煤矿企业地面35／6kV变电所设计

1、煤矿企业地面 356kV变电所设计 此处添加标题 某年产某年产9090万吨原煤的煤矿，其供电设计所需的基本原始数据如下：万吨原煤的煤矿，其供电设计所需的基本原始数据如下： 矿年产量矿年产量：9090万吨；服务年限万吨；服务年限：7575年；矿井沼气等级：煤与沼气突出矿井；年；矿井沼气等级：煤与沼气突出矿井； 立井深度：立井深度：0.36 km 0.36 km ；冻土厚度：；冻土厚度：0.35 m 0.35 m ；矿井地面土质：一般黑土；矿井地面土质：一般黑土； 两回两回35kV35kV架空电源线路长度：架空电源线路长度：L L1 1L L2 26.5km 6.5km ； 两回两回35kV35k

2、V电源上级出线断路器过流保护动作时间：电源上级出线断路器过流保护动作时间：t t1 1t t2 22.5s 2.5s ； 本所本所35kV35kV电源母线上最大运行方式下的系统电抗：电源母线上最大运行方式下的系统电抗：X Xs s. .min min 0.12 0.12 （S Sd d00MVA00MVA）；）； 本所本所35kV35kV电源母线上最小运行方式下的系统电抗：电源母线上最小运行方式下的系统电抗：X Xs.max s.max 0.22 0.22 （S Sd d 1 100MVA00MVA）；）； 井下井下6kV6kV母线上允许短路容量：母线上允许短路容量：S Sal al 100M

3、VA100MVA； 电费收取办法：两部电价制，固定部分按最高负荷收费；电费收取办法：两部电价制，固定部分按最高负荷收费； 本所本所35kV35kV母线上补偿后平均功率因数要求值：母线上补偿后平均功率因数要求值：coscos35.a 35.a 0.90.9； 地区日最高气温：地区日最高气温： m m4444 ； 最热月室外最高气温月平均值：最热月室外最高气温月平均值：m. o m. o 4242 ； 最热月室内最高气温月平均值：最热月室内最高气温月平均值：m. i m. i 3232 ； 最热月土壤最高气温月平均值：最热月土壤最高气温月平均值：m. s m. s 2727 。 设设 备备 名名

4、称称 负负 荷荷 等等 级级 电压电压 V V 线线 路路 类类 型型 电电 机机 类类 型型 单机单机 容量容量 kWkW 安装安装 台数台数 工作工作 台数台数 工工 作作 设设 备备 总容量总容量 kWkW 需用需用 系数系数 K Kd d 功率功率 因数因数 coscos 离离35kV 变电所变电所 的距离的距离 kmkm 1 12 23 34 45 56 67 78 89 910101111 1 1 主机提升主机提升2 260006000C CY Y100010001/11/1100010000.950.950.850.85 0.280.28 2 2 副井提升副井提升1 160006

5、000C CY Y6306301/11/16306300.940.940.840.84 0.200.20 3 3 扇风机扇风机11 160006000k kT T8008002/12/18008000.880.88-0.91-0.911.51.5 4 4 扇风机扇风机21 160006000k kT T8008002/12/18008000.880.88-0.91-0.911.51.5 5 5 压风机压风机1 160006000C CT T2502504/24/25005000.90.9-0.89-0.890.360.36 6 6 地面低压地面低压1 1380380C C8708700.720

6、.720.780.78 0.050.05 7 7 机修厂机修厂3 3380380C C7507500.60.60.70.7 0.200.20 8 8 洗煤厂洗煤厂2 2380380K K9209200.750.750.780.78 0.460.46 9 9工人村工人村3 3380380K K4804800.760.760.850.85 2.02.0 1010支农支农3 3380380K K3603600.750.750.850.85 2.72.7 1111主排水泵主排水泵1 160006000C CX X5005005/35/3150015000.880.880.860.86 0.650.65

7、 1212井下低压井下低压2 2660660C CX X237823780.70.70.760.76 设计步骤 1 2 3 4 5 6 7 . 设备名称设备名称电压电压工作设工作设 备总容备总容 量量 需用需用 系数系数 功率功率 因数因数 有功有功无功无功视在视在备注备注 主机提升主机提升6100010000.950.950.850.859505891118 副井提升副井提升6 66306300.940.940.840.84592385706 扇风机扇风机16 68008000.880.88-0.91-0.91704 -162722cos超前超前 扇风机扇风机268008000.880.88

8、-0.91-0.91704-162722cos超前超前 压风机压风机65005000.90.9-0.89-0.89450-115465cos超前超前 地面低压地面低压0.380.388708700.720.720.780.78626501802一级负荷一级负荷 两台两台S9-800 机修厂机修厂0.380.387507500.60.60.70.7450459643三级负荷三级负荷S9-800 洗煤厂洗煤厂0.380.389209200.750.750.780.78690552884二级负荷二级负荷 两台两台S9-800 工人村工人村0.380.384804800.760.760.850.853

9、65226429三级负荷三级负荷S9-500 支农支农0.380.383603600.750.750.850.85270167317三级负荷三级负荷S9-400 主排水泵主排水泵6 6250025000.880.880.860.86212514752587 井下低压井下低压0.660.66237823780.70.70.760.761665 1442 2203 二级负荷二级负荷只做地面部分只做地面部分 合计合计9591535710986 1-1. 计算各组负荷计算各组负荷1-2 低压变压器选择与损耗计算低压变压器选择与损耗计算 1-3 初选主变压器初选主变压器 Pca.6=Ksi(Pca+PT

10、)=0.85(9591+61)=8204 kW Qca.6=Ksi(Qca+QT)=0.85(5357+280)=4792 kvar kVA 补偿前功率因数补偿前功率因数 cos6=Pca.6Sca.6=82049501=0.8635 根据矿井一、二级负荷占的比重大，可初选两台主变根据矿井一、二级负荷占的比重大，可初选两台主变 压器，压器，SF7-10000，356.3kV. 2222 ca 6ca 6ca 6 820447929501SPQ 1-4 功率因数补偿与电容器柜选择功率因数补偿与电容器柜选择 1无补偿时主变压器的损耗计算无补偿时主变压器的损耗计算 无功损耗与负荷率的平方成正比，故出

11、现变压器最大功率损耗 的运行方式应为一台使用，一台因故停运 . 235kV侧补偿前的负荷与功率因数侧补偿前的负荷与功率因数 3计算选择电容器柜与实际补偿容量计算选择电容器柜与实际补偿容量 4补偿后补偿后6kV侧的计算负荷与功率因数侧的计算负荷与功率因数 5补偿后主变压器最大损耗计算补偿后主变压器最大损耗计算 (=Sca.6SN.T ) 6补偿后补偿后35kV侧的计算负荷与功率因数校验侧的计算负荷与功率因数校验 22 )( lo cs cacaca K Q QPS 1-5 主变压器校验主变压器校验 1-6 拟定绘制一次接线图拟定绘制一次接线图 电源进线回路、电源进线回路、35kV和和6kV接线方

12、式接线方式 各各6kV负荷的分配负荷的分配 下井电缆回数确定下井电缆回数确定 求井下总负荷 及计算电流 Ica= 445 A 根据井下开关的额定电流最大为400A，而煤矿安全规程规 定：下 井电缆至少两回，当一回因故停止供电时，其它电缆应能满足井下 全部 负荷的供电。所以，本题至少应选用3回，考虑到负荷分配和运行 的灵活 (1)性，最后确定4回下井电缆，两两并联后分列运行。 2 拟定供电系统图拟定供电系统图 3-1 选取短路计算点并绘制等效计算图选取短路计算点并绘制等效计算图 3-2 选择计算各基准值选择计算各基准值 选基准容量Sd100MVA， 基准电压Ud137kV，Ud26.3kV，Ud

13、30.4kV 则可求得各级基准电流 3-3 计算各元件的标么电抗计算各元件的标么电抗 （电源、变压器 、线路） 序号序号设备名称设备名称电压（电压（kV）距距6kV母线距离母线距离(km) 线路类型线路类型 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 主井提升主井提升 副井提升副井提升 扇风机扇风机1 扇风机扇风机2 压风机压风机 地面低压地面低压 机修厂机修厂 洗煤厂洗煤厂 工人村工人村 支农支农 井下井下6kV母线母线 6 6 6 6 6 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 6 0.28 0.2 1.5 1.5 0.36 0.05 0.2 0.46 2 2.7 0.65 C C

14、 K K C C C K K K C 3-4 计算各短路点的短路参数计算各短路点的短路参数 最大运行方式下的三相短路电流 最小运行方式下的两相短路电流 注：（1） 点短路电流计算（折算到6kV侧） I(3)21. mI*21.mId20.14949.16461.37 kA 21 K （2）井下母线短路容量计算（K7点） 判断是否需要在地面加装限流电抗器 井下6kV母线上允许短路容量100MVA 4 电气设备选择 （略） 5 线路选择线路选择 5-1 35kV电源架空线路选择 按经济电流密度初选导线截面，按长时允许负荷电流、 允许电压损失、机械强度校验。 当一路故障时，另一路必须能保证全矿的供电

15、，故最大长 时负荷电流和正常工作电压损失均按一路供电考虑，但在计 算导线经济截面时，可按每路最多承担0.650.75左右的总 负荷电流考虑。 N ca calo U S II 3 35. ec ca ec J I S 65. 0 5-2 主、副井提升机主、副井提升机6kV电缆线路选择电缆线路选择 ca 1ca 2 ca N 1118706 175.5 336 SS I U n ii i 1 1 2 cN 111828070628080 =28 120628.8 PL U S U （两路单独供电分别计算 ） 热稳定校验：取线路首端的最大三相 短路电流（即6kV母线） 5-3 6kV下井电缆选择下井电缆选择 1.在确定每回电缆中的负荷电流时，应该是在确定每回电缆中的负荷电流时，应该是0.75Ica的一半（的一半（0.75为井下负为井下负 荷分配系数）荷分配系数） ca 1ca 11 0.750.75445167 22 II 2按长时允许负荷电流校验按长时允许负荷电流校验 从从6kV母线到井口这一段母线到井口这