器的容量

)tan (tan 21??-=z C P Q

(2-16)

式中 C Q ——补偿电容器的容量,单位:k v a r

z P ——总有功功率, 单位:k W

1t a n ?——补偿前的功率因数, 2t a n ?——补偿后的功率因数,

82.0cos =? 9.0cos 2=?

计算可知:

75.0tan 1=? 49.0tan 2=?

C Q =3334.71115×(0.75-0.49)=867(k v a r )

电容器采用双星型接线接在变电所的二次母线上,因此选容量为30k v a r ,额定电压为3/3.6k V 的电容器,装于电容柜中,每柜装9个,每柜容量为270k v a r ,则电容柜的总数为:N =867÷270=3.2 取4个柜。 利用电力电容补偿.容量为C Q =270×4=1080

补偿后变电所总无功功率:z Q =3334.7-1080=2254.7 补偿后的功率因数:904.0cos =φ满足要求

3 变电所主变压器选择

3.1 变压器的选取原则

供电变压器是根据其使用环境条件、电压等级及计算负荷选择其形式和容量。变电所的容量是有其装设的主变压器容量所决定的。从供电的可靠性出发,变压器台数是越多越好。但变压器台数增加,开关电器等设备以及变电所的建设投资都要增大。所以,变压器台数与容量的确定,应全面考虑技术经济指标,合理选择。

当企业绝大多数负荷属三级负荷,其少量负荷或由邻近企业取得备用电源时,可装设一台变压器。如企业的一、二级负荷较多,必须装设两台变压器。两台互为备用,并且当一台出现故障时,另一台能承担全部一、二及负荷。特殊情况下可装设两台以上变压器。例如分期建设大型企业,其变电站个数及变压器台数均可分期投建,从而台数可能加多。 3.2 变压器选择计算

按第二章计算出来的计算负荷进行用电负荷分析,根据分析结果选

择变压器容量及台数。其计算计算过程如下:

1、用电负荷分析

一级负荷:包括副提升机、主扇风机、井下主排水泵各项,其总负荷为2184k W ,占全矿总负荷的33.6%。

二级负荷:包括主提升机、压风机、选煤厂、地面低压(生产负荷占75%)、一采区、二采区、井底车场各项,其总负荷为3171.5k W ,占全矿总负荷的48.8%.

三级负荷:包括矿综合厂、机修厂、地面低压负荷的15%、工人村、支农各项,其总负荷为1142.5k W ,占全矿总负荷的17.6%。

2、根据矿井主变压器的选择条件,一般选两台,当一台故障停运时,另一台必须保证一、二级负荷的用电。在上述分析中一、二级负荷占全矿总负荷的82.4%,当两台变压器中一台停止运行时,另一台必须保证82.4%的正常供电,再考虑将来的发展情况,矿井不断延伸,负荷不断增加,故选用两台S 7-8000/35型铜线双绕组无励磁调压变压器,其技术参数如表3-1所示:

表3-1 主变压器技术参数

两台主变压器采用分列运行方式,备用方式为暗备用。 3.3 变压器损耗计算

根据公式2-3计算主变压器各项损耗 空载无功损耗:648000100

8

.0100%00=?==

?NT S I Q k v a r ;

满载无功损耗:6008000100

5

.7100%=?==

?NT k NT S u Q k v a r ; 变压器的负荷率,412.08000

2/6585===

NT ca S S β 则 有功损耗:

28.38)45

412.05.11(22

20=?+?=?+?=?NT T P P P β k W ; 无功损耗:

69.331)600412.064(2220=?+?=?+?=?NT T Q Q Q β k v a r ;

3.4 35k V 侧全矿负荷计算及功率因数校验

有功功率 624628.386208635=+=?+=??T ca ca P P P k W

无功功率 252969.331

2197'635=+=?+=??T ca ca Q Q Q k v a r 视在功率 673925296246222

'352356=+=

+=???ca ca ca Q P S k V A 35k V 侧功率因数校验 93.06739

6246cos 353535===??ca ca O P ?>0.9 满足设计要求。

3.5 变压器经济运行方案的确定

两台变压器经济运行的临界负荷值可由公式3-1确定。

NT

q NT q NT

ec Q k P Q k P S S ?+??+?=002

(3-1)

如果S S c r 宜两台运行。 式中 ec S —经济运行临界负荷, k V A ; NT S —变压器额定容量 ,k V A ; 0P ?—变压器空载有功损耗,k W ;

0Q ?—变压器空载无功损耗,k W

NT P ?—变压器满载有功损耗,k W ;

NT Q ?—变压器满载无功损耗,k v a r ;

q k —无功经济当量,大型矿井一般取无功经济当量k q =0.09

本矿两台变压器经济运行的临界负荷为:

4724600

09.04564

09.05.112

80002

00=?+?+=?+??+?=NT

q NT q N cr Q k P Q k P S S k V A

故经济运行方案为:当实际负荷S <4724k W 时,宜一台运行,当实际负荷S >4724k W 时,宜两台运行。

4 电气主接线设计

变电所的主接线是由各种电气设备(变压器、断路器、隔离开关等)及其连接线组成,用以接受和分配电能,是供电系统的组成部分。它与电源回路数、电压和负荷的大小、级别以及变压器的台数、容量等因素有关,所以变电所的主接线有多种形式。确定变电所的主接线对变电所电气设备的选择、配电装置的布置及运行的可靠性与经济性等都有密切的关系,是变电所设计的主要任务之一。 4.1 对主接线的基本要求

在确定变电所主接线前,应首先明确其基本要求:

(1)安全可靠。应符合国家标准和有关技术规范的要求,充分保证人身和设备的安全。此外,还应负荷等级的不同采取相应的接线方式来保证其不同的安全性和可靠性要求,不可片面强调其安全可靠性而造成不应有的浪费。

(2)操作方便,运行灵活。供电系统的接线应保证工作人员在正常运行和发生事故时,便于操作和维修,以及运行灵活,倒闸方便。

(3)经济合理。接线方式在满足生产要求和保证供电质量的前提下应力求简单,以减少设备投资和运行费用。

(4)便于发展。接线方式应保证便于将来发展,同时能适应分期建设的要求。

4.2 本所电气主接线方案的确定

4.2.1 确定矿井35k V 进线回路

35k V 矿井变电所距上级供电电源6k m ,对上一级供电部门来说是一级负荷,故上级矿井变电所对矿井采用有备用的双回路供电,即35k V 进线为两路架空线进线。

4.2.2 35k V 、6k V 主接线的确定

为了保证对一、二级负荷进行可靠供电,在企业变电所中广泛采用由两回电源受电和装设两台变压器的桥式主接线。桥式接线分为外桥、内桥全桥三种。因上一级变电站距本矿变电所为6k m ,对于35k V 电压等级来说,输电线路不远,可以选外侨,但为了提高矿井供电的可靠性和运行的灵活性,选用全桥更合适。故确定本矿35k V 侧为双回路的全桥接线系统。35k V 架空线路由两条线路送到本矿变电所,正常时两台变压器分列运行。

6k V 主接线根据矿井为一级负荷的要求及主变压器是两台的情况确定为单母线分段的接线方式。

35k V 母线和6k V 母线,正常时均处于断开状态。母线分段用断路器分段,这不仅便于分段检修母线,而且可减少母线故障影响范围,提高供电的可靠性和灵活性。

4.2.3下井电缆回数的确定

由表2-1可知,井下的计算负荷为:

19381=∑ca P k W , 1162=∑ca P k W ; 14731=∑ca Q k v a r ,1022=∑ca Q k v a r ;

2413143719382

221211=+=∑+∑=ca ca ca Q P S k V A , 1551021162222222=+=∑+∑=ca ca ca Q P S k V A ;

井下总负荷电流为:

3681362.23266

.03115

632413332211=+=?+?=+=

N ca N ca g U S U S I A 规程规定,下井电缆必须采用铜芯,又因为井下开关的额定电流有限且当一回电缆因故障停止供电时,其它电缆应能满足井下全部负荷的供电

任务,由此确定下井电缆回数为4。

5 短路电流计算

5.1 短路电流计算的目的

研究供电系统的短路并计算各种情况下的短路电流,对供电系统的拟定、运行方式的比较、电气设备的选择及继电保护整定都有重要意义。短路产生的后果极为严重,为了限制短路的危害和缩小故障影响范围,在供电设计和运行中,必须进行短路电流计算,以解决些列技术问题。

(1) 选择电气设备和载流导体,必须用短路电流校验其热稳定性和机械强度。

(2) 设置和整定继电保护装置,使之能正确地切除短路故障。 (3) 确定限流措施,当短路电流过大造成设备选择困难或不经济时,可采取限制短路电流的措施。

(4) 确定合理的主接线方案和主要运行方式等。 5.2 短路电流计算中应计算的数值

1、短路电流'

'I ,即三相短路电流周期分量第一周期的有效值。它可供计算继电保护装置的整定值和计算短路冲击电流sh i 及短路全电流最大有效值sh I 之用。

2、三相短路容量'

'S ,用来判断母线短路容量是否超过规定值、作为选择限流电抗器的依据,并可供下一级变电所计算短路电流之用;

3、短路电流稳态有效值∞I ,可用来校验设备、母线及电缆的热稳定性;j I I I I ?==∞*

'

'

4、短路冲击电流sh i 及短路全电流最大有效值sh I ,可用来校验电器

设备、载流导体及母线的动稳定性。 5.3 三相短路电流计算计算的步骤

1、根据供电系统绘制等值网络

(1)选取基准容量S j 和基准电压U j ,并根据公式决定基准电流值I j 。 (2)求出系统各元件的标么基准电抗,将计算结果标注在等值网络图上。

(3)按等值网络各元件的联接情况,求出由电源到短路点的总阻抗

*

X 。 (4)按欧姆定律求短路电流标么值:对于电源是无限大容量的系统,其短路电流标么值*

I 可按公式5-1求出: ***

1

S X I ==∑

(5-1)

且短路后各种时间的短路电流标么值与短路容量标么值都相等,即

'*'*

'*'S I I ==∞ (5)求短路电流和短路容量;为了向供电设计提供所需的资料,应下列短路电流和短路容量:

① 求出次暂态短路电流'

'I 和短路容量'

'S ;;

② 求出短路冲击电流sh i 和短路全电流最大有效值sh I

j I I I I ?==∞*'' k A j

S I S S ?==∞*'' M VA

(5-2)

'

'55.2I i sh = k A '

'52.1I I sh = k A 5.4短路电流计算过程

短路电流计算系统如图4-5所示,短路点选取35k V 母线侧、6k V 母线侧及6k V 各出线回路末端,各元件参数可由表1-1中获得。

输电线路、主变压器和下井电缆均为一台(路)工作,一台(路)备用。该电源为无限大容量,其电抗标么值0*=X ,最大运行方式下,系

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。

煤矿井下供电设计规范GB

煤矿井下供电设计规范-GB--

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煤矿井下供配电设计规范 GB50417-2007 中华人民共和国建设部 2007年05月21日发布2007年12月01日实施 煤矿井下供配电设计规范

GB50417-2007 2007—05—21 发布 2007—12—01实施 中华人民共和国国家建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中华人民共和国国家标准、中国煤炭建设协会主编、中华人民共和国建设部公告第646号,建设部关于发布国家标准《煤矿井下供配电设计规范》的公告,现批准《煤矿井下供配电设计规范》为国家标准,编号为 GB50417—2007,自2007年12月1日起实施。其中,第2.0.1、2.O.3、2.0.5、2.0.6、2.0.9、4.1.1、4.2.1、4.2.9、5.1.3、5.1.4(4.5.6)、6.1.4、6.3.1(4)、7.1.1、7.1.2、7.1.3、7.1.4、7.1.5、7.2.1、7.2.8 条(款)为强制性条文,必须严格执行。本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部二OO七年五月二十一日 前言 本规范是根据建设部建标函[2005]124号文件《关于印发“2005年工程建设标准制定、修订计划(第二批)”的通知》的要求,由中煤国际工程集团武汉设计研究院会同有关单位共同编制完成的。本规范在编制过程中,编制组认真分析、总结和吸取了十几年来国内外煤矿井下供配电采用新技术、新装备的经验及新的科研成果。所引用的技术参数和指标,是生产实践经验数据的总结。特别是高产高效工作面近几年发展较快,其供配电系统有了比较成熟的运行实践经验。编制组广泛征求了有关单位意见,经反复修改,最后经审查定稿。本规范共8 章,内容涉及煤矿井下供电的各个方面,主要包括: 总则、井下供配电系统与电压等级、井下电力负荷统计与计算、井下电缆选择与计算、井下主(中央)变电所设计、采区供配电设计、井下电气设备保护及接地、井下照明等。适用于煤矿井下供电设计咨询的各个阶段。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国煤炭建设协会负责日常管理,由中煤国际工程集团武汉设计研究院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中,请各单位结合工程实践,认真总结经验,如发现需要修改或补充之处,请将意见和建议寄交中煤国际工程集团武汉设计研究院(地址:湖北省武汉市武昌区武珞路442号,邮编:430064),以便今后修订时参考。 本规范主编单位、参编单位和主要起草人。主编单位:中煤国际工程集团武汉设计研究院,参编单位:煤炭工业郑州设计研究院、煤炭工业合肥设计研究院,主要起草人:张建民周秀隆于新胜刘兴晖刘建平马自玫张焱杨敢李明胡腾蛟周桂华杨晓明 目次 1.总则

煤矿地面35KV变电所的设计

摘要 本设计初步设计了煤矿地面35KV变电所的设计。其设计过程主要包括负荷计算、主接线设计、短路计算、电气设备选择、防雷与接地等。通过对煤矿35KV变电所的负荷统计,用需用系数法进行负荷计算,根据负荷计算的结果确定主变压器的台数、容量及型号。用标幺值法对供电系统进行短路电流计算,为电气设备的选择及校验提供了数据。根据煤矿供电系统的特点,制定了矿井变电所的主接线方式、运行方式。其中35KV侧为全桥接线,6KV主接线为单母分段接线。两台主变压器采用分列运行方式。并根据电流整定值以及相关数据,选择了断路器、隔离开关、互感器等电气设备,并进行校验。 关键词:负荷计算;短路计算;变电所;运行方式

Abstract The coal mine ground 35KV transformer substation was designed. Design process is mainly including load calculate, the design of main electrical connection, short out calculate, electric equipment choose,lightning protection and grounding, etc. According to load statistics and the result of load calculation determine the quantity ,capacity and mode of the main voltage transformer .According to the characteristic of the coal electric system determine the main electrical connection and operation mode of the ground transformer substation .The side of 35KV is Full –bridge Connection and the bus of 6KV is single bus section .The two voltage transformers adopt the mode of split run .And according to the check–up of whole definite value and relevant data of the electric current , have chosen such electric equipment as the relay, voltage transformer ,etc. Keywords:Load calculation; short-circuit calculation; substations; operation mode

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:

最新宁夏煤矿综采工作面供电设计计算

宁夏煤矿综采工作面供电设计计算

3301综采工作面供电设计计算 一、已知资料: 3301工作面所在煤层为Ⅲ—2煤,水平为一水平,盘区为三盘区。3301工作面走向长度864m,工作面倾向长度208m,倾角0—3°,煤层厚度 2.65— 3.35m,平均厚度3.04m,容重1.22*103 kg/ m3,采煤方法为走 向长壁后退式一次采全高。 1. 设备选用 1)工作面设备 (1)采煤机,西安煤机有限公司生产的MG650/1620-WD型电牵引 采煤机。总装机功率为1620kW,其中2台截割电动机,每台功率 650kW,额定电压3300V,额定电流136A;额定功率因数(cosΦ): 0.85,2台交流牵引电动机,每台功率90kW,额定电压直流380V, 额定电流169A,额定功率因数(cosΦ):0.87,两台截割电动机不同时 起动。 (2)工作面刮板输送机,采用宁夏天地奔牛实业集团有限公司制造的 SGZ1000/1400型输送机,机头及机尾其额定功率为700/350,额定 电压(V):3300伏的双速电动机,其额定电流150/74A。 2)顺槽机电设备 (1)破碎机,采用宁夏天地奔牛实业集团有限公司生产的PLM3000 型破碎机,其额定功率为315kW,额定电压1140V,额定电流 192A。 (2)转载机,采用宁夏天地奔牛实业集团有限公司生产的 SZZ1000/315型转载机,其额定功率为315kW,额定电压 1140V,额定电流204.75A。

(3)顺槽带式输送机,采用淮南煤机厂的SSJ-1200/400型输送机, 每部带式输送机额定功率为2×315kW,额定电压1140V,额定电流 120.8A。带速3.15m/s,带宽1.2m。 (4)乳化液泵,无锡威顺煤矿机械有限公司产BRW400/31.5X4A型 3台,额定功率250kW,额定电压1140V,额定电流146A。 (5)喷雾泵,BPW400/16型,2台,额定功率125kW,额定电压 1140V,额定电流46.4A。回柱绞车,JH-20型2台,额定电压 1140V,额定电流76A。 (6)采煤机、刮板输送机控制开关,采用8SKC9215-3300-9型磁力 真空起动器,额定电压3300V,额定电流2×800A(双回路)。 (7)转载机、破碎机、乳化泵、喷雾泵控制开关,采用8SK9215- 1350/1140-9型磁力起动器,额定电压1140V,额定电流4×450A (四回路)。 二、工作面设备布置如附图 综采工作面供电系统负荷计算: 1. 电压等级: 中央变电所经过2540米送来高压10kV,经过移动变电站分别向用电设备供电。 (1)3300V电压,采煤机和刮板输送机。 (2)1140V电压,转载机、破碎机、泵站。 (3)660V电压,绞车、水泵等。 2. 负荷统计:

煤矿地面35kV变电站的设计毕业设计(论文)

摘要 本设计初步设计了煤矿地面35kV变电站的设计。其设计过程主要包括负荷计算、主接线设计、短路计算、电气设备选择、继电保护方案、变电所的防雷保护与接地等。通过对煤矿35KV变电站做负荷统计,用需用系数法进行负荷计算,根据负荷计算的结果确定出该站主变压器的台数、容量及型号。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。根据煤矿供电系统的特点,制定了矿井变电所的主结线方式、运行方式、继电保护方案。其中35KV 侧为全桥接线,6KV主接线为单母分段。两台主变压器采用分列运行方式。并根据电流整定值以及相关数据的校验,选择了断路器、隔离开关、继电器、变压器等电气设备。 关键字:负荷计算; 变电站; 继电保护;运行方式

目录 摘要 (1) ABSTRACT .............................. 错误!未定义书签。 1 概述 (1) 1.1 设计依据 (1) 1.2 设计目的及范围 (1) 1.3 矿井基础资料 (1) 2 负荷计算 (4) 2.1 负荷计算的目的 (4) 2.2 负荷计算方法 (4) 2.3 负荷计算过程 (5) 2.3.1 各用电设备组负荷计算 (5) 2.3.2 低压变压器的选择与损耗计算 (8) 2.3.3 6kV母线侧补偿前总计算负荷 (11) 2.3.4 无功补偿计算及电容器柜选择 (11) 2.3.5 补偿后6kV母线侧总计算负荷及功率因数校验 . 12 3 变电所主变压器选择 (13) 3.1 变压器的选取原则 (13) 3.2 变压器选择计算 (13) 3.3 变压器损耗计算 (14) 3.4 35kV侧全矿负荷计算及功率因数校验 (15) 3.5 变压器经济运行方案的确定 (15) 4 电气主接线设计 (16) 4.1 对主接线的基本要求 (16) 4.2 本所电气主接线方案的确定 (16) 4.2.1 确定矿井35kV进线回路 (16) 4.2.2 35kV、6kV主接线的确定 (17) 4.2.3下井电缆回数的确定 (17) 4.2.4 负荷分配 (18) 5 短路电流计算 (20) 5.1 短路电流计算的目的 (20) 5.2 短路电流计算中应计算的数值 (20) 5.3 三相短路电流计算计算的步骤 (20) 5.4短路电流计算过程 (21) 5.5短路参数汇总表 (30) 5.6 负荷电流统计表 (32) 6 高压电气设备的选择 (33)

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

煤矿35KV地面变电所供电系统设计毕业论文

煤矿35KV地面变电所供电系统设计毕业论文 目录 摘要............................................................ 错误!未定义书签。ABSTRACT ......................................................... 错误!未定义书签。目录........................................................................... I 第一章概述.. (1) 1.1电源 (1) 1.2基本地质气象资料 (1) 第二章负荷计算及变压器选择 (1) 2.1负荷分析 (1) 2.1.1 负荷分类 (1) 2.2负荷曲线 (1) 2.3矿井用电负荷计算 (2) 2.3.1 设备容量确定 (2) 2.3.2 需用系数的含义 (2) 2.3.3 本系统的负荷计算 (3) 2.3.4 原始资料 (5) 2.4.1 计算负荷: (8) 2.4.2 全矿负荷统计 (12) 2.5无功功率的补偿 (12) 2.6主变压器的选择 (14) 2.6.1 主变压器容量的确定 (14) 2.6.2 主变压器台数的确定 (14) 2.7全矿总负荷的计算 (15) 2.7.1 变压器损耗计算 (15) 2.7.2 全矿总负荷 (15) 第三章电气主接线的设计 (16)

3.1 电气主接线的概述 (16) 3.2电气主接线的设计原则和要求 (16) 3.2.1 电气主接线的设计原则 (16) 3.2.2 电气主接线设计的基本要求 (17) 3.3电气主接线方案的比较 (18) 第四章短路电流的计算 (21) 4.1短路电流计算的一般概述 (21) 4.1.1 短路的原因 (21) 4.1.2 短路的危害 (21) 4.1.3短路的类型 (22) 4.2短路电流计算 (22) 第五章电气设备的选择与校验 (27) 5.1高压电器设备选择的一般原则 (27) 5.1.1 按正常工作条件选择高压电气设备 (27) 5.1.2 按短路条件校验 (29) 5.2电气设备的选择和校验 (30) 5.2.1 高压断路器的选择和校验 (30) 5.2.2 低压隔离开关的选择和校验 (31) 5.2.3 电流互感器的选择及校验 (31) 5.2.4 母线 (32) 5.2.5 高压开关柜的选择 (34) 第六章导线的选择与敷设 (36) 6.1导线选择的条件 (36) 6.2电缆型号的含义 (37) 6.3导线截面的选择 (37) 6.4电缆的选择与计算 (38) 第七章主变压器的继电保护 (40) 7.1继电保护的任务和基本要求 (40) 7.2保护的装设原则 (41) 7.2.1 电力变压器应装设的保护装置 (41) 7.2.2 保护形式 (42) 7.2.3 变电所的室外布置 (46) 第二部分采区变电所 (47) 第一章采区变电所的负荷统计 (47) 第二章变压器的选择 (49) 2.1变压器的选择 (49) 第三章采区电缆的选择 (52) 3.1电缆型号的确定 (52) 3.1.1电缆选择的基本原则 (52) 3.1.2 型号的确定 (52) 3.2电缆截面的选择 (52) 3.2.1 采区变电所6kv电源,电缆的选择 (52) 3.2.2按长时允许电缆流校验电缆截面: (53) 3.2.3 按电压损失校验。 (53) 3.2.4 按热稳定条件校验。 (54)

煤矿供电习题与答案

《煤矿供电》习题集 项目一矿山供电系统 第一部分知识题 一、填空题 1、煤矿企业供电的基本要求是供电可靠、供电安全、供电质量和供电经济。 2、电网的结线方式根据负荷对供电要求不同,可分为放射式电网、干线式电网和环式电网。 3、桥式结线分全桥、内桥、外桥三种形式。 4、在三相供电系统中,电网中性点运行方式有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地以及中性点直接接地三种形式。 5、井下变电所应注意的三防指:防水、防火和防通风。 二、选择题 1、指出下列负荷为一类负荷的是(通风机房)。 2、对一类负荷如何供电(两个独立电源)。 3、一般工作场所的照明灯和电动机允许电压偏移范围为额定电压的(±5%;)。 4、在中性点不接地系统中,规定单相接地运行时间不超过(2)小时。 5、目前向综采工作面的供电电压一般是( 1140 )伏。 三、判断题 1、向井下供电的变压器,其中性点严禁接地。(错) 2、对于地面380/220伏动力与照明电网,其供电的变压器,其中性点禁止接地。(错) 3、平煤集团的煤矿变电所广泛采用单母线分段结线方式。(对) 4、平煤集团的煤矿变电所广泛采用两路电源进线和两台变压器的桥式结线。(对) 5、平煤集团的煤矿供电系统是采用浅井供电系统。(错) 6、对于井下中央变压所,母线采用并列运行方式。(对) 四、名词解释 1:一类负荷:凡因突然中断供电造成人身伤亡事故或重大设备损坏,给国民经济造成重大损失在政治上产生不良影响的负荷。 2、电力系统:是指有发电厂内的发电机,电力网内的各种输入电线路和升降压变电所以及电力用户组成的统一整体 3、电力网:电力网是电力系统的重要组成部分。它由变电所及各种不同电压等级的输电线路组成。 第二部分技能题 1、作为供电区队技术员,在选择煤矿企业的供电电压时,必须考虑那些因素? 1、答:取决与企业附近电源的电压等级,用电设备的电压、容量及供电距离 2、按照煤矿变配电工是操作具有断路器和隔离开关的控制线路的的要求进行操作?并口述操作过程与原理。 2、答:送电时,先合隔离开关,后合断路器。停电时,先断开断路器,后断开隔离开关。因为隔离开关无灭弧装置。 3、说出煤矿企业中常用的电压等级。各级电压的主要用途是什么? 3、(参照P9~P10) 第三部分创新能力题 1、以煤矿企业的供电模型为例,绘制矿山供电系统图,并说出各级变电所的结线方式和运行方式。 1、(参照P20,图1—16)

2019煤矿矿井供电设计

新临江煤矿(水井湾矿井) 供电设计 (一)矿井电源 设计矿井采用两回电源线路供电,一回、二回电源来自大竹木头变电站不同电源母线端,电压10kV ,供电距离2km ,采用一趟LGJ-3×70型架空线路输送至地面变电所。 (二)电源线路安全载流量及电压降校核 1、按经济电流密度选择电源线路截面 全矿计算电流: ) (A 17.699 .01032 .1078=??= I 14.6015 .117.69===J I A n e 2mm 来自大竹县木头变电站的不同母线段导线型号均采用LGJ-3×70。 2 mm <702 mm ,满足供电要求,并留有余地。 式中:矿井最大有功负荷。 2、按长时允许负荷电流校验电缆截面 线路LGJ-3×70允许载流量:环境温度为25℃时为275A (查表),考虑环境温度40℃时温度校正系数,则Ix=275×=(A ) Ix=>I= 3、电源线路压降校核 供电线路LGJ-3×70/10kV 单位负荷矩时电压损失百分数:当cos ∮=时为%/(查表) 则电源线路电压降为:△U 1%=×2×%=%<5% 式中:电源线路长取2km 。 来自大竹县木头变电站不同母线段两回电源线路电压降均符合要求。 (三)电力负荷 1、矿井采用机械化采煤,投产时期即为最大负荷时期。机电设备布置及使用情况统计详见表10-1。 设备总台数 47台 设备工作台数 36台 设备总容量 设备工作容量 有功负荷 无功负荷 视在功率 功率因数 按补偿后功率因数达到约,则所需补偿电容容量为 ??? ? ??---=1cos 11cos 1202??P Q ??? ? ??-?--?=195.095.01 182.082.012.1078Q = 考虑到电容易的配置及矿井负荷的变化情况,变电所电容易室安装BFMR11-420-3W 型高压电容自动补偿装置2套,补偿无功功率420kvar 。补偿后: 无功功率: 视在功率:

煤矿综采工作面供电设计

煤矿综采工作面供电设计

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附件2: ***矿综采工作面供电设计 (一)综采工作面主要条件 该工作面属于3#煤层一盘区,平均煤层厚度5m,工作面长度225m,走向长度为2000m,平均倾角3-5度,采用一次采全高采煤工艺,可采最高煤层厚度5.5m,工作面采用三进两回布置方式。 矿井井下高压采用10KV供电,由西翼盘区变电所负责向该综采工作面供电,西翼盘区变电所双回10KV电源来自地面***110KV站815、816号盘,变电所高压设备采用BGp9L-10型高压隔爆开关,保护选用上海山源ZBT——11综合保护,盘区变电所距综采工作面皮带机头200m。 (二)设备选用 1、工作面设备 采煤机选用德国艾柯夫公司生产的SL500型采煤机,其额定功率1815KW,其中两台截割主电动机功率为750KW,额定电压为3300V;两台牵引电机功率为90KW,额定电压为460V;调高泵电机电压1000V,功率35KW,破碎机功率100KW,额定电压为3300V。两台主电动机同时起动。 工作面刮板输送机采用山西煤机厂制造的SGZ1000-Z×700型输送机,机头及机尾都采用额定功率为350/700KW的双速电机,额定电压为3300V。 2、顺槽设备

1)破碎机:采用山西煤机厂制造PCM-315型破碎机,其额定功率315KW,额定电压1140V。 2)转载机:采用山西煤机厂制造SZZ1200/315型转载机。其额定功率315KW,额定电压1140V。 3)顺槽带式输送机:采用**集团机电总厂生产的SSJ-140/250/3*400型输送机(1部),驱动电机额定功率3×400 KW,循环油泵电机额定功率3×18.5KW,冷却风扇电机额定功率3×5.5KV,抱闸油泵电机额定功率2×4KW,额定电压均为1140V,自动涨紧油泵电机额定功率12KW,卷带电机额定功率15KW,电压1140V。皮带机采用CST启动方式。 4)乳化液泵站:三泵二箱,乳化液泵采用无锡威顺生产的BRW400/31.5型液泵,其额定功率250KW,额定电压1140V。 5)喷雾泵:采用无锡威顺生产的BPW516/13.2型(2台),其额定功率132KW,额定电压1140V。 3、其它设备 移动列车处安装JH2-18.5慢速绞车两部,用于移动列车牵引。绞车电机功率18.5KW,额定电压等级1140V;顺槽皮带机机头安装电磁除铁器一台,型号RCDC-25S,电机功率30KW,额定电压1140V;皮带顺槽巷采用2台15KW 排污泵临时排水,额定电压1140V;其余巷道排水设备及水仓处固定离心泵就近接取电源或另设移动变电站供电。 (三)工作面移动变电站及配电点位置的确定

煤矿地面变电所设计说明书

太原理工大学继续教育学院毕业设计(论文)纸 第一章矿井(区)概况 一、概述 1、目的与任务 变电所是电力配送的重要环节,也是煤矿生产供电的关键环节。变电所设计质量的好坏,直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行,为满足煤矿对生产发展的需要,提高供电的可靠性和电能质量。随着国民经济的发展,工农业生产的增长需要,迫切要求增长供电容量,拟新建35kV 变电所。变电站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。电气主接线是发电厂变电所的主要环节,电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定,是变电站电气部分投资大小的决定性因素。此设计任务旨在体现自己对本专业各科知识的掌握程度,培养自己对本专业各科知识进行综合运用的能力,同时检验本专业的学习结果,是毕业前的一次综合性训练,是对所学知识的全面检查。通过本次毕业设计,既有助于提高自己综合运用知识的能力,同时也有助于以后在工作岗位能很快的适应工作环境。 2、矿井概述: 本矿井位于七台河市茄子河区东部,地跨茄子河区、桃山区,东起铁东-新富附近,西止308省道;南自万宝村断层,北至华楠县边界。东西长40~150km,南北宽135km左右,面积约127平方公里。百年最高洪水位0.2米,交通便利,地处山区, 所在海拔高度120M。最高年平均气温8摄氏度,月平均气温16摄氏度。该矿采用综合开拓方式,年产200万吨,服务年限为100年,瓦斯等级为2级,煤尘爆炸指数为0.15% 二、拟建变电站概况 1、本变电所电源以双回路与 5km外的电厂相连。该电厂为汽轮机发

浅谈煤矿供电系统存在的问题和解决办法

浅谈煤矿供电系统存在的问题和解决办法 文章在分析淮南矿业集团现有大型煤矿供电系统现状的基础上,指出了继电保护整定困难、谐波污染严重、系统谐振、电气连接部分发热、电压波动范围大是煤矿供电系统存在的主要问题,并给出了具体的解决方法。这些方法已在各新建矿井应用,取得了较好的效果。 标签:煤矿供电系统继电保护谐波谐振 0 引言 煤矿生产中比较关键的辅助系统就是煤矿供电系统,煤矿供电系统安全、可靠的运营对煤矿的正常生产及运行有十分重要的意义。目前,煤炭生产技术的迅速发展,大大提高了矿井煤炭的产量,煤矿作业中也运用了大功率采煤机组和运输设施,井下供电系统承担的负荷就越来越多,这就要求整个供电系统必须提高供电质量。笔者根据淮南矿业集团现有煤矿供电系统的现状,分析了煤矿供电系统中常见的问题,并给出了具体的解决方法。 1 矿井供电系统存在的问题 目前,大功率采煤机组和运输设备被广泛采用,也获得了很好的发展,这就要求整个煤矿供电系统应该提升自身的供电质量。 同时,新设备的广泛运用也为煤矿供电系统制造了困扰,比如井下压降过大、系统谐波和谐振、电力设备发热以及继电保护整定值配合等问题。在某些情况下,这些问题会威胁到整个矿井的安全生 产。 1.1 继电保护整定困难 继电保护的整定及配置技术在目前的电力部门的输配电系统中的应用已相当成熟。煤矿供电系统在自身的运营结构及方法的基础上,适当引进了供电部门配电系统的继电保护整定和配置原则,但煤矿供电系统的运行结构和方式都有自己的特点,如井下线路级数多、每条线路相对要短、负荷量大等。 1.2 谐波污染加重 电力电子技术在最近几年获得较快的发展,很多功率较大、性能较高的开关器件被广泛应用于煤矿生产活动中。其中,很多电力电子设施也被逐步采用,如变频器、可控硅等,但同时也制造了很多谐波,造成电网电压产生波形畸变。很多变电所供电系统注入3次、5次、7次、11次谐波电流超标。

煤矿井下供电设计规范

煤矿井下供电设计规范 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

煤矿井下供配电设计规范 GB50417-2007 中华人民共和国建设部 2007年05月21日发布 2007年12月01日实施 煤矿井下供配电设计规范 GB50417-2007 2007—05—21 发布 2007—12—01 实施 中华人民共和国国家建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中华人民共和国国家标准、中国煤炭建设协会主编、中华人民共和国建设部公告第646号,建设部关于发布国家标准《煤矿井下供配电设计规范》的公告,现批准《煤矿井下供配电设计规范》为国家标准,编号为 GB50417—2007,自 2007年12月1日起实施。其中,第2.0.1、、2....、. 中华人民共和国建设部二OO七年五月二十一日 前言 本规范是根据建设部建标函[2005]124号文件《关于印发“2005年工程建设标准制定、修订计划(第二批)”的通知》的要求,由中煤国际工程集团武汉设计研究院会同有关单位共同编制完成的。本规范在编制过程中,编制组认真分析、总结和吸取了十几年来国内外煤矿井下供配电采用新技术、新装备的经验及新的科研成果。所引用的技术参数和指标,是生产实践经验数据的总结。特别是高产高效工作面近几年发展较快,其供配电系统有了比较成熟的运行实践经验。编制组广泛征求了有关单位意见,经反复修改,最后经审查定稿。本规范共8 章,内容涉及煤矿井下供电的各个方面,主要包括: 总则、井下供配电系统与电压等级、井下电力负荷统计与计算、井下电缆选择与计算、井下主(中央)变电所设计、采区供配电设计、井下电气设备保护及接地、井下照明等。适用于煤矿井下供电设计咨询的各个阶段。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国煤炭建设协会负责日常管理,由中煤国际工程集团武汉设计研究院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中,请各单位结合工程实践,认真总结经验,如发现需要修改或补充之处,请将意见和建议寄交中煤国际

煤矿供电设计高低压

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。 表1-1 工作面负荷统计表格式 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 212211???? 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 ++++++=......212211ηηηη 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 。

井下其它用电设备需用系数及平均功率因数表

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。

煤矿供电设计规范标准

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

煤矿井下供电设计规范标准

煤矿井下供配电设计规范 GB50417-2007 中华人民共和国建设部 2007年05月21日发布 2007年12月01日实施

煤矿井下供配电设计规范 GB50417-2007 2007—05—21 发布 2007—12—01 实施 中华人民共和国国家建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中华人民共和国国家标准、中国煤炭建设协会主编、中华人民共和国建设部公告第646号,建设部关于发布国家标准《煤矿井下供配电设计规范》的公告,现批准《煤矿井下供配电设计规范》为国家标准,编号为 GB50417—2007,自 2007年12月1日起实施。其中,第2.0.1、2.O.3、2.0.5、2.0.6、2.0.9、4.1.1、4.2.1、4.2.9、5.1.3、5.1.4(4.5.6)、6.1.4、6.3.1(4)、7.1.1、7.1.2、7.1.3、7.1.4、7.1.5、7.2.1、7.2.8 条(款)为强制性条文,必须严格执行。本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部二OO七年五月二十一日 前言 本规范是根据建设部建标函[2005]124号文件《关于印发“2005年工程建设标准制定、修订计划(第二批)”的通知》的要求,由中煤国际工程集团武汉设计研究院会同有关单位共同编制完成的。本规范在编制过程中,编制组认真分析、总结和吸取了十几年来国内外煤矿井下供配电采用新技术、新装备的经验及新的科研成果。所引用的技术参数和指标,是生产实践经验数据的总结。特别是高产高效工作面近几年发展较快,其供配电系统有了比较成熟的运行实践经验。编制组广泛征求了有关单位意见,经反复修改,最后经审查定稿。本规范共8 章,内容涉及煤矿井下供电的各个方面,主要包括: 总则、井下供配电系统与电压等级、井下电力负荷统计与计算、井下电缆选择与计算、井下主(中央)变电所设计、采区供配电设计、井下电气设备保护及接地、井下照明等。适用于煤矿井下供电设计咨询的各个阶段。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国煤炭建设协会负责日常管理,由中煤国际工程集团武汉设计研究院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中,请各单位结合工程实践,认真总结经验,如发现需要修改或补充之处,请将意见和建议寄交中煤国际工程集团武汉设计研究院(地址:湖北省武汉市武昌区武珞路442号,邮编:430064),以便今后修订时参考。