鲁黔煤矿供电系统整定计算书

1、桐子县鲁黔煤业有限公司供电设计二、 矿井供电一、供电（一）供电电源矿井采用双回路供电， 经现场踏堪和资料收集， 会同业主与当地 供电部门一桐子县供电局进行了协商， 详细了解了矿区附近现有电力 系统情况，花秋镇35KV变电所为两回路供电，设有两段母线，本矿 井供电电源一回10KV电源的引自花秋镇35KV变电站所I段母线，另 一回10KV电源引自花秋镇35KV变电所II段母线，一回和二回至矿 区9Km输入电线LGJ-70,目前以引自主井和副斜井工业场地。工作面局扇、风井地面绞车房（提人车） ； 二级负荷：绞车、主空压机等主要生产设施； 三级负荷：主要为生活设施。按规程要求，一级负荷采用独立的双回路

2、供电，二级负荷中主空压机、 掘进工作面局扇风机由于事关人身安全也按双回路供电，其余按独立单回路供 电，三类负荷无要求。1. 地面供配电设地面变压器 4台，其中 2台安装于风井工业广场， 供主通风机 和瓦斯投放泵用电， 另 2 台安装于主井工业广场， 供主井工业广场生 产和生活用电。 2 台变压器分列运行。地面生产系统的配电设备，采 取在主井和风井各自广场集中布置在配电室内，配出回路留 10%的备 用量；抽放瓦斯泵房选用防爆型电气设备； 变压器负荷率不大于 85%。2. 井下供配电设井下供电变压器 4台， 2 台分列运行，中性点不接地。其中 2 台为局部通风机专用， 另外 2 台供井下其它设备用

3、电。 变压器集中安 装于主井工业广场露天变电所， 经地面配电室集中供配电后送往井下各用电点井下、地面、风井和局扇专用变压器均设2台相同容量的变压器， 当一台变压器停止运行时，另一台变压器能保证全部负荷用电。 电缆 截面的选择，在任何一回路停止供电时，其余电缆仍能保证全部负荷 用电。设计采用低压下井，井下电缆均采用铜芯电缆，总回风巷和专用 回风巷不敷设电缆。表5-1电力负荷统计表序号负荷名称电压设备数量设备容量需用 系数cos ©tg ©最大负荷最大负荷年 利用小时数(h)全部工作全部工作有功无功视在(kv)冶)1(台)(kw)(kw)(kw)(kvar)(kVA)-一-井下

4、负荷1煤电钻0.12711713.28.40.40.61.333.44.55.62局扇0.664260300.50.61.3315.020.025.03探水钻0.664230150.40.61.336.08.010.04回柱绞车0.663222.5150.50.71.027.57.710.75提升绞车0.661130300.50.71.0215.015.321.46提升绞车0.661190900.50.71.0245.045.964.37调度绞车0.666668.468.40.50.71.0234.234.948.98转载机0.661130300.50.71.0215.015.321.49皮带

5、运输机0.662288880.50.71.0244.044.962.910皮带运输机0.663366660.50.71.0233.033.747.111皮带运输机0.661155550.50.71.0227.528.139.312乳化液泵0.662130150.50.61.337.510.012.513矿用小水泵0.66432216.50.50.71.028.38.411.814采区水泵0.66323002000.50.71.02100.0102.0142.915喷浆机0.6632960.50.71.023.03.14.3小计4936914.1733.30.6901.05364.3381.65

6、28.0二地面负荷1通风机0.38212201100.750.80.7582.561.9103.12瓦斯抽放泵0.38213701850.60.80.75111.083.3138.83瓦斯抽放泵2160300.60.80.7518.013.522.54空压机0.38211651100.70.80.7577.057.896.35瓦斯抽放泠 却泵0.38421470.60.651.174.24.96.56瓦斯抽放供 水泵0.3821115.50.60.71.023.33.44.77生活取水泵0.3821115.50.60.71.023.33.44.78生活给水泵0.382130150.70.71.

7、0210.510.715.09工业给水泵0.382130150.70.71.0210.510.715.010污水处理0.381115150.750.750.8811.39.915.011管道加压泵0.6621115.50.60.71.023.33.44.712坑木加工0.381115150.750.750.8811.39.915.013机修0.384440400.40.71.0216.016.322.914栈桥皮带机0.381140400.70.71.0228.028.640.015锅炉0.381115150.70.71.0210.510.715.016照明0.22550.52.517充电器0

8、.383312120.80.80.759.67.212.0小计33221064630.50.7760.81412.7335.5531.8合计82.058.01978.11363.80.7330.93777.0717.11059.95000.0照明 工业场地内的照明和动力由同一变压器供电， 照明线路不与动力 线路合用，但距离分散的用户不受此限。在下列场所设固定照明：a) 地面 地面变电所，主平硐口，副平硐井口； 通信和监控中心； 通风机房； 瓦斯泵房； 地面生产系统及调度室； 压风机房、锅炉房。b) 井下设固定或移动照明，照明设备的额定电压不得超过127V,照明设备宜选用防爆荧光灯，照度符合要求

9、，设置地点如下： 副平硐； 配电点； 主平硐、运输上下山每 50m设置一个照明灯； 车场及附近。ii.供电网络计算1. 变压器选择 设计依据：煤炭工业小型矿井设计规范 、工业企业设计规范 、 煤矿电工手册等。为保证供电的可靠性，煤矿的主变压器不应少 于两台，当一台变压器停止运行时，其余变压器能保证矿井一、二级 负荷用电。主变压器的总设计负荷率不宜大于85%(煤炭工业小型矿井设计规范 条)。根据煤矿井上、 井下供电变压器中性点接地与否的原则， 本设计 将井上下负荷分开，分别对所需变压器进行选型计算。a) 地面主变压器选择i. 选择原则地面变电所主变压器必须为两台， 当一台故障时， 另一台必须保

10、证安全和原煤生产负荷，且不小于全部负荷的75%。ii. 功率因数补偿计算由于自然功率因数低于 0.9, 需要采取人工补偿的方式，通过计 算，应在 10kV 进线两段母线上装设电容器补偿，根据相关要求，补 偿后的功率因数应达0.90.95，取cos a.c 0.93。则矿井所需补偿容 量为QC P(tan NAT tan a.c)=777 X( 0.93-0.395 )=415.7(kvar )式中：QC 静电电容器补偿容量，kvar ；P系统的有功功率计算负荷，kw;据表5-1， P=777kw；tan NAT 补偿前的功率因数的正切值;据表5- 1， tan NAT =0.92tan a.c

11、补偿后的功率因数正切值。补偿后的功率因数取0.93,2其角对应的正切值按tan ac '1 C°S一计算，经计算tan ac=0.395cos根据上述计算，决定补偿450kvar (9x 50kvar)分别接在两段母 线段两端。人工补偿后的功率因数计算：根据Q P( tan NAT tan a.c)则补偿后的功率因数角的正切值:tana.ctan natQc=0.92P4507770.341cos a.c 0.946功率因数符合要求。iii. 地面变压器选型。考虑到主平硐工业广场与风井工业广场相距约400m设计在主平硐和风井分别设变压器，为保证供电的可靠性，各选用2台变压器。

12、1.主平硐工业广场地面变压器主平硐工业广场地面变压器选型按下式计算：Ktp.P _0.75 201.2Snt1 刁cos ac 0.946= 160(KVA式中：Ktp 故障保证系数；P刀一系统的有功功率计算负荷，kw。按煤炭工业小型矿井设计规范要求：主变负荷率不宜大于85%故选S-250/10/0.4/0.23变压器2台，供主平硐工业广场地面 设备用电2. 风井工业广场地面变压器风井工业广场地面变压器选型按下式计算:Snti > Ktp.PCOS ac0.75 511.50.943=428.2式中：Ktp 故障保证系数；P 刀一系统的有功功率计算负荷， 按煤炭工业小型矿井设计规范要求:

13、85%(KVAkwo主变负荷率不宜大于故选 KSy315/10/0.4/0.69 变压器 2 台,供风井广场主通风机和瓦斯抽放设备用电。iv.井下变压器井下设主变2台,分列运行Ktp.P 0.5SnT1 ACOS ac349.30.7(KVA=249.5式中：Ktp 需用系数；COS a.c 井下电气设备平均功率因数。按煤炭工业小矿井设计规范要求：主变负荷率不宜大于85%故选kS9-400/10/0.69变压器2台，供井下除局扇以外的设备用 电。局部通风机专用变压器，选 KBSG-100/10/0.69变压器2台。2. 架空进线校验及下井电缆选择a) 10kV电源线路压降校核i.电源线路安全载

14、流量及压降校核 全矿计算电流：1=777 -(、.3 X 10X 0.946)=47.4(A) LGJ-70线路允许载流量：环境温度 25C时为220A (查表)， 考虑环境温度40C时温度校正系数0.88，贝卩I x=220X 0.88=194AI x=194A>l=47.4A电源线路安全载流量符合要求。ii. 线路压降校核LGJ-50线路单位负荷矩时电压损失百分数：当COS =0.9以上时为0.765%/Mw.kw(查表)。按最远供电线路校核。则电源线路电压降为： U%=0.777X 3.5 X 0.765%=2.08%<5%由上可知电源线路安全载流量及电压降均符合要求。b)

15、下井干线电缆选择下面分别进行选型计算和压降校核。i.下井线路一局部通风机专用线路，供电距离约480m总负荷30kw,有功15kw。 由于干线电缆线路电压损失是主要矛盾， 所以干线电缆截面按电 压损失计算。660V系统允许电压损失为63V。计算 UZ值时选取线路最长，容 量最大的支线计算。向局扇供电的变压器为 KS9- 200/10/0.69型变 压器U=4%向局扇供电的电缆初选为MY-0.66-3 X 25+1X 10矿用铠装电缆该干线计算电流 Ij = 21/ ( 3 X 0.66 X 0.8 ) = 22.96A其许用载流量94A>22.96A压降计算：660V铠装3X 25mm电缆

16、cos巾=0.8时单位负荷矩时电压损失为 0.202 %，则压降损失 SU%=2采 0.48 X 0.202%=2.04%< 5%所选电缆符合要求ii. 下井线路二井下采掘负荷，供电距离 400m根据该配电点总负荷，设运输 巷配电点由一趟干线组成。绞车房配电点为一趟干线。由于干线电缆线路较长，负荷电流大，电压损失是主要矛盾，所 以干线电缆截面按电压损失计算。660V系统允许电压损失为 63V。向采面负荷供电的变压器选用 KS9-400/10/0.69型变压器Ud=4%向井下负荷供电的干线电缆选用 2趟MY3-0.66-3 X 95+1 X 35矿用聚氯乙烯电缆，采用两回路，一回 路供采面

17、负荷，另一回路供掘进负荷，本干线电缆具体支线应在实际 应用中合理布置。该干线计算电流 h = 349.3/ ( ：. 3 X 0.66 X 0.8 ) = 382 (A)其2趟电缆许用载流量452A>382A压降计算：660V聚氯乙烯95mm电缆cos巾=0.8时单位负荷矩时电压损失为 0.06 %，贝S压降损失，贝S单趟电缆(按负担一半负荷计算)的压降： SU%( 349.3 X 0.40 X 0.06%)- 2=4.33%< 5%该干线设置两趟线满足要求。3. 高低压开关柜的选择高压开关柜(10kV) 16面，其中GG-1A (F) -07 7面，GG2低压开关柜(380V)14面4. 安全供电a)电器设备继电保护1) 井下电动机、控制设备，具有短路、过负荷、接地和欠压释 放保护。井下配电点引出的馈电线上，装设短路、过负荷和漏电保护 装置。低压电动机的控制设备，应具备短路、过负荷、单相断线、漏 电闭锁保护装置及远程控制装置。2）井下配电网路均应装设过流、短路保护