煤矿供电设计.docx

煤矿供电设计.docx

《煤矿供电设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤矿供电设计.docx（20页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

煤矿供电设计

供电系统设计

一、供电系统的拟定

1、地面主供电线路（详见供电系统图）

根据《煤矿规程》第四百四十一条规定，结合五一煤矿的实际情况，现拟定矿井供电线路为两条，一是由永安变电站向五一煤矿地面配电室输送的6KV供电线路；二是由元门坝变电站向五一煤矿地面配电室输送的6KV供电线路。

2、矿井主供电线路详见供电系统图）

根据《煤矿规程》第四百四十一条规定，结合五一煤矿的实际情况，现拟定矿井供电线路为两条，

第一条：

采用ZLQ50mm2铠装电缆从地面10KV站向+510中央变电所供6000V电源，电缆长度为1200m。

第二条：

采用ZLQ35mm2铠装电缆从地面10KV站向+350中央变电所供6000V电源，电缆长度为1700m。

第三条：

采用ZLQ35mm2铠装电缆从地面10KV站向+200中央变电所供6000V电源，电缆长度为2200m；从+200中央变电所采用VUZ35mm2铠装电缆向南翼采区变电所供6000V电源，电缆长度为2300m。

2、联络电缆供电情况：

+510水平中央变电所与+350水平中央变电所联络供电采用

ZLQ35mm2铠装电缆，电缆长度为500m；+350水平中央变电所与+200水平中央变电所的联络供电采用ZLQ35mm2铠装电缆，电缆长度为500m。

二、各中央变电所变压器容量的计算

1、+510中央变电所变压容量的计算

P510=》PeKx*COSpj其中》P=Pl+P2+P3,

P1=130KW为2m绞车负荷；

P2=75KW为1.2m人车负荷；

P3=30KW为照明等其它负荷。

则

Xie=130+75+30=255KW;Kx=0.7,Cos晌=0.7

P5io=235>O.7£.7

=235KVA>180KVA。

由于考虑到1.2m绞车是专提升人员用，故该变电所采用两台变压器分别向2m绞车和1.2m绞车供电。

即一台180KVA和一台100KVA的变压器。

因此完全能够满足生产需要。

2、目前+350水平中央变电所变压器容量的计算

P350前=SPeKx£COSpj

其中》P=Pl+P2+P3+P4+P5,

Pi=250KW为D280X43X5的主排水泵负荷；

P2=155KW为150D30X7排水泵的负荷；

P3=130KW为压风机负荷；

P4=110KW为1.6m人车负荷；

Ps=15^2=30KW为充电设备及照明等其它负荷；则

XP=250+155+130+110+30=675KW;Kx=0.85,Cos恼=0.8

P350前=675X）.85£.8

=717.8KVA。

由于该中央变电所，目前有比较多的大容量设备，因此，选用三变压器，两台320KVA和一台200KVA的变压器。

其中一台320KVA的变压器供200D43X5的水泵250KW电动机的电；另一台320KVA的变压器供压风机130KW和1.6m人车130KW电动机的电；一台200KVA的变压器供两台150D30X7的水泵155KW电动机的电，两台水泵一台排水，一台备用。

3、南翼投产后+350中央变电所变压器的容量计算由于南翼投产后两台压风机已搬至南翼采区变电所，因此，+350中

央变电所的负荷发生变化，其变化后的情况如下：

P350后=XPeKx£COSpj

其中》P=Pl+P2+P3+P4,

Pi=250KW为D280X43X5的主排水泵负荷；

P2=155KW为150D30X7的排水泵负荷；

P3=110KW1.6m人车负荷；

P4=15^2=30KW为充电设备及照明等其它负荷；则

XP=250+155+110+30=545KW;Kx=0.85,Cos晌=0.8

P350后=545X）.8568

=579KVA。

由于该中央变电所有比较多的大容量设备，而且又有主排水设备，因此，选用两台320KVA变压器。

其中一台320KVA的变压器供200D43X5的水泵250KW电动机的电；另一台320KVA的变压器供1.6m人车110KW电动机的电和两台150D30X7的水泵155KW电动机的电；两台水泵一台排水，一台备用。

4、+200水平中央变电所变压器容量的计算

P200=XPeKx6COSpj

其中XP=Pl+P2+P3,

Pi=250KW为D280X43X5的主排水泵负荷；

P2=155KW为150D30X7的排水泵负荷；

P3=70KW为充电设备及照明等其它负荷；则

XP=250+155+70=475KW；Kx=0.85,Cos恼=0.8

P200=475X0.8560.8

=504.7KVA。

由于该中央变电所担负着南翼主排水任务。

因此，选用两台315KVA变压器，其中一台315KVA的变压器供200D43X5的水泵250KW电动机的电；另一台315KVA的变压器供两台150D30X7的水泵155KW电动机的电，两台水泵一台排水，一台备用。

5、南翼采区变电所变压器容量的计算

P南翼=XPeKx6COS由

其中》P=Pi+P2+P3+P4+P5+P6,

P1=130KW为压风机负荷；

P2=40X2=80KW为两个采煤工作面40型电刮板运输机的负荷；

P3=30疋=60KW为两个采煤工作面泵站的负荷；

P4=17疋=34KW为两个掘进磧头装岩机的负荷；

P5=25疋=50KW为两个掘进磧头内齿轮绞车的负荷；

P6=70KW为各工作面和掘进磧头的干变、水泵、煤电钻、局扇以及硐室照明等其它负荷；则

XP=130+88+60+34+50+70=432KW;Kx=0.7,Cos^pj=0.8

P南翼=432X0.7£.8

P南翼=378KVA。

由于该采区变电所担负着南翼主生产任务。

因此，选用一台320KVA变压器和一台180KVA的变压器，320KVA的变压器供压风机及充电设备的电；180KVA的变压器供两个掘进磧头和采煤工作面所有设备的电。

三、按经济电流密度校验各主输电电缆载面

1、+510中央变电所主输电电缆截面的校验

1、+510中央变所两台压器无功功率的计算

Q510=Q1+Q2

Ql=lo%XPe£OO+Ux%XPe（P£Pe）2£00式中：

Io%=6,Pe=180,

ux%=4.5，P=130

Q1=6X180£100+4.5X180（130£180）2£100

=10.8+4.225

=15.025

Q2=l0%XPe£100+ux%XPe（P£Pe）2£100式中：

l0%=6，Pe=100，

ux%=4.5，P=75

Q2=6X100£100+4.5X100（75£100）2£100

=6+2.53

=8.53

Q510=Q1+Q2

=15.025+8.53

=23.56（千乏）

2、计算+510中央变电所的最大长时负荷电流

Ig510=V（P102+Q5102）£（V3XU）式中:

P510=235KW,Q510=23.56千乏,

U=6

Ig5io=V（235+23.562）+（V3<6）

=236-40.39

=22.7（A）

3、按经济电流密度校验电缆截面

S510=Ig5104Jn式中：

Ig510=22.7A，Jn=1.15

S510=22.741.15

=19.7（A）

根据计算电流19.7A查电工手册可选取电缆截面为10mm2电缆，允许电流为65A，而现使用的电缆截面为50mm2,允许电流为135A，能继续使用，但不经济。

2、目前+350中央变电所主输电电缆截面的校验

1、+350中央变所三台压器无功功率的计算

Q350前=Qi+Q2+Q3

Qi=lo%XPe4OO+Ux%XPe（P4Pe）2400式中：

lo%=5.5,

Pe=320，ux%=4.5，P=310

Q1=5.5為20400+4.5逸20（3104320）2400

=17.6+13.5

=31.1

Q2=l°%XPe400+Ux%XPe（P4Pe）2400式中：

1。

％=5.5,

Pe=320，ux%=4.5，P=260

Q2=5.5為20400+4.5逸20（2604320）2400

=17.6+13.5

=31.1

Q3=l°%XPe400+Ux%XPe（P4Pe）2400式中：

1。

％=5.5,

Pe=200，ux%=4.5，P=185

Q3=5.5邀00400+4.5100（1854200）2400

=11+7.7

=18.7

Q350前=Q1+Q2+Q3

=31.1+31.1+18.7

=80.9（千乏）

2、计算目前+350中央变电所的最大长时负荷电流

Ig350前="（IP50前2+Q350前2）*（“3XU）式中:

P350前=717.8KW,

Q350前=80.9千乏,

U=6

Ig350前="（717.8+80.92）*（V3<6）

=69.52（A）

3、按经济电流密度校验电缆截面

S350前=lg350前*Jn式中：

Ig350前=69.52A,Jn=1.15

S350前=69.52*.15

=60.5（A）

根据计算电流60.5A查电工手册可选取电缆截面为16mm2电缆，允许电流为65A,而现使用的电缆截面为35mm2，允许电流为105A,能继续使用,但不经济。

3、南翼投产后+350中央变电所主输电电缆截面的校验

1、南翼投产后+350中央变所二台压器无功功率的计算

Q350后=Q〔+Q2

Q1=l°%XPe*00+Ux%XPe（P*Pe）2*00式中：

1。

％=5.5,

Pe=320，ux%=4.5，P=280

Q1=5.5為20*00+4.5逸20（280*320）2*00

=17.6+11

=28.6

Q2=lo%XPe*00+Ux%XPe（P*Pe）2*00式中：

1。

％=5.5,

Pe=320，ux%=4.5，P=260

Q2=5.5為20*00+4.5逸20（260*320）2*00

=17.6+13.5

=31.1

Q350后=Q1+Q2

=28.6+31.1

=59.7（千乏）

2、计算投产后+350中央变电所的最大长时负荷电流

Ig350后="（lp50后2+Q350后2）*（“3XU）式中:

P350后=579KW,

Q350后=59.7千乏,

U=6

Ig350后="（579+59.72）*（V3^6）

=56（A）

3、按经济电流密度校验电缆截面

S350后=lg350后*Jn式中：

Ig350后=56A,Jn=1.15

S350后=56*1.15

=48.7（A）

根据计算电流48.7A查电工手册可选取电缆截面为16mm2电缆，允许电流为65A,而现使用的电缆截面为35mm2，允许电流为105A,能继续使用,但不经济。

4、南翼投产后采区变电所主输电电缆截面的校验

1、南翼投产后采区变所二台压器无功功率的计算

Q南=Q〔+Q2

Q1=l°%XPe*00+Ux%XPe（P*Pe）2*00式中：

1。

％=5.5,

Pe=320，ux%=4.5，P=250

Q1=5.5為20*00+4.5逸20（250*320）2*00

=17.6+8.8

=26.4

Q2=lo%XPe*00+Ux%XPe（P*Pe）2*00式中：

1。

％=5.5,

Pe=180，ux%=4.5，P=174

Q2=5.5为80*00+4.5X80（174*80）2*00

=9.9+7.5

=17.4

Q南=Q〔+Q2

=26.4+17.4

=43.8（千乏）

2、计算南翼投产后采区变电所的最大长时负荷电流

Ig南="（P南2+Q南2）+（V3XU）式中:

P南=378KW,

Q南=43.8千乏,

U=6

Ig南=V（378+43.82）+（V3<6）

=380.5崎0.39

=36.6（A）

3、按经济电流密度校验电缆截面

S南=lg350后UJn式中：

Ig南=36.6A,Jn=1.15

S南=36.6~H.15

=31.8（A）

根据计算电流31.8A查电工手册可选取电缆截面为10mm2电缆，允许电流为48A，而现使用的电缆截面为35mm2，允许电流为105A,能继续使用，但不经济。

5、南翼投产后+200中央变电所主输电电缆截面的校验

1、南翼投产后+350中央变所二台压器无功功率的计算

Q200=Q1+Q2

Q1=lo%XPe^00+Ux%XPe（P许e）2^100式中：

lo%=5.5,

Pe=320，ux%=4.5，P=250

Q1=5.5）320^100+4.5逸20（250^20）2^100

=17.6+8.8

=26.4

Q2=lo%XPe^00+Ux%XPe（P^Pe）2^100式中：

lo%=5.5,

Pe=320，ux%=4.5，P=225

Q2=5.5）20^100+4.5）20（225^320）2^100

=17.6+7.1

=24.7

Q200=Q1+Q2

=26.4+24.7

=51.1（千乏）

2、计算投产后+200中央变电所的最大长时负荷电流

Ig200=V（P002+Q2002）+（V3XU）+g南式中：

P200=504KW,

Q200=51.1千乏，U=6，Ig南=36.6

Ig200=V（504+51.12）+（V3<6）+36.6

=85.3（A）

3、按经济电流密度校验电缆截面

S200=lg200^Jn式中：

Ig200=lg200+lg南=48.7+36.6=85.3A,

Jn=1.15

S200=85.3壬15

=74.2（A）

根据计算电流74.2A查电工手册可选取电缆截面为25mm2电缆，允许电流为95A,而现使用的电缆截面为35mm2，允许电流为105A,能继续使用,但不经济。

6、按经济电流密度校验+510与+350联洛电缆的载面

①、根据+510或+350水平的经济电流密度校验联络电缆截面若因向+510或+350主供电电缆任何一路出现电缆故障时，启用联络电缆，这时联络电缆则担分别任+510或+350水平的负荷。

根据计算电流Ig510=22.7A；Ig350前=69.5A；Ig350后=65A;查电工手

册可选取电缆截面为25mm2电缆，其长时允许电流为95A;而现使用的联络电缆截面为35mm2，其长时允许电流为105A;因此，现使用ZLQ35mm2铠装联络电缆符合供电要求，可以继续使用，但不经济。

②、根据经济电流密度校验+510、+350主输电电缆的截面

若因向+510或+350主供电电缆任何一路出现电缆故障时，启用联

络电缆，这时任何路主输电电缆就要担负+510和+350两个水平的全部

负荷，则主输电电缆电流为两个水平高压电流之和。

Ig=Ig350+Ig510Ig350=69.5A，

Ig510=22.7A

Ig=22.7+69.5=92.2（A）

根据计算电流92.2A，查电工手册可选取电缆截面为25mm2电缆，其长时允许电流为95A;而现使用的主输电电缆截面为35mm2，其长时允许电流105A;因此，现使用ZLQ35mm2铠装主输电电缆符合供电要求，可以继续使用。

7、根据经济电流密度校验+350与+200联洛电缆的载面

1、根据+350或+200水平的经济电流密度校验联络电缆截面

若因向350或+200主供电电缆任何一路出现电缆故障时，启用联络

电缆，这时联洛电缆则担分别任+350或+200水平的负荷。

根据计算电流Ig350后=65A；Ig2oo=85.3A;查电工手册可选取电缆截面为25mm2电缆，其长时允许电流为95A;而现使用的联络电缆截面为35mm2,其长时允许电流为105A；因此，现使用ZLQ35mm2铠装联洛电缆符合供电要求，可以继续使用。

2、根据经济电流密度校验+350、+200主输电电缆的截面若因向+350或+200供电电缆任何一条出现电缆故障时，启用联络电缆，这时任何一条主输电电缆就要担负+350和+200两个水平的全部负荷，则主输电电缆电流为两个水平高压电流之和。

Ig=Ig350+Ig200Ig350=65A，Ig200=85.3A

Ig=65+85.3=150.3（A）

根据计算电流150.3A，查电工手册可选取电缆截面为70mm2电缆，其长时允许电流为165A;而现使用的主输电电缆截面为35mm2,

其长时允许电流105A;因此,+350和+200两个水平现使用的ZLQ35mm2铠装主输电电缆不能担负两水平的全部负荷，使用联络时，不能满足正常生产的需要。

四、长时允许电流校验各主输电电缆载面

1、按长时允许电流校验+510中央变电所主输电电缆截面

根据计算电流Ig5i0=22.7A，查电工手册可选取电缆截面为10mm2电缆，其长时允许电流为48A;而现使用的电缆截面为50mm2，其长时允许电流为135A;因此，现使用ZLQ50mm2铠装电缆符合供电要求，可以继续使用。

2、按长时允许电流校验+350中央变电所主输电电缆截面

根据计算电流Ig=69.5A，查电工手册可选取电缆截面为25mm2电缆，其长时允许电流为95A;而现使用的电缆截面为35mm2，其长时允许电流为105A;因此，现使用ZLQ35mm2铠装电缆符合供电要求，可以继续使用。

3、按长时允许电流校验+200中央变电所主输电电缆截面

根据计算电流Ig2oo=85.3A，查电工手册可选取电缆截面为25mm2电缆，其长时允许电流为95A;而现使用的电缆截面为35mm2，其长时允许电流为105A;因此，现使用ZLQ35mm2铠装电缆符合供电要求，可以继续使用。

4、按长时允许电流校验南翼采区变电所主输电电缆截面

根据计算电流Ig南=36.6A，查电工手册可选取电缆截面为10mm2电缆，其长时允许电流为48A;而现使用的电缆截面为35mm2，其长时允许电流为105A;因此，现使用VUZ35mm2铠装电缆符合供电要求，可以继续使用。

五、按长时允许电流校验各联络电缆载面

1、按长时允许电流校验+510与+350联洛电缆载面若因向+510或+350主供电电缆任何一路出现电缆故障时，启用联

络电缆，这时联络电缆则担分别任+510或+350水平的负荷。

根据计算电流Ig5io=22.7A，查电工手册可选取电缆截面为

10mm2电缆，其长时允许电流为65A;而现使用的联络电缆截面为35mm2,其长时允许电流为105A;因此，现使用ZLQ35mm2铠装联络电缆符合供电要求，可以继续使用。

根据计算电流Ig350=69.5A，查电工手册可选取电缆截面为25mm2电缆，其长时允许电流为95A;而现使用的联络电缆截面为35mm2，其长时允许电流为105A;因此，现使用ZLQ35mm2铠装联洛电缆符合供电要求，可以继续使用。

2、按长时允许电流校验+510、+350主输电电缆截面

若因向+510或+350主供电电缆任何一路出现电缆故障时，启用联

络电缆，这时任何路主输电电缆就要担负+510和+350两个水平的全部负荷，则主输电电缆电流为两个水平高压电流之和。

Ig=Ig350+Ig510Ig350=69.5A，

Ig510=22.7A

Ig=22.7+69.5=92.2（A）

根据计算电流lg=92.2A，查电工手册可选取电缆截面为25mm2

电缆，其长时允许电流为95A;而现使用的主输电电缆截面为35mm2,其长时允许电流105A;因此，现使用ZLQ35mm2铠装主输电电缆符合供电要求，可以继续使用。

3、按长时允许电流校验+350与+200联洛电缆载面

若因向350或+200主供电电缆任何一路出现电缆故障时，启用联络

电缆，这时联洛电缆则担分别任+350或+200水平的负荷。

根据计算电流Ig350=69.5A，查电工手册可选取电缆截面为25mm2电缆，其长时允许电流为95A;而现使用的联络电缆截面为35mm2，其长时允许电流为105A;因此，现使用ZLQ35mm2铠装联洛电缆符合供电要求，可以继续使用。

根据计算电流Ig2oo=85.3A，查电工手册可选取电缆截面为

25mm2电缆，其长时允许电流为95A;而现使用的电缆截面为35mm2,其长时允许电流为105A;因此，现使用ZLQ35mm2铠装联络电缆符合供电要求,可以继续使用。

4、按长时允许电流校验+350、+200主输电电缆截面若因向+350或+200供电电缆任何一条出现电缆故障时,启用联络

电缆,这时任何一条主输电电缆就要担负+350和+200两个水平的全部

负荷,则主输电电缆电流为两个水平高压电流之和。

Ig=Ig350+Ig200Ig350=69.5A,

Ig200=85.3A

Ig=69.5+85.3=154.8（A）

根据计算电流154.8A，查电工手册可选取电缆截面为70mm2电缆，其长时允许电流为165A;而现使用的主输电电缆截面为35mm2,其长时允许电流105A;因此，+350和+200两个水平现使用的ZLQ35mm2铠装主输电电缆不能担负两水平的全部负荷，使用联络时，不能满足正常生产的需要。

六、按输电电压损失校验各主输电电缆截面

1、按输电电压损失校验+510主输电电缆截面

1、计算+510输电电压损失

△Uk=PL出eYS式中：

P=235X03W,L=1200m,Ue=6000,

Y=28.米/欧.毫米2,S=50mm2

△Uk=235M03X1200-（6000>28.8爲0）

=32.6（V）

2计算+510容许电压损失

根据有关规定截面为50mm2的高压电缆电压损失率为2.57%，则

△U=Ue>2.57%

=6000>2.57%

=154.2（V）>32.6V符合要求

2、按输电电压损失校验+350主输电电缆截面

1、计算+350输电电压损失

△Uk=PL出eYS式中：

P=579>03W,L=1700m,Ue=6000,

Y=28.8米/欧.毫米2，S=35mm2

△Uk=579X03X1700-（6000>28.8>5）

=162.7（V）

2计算+350容许电压损失

根据有关规定截面为35mm2的高压电缆电压损失率为3.5%，则

△U=Ue>3.5%

=6000>3.5%

=210（V）>162.7V符合要求