兴利煤矿供电设计(2)

数量 (台) 序号 负荷名称 电压(V) 总 2 3 4 5 三 小计 同时系数0.9 变压器损失 合计 功率因数补偿 地面供电 井下供电 总供电 吨煤电耗 4 63 设备容量(kW) 需要系工作 总 工作 数 2 45 176 2357 88 1513 计算负荷 cosφ tanφ 有功 功率 (kW) 70.40 63.36 1.12 64.48 641.68 348.85 990.53 补偿量 无功 功率 (kvar) 43.63 39.27 4.47 43.74 160.82 114.66 270 视在 功率 (kVA) 74.54 77.91 661.52 367.21 年工 作小 时数 (h) 耗电量 (kWh) 选用 变压器 容量 (kVA) 0.97 0.95 0.678 0.251 0.329 0.822 0.828 0.773 813.82 1281.97 15.66kW.h/t 矿井主变电所10kV配电装置选用KYN28A-12型成套开关柜14台，其中进线柜2台、馈出柜10台（备用柜1台）、母联柜2台。该开关柜主要电气元件选用ZN63A-12/630型真空断路器、LZZBJ9型电流互感器、JDZX-10型电压互感器。

矿井主井变电所两段10kV母线各安装XHG-10Ⅲ/63型消弧消谐选线装置1套。主变电所设HVC型自动无功补偿高压电容器柜（补偿量为450kvar）1套，补偿后功率因数达到0.91。

矿井主井变电所的所用电取自主变电所0.4kV不同母线段上，可互为备用。 变电所操作电源选用微机高频开关直流屏，装设免维护铅酸蓄电池一组，电压220V，选用蓄电池容量为80Ah，直流电源屏型号为GZDW35-80-220/40-M型。

2、地面供电方案

地面变电所，包括低压配电室、高压配电室、检修工具间及器材存放间等，地面变压器为露天布置，变电所设围墙。

1）主井工业场地供电

设计在主井地面变电所安装两台S11-315/10/0.4kV型变压器供压风机、主平硐皮带、机修等设备用电，正常运行时，一台工作，一台备用，地面供电变压器中性点接地。

地面低压动力供电电压为380V、660V，照明电压220V。低压母线采用单母线分段，选用GCL型低压开关柜5台。一类负荷（包括空压机、安全监测监控系统等），其余负荷为单回路供电，矿井生产和生活用电分开，变电所、调度室设应急照明。地面变电所设接地网。所有配电线路采用电缆出线方式。

监测监控地面中心站供电电源由地面变电所0.4kV两段母线各引一回MVV22-0.6/1kV-3×25+1×25聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆至中心站电源总开关，形成双回路供电电源。井下分站电源箱由中央变电所KBSG-400/10/0.69型变压器供电系统供电。

设计主要通风机房和地面瓦斯抽采泵站选用两台KS11-500/10/0.69kV型矿用变压器变供电，其中1台工作、1台备用。两回10kV电源，来自变电所10kV不同母线段。瓦斯抽采泵采用矿用隔爆本质安全型真空电磁起动器进行控制。

3、井下供电方案 1）中央变电所

设计在+1545m标高的设中央变电所，中央变电所与水泵房联合布置，由地面变电所引出的二回路高压电缆经进风斜井、轨道下山向中央变电所供电。中央变电所安装4台变压器，其中2台KBSG-100/10/0.69型变压器专供2台工作局部通风机用电，掘进工作面局部通风机实现双风机双电源，并能互相切换；2台KBSG-400/10/0.69型变压器，向井下除局部通风机外的其它设备供电。井下高低压母线均采用单母线分段。所内设BGP46型高压隔爆配电装置7台，KBZ型馈电开关19台、ZBZ-2.5M型照明综合保护器1台。供电电压高压10kV，低压电压为660V、127V，各设备用电由各配电点采用放射式供电。

井下机电硐室、各提升运输绞车道车场、井底车场、消防材料库、皮带运输巷等地点设置固定照明。由井下中央变电所的一台低压ZBZ-2.5M型照明综保变压器供电。井下照明器具KBB-60型矿用防爆白炽灯，吊挂在巷道及硐室的顶帮。灯具的数量以照明亮度足够为宜，照明灯的间距不大于30m。照明电缆选用MZ500-3×4+1×4不燃性橡套电缆，悬挂于巷道侧帮的电缆钩上。

4、防地面雷电波及井下的措施

1）经由地面架空线路引入井下的供电线路必须在入井处装设防直接雷及防感应雷接地装置。

2）由地面直接入井的轨道及露天架空引入（出）的管路，必须 在井口附近100m内将金属体进行不少于两处的良好的集中接地。接地电阻不大于5Ω。

局部通风机采用双风机双电源运行方式，工作局部通风机主、备用电源均采用“三专”（专用变压器、专用开关、专用电缆），主备电源互为备用；并与采掘电气设备实行风电瓦斯电闭锁。备用局部通风机由另一回单独电源供电，主备风机能自动转换运行，当工作风机故障停止运行时备用风机能自动切换到运行状态，保证掘进工作面不停风。

电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的外壳、构架（包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线）等必须有保护接地，在井底主副水仓中分别设1块主接地极(主接地极为面积不小于0.75m2，厚度不

小于5mm的镀锌钢板)；各配电点均在巷道水沟内或其它就近潮湿处设置局部接地极(设置在水沟中的局部接地极为面积不小于0.6m2，厚度不小于3mm的镀锌钢板或等效面积的镀锌钢管，其它地点的局部接地极为直径不小于35mm，长度不小于1.5m且外有20个φ5以上孔的钢管)。所有电气设备的保护接地点的接地电阻不得超过2Ω，每个移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值，不得超过1Ω。

馈电开关的过流保护装置，均采用相应配电网路的最大三相短路电流校验开关设备的分斯能力和动、热稳定性以及电缆的热稳定性，校验结果全部符合要求。同时采用相应配电网路的最小两相短路电流校验保护装置的动作可靠性系数均大于1.5。灵敏度系统符合要求。

所有的过流保护装置、熔断器的熔体的整定值均按规定要求进行了计算确定，

确定整定值时充分考虑该网路中容量最大一台的电气设备正常起动，其他同时工作组的电气设备能够正常工作。

（五）变压器选择 1、地供电压器选择

Se?k?Pcos??0.80?228.390.79

=231.28(kvA) 式中：

PZ —变电所有功功率，228.39kW； k—设备同时使用系数，取k=0.80； cosΦ—加权平均功率因数，0.79。

根据上述计算，矿井选用两台S11-315/10/0.4型变压器2台供地面负荷，正常运行时1台工作，1台备用。

2、瓦斯抽放泵站、主要通风机供电压器选择

Se?k?Pcos??0.80?413.290.79

=418.82(kvA)

式中：

PZ —变电所有功功率，413.29kW； k—设备同时使用系数，取k=0.80； cosΦ—加权平均功率因数，0.79。

考虑以后设备容量增加，设计选用两台KS11-500/10/0.69kV型矿用变压器2台，专供瓦斯抽放站的设备用电，正常运行时，一台工作，一台备用。

3、井下局部通风机及掘进设备供电变压器

局部通风机采用双风机双电源运行方式，工作局部通风机主、备用电源均采用“三专”（专用变压器、专用开关、专用电缆），主备电源互为备用，工作风机与备用风机能够自动切换。正常情况下一台变压器向二台工作局部通风机供电。当工作局部通风机因故停止运行时，由另一电源供电的备用风机自动投入运行。保证掘进工作面不停风。因此变压器的容量为：

Se?k?Pcos??1?64.480.72

＝89.56(kVA) 式中：

PZ —有功功率，64.48kW； k—设备同时使用系数,取k=1;

cosΦ—井下电网自然功率因数，0.72。

根据上述计算，工作局部机供电选取KBSG-100/10/0.69型变压器两台，一台工作，一台备用。

4、井下中央变电所供电变压器

Se?k?Pcos??0.85?275.720.72

＝325.5(kVA) 式中：

PZ —有功功率，275.42kW； k—设备同时使用系数,取k=0.85; cosΦ—井下电网自然功率因数，0.72。

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