煤矿供电系统能力核定.doc

第五节 供电系统能力核定 一、矿井供电生产能力核定必备条件 矿井供电系统生产能力核定必备条件见表3-5-1。 表3-5-1 矿井供电系统生产能力核定必备条件 序号 内容 实际情况 核定 1 供电系统合理、设施及保护装置完善，技术性能符合规定，系统运行正常。 供电系统合理、设施及保护装置完善，技术性能符合规定，系统运行正常。 符合 2 供电系统技术档案齐全，各种运行、维护、检查、事故记录完备，管理维护制度健全。 有档案、各种运行、维护、检查、事故记录，制度健全。 符合 3 年产6万t及以上的矿井应有两回路独立的，不得分接任何负荷的电源线路。 现矿井采用两回路专用线路供电。 符合 4 年产6万t及以下的矿井采用独立的、未分接任何负荷的单回路电源供电时，还应满足通风、排水、提升等矿井设备可靠运行的备用电源。 矿井现生产能力为90万t/a，不涉及此项内容。 符合 二、概况 1．煤矿电源线路情况 矿井工业场地建成一座35kV变电站，双回路电源一路引自枣洼35kV变电站35kV母线段，选用LGJ-3120mm2型的架空线传输，供电距离7.56km，枣洼35kV变电站引自城南110kV变电站35kV母线段，选用LGJ-3185mm2型的架空线传输，供电距离8.0km；另一路引自上安110kV变电站35kV母线段，选用LGJ-3120mm2型的架空线传输，供电距离13km。 两回电源一回路运行，另一回路带电备用，任何一回路电源均能担负矿井全部负荷的用电。 （1）地面供电系统 矿井工业场地建有一座35kV/10kV变电所，所内安装2台SZ11-8000/35kV/10kV，8000kVA变压器，一台工作，一台备用。 矿井地面高压配电系统采用放射式，采用10kV供电，低压配电系统采用TN-C-S系统，动照分开，配电方式以树干式和放射式为主，个别距供电点远，彼此相近、容量较小的用电设备采用链式配电。 主井井口10kV变电所以双回10kV向所内配电变压器、、风机房、井下10kV中央变电所、主立井提升绞车、副立井提升绞车，以双回380V向生产系统压风机房、灯房浴室、主副井绞车低压等负荷供电，以单回380V向机修间、坑木加工房等负荷供电。 低压负荷用电选用4台S9-500/10 10/0.4kV 500kVA、1台S9-200/10 10/0.4kV 200kVA、1台S9-100/10 10/0.4kV 100kVA电力变压器，供地面办公楼、水处理、锅炉房、深井泵房及矿区生活设施用电。 （2）井下供电 井下主变电所内设有KBSG-T630/10 10/0.69kV矿用隔爆干式变压器2台，一台运行，一台备用。高低压配电装置分别利用KYGC-Z矿用一般型高压开关柜和KYX-2矿用一般型低压开关柜，10kV、0.69kV母线均采用单母线分段方式。井下主变电所以两回10kV向所内配电变压器及采区变电所供电，以660V向主排水泵及大巷等低压负荷供电。 井下采区变电所内设有KBSG-T630/10 10/0.69kV矿用隔爆干式变压器2台，1用1备；KBSGZY-T100/10 10/0.69kV矿用隔爆干式移动变电站2台（局部通风机专用），1用1备。高低压配电装置分别利用PBG-10矿用隔爆型高压真空配电装置和KBZ矿用隔爆型真空馈电开关带选择性漏电保护，10kV、0.69kV母线均采用单母线分段方式。该采区变电所两回10kV向采区所内变压器及局部通风机专用局扇供电，以一回10kV向2507回采工作面移变、2507顺槽综掘面移变供电，以660V向采区排水泵及大巷锚喷设备等低压负荷供电。 井下综采工作面，采用矿用隔爆型移动变电站供电方式。工作面采煤机供电电压为1140V，其余动力设备供电电压为660V。采用智能化真空馈电开关、智能化多回路真空电磁启动器等供配电设备；照明及手持式电气设备供电电压为127V。 井下2个综掘工作面，采用矿用隔爆移动变电站、智能化真空馈电开关等供配电设备。综掘工作面设备供电电压均为660V，照明及手持式电气设备供电电压为127V。掘进工作面局部通风机采用“三专、两闭锁”双风机、双电源连续供电方式，采用专用变压器2台作为掘进局部通风机的专用电源，选取QBZ-4120矿用隔爆型风机双电源组合式开关，实现局部通风机主、备互投、自动切换，并结合瓦斯监控系统，完成“风电、瓦斯电”闭锁功能。 2.矿井35kV变压器总容量8000kVA，设备装机总容量8701kW，矿井运行设备总容量7247kW。其中，井上设备总容量3040kW，井上运行设备总容量2130kW；井下设备总容量5661kW，井下最大运行设备容量5117kW（排最大涌水时为5359kW）。上一年度矿井共采煤量139.5万吨，耗电量3203万kWh，综合电耗19.3kWh/t。 3.下井电缆规格、回路数 地面35kV变电站以不同母线段各以一回JKLGY-185线路向地面10kV配电站供电，线路长度1.8km，10kV配电站以两回10kV电源向井下主变电所供电，下井线路沿主立井敷设至中央变电所，采用矿用交联铠装电力电缆，型号为MYJV42-8.7/10kV 3185mm2，长度2380m。 三、计算过程及结果 1．电源线路安全载流量及压降校核 （1）安全载流量校核 1）矿井供电电源一回路载流量校核 ①城南110kV变电站至枣洼35kV变电站计算电流 线路LGJ-185允许载流量环境温度25℃时为515A，考虑环境温度40℃时温度校正系数0.81，为417A查表。据矿方向枣洼35kV变电站核实，该变电站总负荷为10747kW，东江煤矿为7247kW，其余的约为3500kW。 I185417A＞I197A，满足要求。 ②枣洼35kV变电站至矿井地面35kV变电站计算电流 线路LGJ-120允许载流量环境温度25℃时为380A，考虑环境温度40℃时温度校正系数0.81，为308A查表。 I120308A＞I132.8A，满足要求。 2）矿井供电电源另一回路载流量校核 上安110kV变电站至矿井地面35kV变电站计算电流 线路LGJ-120允许载流量环境温度25℃时为380A，考虑环境温度40℃时温度校正系数0.81，为308A查表。 I120308A＞I132.8A，满足要求。 3）矿井地面35kV变电站至地面10kV配电站计算电流 线路允许载流量环境温度25℃时为515A，考虑环境温度40℃时温度校正系数0.81，为417A查表。经矿方核实，地面10kV配电站负荷运行设备总功率为6027kW。 I185417A＞I386.6A，满足要求。 （2）线路压降校核 1）矿井供电电源一回路压降校核 ①城南110kV变电站至枣洼35kV变电站电源线路压降计算 经查线路单位负荷矩时电压损失百分数表，LGJ-185线路单位负荷矩时电压损失百分数为0.0297MWkmcos∮0.9。 则电源线路电压降为△U110.7478.00.02972.55＜5，其中枣洼运行总容量为10.747MW，电源线路为8.0km。 ②枣洼35kV变电站至矿井35kV变电站电源线路压降计算 经查线路单位负荷矩时电压损失百分数表，LGJ-120线路单位负荷矩时电压损失百分数为0.0297MWkmcos∮0.9。 则电源线路电压降为△U17.2477.560.03782.07＜5，其中矿井运行设备总容量为7.247MW，电源线路为7.56km。 该供电回路累计压降为2.552.074.62＜5，满足要求。 2）矿井供电电源另一回路压降校核 上安110kV变电站至矿井35kV变电站电源线路压降计算 经查线路单位负荷矩时电压损失百分数表，LGJ-120线路单位负荷矩时电压损失百分数为0.0378MWkmcos∮0.9。 则电源线路电压降为△U17.247130.03783.56＜5，其中矿井运行设备总容量为7.247MW，电源线路最长为13km。 该供电回路压降为3.56＜5，满足要求。 3）矿井35kV变电站至地面10kV配电站压降校核 经查线路单位负荷矩时电压损失百分数表，线路单位负荷矩时电压损失百分数为0.0297MWkmcos∮0.9。 则电源线路电压降为△U16.0271.80.02970.322＜5，其中10kV配电站运行设备总功率为6.027MW，电源线路最长为1.8km。 该供电回路压降为0.322＜5，满足要求。 由以上检验可知电源线路安全载流量及电压降均符合要求。 2．下井电缆安全载流量及压降校核 （1）安全载流量校核 MYJV42-8.7/10kV 3185mm2电缆，允许载流量为438A（查表） Ix438＞386.8A （2）线路压降校核 MYJV42-8.7/10kV 3185mm2电缆单位负荷矩时电压损失百分数，当cos∮0.8时，为0.174MWkm，则每根电缆线路电压降为 △U25.3590.380.1740.35＜5，其中MYJV22-8.7/10 3185 mm2电缆所带最大负荷为5.359MW，电源线路最长为0.38km。 线路自地面35kV变电站10kV不同母线段至地面10kV配电站至井下中央变电所累计压降为0.3220.350.672＜5，满足要求。 由以上校验可知，下井电缆安全载流量及电压降均符合要求。 3．电源线路能力计算 万t/a 式中A电源线路的折算能力，万t/a； P线路供电容量； 按照线路允许载流量计算时，P307350.916750kW；按线路压降5线路供电容量计算，P10005/0.03781310175kW（依据双回路供电电源线路截面较小的计算，LGJ-120线路允许载流量为307A，单位负荷矩时电压损失百分数为0.0378MWkmcos∮0.9）； 因此，合理的线路供电容量为10175kW。 W矿井吨煤综合电耗，19.3kWh/t。 4．主变压器能力核定 式中A变压器的折算能力，万t/a； S工作变压器的总容量，8000kVA； ψ全矿井功率因数，取0.9； W矿井吨煤综合电耗，19.3kWh/t。 5．矿井供电系统能力 综上分析，供电系统中最小环节能力为主变压器能力，因此确定该矿井供电系统供电能力为197万t/a。