煤矿供配电系统毕业论文

1、、八前言目前，电力已经被广泛应用于社会的各个领域。随着电力在国民经济和人们日 常生活中的作用越来越重要，电力的安全、经济输送成了人们研究的一个重要课题。 在我国，由于历史诸方面的原因，目前越来越多的出现某地某个电力系统面临着因用 电负荷的快速大量增加而不能安全经济运行的局面。对存在类似这样的问题的供电系 统进行合理的技术改造成了许多电力部门亟需解决的问题。本人不揣浅陋，在邹老师 的指导下，通过对这一问题的研究，完成了本毕业设计。本毕业设计针对义（马）煤（业）集团新安煤矿供电系统存在的问题，提供了 两种可供选择的技术改造方案，并对两种方案分别进行阐述和简单的对比。然后主要 针对第二种方案展开技术

2、论证。通过大量的相关技术参数的计算，内容翔实的方法论 证和校验，可以证明第二种方案从技术上讲是完全可行的，它又能从根本上解决现有 供电系统存在的问题。通过上述论述和与第一种方案的综合比较，作者主要突出第二 种方案技术上的优势。作者的本意就是向煤矿方面推荐作者着重论述的第二种方案， 希望煤矿方面能够从长远规划出发，采用第二种方案。限于作者的水平十分有限，再加上时间仓促，本毕业设计种难免出现不严密之 处或这样那样的错误，恳请各位老师批评指正。1 概述要搞好这个设计题目，必须首先对供电系统中的某些知识有一个总体的了解，现 简单介绍如下。1.1 煤矿安全规程中的有关规定第 441 条 矿井应有两回路电

3、源线路，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。年产 60000t 以下的矿井采用单回路供电时，必须有备用电 源；备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。 正常情况下，矿井电源应采用分裂运行方式，一回路运行时另一回路必须带电备 用，以保证供电的连续性。10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。矿井电源线路上严禁装设负荷定容量。第 442 条 对井下各水平中央变（配）电所主排水泵房和下山开采的采区排水泵房 供电的线路，不得少于两回路。当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部负荷。主要通风机、提升人员的上井绞车、抽放瓦

4、斯泵等主要设备，应各有两回路直接 由变（配）电所馈出的供电线路；受条件限制时，其中的一回路可引自上述同种设备 房的配电装置。本条上述供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷。 本条上述设备的控制回路和辅助设备必须有与主要设备同等可能的备用电源。1.2 供电系统的要求1.2.1 一般用户对供电的要求保证供电安全可靠： 安全是指不发生人身触电事故和因电气故障而引起的爆炸、火灾等重大灾害事故。 尤其是在一些高粉尘、高湿、有易爆、有害气体的特殊环境中，为确保供电安全，必 须采取防触电、防爆、防潮、抗腐蚀等一系列技术措施，正确选用电气设备、拟定供 电方案，并设置继电保护，使之不易发生电

5、气事故，一旦发生，也能迅速切断电源， 防止事故的扩大并避免人员的伤亡。供电的可靠性是指供电系统不间断供电的可能程度。为了保证供电系统的可靠性， 必须保证系统中各电气设备、线路的可靠运行，为此应经常对设备、线路进行监视、 维护，定期进行实验和检修，使之处于完好的运行状态。此外，对一、二级负荷采用 两独立电源或双回路供电，则是最重要的设计措施之一。保证供电电能质量： 对于用户，良好的电能质量是指电压偏移不超过额定电压的 5%。频率偏移不超 过土 0.20.5Hz，正弦交流的波形畸变极限值在 野 5%的允许范围之内。在电能的 质量指标中，除频率一项用户不能控外，其余两项指标都可以在供电部门和用户的共

6、 同努力下，采用各种技术措施加以改善并达到允许范围之内。保证供电系统的经济性： 该项要求供电系统的一次投资要少，运行费用要低。在满足前两项要求的前题下，尽可能节约电能和减少有色金属的消耗总之，要在保证安全可靠的前题下，使用户得到具有良好质量的电能，并且在保 证技术经济合理的同时，使供电系统结构简单、操作灵活、便于安装和维护。1.2.2 矿区供电的一规定 矿区总体供电应根据煤炭系统电力负荷的分布和发展情况，结合地区电力规划， 照顾当地农用和其他需要，合理确定供电电源、电压等级、供电系统和建设顺序。供 电系统应有利于分期建设，不建或少建临时工程。供电系统采用 6、35 千伏及以上电压，当两种电压的

7、技术经济比较相差不多时， 宜采用较高电压方案。在 10 千伏系统已经形成的矿区，经技术经济比较，宜可采用 10千伏供电。矿区电源一般取自电力系统，确有技术经济根据时，可建自备电场。 每一矿井应有两回电源线路，当任一回发生故障停止供电时，另一回应能担负矿 井全部负荷。矿井的两回电源线路上，都不得分接任何负荷；特殊情况，经省（区） 煤炭局批准，其中一回可不在此限。由两回及以上线路供电时，其中一回停止运行，其余线路对矿井、露天应保证全 部负荷，对其他用电单位应保证其全部负荷的 75%。矿区或大型矿井变电所的数量、容量和所址位置的选择，除应接近负荷中心，便 于进出线、有发展余地、不占或少占用农田、地形

8、地质条件适宜尽量不压资源；运输、 通讯、给水、采暖方便等条件外；尚应考虑分期建设、投资效果与矿区总体供电系统 一起经方案比较后确定。矿区和主要企业送电线路的导线均应按经济电流密度选择，按允许电压损失及允 许载流量的条件验算。矿区变电所主变压气一般选用两台。当一台停止运行时，尚应保证安全和原煤碳 生产用电负荷，且不小于全部负荷的 75%。对于经过审定的矿区逐年用电负荷发展计划，矿区供电系统分期建设规模等各项 原则方案，必须与当地电力部门密切联系，共同协商，并进量取得协商纪要或书面协 议。1.3 架空导线截面的选择校验 架空导线截面的选择对电网的技术、经济性能影响很大，在选择导线截面时，既 要保证

9、工矿企业供电的安全与可靠，又要充分利用导线的负荷能力。因此，只有综合 考虑技术、经济效益，才能选出合理的导线截面。1.3.1 高压架空线路截面选择计算131.1按长时允许电流选择导线截面电流通过导线将使导线发热，从而使其温度升高。当通过电流超过其允许电流时， 将使导线过热，严重时将烧毁导线，或引起火灾和其他事故。为了保证架空线路安全 可靠地运行，导线温度应限制在一定的允许范围。为此，通过导线的电流必须受到限 制，保证导线的温度不超出允许范围。选择导线截面应使线路长时最大工作电流I（包括故障情况）不大于导线的长时允许电流lac,即lac Ica+25 C作为标准，当周围空气温裸导体的长时允许电流

10、如表1-1所示表1 1裸导体的长时允许电流（环境温度为25C，导线最高允许温度 70C）铜 线铝 线钢芯铝线导线长时允许电流A导线长时允许电流A导线室外长型号室内室外型号室内室外型号时允许 电流ATJ-45025LJ-1610580LGJ-16105TJ-67035LJ-25135110LGJ-25135TJ-109560LJ-35170135LG丄35170TJ-16130100LJ-50215170LGJ-50220TJ-25180140LJ-70265215LGJ-70275TJ-35220175LJ-95325260LG丄95335TJ-50270220LJ-120375310LGJ-

11、120380TJ-70340280LJ-150440370LG丄150445TJ-95415340LJ-185500425LGJ-185515TJ-120485405LJ-240610-LGJ-240610TJ-150570480-LGJ-300700TJ-180645550-LG丄400800TJ-240770650周围环境温度均取一般决定导线允许载流量时，* 1吟 m o iacK度不是+25E，而是B o时，导线的长时允许电流应按下式修正:（1 1）式中I al 环境温度为B 0时的长时允许电流，A；I ac环境温度为B 0时的长时允许电流，A； 0 实际环境温度，C；9 o标准环境温度

12、，C；9 m导线最高允许温度，C；K称为电流修正系数。现在我们根据上述理论计算本设计中所可能涉及到的几种截面的导线在常村煤矿的实地环境中的安全载流量。70mm勺架空线安全载流量的计算:对导线截面为70 40226A对导线截面为lai 27570 2595mm勺架空线安全载流量的计算:对导线截面为:70 40I ai 335 274A.70 25185mm勺架空线安全载流量的计算:lal 515 J0 45 422A对导线截面为240mm勺架空线安全载流量的计算:7040500Alai 610 70 25对导线截面为300mm勺架空线安全载流量的计算:7040I al 700 574A 70 2

13、51.4有关电压损失的规定与计算公式电流通过导线时，除产生电能损耗外，由于线路上有电阻和电抗，还产生电压损 失等，影响电压质量。当电压损失超过一定的范围后，将使用电设备端子上的电压过 低，严重地影响用电设备的正常运行。所以，要保证设备的正常运行，必须根据线路 的允许电压损失来选择导线截面。设一导线的电阻为 R,电抗为X,当电流通过导线时, 路的电压损失是指线路始、末两端电压的有效值之差，以U=U1-U2使线路两端电压不等。线U表示，贝U(1-2)如以百分数表示U% jUn(1 - 3)式中 UN额定电压，V。为了保证供电质量，对各类电网规定了最大允许电压损失，见表1-2表1 2电力网允许电压损

14、失百分数电网种类及运行状态A Ukc%备注1.室内低压配电线路1 2.52.室外低压配电线路3.5 51、2两项总3.工厂内部供给照明与动力的低压线35和不大于6%路4.正常运行的高压配电线路365.故障运行的高压配电线路6124、6两项之6.正常运行的高压配电线路58和不大于10%7.故障运行的高压配电线路10 12故障运行：例如双回路供电中，有一回路因故障停运，只剩另一回路运行时的情况。在选择导线截面时，要求实际电压损失4U%不超过允许电压损失AUac%，即AU%AU ac%终端负荷电压损失计算三相对称系统的线电压损失AU为(1 - 4)U 31 （Rcos X sin式中I负荷电流，A;

15、线路每相电阻，Q;X线路每相电抗，Q;负荷的功率因数角。用功率表示时U理空丄(ProUn U JQxo)(1 - 5)式中 P负荷的有功功率，KW表1-3线路供电容量与距离电压架空线电缆容量（MW距离（km）容量（MW距离（km）6 kvV 2.0510V 3.0v 810 kvv 3.0815V 5.0v 1035 kvv 1020 702 现有高压供电系统存在的问题义马煤业（集团）新安煤矿是具有两个综合机械化采煤工作面，现年产 200 万吨原煤 的大型国有企业，是从原设计 30 万吨/年逐步增容改造为 60 万吨/年、 90万吨/年以至于 现在的200万吨/年。目前，运行中的高压供电系统是

16、根据 1988年的生产规模（90万吨 / 年）设计改造并建成使用的。15 年来，随着矿井开采的延伸，产量的增大，大型千伏级综采工作面的投入，全矿总 装机容量已从当时的1.25万kW增加至目前的2.3万kW增幅近一倍，实际上年产量也增 加了一倍，致使实际电力负荷亦增加了近一倍，而全矿高压供电系统除一些局部换导线的 改造外，在整体上并无大的根本性的增容举措。目前新安矿高压供电系统的突出问题是：供电容量严重不足，造成停、限电安全隐患；线路电压损失超标，大容量电动机起动困难； 线路电能损耗过大，6kV损耗电费近99万元。据集团供电公司、新安矿介绍，据实地勘察朝阳变电站的运行情况和运行记录，目前 已造成

17、朝阳变电站两台 35kV， 6300kVA 主变压器满负荷并联运行、主干下井电缆超负荷运 行、井下综采工作面 2X 400kW 500kW电动机起动困难等不利局面。系统基本丧失备用电 源容量，供电可靠性下降，已造成多次限电操作，随时有因故障而造成大面积停电的危险， 整个供电状况己不能满足煤矿安全规程第441、442 条的规定，严重影响矿井生产并产生安全隐患。新安矿现有 35/6.3kV 供电系统简化图如图 1-1 所示。变上泵洪防方 051M040 10P -方 004 -所；TC0他其3 04 002 -面作工口歹 站电变央中 图统系电供压高有矿安新1 图OQ3A OOC3CT7 , 一电源

18、来自新2.1 35/6.3kV朝阳变电站主变容量严重不足朝阳变电站目前装设Ti, T2两台SJLi-6300/35型电力变压器，按煤炭工业矿井设计 规范第16.1.8条的要求，其中一台主变压器应能满足全矿保安负荷与生产负荷的要求， 以备一台故障或检修时，保证矿井的安全与生产负荷用电。目前情况是，两台变压器并联运行，当达半小时以上最大负荷时，两台变压器的二次 侧电流均为570A,合计为1140A基本上为满负荷运行，据实地勘察及变电站值班人员介 绍，有时实际负荷电流还突破 1200A为保证主变压器安全运行，经常对一些地面负荷采 取拉闸限电措施，在此运行状况下，一旦出现一台变压器故障停运，矿井的安全

19、与生产将 没有保证。2.2 三回 6kV 架空线截面不足，电压损失大朝阳站引出四回架空线 L21、L22、L23 到中央变电站，按煤矿安全规程第 441 条规 定任一回路应能承担中央变电站的全部负荷，据有关资料，新安矿地区年绝对最高气温为 42C，两回导线的经42C温度修正后的安全载流量分别为 422A和500A,引起线路电压损 失严重超标（单回运行按560A计算已达7.9 %），导线发热，井下大容量电动机起动困难， 运行时温升过高等诸多问题。现临时采用全线两回并联运行的方法维持供电，又会产生保护动作值不易确定，保护 不可靠的隐患，因而需要更换截面更大的导线。从长远看，矿井负荷还会逐年增加，很

20、快 就会突破单回6kV架空线路的输电能力极限（15MW km），因此，目前这种3.54.5km的 6kV 架空线输电是不符合高压深入负荷中心的供电技术原则的，用电负荷再有增加，就没 有再发展的余地。2.3 L 41、L42 两回路电缆线路电压损失过大L41、L42两回路电缆型号为 UGSP-310%由此可见，一回路供电已根本不可能，即使并联运行也满足不了国家对煤矿供电的要求。2.8现有供电系统架空线电能损耗及损耗电费计算(COS.9,Tmax6000小时，4500小时，电表电费j=0.51元/ 度）2.8.1 35kV电源线路一回使用一回备用导线 LGJ-185, 3.5km, LGJ-70,

21、 7.5km，电流 205A,(二次 6kV 电流 1140A)导线电阻：R 0.163 3.5 0.432 7.53.8105有功损耗：2323P 3IgR 10 kW 3 205 3.8105 10480.4kW年损耗电费：APj480.4 4500 0.51216.2 0.51 110.25万 元2.8.2新安矿6kV I与回架空线分裂运行2.8.2.1 L 21（新I线）lg=330A,导线 LGJ-185,长 4.5km。导线电阻：R210.163 4.50.7335有功损耗：P21 312 R21 10 3kW 3 3302 0.7335 10 3 239.63445kW年损耗电费

22、:A21P21j239.63445 4500 0.51107.84 0.51 55万元2.8.2.2 L 22与L23并联运行（U与川回架空线）导线LGJ-240与LGJ-185并联,几何均距 1.25m,电流 700A cos9sin 436 ,两导线的线路长均为3.5km1-22电阻:R220.1633.50.5705L22 电抗：X22.3273.51.1445并联运行后等效电阻，电抗0.455 0.5705 门“一0.25310.455 0.5705R2X21.1164 1.14450.56511.11641.1445有功损耗:2P22 =3 1 g R2 X 10 3 kW=323X

23、 700 X 0.2531 X 10=372.1 kW年损耗电费：A22= p22 j =372.1 X 4500 X 0.51=85.4X 0.51=43.554 万元常村矿三回路6kV架空线年损耗电能E 107.84 85.4 193.24万 度常村矿三回路6kV架空线年损耗电费A 55 43.55498.554万元2.8.2.3 全年35kV、6kV架空线总损耗电能216.2+193.24=409.44万度2.8.2.4 全年35kV、6kV架空线总损耗电费110.25+98.554=208.8 万元2.9原系统最大功率电动机起动电压计算以前有关书及手册中的算法未考虑千伏级大容量电动机的

24、起动电流折算到6千伏侧使6千伏线路压降增加而影响电机端电压的情况，故常有起动电压损失校验合格而电动机仍 起动困难的问题发生，就像该矿一样，若按以前的计算方法，起动电压损失仅为18.64 %,现场中电机就起动不起来。因此在实际工作中应计入6千伏侧因电动机起动而引起电压损失增加的影响。当然，在 6千伏供电线路较短时，不考虑其电压损失工程上是可以接受的,因为其上的电压损失很小，可以忽略。然而当线路较长时，其上的电压损失就不得不考虑 由资料可知，最大功率的电动机为 2X 400kW为运输机。由以前的计算可得：1_22-、1_23的并联阻抗 乙为乙=0.2531+0.5651j_41的阻抗乙为Z2=1.

25、236+0.24j运输机的额定工作电流I N由下式得:P、3u N cos n2 400 103.3 1140 0.8 0.98=517AP运输机的额定功率U n额定电压cos额定功率因数n额定效率折算到咼压侧为：按半小时最大实际负荷进行校验2X 400kw运输机起动前：流过Z1的电流为I1=700-103=597A流过 乙的电流为I3=150-103=47A则对应线路上电压损失分别为:cos =0.9 sin =0.0.436 11 =引3丨1 ( R cos +X sin )=3 X 597X( 0.2531 X 0.9+0.5651 X 0.436) =490.31V Lb= 3 12

26、(R cos +X sin )=3 X 47X( 1.236 X 0.75+0.24 X 0.6614)=88.39V所以至2107工作面的移动变电站时总的电压损失为: L=A + L2 =490.31+88.39 =578.7V所以运输机刚起动时变电站二次侧实际电压 L2为:1200U2=U-A U= (6300-578.7 ) X 6000 =1144.26V1144.26U 2尸相电压为：3=660.64VKSGZY型移动变电站，用于把从煤矿井下采区变电所引来的6KV高压，变为1.2kV或0.69kV电压，向采煤工作面电气设备供电。移动变电站具有隔爆结构，使用于有瓦斯、煤 尘爆炸危险的矿

27、井。其型号含义为：K,矿用隔爆；S,三相；G干式；Z,组合；丫，移动。移动变电站由一台FB-6型隔爆负荷开关、一台KSGB型隔爆干式变压器和一台DZKD型 隔爆低压馈电开关组成。高压负荷开关箱包括高压电缆连接器。三部分之间用法蓝隔爆面 和紧固螺栓连成整体，该整体靠变压器拖撬下面的有边滚轮在轨道上随采煤工作面的推进 前移，移动变电站的主 要技术数据见下表2-1。由表2-1KSGZY-1600/6参数可得:I 2N 二次侧额定电流I为=769.8ARt相电阻Rr为=0.0045Zr阻抗Zr为=0.054由Zr电抗Xr为XrSN3Un31600 103 1200800023 769.8Q6%U2n6

28、% 12003I2n. 3 769.8Q R；x；得.054 O.0045 =0.0538 Q运输机回路中流过其它负载的电流(低压侧)I /为6000150 -120015060001200=233A因为Sn 3U 2N i =P/ cos 所以 P /= 3U2N 1 cos (cos =0.75)=3 X 1200X 233X 0.75=363.2kW型号额定 容量 kVA额定电压kV高压侧分接头电压kV损耗W阻 抗 电 压 %空 载 电 流%连接 组别高压低压疋-4%-8%空载短路KSGZY-315/63156-2 x4%6 5%1.20.6965.765.521700230046.5Y

29、, 乂Y, duKSGZY-500/65006-2 x4%6 5%1.20.6965.765.522300360046Y, y。Y, duKSGZY-630/66306-2 x4%6 5%1.265.765.522800410046Y, y0KSGZY-800/68006 5%1.2230050005.51Y, y。KSGZY-1000/610006 5%1.22700550061Y, y0KSGZY-1600/616006 5%1.2400080006.51Y, 乂采用等值阻抗计算法，可以较正确计算出机组电动机的起动电流和起动时电动机的端 电压。图2-1根据工程经验取运输机的电动机额定起动电

30、流为正常工作时的5.5倍，即:Isti=5.5I n =5.5 X 517=2843.5A起动时的功率因数 cosst=0.35机组起动电流计算等值阻抗图如下2-2 :ZpZ Ms-t图2-2ZMST3 2843.5 =0.2315 Q则起动时每相阻抗Zmst为Un 31 STN1140Rmst=ZmsCOS st =0.2315 X 0.35=0.081 QXMsT=ZMssin st=0.2315 X 0.937=0.2169 Q运输机400m电缆电阻可由下式所得：Rl20- 1( t 20)A(2-1)20电缆线芯在+20C时的电阻率,对铜芯电缆20 =0.0189 Qmri/m铝芯电缆

31、 20 = 0.031 Qmri/mL 电缆的实际长度(m) A 电缆线芯的截面(mm)温度系数，取0.004 t电缆线芯的允许工作温度C所以400Rl 0.01891 0.004 (80 20)240=0.03906 Q电缆电抗Xl为Xl=0.4 X 0.06=0.024 Q因为运输机是两台电动机带动，因此每台电动机有一根专用电缆，所以两根电缆的并 联阻抗为：Z240 1(0.03906 j0.024)2=0.0195+j0.012=|0.0229|Q其余负荷的等值阻抗ZP为Zpcos p=o.75U n cos pp 103 (2-2)平均效率取为0.98212000.75 0.98336

32、3.2 10所以R=2.914 X 0.75=2.186 QXp=2.914 X 0.661 =1.926 QgPRpZP2.18622.914=0.2574 1/ QbpXpZp1.92622.914 =0.2268 1/ Q乙40与ZMST串联后的等值组抗 乙为Z1 = ( Rmo+R/ist) +j (X240+XMST) = (0.0195+0.081 ) +j=0.1005+j0.2288(0.012+0.2169 )等值电导与电纳分别为g1R1Z12b1X1Z12=|0.2499| Q0.10050.24992=1.60931/ Q0.22880.24992=3.66371/ QZ

33、1再与Zp并联后得:g2=g1+g2=1.6093+0.2574 =1.86671/ Qb2=b+b2=3.6637+0.2268=3.8905 1/ QY2. g； b；1.86672 3.89052Z2=4.3152 1/ Q1 1丫24.315 =0.2317 Qg所以由公式2Z的反用得R和X2为R=gZ2 =1.8667 X 0.23172=0.1002 Q2X=b2Z2 =3.8925 X 0.23172=0.209 Q则总总阻抗Z为=2.914 Q=Zt+Z2= (0.0045+0.1002 ) +j (0.0538+0.209 )=0.1047+j0.2628=|0.28291机

34、组起动时通过变压器的电流可按下式计算:U2(R)2( X)21 ST(2-3)U2移动变电站二次侧空载相电压R起动回路中各环节有效电阻和X 起动回路中各环节有效电抗和677.771st . 0.104720.26282=2395.79V通过电动机的电流Imst为2.9142.914 0.24992395.79I_|MSTSTZPZ1 =2206.56A则电流通过Z240时的压降厶U240为( 取cos=0.75) 140=、3 I mst (R cos +X sin )=3 X 2206.56 X( 0.01950 X 0.75 +0.012 X 0.661 )=86.23V通过电动机的电流折

35、算到高压侧I g为1200I g=2206.56 X 6000 =441.31A此时流经线路L22、L23、L41时的电流4、I2分别为 丨1 =1计1 g=597+441.3仁 1038.3AI2=I2+ I g=47+441.31=488.31A在这些线路上的电压损失U1、 U2分别为cos =0.9 sin =0.436U1 = 、3 11 ( r cos +X sin )=3 X 1038.3 X( 0.2531 X 0.9+0.5651 X 0.436 )=852.7Vcos =0.75 sin =0.6614U2 =3 丨2 (r cos +X sin )3 X 488.31 X(

36、 1.236 X 0.75+0.24 X 0.6614)=918.29V6KV咼压侧线路上的总电压损失U = U1 + U 2 =852.7+918.29=1771V所以移动变电站高压侧实际电压Uyg为U yg=6300-1771=4529V折算到低压侧为1200Uyd 4529 -6000 =905.8V变压器的电压损失Ut为U t =3 Ist ( r cos +X sin )=3 X 2395.79 X( 0.0045 X 0.75+0.0538 X 0.6614)=161.66V实际电动机起动时的电压U sj为U sj =U yd - lb40- U T =905.8-86.23-16

37、1.66=658V电压损失百分数为U%1140 6581140100%=42.3%大于规定的允许值 30%即线路电压损失过大，因此导致 2X400kW 500kW电动机起 动困难等诸多问题。以上计算数据充分表明，新安煤矿现有高压供电系统的确存在严重的亟需解决的技术 问题，进行高压配电线路改造势在必行3 两种技术改造方案3.1方案A:朝阳站2X 16000kVA变压器方案方案 A 要点简述：朝阳站两回35kV电源由70 mm改为95 mni钢芯铝绞线，一回使用、一回备用， 站内35kV侧扩展为全桥结线，更换设置两台有载调压35/6.3kV，16000kVA主变压器，一台使用、一台备用，6kV侧采

38、用单母线分段结线。朝阳站引出六回300mA高压架空线到常村矿，其中三回 4.5km至一号区；另三回3.5km 并联至二号区。朝阳站的两台16000kVA主变压器一台使用一台备用，根目前的实际最大负荷(1140A)，尚有近 30%的余量，若数年后负荷再有超出30%，可采用两台同时分列运行的方式，通过变电站综合自动化的优化负荷调度，可在正常运行方式下供到3万kVA预计10年内不必再作增容改造。此外，二号区至二号综采面 3000m的距离可采用前2500m使用ZQo-3 X 150型电缆、 后500m使用UGSP-X 50型电缆串联供电，可将满负荷运行时的电压损失降为2.33%。3.2技改方案A有关计

39、算(按设计负荷 800+574+96A)3.2.1 朝阳站至二号面正常运行电压损失计算3.2.1.1 朝阳站至二号区6kV架空线三 回 LGJ-300 并联 ， 电流 800A， 架空线 长 3.5km， 几何 均距 1.25m，导线电阻:导线电抗:电压损失:Ri 3.5 0.094/30.1097X13.5 0.322/30.3757iU1、3lg(Rcos X1 sin )二、.3 800(0.1097 0.90.3757 0.436)=355.3V电压损失百分数U1%100%3553 100%6000 6000= 5.9%6%3.2.1.2 二号至二号综采面流 150A回 ZQ20-15

40、0 电 缆 2.5km , 串 接一回 UGPS-50电 缆 500m,电,cos0.75, sin0.6614.导线电阻：R22.5 0.1370.50.4120.5485导线电抗：X22.5 0.060.50.080.19电压损失：U23Ig (R2 cosX2 sin)=.3 150(0.54850.750.19 0.6614)=139.52V电压损失百分数U3139.52U2%3 100%100%60006000=2.33%3.2.1.3 总的电压损失及百分数U U1 U2=355.3+139.52=494.82VU% U1% U2%=5.9%+2.33%=8.23 %10%合格。3.

41、2.2朝阳站至井下主泵房正常运行电压损失计算3.2.2.1 朝阳站至一号区6kV架空线1.25m，三回LGJ-300并联，电流574A，架空线长4.5km，几何均距cos0.9, s in0.436.导线电阻：R1 4.5 0.094/3 0.141电线电抗：Xi 4.5 0.322/3 0.483电压损失：5、3lg (RicosXi sin )=,3 574(0.141 0.9 0.483 0.436)=335.5V电压损失百分数U1%100%3355 100%6000 6000=5.6%3.2.2.2 一号区至主水泵房220A，两回ZQS120电缆一回使用一回备用，长400m,最大电流c

42、os0.75,si n0.6614导线电阻：R2 0.4 0.2890.1156导线电抗：X20.4 0.060.024电压损失：U 2 3Ig (R2 cosX2 sin )=,3 220(0.1156 0.750.024 0.6614)=39.1VU 239.1U2%- 100% 100%电压损失百分数：60006000=0.7%3.2.2.3 总的电压损失及百分数UU1U2=335.5+39.1=374.6VU % U1% U2%=5.6+0.7=6.3%10% 合格。3.2.3 35kV电源线路一回使用一回备用导线 LGJ-185，3.5km，LGJ-70，7.5km，电流 205A,

43、(二次 6kV 电流 1140A)导线电阻：R 0.1633.5 0.4327.53.8105有功损耗：2P 312R10 3kW 320523.810510 3480.41kW年损耗电费：APj480.414500 0.51216.2 0.51110.25万元3.2.4 6kV架空线电能损耗及损耗电费计算3.2.4.1 朝阳站至二号区正常运行回 LGJ-300 并联运行长 3.5km 电流 800ATmax 6000小时，4500小时，电费 j 0.51元/ 度导线电阻:R1 3.5 0.094/3 0.1097电能损耗:P1 3Ig3R 103kW2-3=3X 8002X0.1097X 1

44、0-3=210.624kW年损耗电费:A1P1j 210.624 4500 0.51=94.78X0.51=48.3378 万元3.2.4.2 朝阳站至一号区正常运行Tmax 6000小时，导线电阻:电能损耗:年损耗电能三 回 LGJ-300 并 联 运 行 长 4.5km ， 电 流 574A 4500小时，电费 j 0.51元/ 度R2 =4.5 0.094/3=0.141P2 3I g2R 10 3kW=3X 5742X 0.1 41 X 10-3=139.368kWA2P2j 139.368 4500 0.51=62.72X0.51=31.99 万元324.3全矿6kV架空线总电能损耗E 94.78 62.72 157.5万度A A1 A248.3378 31.99=80.3278 万元耗电比技改前少 35.74 万度，电费比技改前少 18.2262 万元。3.2.5全年35kV、6kV架空线总损耗电能216.2+157.5=373.7 万度3.2.6全年35kV、6kV架空线总损耗电费110.25+80.3278=190.5778 万元方案总结：本方案 35kV 室外配电装置不用作大的改造，投资相对较少，以两台主变 压器和 6kV 架空线为主；但系统电压损失与架空线