11电力自动化仪表与通信.doc

青海省XXXXXX多金属矿采选工程 电力自动化仪表与通信 11 电力、自动化仪表与通信 11.1 电力 11.1.1 概述 11.1.1.1 供电现状 该矿位于青海省格尔木市野马泉地区，矿区有简易公路与相距约80km的格尔木花土沟输油管线甘森泵站相接。距矿区约8km有青海省电力部门拟建的格尔木胜华矿业有限公司胜华110kV1变电所，主变压器安装容量20000kVA，其电源接自拟建的甘森330kV变电所。作为矿区附近唯一的供电电源，胜华110kV1变电所建成运行后其供电能力能够满足矿山正常生产的供电需要，可以作为矿区外部供电主供电源。根据业主与当地电业部门达成的协议，由胜华110kV1变电所架设两路至矿区的10kV外部输电线路，供电距离约8km，导线截面为LGJ-395mm2 。 11.1.1.2 设计依据及范围 1）矿山电力设计规范GB50070-94； 2）35～110kV变电所设计规范GB50059-92； 3）3～110kV高压配电装置设计规范GB50060-92； 4）供配电系统设计规范GB50052-95； 5）其它相关的设计规程规范。 根据设计委托书确定的设计范围，本次设计包括企业10kV总变配电所，企业内部高低压输电线路，采矿工程供配电，选矿工程供配电及生活辅助设施供配电，工艺设备电力拖动和自动控制等。 11.1.2 供电 11.1.2.1 用电负荷及性质 根据工艺专业提供的用电设备数量及容量，按需要系数法统计计算，得出企业用电设备计算负荷为 用电设备安装功率10363.02kW； 用电设备工作功率8750.02kW； 用电设备计算有功功率5540.20kW； 无功补偿3160kVar后，计算无功功率1619.69kVar； 10kV侧视在功率5772.10kVA；功率因数0.96； 企业年耗电能34285MWh。 全矿除东区竖井提升机和井下排水泵为一级用电负荷，工作功率860kW，球磨机、西区主副斜井提升机（工作功率1295kW）等其它工艺流程主要设备为二级用电负荷外，其余均为三级负荷，其中10kV高压电机3台，安装功率1385kW，详见用电负荷计算表（表11-1）。 11.1.2.2 供电系统 根据外部供电电源和企业内部用电负荷分布情况及10kV高压电动机容量等条件，企业内部在选矿厂磨浮车间附近设10kV总变配电站一座，其电源由胜华110kV1变电所引来，双电源架空进线，10kV侧采用单母线分段运行并设置联络，户内配置，企业内部配电电压为10kV，以放射式电缆线路向选矿主变压器、选矿高压球磨机供电、以三路放射式架空线路分别向西区采矿空压机站变电所、西区井下采区变电所及西区主副斜井提升机等供电、以一路放射式架空线路向水源地加压泵站和尾矿回水泵站等供电；同时以两路放射式架空线路向距选厂约5km以外的东区10kV配电站供电；10kV总变配电站设2500kVA 10/0.4～0.23kV选矿主变压器两台，其低压侧采用单母线分段运行并设置联络，以放射式电缆线路向选矿各车间动力配电箱供电。 东区10kV配电站10kV侧采用单母线分段运行并设置联络，户内配置，以放射式电缆线路向东区采矿空压机站变电所、东区井下采区变电所及东区竖井提升机等供电。 因东区竖井提升机及井下主排水泵为一级用电负荷，建议可由距矿区约5km的肯德可克铁矿引入10kV架空联络线路至东区10kV配电站，即可解决双方的一级负荷备用电源。详见企业供电系统图L1188CS01-47。 11.1.2.3 功率因数 为降低线损以及系统无功损耗，在10kV总变配电站高低压侧及采矿空压机站变电所、井下采区变电所低压侧设置集中无功功率补偿装置，共补偿容量3160kVar，补偿后企业10kV总变配电站10kV侧功率因数为0.95以上，符合节能技术要求。 11.1.2.4 短路电流计算 由于目前胜华110kV1变电所还在计划建设中，该变电所短路参数无法收集，因此企业10kV总变配电站各段母线短路电流计算将留待胜华110kV1变电所建成并收集到其出线短路参数后在施工图设计阶段进行。 11.1.2.5 继电保护 10kV总变配电站10kV出线柜设短路保护、过负荷保护及单相接地保护作为配电线路和10kV主变压器的保护，同时主变压器设瓦斯和温度保护。井下采区变电所变压器低压侧装设漏电保护。10kV总变配电站和东区10kV配电站选用JCS3.0/NT系列变电站微机综合自动化保护装置，实现变电所保护、控制、测量、信号及信息管理的自动化控制。 11.1.2.6 电能计量 在10kV总变配电站电源进线侧装设有功和无功电能计量装置，作为向电力部门支付电费的计量依据。10kV侧出线柜装设有功和无功计量装置，作为企业内部定额管理和成本核算的计量依据。 11.1.2.7 变配电所 根据负荷分布和矿区实际地形地貌及外部电源进线方向，确定在选矿厂设置企业10kV总变配电站1座，建筑面积410m2，变电所内装2台S9-2500/10，2500kVA，10kV/0.4～0.23kV主变压器,户内配置，户内10kV配电装置选用KYN28-12型高原型金属铠装移开式高压真空开关柜，保护和操作电源选用ZKA56K1G1-60Ah/220镉镍电池直流装置。低压配电屏为GGD1型，承担选矿各车间除高压球磨机电动机外的全部低压用电设备的供配电。 在东区采矿工业场地设东区10kV配电站1座，建筑面积252m2，户内10kV配电装置选用KYN28-12型高原型金属铠装移开式高压真空开关柜，保护和操作电源选用ZKA56K1G1-40Ah/220镉镍电池直流装置。详见企业10kV总变配电站平面布置图L1188CS01-48和东区10kV配电站平面布置图L1188CS01-49。 井下采区变电所分别设在东区4000m中段、3950m中段和西区4150m中段，其中4100m中段4座采区变电所，2座牵引变电所分别设在东区4000m中段和西区4100m中段，井下排水变电所设在东区3750m中段，硐室面积均为42m2，变压器均为KS9型矿用变压器，容量250kVA；分别向各中段采矿设备、风机、坑内牵引电机车整流装置、排水泵及巷道照明等用电设备供配电。 在东西采矿空压机站分别设置变电所、硐室面积54m2，变压器均为KS9型矿用变压器，容量2x500kVA；分别向东西区空压机等低压用电设备供电。 另外，在水源泵站和尾矿回水泵站各设1座柱上变电站，变压器分别为S9-160/10，160kVA， 10/0.4～0.23kV型1台和S9-200/10，200kVA，10/0.4～0.23kV型1台。分别承担水源地和尾矿库用电设备供配电。所有电气设备均按高原型配置，其绝缘均按海拔4100m进行校验。 11.1.2.8 牵引网络 根据采矿开拓运输系统的需要，东西采区共设ZK7-6/250型架线式电机车7台。 坑内架线式电机车采用2套GTA-200/275KY型硅整流装置供电。硅整流装置分别安装在东区4000m中段和西区4100m中段牵引变电所内。坑内牵引网络全部采用GLCB-100mm2钢铝电车线，架设方式采用弹性悬挂，悬挂点高度为2.0～2.2米；牵引网络直流电压均为250V。 11.1.2.9 大型电动机 根据工艺专业提供的设备，企业大型电动机共有3台，包括球磨机高压同步电动机1台，单台功率320kW，东区竖井提升机高压电动机1台，单台功率710kW ，定子电压10kV。西区主斜井提升机高压电动机1台，单台功率355kW ，定子电压10kV。球磨机电动机采用真空开关直接起动，励磁装置选用KLF11型，在磨矿车间内设置高压柜和励磁柜控制室。竖井提升机和主斜井提升机采用转子串电阻调速，减速阶段带动力制动，其控制系统采用提升机配套的TKD-DC-02-1286系列带PLC可编程控制器的提升机电控设备。 11.1.2.10 输电线路 企业内部架空线路采用LGJ-35～95mm2。电缆线路为YJV22-35～95mm2电缆。东区10kV配电站至井下采区变电所为采用YJV32-35mm2电缆，户外电缆较集中的选矿厂区域采用电缆沟敷设，其余埋地敷设，埋地深度均要求不小于当地冻土深度。 11.1.2.11 防雷及接地 架空线路终端杆和柱上变压器高压侧装设氧化锌避雷器，炸药库和油库及高度大于15m的生产车间等建筑物均装设避雷带作防雷保护。所有正常情况不带电的电气设备金属外壳均需可靠接地。变压器及高压电气设备接地电阻不大于4欧。低压进户线，在进户处作重复接地，接地电阻不大于10欧。井下采区变所压器低压侧为中性点不接地系统，其母线均装设漏电保护。在坑内主排水泵房水仓内设主接地极2块，各中段设辅助接地极和接地网并与主接地极可靠连接，接地电阻不大于1欧。 11.1.3 电力传动 因大部分电机均为一般低压异步电动机传动，不要求调速，在破碎车间和球磨机给料工段按工艺要求设置集中联锁控制，除选矿厂75kW以上和井下55kW以上电动机采用降压起动外，其余均为全电压直接起动，断路器和磁力起动器控制和保护。 11.1.4 电气照明 各生产车间均采用220伏节能型工厂灯具，井下主要运输巷道照明电压采用交流220伏，普通白炽灯照明。采区变电所和提升机房电控室、采矿空压机房变电所和企业10kV总变配电站及东区10kV配电站控制室采用应急型荧光灯照明。井下采准及回采工作面照明采用36伏保护式可移动照明。生产和行政办公室，生活福利设施等均采用高效节能荧光灯照明。生产检修照明采用12伏手持式照明灯。各主要车间照度设计标准为变配电站200Lx；实验室、化验室、控制室300Lx；一般车间100Lx，办公室300Lx，宿舍150Lx。 11.1.5 节电措施 为尽可能降低线路损耗和无功损耗，对负荷较集中的企业10kV总变配电站及有连续运行的较大功率电机如井下空压机和井下排水泵等变电所设置低压集中无功补偿。另外，在企业10kV总变配电站10kV侧设置高压集中无功补偿，使企业10kV总变配电站10kV侧功率因数达到0.96，符合电力部门的规定要求。 所有配电变压器均选用节能型S9系列和KS9系列。除同步电机外， 所有工艺设备电动机均选用Y系列和YR系列节能型电机。 通过以上措施，反映出企业单位产品耗电量，特别是选矿单位产品耗电量均低于国家规定的节能指标。 11.2 自动化仪表 11.2.1 概述 本设计以工艺设计要求为依据，以稳定工艺参数、保证生产的正常运行和改善劳动强度为原则，设计中采用稳定可靠和比较先进的自动化仪表检测设备并对某些重要的工艺参数进行自动控制以提高生产和管理的自动化水平。 11.2.2 主要检测显示控制内容 11.2.2.1 破碎系统 a. 为防止金属块进入破碎机损坏设备，采用HQ型金属探测器对2和3带式输送机上的物料中的金属物体进行检测并输出信号进行报警和联锁控制并装设除铁器。 b. 矿仓料位检测显示 为使矿仓内的物料保持在适当的范围内，在中细碎前的缓冲矿仓和磨矿前的粉矿仓均设置同位素非接触式料位计LT-5100对仓内料位进行连续检测显示，并设置超高低料位置显示报警，其中中细碎缓冲仓料位测量量程1～5m，粉矿仓料位测量量程3～15m。 11.2.2.2 磨矿脱水系统 a. 磨矿旋流器给矿自动控制 水力旋流器给矿泵根据泵池液位采用变频调速器及其内置PID调节闭环调节电动机转速实现旋流器给矿自动控制。 b. 采用WG-100型微电脑加药机对浮选作业进行自动加药和液位自动控制。 c. 选用LT-2310浓度计对浓缩机底流浓度进行自动检测显示。 d. 在球磨机给矿皮带（6、7带式输送机）和精矿运输皮带（8～10带式输送机）上分别设置核子皮带称LT-1330对其运输矿量进行瞬时值显示和累积计量。 以上仪表设备详见工程设备明细表 11.2.2.3 仪表控制室及供电 整个仪表检测与控制系统采用分散与集中相结合的显示控制方式。在磨矿车间内给矿皮带平台下设仪表控制室，面积40.5m2，内设3台柜式集中仪表显示控制盘。其余就地仪表显示控制箱安装在检测控制点附近便于操作的地方。 仪表系统总电源由磨矿车间变电所引至仪表控制室，供电电压AC220V，容量5kVA，再由仪表控制室向各仪表设备供电。 11.3 电信 11.3.1 概述 根据该矿的地理位置和企业管理机构配置及劳动定员，为满足企业组织机构的行政管理和生产调度及职工日常生活的需要，确定电信系统如下。 11.3.2 行政管理电话系统 11.3.2.1 电话站站址、容量 为方便管理、电话站设在矿部办公楼内，根据企业自动化程度及平面配置，并适当考虑发展余量。确定设置初期容量为200门的数字调度通信系统，机型为DGZ-S-200门（包括配套的附属设备）。 11.3.2.2 功能 由于DGZ-S数字调度通信系统集通信交换、调度指挥、电话会议、指令放大等多种功能于一体，且具有强大的单呼、组呼、群呼以及调度台的超强功能，随时指示各调度分机状态。可达到使用方便、接续迅速和准确等特点。 11.3.2.3 对外通信方式 矿区对外目前无通信条件，为适应数据通信发展方向，建议业主已与当地电信部门协商，尽快解决矿区光缆通信及数据传输。 11.3.3 生产调度电话系统 为了促进生产、保证生产安全、提高生产效率，确定在矿部设一级生产调度站，在采矿、选矿设二级生产调度站。 11.3.3.1 矿部一级调度站 在矿部调度办公室设一级生产调度站，内设48门调度总机，以利于矿部对矿山、选厂以及各直属单位进行生产调度电话通信。使两级生产指挥人员及时下达通知，听取汇报，了解生产过程。 11.3.3.2 矿山、选厂二级调度站 在矿山、选厂办公室分别设置二级生产调度站，内设24门调度总机，以便对厂属各车间、中段、班组进行生产调度电话通信。 11.3.4 载波电话系统 在企业10kV总变配电站与胜华110kV1变电所设电力载波调度电话，以便及时了解胜华110kV1变电所对矿区的供电情况。 11.3.5 窄轨铁路信号 根据坑内电机车运输作业需要，电机车窄轨铁路设置信号设施，采用司控道岔控制系统，该系统由控制部分、转动指示部分组成，实现由司机控制，道岔动作、道岔位置显示等功能。确保电机车安全作业，运输畅通无阻，实现电机车运输自动化。 11.3.6 电视系统 在生活区办公楼设置地面卫星接收站二座，屋顶设置φ3.0m抛物面卫星接收天线二座。天线经功分器、接收机、调制解调器到混合器，能接收30多套电视节目，完全满足职工文化娱乐需求。 11.3.7 有线广播系统 按有关规定，在生活区办公室设置一广播站，型号为ZV-1000（含辅助设备），该系统具有分区广播、优先报警广播、播叫寻呼广播、背景音 乐广播等多种功能。在矿部及生活区范围内分别设置扬声器，以供收听时 事、新闻节目、宣传及紧急广播通知等。 11.3.8 其它 矿山通信线路设专用8m水泥杆。电缆和明线一律采用架空和沿墙明敷方式，电缆采用自承式电话电缆。 矿山广播线路可与低压电力线路共杆架设，其余均为单独立杆。 11.3.9 主要工程设备明细表（见附表） 11 - 11 12