基于35kv煤矿供电系统井上部分设计研究.docx

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1、林西煤矿系70万吨中小煤矿,已有百多年的历史,许多设备都是原来引进外国的。随着企业的发展,目前的供电系统已经不能保证安全、可靠的供电。本次设计是根据现有的供电系统的特点,对某些设备以及负荷分布进行改进,以满足供电的可靠性和安全性。本次供电系统的设计内容包括:负荷计算、地面变电所设计、短路电流计算、地面高低压设备选择、保护装置、变电所防雷及接地等。本设计主供电系统由来自不同地方的两路35kV线路供电,经主变压器变为6kV1由单母分段的接线方式向矿区供电。根据煤矿供电系统特点,系统主线路均以最大运行方式进行整定,并以此对线路及其设备进行选择。本次设计林西煤矿35kV供电系统只有井上供电系统部分。为

2、保证供电的安全性和可靠性,又考虑林西煤矿15年的服务期限,从经济和技术两个方面对本矿进行整体设计,以达到满足对林西煤矿设计的合理性。关键词:林西煤矿；35kV;供电；负荷计算；设备选择；短路电流计算AbstractThedesignisbasedonthecomp1etionoftheinternshipinthecoa1mine.1inXiCoa1Minethroughfie1dvisits,inconjunctionwiththeexisting1eve1ofproductionp1antandtheprospectsforfuturedeve1opmentinthepowersupp1y

3、systemonthebasisofthere1evantprovisionsofthecoa1productionindustryfurtherstandardizeandimprove.1inXiCoa1Mineis70mi11iontonsandcoa1mines,overahundredyearsofhistory,manyofwhichareorigina1tointroduceforeign.Withthedeve1opmentofenterprises,thecurrentpowersupp1ysystemcannotguaranteethesafeandre1iab1epowe

4、rsupp1y.Thisdesignisbasedonthecharacteristicsoftheexistingpowersupp1ysystem,forsomeequipmentand1oaddistributionisimprovedtomeetthepowersupp1yre1iabi1ityandsecurity,powersystemdesigninc1ude:1oadca1cu1ations1groundsubstationsdesign,shortcircuitcurrentca1cu1ations,groundhigh-1owvo1tageequipmentse1ectio

5、n,protectiondevices,Substation1ightningprotectionandgrounding.Fromthedesignofthepowersupp1ysystemindifferentpartsofthetworoads35kVpowerIinezthemain6kVtransformersintothesing1e-parentseparate1ytotheMiningwiringe1ectricity.Accordingtothecharacteristicsofcoa1supp1ysystem,thedesignofthemain1inesarethe1a

6、rgestoperationofthesystemmeansthesetof1inesandequipmentandtochoose1inXiCoa1Mine35kVpowersupp1ysystemdesignison1ypartofthepowersupp1ysystemInoue.Consideringthefifteenyearsserviceof1inXiCoa1Minezinordertoensurethesecurityofe1ectricitysupp1y,re1iab1e,thepaperdesignstheengineeringsystemwhichisreasonab1e

7、for1inXiMinefromtheeconomicandtechnica1aspects.Keywords:1inXiCoa1Mine;35kV;PowerSupp1y;1oadca1cu1ations;e1ectrica1equipmentse1ection;shortcircuitcurrentca1cu1ations1概述12负荷计算42.1 负荷分级与负荷曲线42.1.1 供电负荷分级42.1.2 负荷曲线42.2 矿井用电负荷计算52.2.1 设备容量的确定52.2.2 多个用电设备组的计算负荷72.2.3 负荷计算72.3 功率因数补偿102.3.1 提高功率因数补偿的意义10

8、2.3.2 提高功率因数的方法102.3.3 电容器补偿计算123主变压器选择与主接线方案的确定133.1 主变压器容量和台数的确定原则133.1.1 主变压器容量的确定原则133.1.2 主变压器台数的确定原则133.1.3 主变压器的损失计算133.1.4 主变压器选型14321供电系统接线方式的要求15322主接线形式163.3 35kV侧接线方式选择163.3.1 单元雌163.3.2 桥形接线163.4 6kV侧接线方式选择18341单母线接线183.4.1 单母线分段式接线183.4.2 双母线接线194短路计算214.1 短路电流的分类与计算目的214.1.1 短路的原因214.

9、1.2 短路的危害214.1.3 计算短路电流的目的214.1.4 短路电流计算的标幺值法214.2 短路电流计算234.2.1 计算短路计算点并绘制等效电路图24422选择计算各基准值244.2.3 计算各元件的标幺电抗254.2.4 计算各短路点的短路参数261.1.1 按工作电压选择301.1.2 按工作电流选择301.1.3 按环境类型选择301.1.4 按断路容量选择315.2 短路动、热稳定性校验31521短路动、热稳定性校验原则31522热稳定校验315.2.3动稳定性校验325.3 35kV设备选择及其校验325.3.1 kV架空线、母线的选择325.3.2 35kV断路器的选

10、择335.3.3 隔离开关的选择355.3.4 互感器、熔断器的选择365.3.5 互感器的选择375.3.6 35kV避雷器选择375.4 6kV设备选择及其校验375.4.1 6kV母线的选择375.4.2 母线瓷瓶及穿墙套管385.4.3 低压断路器选择39544电流互感器的选择395.4.5 电压互感器的选择405.4.6 下井电缆型号及截面的选择405.4.7 隔离开关的选择415.4.8 高压开关柜选择416变电所室内外布置436.1 变电所的总的布置原则及要求436.1.1 总的原则436.1.2 布置要求436.2 本次设计变电所的布置446.3 变电所的电气照明447防雷保护

11、及接地457.1 变电所的防雷457.1.1 变电所的防雷设计原则457.1.2 防雷设计基本经验457.2 防雷保护装置4573防雷装置的接地477.4 变电所的保护接地477.4.1 保护接地的基本原理477.4.2 变电所的接地网478结论49致谢50参考文献511概述林西矿位于河北省唐山市古冶区。该矿前身属于矿务局直属,因公司领导方向错误,在2007年破产,2008年重组后属于开滦集团控股。主营:原煤开采、洗煤、加工普通机械零配件等。其设计生产能力为70万吨。今年4月份又新建一座洗煤厂,年洗煤量可达400万吨。林西矿供电系统由五十周波变,六号井变两条35kV进线供电。其矿内变配电所占地

12、约2200平方米,两条进线分别到所内室外两个356kV主变压器,平常起用一台主变,地下水丰富的夏季一般开两台主变,室外部四脚分别设置四个避雷器。采用单母分段的主接线形式,主母线分为两段,母线间以断路器隔开。投入使用时是少油断路器,刚改用高压六氟化硫断路器,稳定性及灭弧能力大大提高。林西矿现有的很多供电设备是解放前引进外国的,虽然在当时是比较的先进的,但是随着企业的飞速发展,已不能满足现在的供电系统的要求。整个供电系统存在着许多隐患。设备古老,线路老化,负荷分布不合理,这些都对供电系统的安全造成很大影响。如何保证整个供电系统的安全性和可靠性,是本次设计的主要内容。本次设计针对林西矿供电系统存在的

13、安全隐患,通过引进先进的供电设备以及对负荷的合理布置,使林西矿供电系统能够安全、可靠地对整个矿区供电。表?1-1全矿负荷统计分组设备名称负荷等级电压V线路类型电机型式单机容量kW安装/工作台数工作设备总容量kW需用系数功率因数离35kV变电所的距离km主井提升16000CY10001/110000.870.84副井提升16000CY6001/16000.850.820.4扇风机116000KT8002/18000.880.832.5扇风机216000T8002/18000.880.832.5压风机6000T3005/39000.870.870.2工房3380K11?4800.750.841.5

14、修配厂380?450?4500.600.750.3地面低压1380C?8000.720.780.1洗煤厂38011111111000.770.790.5啤酒厂3801111117500.760.852.8排水泵6000X6005/318000.880.860.75井下低压2660CX?26000.710.77?注1.线路类型:C表示电缆线路；K表示架空线路。2.电机类型:Y表示绕线异步；X表示鼠笼异步；T表示同步。矿井年产量：70万t;服务年限:15年;立井深度：0.7km;矿井沼气等级:煤与沼气突出矿井:矿区冻土带厚度为0.3km,一般黑土;两回35kV架空电源线路长度:；两回上级35kV电

15、源出线断路器过流保护动作时间:；本所35kV电源母线最大运行方式下的系统电抗：100MVA;本所35kV电源母线最小行方式下的系统电抗：100MVA;井下6kV母线上允许短路容量:100MVA;电费收取办法:两部电价制,固定部分按最高负荷收费；本所6kV母线上补偿后平均功率因数要求值；地区日最高气温:；最热月室外最高气温月平均值：；最热月室内最高气温月平均值：；最热月土壤最高气温月平均值:。2负荷计算2.1 负荷分级与负荷曲线2.1.1 供电负荷分级工厂的供电负荷,根据工业与民用供配电系统设计规范（GBJ52修订本）规定,按其供电可靠性及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响程度,分为以下三级：?一级负荷:中断供电将造成人身伤亡,或在政治、经济上将造成重大损失的企业,林西矿属于国有能源部门,其中断供电将有可能