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35kV35kV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. .minmin 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 d1 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 Salal100MVA100MVA；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.a35.a0.90.9；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. om. o4242 ； 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. im. i3232 ；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. sm. s2727 。设设 备备名名 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kmkm1 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011111 1 主机提升主机提升2 260006000C CY Y100010001/11/1100010000.950.950.850.850.280.282 2 副井提升副井提升1 160006000C CY Y6306301/11/16306300.940.940.840.840.200.203 3 扇风机扇风机11 160006000k kT T8008002/12/18008000.880.88-0.91-0.911.51.54 4 扇风机扇风机21 160006000k kT T8008002/12/18008000.880.88-0.91-0.911.51.55 5 压风机压风机1 160006000C CT T2502504/24/25005000.90.9-0.89-0.890.360.366 6 地面低压地面低压1 1380380C C8708700.720.720.780.780.050.057 7 机修厂机修厂3 3380380C C7507500.60.60.70.70.200.208 8 洗煤厂洗煤厂2 2380380K K9209200.750.750.780.780.460.469 9工人村工人村3 3380380K K4804800.760.760.850.852.02.01010支农支农3 3380380K K3603600.750.750.850.852.72.71111主排水泵主排水泵1 160006000C CX X5005005/35/3150015000.880.880.860.860.650.651212井下低压井下低压2 2660660C CX X237823780.70.70.760.76设计步骤1234567负荷计算、主变压器选择、功率因数补偿负荷计算、主变压器选择、功率因数补偿负荷计算、主变压器选择、功率因数补偿负荷计算、主变压器选择、功率因数补偿供电系统拟定供电系统拟定供电系统拟定供电系统拟定短路电流计算短路电流计算短路电流计算短路电流计算线路的选择线路的选择线路的选择线路的选择高压电气设备选择高压电气设备选择高压电气设备选择高压电气设备选择保护装置的设置保护装置的设置保护装置的设置保护装置的设置防雷设计防雷设计防雷设计防雷设计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因功率因数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268008000.880.88-0.91-0.91704-162722cos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0.380.384804800.760.760.850.85365226429三级负荷三级负荷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95915357109861-1. 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)=0.85(9591+61)=8204 kWQca.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.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 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 (1)电源进线回路、电源进线回路、35kV和和6kV接线方式接线方式 (2)各各6kV负荷的分配负荷的分配 (3)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，Ud30.4kV 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）序号序号设备名称名称电压（kV）距距6kV母母线距离距离(km) 线路路类型型1234567891 01 1主井提升主井提升副井提升副井提升扇扇风机机1扇扇风机机2压风机机地面低地面低压机修厂机修厂洗煤厂洗煤厂工人村工人村支支农井下井下6kV母母线666660.40.40.40.40.460.280.21.51.50.360.050.20.4622.70.65CCKKCCCKKKC3-4 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 （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100MVA4 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，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。 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（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） 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一段电缆直埋地下，从井口到井下途经立井井电缆直埋地下，从井口到井下途经立井井筒筒 ，分两种情况校验，分两种情况校验3. 按允许电压损失校验按允许电压损失校验 按其中一路两回电缆并联考虑按其中一路两回电缆并联考虑 ，导线截面加倍，导线截面加倍 。4. 热稳定热稳定 6kV母线短路电流，保护动作时间：井下6kV电网还有24级才到移动变电站终端负荷，故应定为0.9s 5-4 其他负荷组其他负荷组6kV电缆线路选择电缆线路选择5-5 其他负荷组其他负荷组6kV架空线路选择架空线路选择