兴利煤矿供电设计

第四节 供电、监测、通信及信号

（一）电源

兴利煤矿位于兴仁县潘家庄镇境内，属于贵州电网兴义供电局及兴仁县供电局供电范围。兴仁县内35kV供电网络已经形成，目前在李关建有一座220kV的变电站一座（李关变电站），容量3×180MVA；在巴铃镇建有一座110kV的变电站（长坡变电站），容量3×40MVA；县城境内建有一座110kV的变电站（兴仁变电站）, 容量3×31.5MVA。其余的高武变电站、潘家庄变站、雨樟变电站、屯脚变电站、振兴变电站等均为35kV。从供电地理接上图上可知，兴利煤矿距离振兴变电站最近，且附近也没有可靠的电源，振兴变电站（2×4MVA）的进线分别从潘家庄变电站（2×8MVA）和高武变电站（2×10MVA）引入，设一套JSQ-31-512型数字程控调度系统作为与上一级变电站电力调度的专用通信设备。故设计该矿双电源分别取自 35kV振兴变电站的不同母线段，引两回线路至主井工业场地，线路规格均为LGJ—3×95mm2，供电距离一回约5.5km，两趟线路构成可靠的矿井供电电源。两回路供电电源线路矿方与供电部门签定了供电协议。使矿井形成安全可靠的双回路供电电源。另一回约5.6km。地理接线图见图6-4-1。

兴利煤矿振兴35变电站2×4MVALGJ-150高武35变电站2×10MVA长坡110kV变潘家庄35变电站2×8MVALGJ-1502×40MVA150LGJ-952×31.5MVALGJ-150LGJ-LGJ-李关220kV变3×180MVA95兴仁110kV变LGJ-95LGJ-95屯脚35变电站2×3.15MVA雨樟35变电站2×3.15MVA

图6-4-1 兴仁县地理接线图

（二）用电负荷

矿井投产时设备总台数63台，工作台数45台，设备装机容量2357kW，工作容量1513kW，有功负荷990.53kW，无功负荷813.82kvar，视在功率1281.97kvA。总电耗4697600，吨煤电耗15.66kWh/t。

后期矿井采用机采，设备总台数64台，工作台数46台，设备装机容量2624kW，工作容量1869kW，有功负荷1199.37kW，无功负荷1021.29kvar，视在功率1575.28kvA。总电耗5996850，吨煤电耗20.0kWh/t。

矿井投产时电力负荷统计详见表6-4-1。二采区生产时供电系统重新设计。 补偿电容总量330kvar，补偿后功率因数0.91。 （三）无功补偿电容量计算 1、无功补偿电容量计算 QC =P(tgφ1-tgφ2) 式中:

QC——总电容量，kvar；

P——全矿最大有功负荷，P=990.53kW； tgφ1——补偿前功率因数正切值；

cos?1?PS?990.531281.97

=0.77，Φ=39.67° 式中：

P——全矿最大有功负荷，P=990.53kW； S——全矿负荷视在功率，S=1281.97kvA； tgφ1=tgφ39.67°=0.83

tgφ2 —— 补偿后功率因数正切值

取补偿后功率因数cosΦ=0.9，则Φ=25.84° 所以tgφ2=tg25.84°=0.4843

QC = P(tgφ1-tgφ2)= 990.53(0.83-0.4843)=342.4kvar 取Q=360kvar(选用BWF10.5-30-1W静电电容器11只) 2、补偿后实际功率因数计算 由QC = P(tgφ1-tgφ2)

tgφ2= tgφ1-Q/P= 0.83-360/990.53=0.467 φ2=25.0°

cosφ2=cos25.0°=0.91

设1台HVC-10/450-3型自动补偿电容柜，补偿后功率因数为0.91。 同理计算，后期无补偿容量为441kvar，取450 kvar(选用BWF10.5-30-1W静电电容器15只)。

（四）供电方案 1、矿井供电方案

矿井已形成双回路供电, 两回电源分别取自35kV振兴变电站的不同母线段，两回线路均为LGJ—3×95mm2，供电距离5.5km；两趟线路构成可靠的矿井供电电源。两趟线路构成可靠的矿井供电电源。两回路供电电源线路一备一用，备用供电线路必须经常处在热备用状态。

矿井在主井工业场地设一座10kV 地面变电所，10kV电源架空线至主井变电所附近，经终端杆安装的FW2-10G/200型高压负荷开关和HY5WS-12.7型避雷器后，再由电缆引入地面变电所高压配电室。地面主变电所10kV采用单母线分段运行方式。

表6-4-1 电力负荷统计表

数量 (台) 序号 负荷名称 电压(V) 总 一 地面负荷 380 380 380 380 380 380 380 220 380 660 660 660 660 660 设备容量(kW) 需要系工作 总 工作 数 3 1 1 2 1 1 1 1 1 12 2 2 1 1 2 计算负荷 cosφ tanφ 有功 功率 (kW) 6.00 7.00 3.75 10.67 15.40 126.00 21.00 24.00 35.00 248.82 223.94 4.45 228.39 224.00 21.00 187.00 5.25 14.00 （一） 工业场地 1 矿灯充电房 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 （二） 1 2 3 4 6 锅炉房 坑木加工房 机修车间 主平硐皮带 空压机 办公楼 照明 其它 小计 同时系数0.9 变压器损失 合计 瓦斯抽放站 瓦斯抽放泵 循环水泵 主通风机 风门绞车 其它 3 1 2 3 1 3 1 1 1 16 4 4 2 2 3 15 10 15 40 22 270 30 30 50 482 640 60 440 15 30 15 10 7.5 26.67 22 180 30 30 50 371.2 320 30 220 7.5 20 0.4 0.7 0.5 0.4 0.7 0.7 0.7 0.8 0.7 0.7 0.7 0.85 0.7 0.7 0.8 0.75 0.65 0.75 0.8 0.75 0.75 0.7 0.8 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.75 0.882 1.169 0.882 0.75 0.882 0.882 1.02 0.75 0.931 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 无功 功率 (kvar) 4.50 6.17 4.38 9.41 11.55 111.12 18.52 24.48 26.25 216.39 194.75 17.81 212.56 138.82 13.01 115.89 3.25 8.68 视在 功率 (kVA) 296.77 312.00 年工 作小 时数 (h) 耗电量 (kWh) 选用 变压器 容量 (kVA) 0.732 数量 (台) 序号 负荷名称 电压(V) 总 7 8 9 10 二 (一) 1 2 3 4 5 6 6 7 8 9 10 10 12 13 14 15 (二) 1 小计 同时系数0.9 变压器损失 合计 井下负荷 中央变电所 无级绳绞车 调度绞车 回柱绞车 刮板输送机 皮带输送机 皮带输送机 刮板转载机 水泵 乳化液泵 钻机 探水钻 煤电钻 小计 同时系数0.9 变压器损失 合计 局部通风机 局部通风机 660 660 660 660 660 660 660 660 660 660 660 127 660 15 1 6 1 1 1 1 1 3 2 2 2 7 28 4 设备容量(kW) 需要系工作 总 工作 数 8 1 6 1 1 1 1 1 2 1 2 1 5 23 2 1185 37 68.4 7.5 55 90 22 40 111 30 37 8 8.4 514.3 176 597.5 37 68.4 7.5 55 90 22 40 74 15 37 4 6 455.9 88 0.7 0.7 0.7 0.7 0.65 0.65 0.7 0.7 0.7 0.65 0.65 0.4 0.8 计算负荷 cosφ tanφ 有功 功率 (kW) 451.25 406.13 7.17 413.29 25.90 47.88 5.25 38.50 58.50 14.30 28.00 51.80 10.50 24.05 2.60 2.40 309.68 278.71 5.66 284.37 70.40 无功 功率 (kvar) 279.66 251.69 28.67 280.36 19.43 48.85 5.36 39.28 51.59 12.61 28.57 38.85 7.88 24.54 2.65 3.20 282.79 254.51 22.65 277.16 43.63 视在 功率 (kVA) 477.79 499.41 377.43 397.09 年工 作小 时数 (h) 耗电量 (kWh) 选用 变压器 容量 (kVA) 0.8 0.7 0.7 0.7 0.75 0.75 0.7 0.8 0.8 0.7 0.7 0.6 0.85 0.678 0.75 1.02 1.02 1.02 0.882 0.882 1.02 0.75 0.75 1.02 1.02 1.333 0.975 0.62 0.828 0.716

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