采区供电设计.doc

1、 0 页1 页第一章 井田概况第一节 井田生产能力及服务年限一、矿井生产能力矿井年生产能力：120 万吨。矿井日生产能力：4000 吨。每年按 300 个工作日计算。二、矿井服务年限矿井服务年限为：79.1 年。储量备用系数为：1.5。第二节 井田开拓方式一、开拓方式皮带斜井多水平，水平集中大巷，采区石门，分组采区上、下山的开拓方式。二、水平划分设计两个水平上下山开拓，一水平标高设在-200 米，一水平上山开采-200 米以上煤量，下山开采-200 -350 米的煤量，二水平标高为-550 米，二水平上山开采-500 -350 米的煤量，下山开采-550 -700 米的煤量。三、井筒布置一水平

2、共设计三条井筒，即主皮带井，副斜井，在一采区上部布置一采区回风斜井。第三节 供电系统本矿的供电电源引自双鸭山矿业集团东部供电系统，电源电压为 60 千伏，采用环形供电。本矿 60 千伏侧为内桥形结线，6 千伏采用单母线分段，60 千伏，6 千伏二段母线均设避雷器，补偿电容器组装在 6 千伏的二段母线上，直流操作电源，使用专用变压器及电容器储能方式。全矿总设备电力负荷如下：1、计算有功容量：10945.04KW2、计算无功容量：8674.16 千瓦3、视在功率（自然）：13965.46KVA4、自然功率因数：0.785、补偿后无功容量：4354.16 千瓦6、补偿后视在功率：11779.32KV

3、A7、补偿电容器的容量：4320 千瓦8、补偿后功率因数：0.932 页第二章 井下中央变电所设计第一节 井下供电系统概述1、井下中央变电所由矿变电所引三根 MYJV22-6000150 电缆供电，二采区井下电源直接由井下风井主扇房配点所引出两根 MYJV22-600070 电缆，送至二采区变电所。2、井下中央变电所与井下架线电机车整流室采用联合布置，设在主付井井底车场与中央水泵房相连通，所内设有 BGP9L-/6AK 型高压真空开关柜 15 台，为了适应主排水远距离控制，其中 5 台向主排水泵供电，为了供给井底车场低压设备以及井筒，井底车场的照明用电，所内还设有 KBSG-180/6 型整流

4、变压器 1 台，低压配出彩用防爆馈电开关，为给井下架线电机车整流，所内设有 ZCA-80/0-360 型整流变压器 2 台，一采区变电所内设有 KBSG-100/6 型变压器 3 台，KSGB-630/6 型变压器 1 台，KBSG-320/6 型变压器 1 台，供采掘工作面用电，供电系统详见供电系统图。3、井下配电系统采用 6KV、1140V、660V 的电压等级，照明采用 127V 电压，二采区在-200设半固定式采区变电所一座，供给采区及部分掘进工作面和压风机等用电，所内选用 BGP9L-/6G 型 6 千伏高压防爆开关，一二采区内共设 5 台移动变电站，其中 KSGZY-315/6 型

5、 2 台，KSGZY-630/6 型 3 台，供给 3 个工作面，二采区变电所内设有 KBSG-100/6 型变压器 3 台，供掘进工作面用电，KSGB-200/6 型变压器 2 台，供压风机用电，KSGB-630/6 型变压器 2 台，供采煤工作面用电。4、采区电缆：由采区变电所送到移动变电站的高压电缆选用 VGSP-6000-335+116 型矿用监视屏蔽橡套电缆对采区内固定式设备的送电，选用 MY-0.66KVMYP-01.14KVMCP-1.14KV监视屏蔽电缆,660V 采掘及运输设备选用型 MY 橡套电缆，电钻及照明用电选用 3UZ-500 型橡套电缆。第二节 井下供电系统及总电力

6、负荷统计井下总电力负荷统计表计算负荷设备名称 需用系数 KX加权平均功率因数COSP：tg有功功率 kw无功功率kw视在功率kvA一采区变电所 0.49 0.71.022044.4 20852920.6二采区变电所 0.54 0.71.02 1320 13461885.7压风机变电所 0.66 0.71.02 390 398 557.13 页蓄电池电机车整流室 0.8 0.850.48 128 61 150.6井底车场低压负荷 0.7 0.71.02 54.8 56 78.3主排水泵正常负荷 0.89 0.890.512 1440 7831617.9主排水泵最大涌水量 0.89 0.890.5

7、12 1530 7371719.1总计 6907 5466 8808第三节 系统变压器的容量及台数确定1、整流变压器的容量 KVACOSPieKxB 47.12085.0故选整流变压器 ZCA-80/0-360 两台2、井底车场低压负荷变电器容量 iexB .7.0故选用 KSJ2-180/6 型变压器一台第四节 电源电缆敷设途径的选择一、确定路数根据煤矿安全规程第九章第一节第 419 条规定，对井下各水平中央变（配）电所的主排水泵房的供电线路，不得少于两回路，因此对此肜户采用回路供电此双电源来自地面变电所，甲乙丙母线。二、确定电缆的敷设路径1、钻空敷设由地面变电所配出，经 0.25km 的架

8、空线路，在-200 标高的地表部，钻约 200米的深孔进行敷设。2、沿井筒敷设：由地面配出，经 0.25km 的架空线经主井井筒敷设，长约 942m。以上经经济技术比较，决定采用后一种方案。第五节 高压网路短路电流的计算本矿入井电缆的最大三相短路容量为 Sd=60MVA短路点确定如供电系统图（中央至一采区）d,点短路时： AKUcPSdId 5490.916.03.63)(1 4 页AIdd47523)()(min式中： 井下最大短路的容量； 井下最大三相短路电流； d,点短路时的最SId)1( Id)2(min小两相短路电流；d,点短路时，电缆 L 的电抗： 08.1.0XL式中： 单位长度

9、的电抗，查教科书式 222系统总电抗： 74.08.49.5363LLXIdUpXzx所以 AKId 1.74.06.)3(2总 Admixd 25.)3(2)2( d3 点短路时： 074.9.08LX8174.x总 AKSdId 0.4.036)3( 总 Add 819.2)(3)(3d4 点短路时： 总3)(4UpId 074.8.001LX5 页84.01.074.81.Xx总各点短路电流一览表：短路点IA)3(maxA)2(axd1 5490 4754d2 4915 4256d3 4410 3819d4 4112 3560（二采区）d 点短路时： AKUpSI549.3603)( A

10、dd 754.2)()(d2 点短路时： 06.080LXx 72.06.49.53.3)(2IdUpAKxId 0.7.6)3(2 总 Add 43.)3(2)2(各点短路电流一览表：短路点IA)max(A)ax(d1 549 4756 页0 4d2 5050 4373第六节 高压电缆的选择选择原则：根据煤矿安全规程规定，井下使用的高压电缆应符合下列要求：（1）必须选用取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。（2）电缆实际敷设地点水平差，应与规定的电缆允许敷设水平差相适应。（3）电缆应有供保护接地用的足够截面的导体。（4）严禁采用铝包电缆。（5）非固定的高压电缆，必须采用符合 MT818 标准的

11、橡胶套软电缆。（6）由于移动变电站在工作过程中经常移动，且使用地点接近工作面，所以移动变电站的供电电缆，应采用监视型屏蔽橡胶电缆。一、中央变电所入井电缆的选择（一）入井段1、按经济电流密度选电缆截面年利用小时为 4000 小时，经济电流密度 Jec=2.25 高压电缆的最大长时负荷电流：Ica=302ASec=ICA/JEC=134.2mm2式中：Jec经济电流密度电工手册第五册表 10-3-22、长时允许负荷电流校验所选截面查电工手册第五册表 12-2-6 得 ZQD5-6KV-3150mm，截面的允许电流 Ir=330AIg=302A满足。3、按电压损失校验。高压电缆的允许电压损失为 5%

12、，电缆电压损失： COSDLIgIRCSU31V507.1485032式中：1000井筒长从地面变电所到井口为 L-120 的架空线，长为 250 米架空线电压损失：式中：P负荷有功功率 X0线路单位长度电抗Q负荷无功功率 r0线路单位长度电阻教材表 6-1 总电压损失4、按热稳定条件校验：合格22)3( 15089.54.37.0549/min mCtIdS 7 页式中：t:=tb+tg+tn+tf=0.5+0.1+0.04+0.05=0.7 秒c电缆的热稳系数，查电工手册表 10-3-3t:开关动作假想时间；tb继电保护装置动作时间；tg开关分闸固有时间；tn电弧持续时间；tf非周期分量时

13、间5、确定电缆长度因电缆有一定的柔性，因此电缆实际长度为：Ls=KL=1.051000=1050 米式中：L井筒长度；K增长系数 铠装取 1.05故井下中央变电所由矿变电所引三根 MYJV50-6KV-3150mm2-105m 高压铠装电缆供电中央变电所至一采区变电所段1、按经济电流密度选电缆截面：Ica=302A,Sec=134mm22、长时允许负荷电流校验所选截面：I=330AIg=302A，满足3、按电压损失校验此段电缆电压损失： COSDLIgIRCSU131V507.5.48032式中：100中央变电所至一采区变电所距离。总电压损失：U 总=U 地中+U 中央区=126+50+50=

14、226一采区变电所至工作面移动变电站段1、按经济电流密度选电缆截面ICA=71.84ASec=Ica/Jec=31.76mm22、按长时允许负荷电流校验所选截面：查教材表 6-16得 MYJV-6KV-335mm，截面的允许电流：Ir-135AIg=71.48A 满足3、按电压损失校验：Ur=60000.05=300V电缆电压损失： VDSCOIgL 92.47.035.480.713/1Ur 式中：800采区变电所至移动变电站长总电压损失：U 总=126+50+50+44.92=270.92V入井段1、继电流密度选择Ica=119ASec=Ica/Jec=53mm2式中：Si二采区井下总负荷

15、的一半，Jj=2.252、许负荷电流校验所选截面，查电工手册第五分册 12-2-6 得 MYJV-6KV-370mm2 截面的允许电流 IY=200AIg=119A 满足3、按电压损失校验高压电缆的允许电压损失为 5%，Ur=60000.05=300V电缆电压损失总电压损失：U 总=U 地+U1=126+29.7=155.7V二采区变电所至工作面移动变电站段：1、按经济电流密度选择Ica=77.5ASec=Ica/Jec=34mm22、长时允许负荷电流校验所选截面：查教材表 6-16 得 MYJV-6-335mm 截面的允许电9 页流 Ir=135AIg=77.5 满足3、按电压损失校验：Ur=60000.05=300V电缆电压损失 VDSCOIgL 06.427.35.487605.3/Ur 式中：760变电所至移动变电站长总电压损失：U 总=U 地+U 入井+U1=126+29.7+42.06=197.7V302A 符合要求