煤矿地面35kV变电站主变压器容量的选择.pdf

2 0 1 5 年 第 12 期 o , ,-t l t,I ．斜技 l 1 7 煤矿地面 3 5 k V变电站主变压器容量的选择 暴澍 盛 阳城县皇城相府 集团 实业有限公司，山西 阳城0 4 8 1 0 2 摘要煤矿地面变电站通常采用 3 5 k V的两台主变压器进行供电。为了确保矿井有足够的电力支撑，并确保变压器的供 电稳 定可靠 ，必须选择合理的主 变压 器容量 。该 文将 浅谈 煤矿 地面 3 5 k V 的主变压器容量的选择 ，并浅析容量选择的影响 因素和标 准。 关键 词煤矿3 5 k V主变压器容量选择 中图分类号T D6 1 2 ． 3 文献标识码B d o i l O ． 3 9 6 9 ． i s s n ． 1 0 0 5 - 2 8 0 1 ． 2 0 1 5 ． 1 2 ．0 5 2 Se l e c t i o n o f m a i n t r a ns f o r m e r c a pac i t y of c o a l m i ne g r ou nd 3 5 kV t r an s f o r m e r s u bs t a t i o n Ba o Sh u- s h e ng Y a n g c h e n g C o u n t y o f R o y a l P r i me Mi n i s t e r ’ s P a l a c e G r o u p C o ． ， L t d ． ， S h a n x i Y a n g c h e n g 0 4 8 1 0 2 Ab s t r a c t T h e c o a l mi n e g r o u n d s u b s t a t i o n u s u a l l y u s e s t wo ma i n t r a n s f o r me r o f 3 5 k V p o we r s u p p l y ,I n o r d e r t o e n s u r e t h e e n o u g h e l e c t r i c i t y i n t h e mi n e ， a n d to e n s ure the s t a b i l i ty a n d r e l i a b i l i ty o f t h e t r a n s f o r me r , t h e ma i n t r a n s f o rm e r c a p a c i ty mu s t b e c h o s e n wi t h i n t h e s c o p e o f t h e l i mi t e d l o a d c a p a c i ty． T h i s p a p e r wi l l d i s c u s s t h e c h o i c e o fthe ma i n t r an s f o rm e r c a p a c i t y o f th e c o a l mi n e g r o u n d 3 5 k V f o r r e f e r e n c e ， an d an a l y z e t h e f a c t o r s a ff e c t i n g the c a p a c i t y s e l e c t i o n a n d s t a n d a r d ． Ke y wo r d s c o a l mi n e 3 5 k V ma i n t r a n s f o rm e r c a p a c i ty c h o i c e 煤矿在选择变压器容量支撑供电系统时，一般 选择两台或者两台以上的主变压器。一台变压器运 行，另一台备用 ，以在一台发生故障时确保矿井的 供电有可靠的保障。在煤矿供电系统设计中，首先 要注意的是变压器的容量选择，即矿井负荷量的承 载能力，其次对变压器的台数和电压等级也应做好 规划 。 1 煤矿的环境概述及用电条件 某煤矿地面的地质环境脆弱且构造复杂。在煤 矿地表气温中， 通常一天的最高温可达到4 0 ℃以上， 最低气温可低至零下十几摄氏度。在矿井中，煤与 瓦斯的比重都 比较大，由于矿井的水文地质复杂， 使得在煤矿开采时易受水害威胁。并且矿井内部煤 炭资源多，很容易发生 自燃的现象 ，煤尘爆炸的事 故也多有发生。复杂的地质环境和矿产开采环境使 得煤矿的供电系统设计需要得到安全保障。并且合 理的供电设施不仅可以使得开采工作有效进行，也 收稿 日期2 0 1 5 0 8 1 8 作者 简介暴澍盛 1 9 8 2一，男，工程 师，本科学历 ，主要从 事矿 井机 电管理工作。 能减少矿井里一些突发事件的发生。 为了合理地选择变电站主变压器 的容量选择， 首先应注意矿井的用电情况以及电压承载力。用来 衡量电压承载力和变电器容量的值为负荷值。如果 负荷值计算的不够合理，不仅可能产生电压设备电 流过热 ，也会影响变压器的正常运行。因此为了选 择合理的变压器容量 ，负荷值的计算必须精准而可 靠。 2 负荷值的计算与变压器的选择 负荷值的计算在供电系统中需要统计各组件的 负荷值 ，首先应注意用电设备组的负荷值 ，其计算 公式为 Pc B k x P Q c P c a t a n g o sc q c 其中， 主要指用 电设备组 的设备总额定容 量，t a n g o 为功率因数角的正切值 ， 为需要系数。 负荷值是用电设备的容量选择，导线截面，互 感器和开关选择 的重要依据 ⋯ 。 变压器在选择上应以参考负荷量，安全稳定供 l 1 8 娃蒺 斜枝 2 0 1 5 年 第 l 2 期 电以及 可持续发展 为原则 。采取 两台或者两 台以上 的主变压器进行输电。变压器的台数与供电性能成 正比，为了满足煤矿开采工作的要求增加工作的安 全性，可以使一台变压器在出现故障时通过另一台 变压器运行保持供电。 变压 器在选择 中 ，应该对用 电负荷 进行统计 ， 其中在正常用电中，主要对提升机，扇风机和排水 泵的总用电负荷进行计算。其次对煤矿的生产负荷 包 括 压风 机 ，地 面低 压 值 和井 底 车场 的用 电 负荷 进行总计。最后对于矿厂其他的机修负荷也应仔 细计算。由此在两台主变压器的选择下可采用 s 7 8 0 0 0 ／ 3 5型铜线变压器 ，其技术参数见表 1 。 表 1 主变压器技术参数 型号 S 7 容 量 S NT k V A 8 0 0 0 连接组 别 Y，d 1 1 电压 U1 N／ U2 N 2 6 ／ 6 ． 3 阻抗 电压 U k ％ 7 ． 5 空载电流 1 0 ％ 0 ． 8 J 空 载 △P 0 l 1 ．5 I 负 载△P N T 4 5 对于矿井 3 5 k V的负荷计算公式如下 有功功率的计算 5 6 △ P 6 2 08 3 8 ． 286 2 4 6 k W 无功功率的计算 Q 3 5 Q c a ． 6 △ Q r 2 1 9 7 3 3 1 ． 6 9 5 2 9 k v a r 所 以为 了满足变 压器 的正 常运行 ，矿 井两 台变 压器运行 的临界负荷 为 s e ,S N 8 0 0 0 ． 4 7 2 4 k V A V 4 50 ． 0 96 0 当 S 1 7 3 A ， 其最大电流在规定范围内。 4 ． 2 主变压器器的容量选择 在单元接线的变压器选择时需要先除去发电机 机组的厂用负荷值 ，通过发电机额定容量剩余的 1 0 ％ 的裕度再计算 j 。然后增加使用单元接线的 分裂绕组变 压器。 在发电机与电压母线连接的主变压器中，其容 量选择需要考虑多方面的因素。首先 ，在发电机运 行中，主变压器需要在能承载当 日最小通过的输电 电流负荷量中除去厂用负荷量，并能输送电压母线 剩下的有功或者无功容量。其次，在主要运行的一 台发电机出现故障需要维修或者因电流负荷量超值 而减少电流输送时，主变压器需通过供电系统补偿 功率来达到电压母线承载最大电流负荷的要求。最 后在一台主变压器发生故障后 ，剩下的变压器需要 输送电压母线剩余 7 0 ％以上的功率来保障供电的稳 定性 。 因此 ，在主变压器的容量选择中，注意以下准 则 1 变电站的主变压器电压级越高，能输送 的电流便越大，可根据实际情况选择容量大小适合 的主变压器 ； 2相同标准电压下的单 台变压器 的数量可以控制在适当范围内，矿厂的变压器可以 选择多类型电压级和电压容量的变压器，以满足不 同情况下生产开采的需要。当然，根据变电站的整 体电网的电压器容量和负荷值来选择主变压器的容 量是十分重要的。将变压器的负荷值控制在可承载 的范围内可保证输电的安全性。 5 结语 由于煤矿地面的地质环境 比较特殊 ，选择合适 的主变压器容量极为重要。它不仅影响着矿厂开采 的安全和效率，也影响着整个变电站的供电系统。 主变压器容量选择需考虑的因素比较多 ，细致分析 负荷量 ，短路值和断路器的负荷值等，都能为主变 压器的容量选择提供相应的依据。 【 参考文献 】 [ 1 ] 周德方 ． 某变电站无功补偿容量的选择与分析 [ J ] ． 硅谷 ，2 0 1 1 39 2 1 4 0 ． [ 2] 范冲伟 ． 城郊 3 5 k V变电站主变压器容量选择及 布点研究 [ J ]， 供用电，2 0 1 l 54 9 5 1 ． [ 3] 王艳，冯坤 ，黄媛 芳 ． 西安城 区 1 1 0 k V变电站 主 变压 器容量和 台数的探 讨 [ J ]． 陕西电力， 2 0 1 2 ，0 6 1 1 7 4 7 6 ． [ 4] 吴创权 ． 变电站变压器容量选择及经济运行 [ J ]． 中国新技术新产品，2 0 1 2 ，0 7 2 2 8 O 一 8 1 ． [ 5] 史正军，韦任佳 ，朱浩骏 ，等 ． 1 1 0 k V变电站无 功补偿单组容量选择和分组分析 [ J ] ． 电气应用， 2 0 1 3 ，0 9 2 1 3 2 6 9 ． [ 6] 钟毓秀，高占升 ． 煤矿主变压器安全运行的可靠 性模 型 [ J ]． 煤炭科 学技 术，2 0 1 1 ，1 1 2 5 0-5 4． 主扇风机