采区供电系统设计方案.doc

六采区供电系统设计方案一、采区供电（一）采区变电所数目及位置选择依据采区变电所位置确定原则，工作面布置及开采顺序，负荷情况，经分析比较确定六采区初步设计3个变电所，向采区绞车、局部通风机、电气设备供电，并以6KV电压向南北两侧综采工作面移动变电站运顺皮带机供电。采区变电所编号为601#、602#、603#变电所，其中601变电所为采区中心变电所。601变电所位置确定在六采区皮带上山与六采区边界轨道上山之间的横贯内，在采区皮带上山标高-240米处。602变电所位置同样确定在六采区边界皮带上山与六采区边界轨道上山之间的横贯内，在采区边界上山标高-230米处，距601变电所900米。两变电所共同担负向6300、6302、6304、6306、6308、6310、6311、6312、6314、6316、6318、6320，总共12个综采工作面，部分综掘工作面、普掘工作面电气设备供电。603变电所位置确定在六采区南部皮带集中巷与六采区南部轨道集中巷之间的横贯内，在皮带集中巷标高-260米处，距601变电所880米。担负向6301、6303、6305、6307、6309、6313、6315总共7个综采工作面及部分综掘、普掘配电点电气设备供电。（二）采区供电系统的确定1、变电所的供电系统六采区变电所（601#、602#、603#变电所）均为双回路供电。其中601变电所为采区主变电所。两路6KV电源，一路来自-430水平中央变电所，一路来自-350水平中央变电所，由601变电所再向602、603变电所供电设备供电。602变电所为双回路电源进线，电源来自601变电所。603变电所电源同样为双回路，来自601变电所。供电示意图如下：602变电所-430变电所601变电所-350变电所603变电所2、供电路线：-430变电所南部轨道大巷南翼石门三采轨道上山三采一分区皮带上山六采区皮带上山601变电所-350变电所二采皮带机道三采皮带机道三采轨道上山三采一分区皮带上山六采区皮带上山601变电所601变电所六采区边界轨道上山602变电所601变电所六采区边界轨道上山六采区南部轨道集中巷603变电所3、采煤工作面供电系统六采区采煤工作面电气设备从601、602、603变电所供电。在距工作面切眼50-80米处的位置设置干式移动变电站，向工作面电气设备供电。4、开拓掘进期间设备供电采区开拓掘进的前期，302变电所作为掘进变电所，向掘进岩巷、掘进煤巷、调度绞车供电。掘进煤巷采取设置移动变电站的供电方式。向综掘电气设备供电。缩短低压供电距离，确保供电质量。掘进岩巷、局部通风机由302变电所以馈出线660V电压，向其配电点供电，掘进后期，六采区变电所逐步建成，电气设备由601、602、603变电所向综掘煤巷、普掘岩巷电气设备供电。同样掘进煤巷，使用防爆移动变电站，高压深入用电负荷，以缩短低压供电距离，保证供电质量。5、按照“三专两闭锁”的要求，在601、602、603变电所各设置一台160KVA专用变压器向六采区局部通风机专门供电。（三）采区供电电压等级选择1、采区高压电压六采区高压供电电压等级为6KV。2、采区设备电压等级六采区用电设备电压为3300V、1140V、660V，煤电钻及照明电压为127V。（四）采区负荷计算本采区属低沼气，使用MGTY400/930-3.3D双滚筒电牵引采煤机。为综采综放开采方式。根据煤矿安全规程、煤矿工业设计规范和煤矿井下供电设计技术规定及全国供用电规则中的有关规定，本着安全、可靠、经济供电的目的。进行采区负荷容量、高压电缆的计算选型。负荷名称工作面容量（KW）需用系数功率因数tg计算负荷有功（KW）无功（KW）视在（KVA）综放工作面50870.520.71.022645.22698.13778.9综掘工作面9000.520.61.33468622.4780普掘工作面1400.30.61.334255.970绞 车2250.40.61.3390119.7150皮带机8000.70.71.02560571.2800合计5578.9说明：1、六采区按一个综放工作面，二个综掘工作面，二个普掘工作面考虑。2、综放工作面需用系数按下式计算：kx=0.4+0.6Pd/Pe=0.4+0.61050/5087=0.52综掘工作面需用系数按下式计算：Kx=0.286+0.714Pd/Pe=0.286+0.714300/900=0.52式中：Kx需用系数Pd参加计算的最大电动机功率，KWPe参加计算的所有用电设备额定功率之和，KW3、有功功率按下式计算：Pm=KxPe,式中Pm有功功率，KW4、无功功率按下式计算：Qm=Pmtg,式中：Qm无功功率，KW5、视在功率按下式计算：S=KxPe/cos，式中：cos功率因数。变电所同时系数取0.9，则采区最大总负荷Smax=Se0.9=5578.90.9=5021（KVA）（五）采区高压网路计算1、作等效电路图最大运行方式 x1=2.1167 -430变电所601变电所6KV母线6KV母线 x3=0.6最小运行方式x2=2.1637最大运行方式 x1=2.0967 -350变电所601变电所6KV母线6KV母线 x3=0.5最小运行方式x2=2.1437总电抗：(-430水平变电所601变电所)（1）系统最大运行方式时Xk1大=2.1167+0.6=2.7167（2）系统最小运行方式时Xk1小=2.1637+0.6=2.76372、求计算电抗：(-430水平变电所601变电所)Xk1大 =Xk1大SC大/100式中SC大系统最大运行方式时短路容量：1054.84Xk1小 =Xk1小SC小/100式中SC小系统最小运行方式时短路容量：498.26Xk1大=2.71671054.84/100=28.66Xk1小=2.7637498.26/100=13.77大于3，系统为无限大容量3、求电流标么值：(-430水平变电所601变电所)I*大=1/Xk1大=1/2.7167=0.37I*小=1/Xk1小=1/2.7637=0.364、短路参数计算：I=I*Ib系统最大I大= I*大Ib=0.379.16=3.39KA系统最小I小= I*小Ib=0.369.16=3.3KAS=S*Sb （S*=I*）系统最大S大=0.37100=37MVA系统最小S小=0.36100=36MVA5、总电抗：(-350水平变电所601变电所)（1）系统最大运行方式时Xk1大=2.0967+0.5=2.5967（2）系统最小运行方式时Xk1小=2.1437+0.5=2.64376、求计算电抗：(-430水平变电所601变电所)Xk1大 =Xk1大SC大/100式中SC大系统最大运行方式时短路容量：1054.84Xk1小 =Xk1小SC小/100式中SC小系统最小运行方式时短路容量：498.26Xk1大=2.59671054.84/100=27.39Xk1小=2.6437498.26/100=13.17大于3，系统为无限大容量7、求电流标么值：(-430水平变电所601变电所)I*大=1/Xk1大=1/2.5967=0.39I*小=1/Xk1小=1/2.6437=0.388、短路参数计算：I=I*Ib系统最大I大= I*大Ib=0.399.16=3.57KA系统最小I小= I*小Ib=0.389.16=3.48KAS=S*Sb （S*=I*）系统最大S大=0.39100=39MVA系统最小S小=0.38100=38MVA（六）高压电缆选择：1、经济及工作电流计算：从-430变电所到采区变电所，按经济电流密度选择电缆截面：A=Imax/nJ=483.2/2.0(4)=241.6(120.8)mm2A电缆截面，mm2n不考虑发生故障同时工作电缆根数，n=1(2)Imax电缆最大工作电流，AJ经济电流密度，J=2.0A/ mm2Imax最大负荷电流，AImax=Smax/ （ 3 Ue）=5021/（ 3 6）=483.2（A）2、电缆选择：查煤矿井下电缆安装、运行、维修、管理工作细则表4-8选取电缆如下：型号：YJV22-3240，允许载流量485483.2，所选电缆满足要求。从六采区安全可靠供电考虑，决定采区变电所采用双回路供电，两路电缆均能单独承担采区正常负荷。六采区变电所高压电缆选取表电缆起止地点电缆型号规格单位长度（米）-430变电所至601变电所YJV22-3240米2930-350变电所至601变电所YJV22-3240米2357601变电所至602变电所YJV22-3240米1800601变电所至603变电所YJV22-3240米1800总 计88873、按短路时热稳定条件校验电缆截面（采用热稳定系数）AminI（3）d t3 /C=391030.25 /93.43 6=20.1mm2式中：Amin电缆短路时热稳定要求的最小截面，mm2I（3）d三相最大稳态短路电流，A，I（3）d=3753At3短路电流作用的假想时间，t3取0.25SC热稳定系数，C=93.4所选电缆满足短路故障时的热稳定要求。4、按电压损失校验电缆截面：U%=KPL=4.5%7%电压损失未超过电压损失允许值,满足要求（七）高压供电设备选择1、高压开关选择所选电气设备必须符合煤矿安全规程的要求，根据下列条件选择电气设备：（1）开关的最高工作电压不小于装置正常运行的工作电压，即：（1.11.15）UNUn式中：UN开关的额定电压Un装置正常运行的工作电压即所选开关的工作电压UN（1.11.15）6000=（66006900 V）（2）所选开关的额定电流不小于开关所在电路中的最大正常工作电流，即：INIn=483.2 A考虑工作负荷的特殊情况，以及现有开关产品开关容量的分类情况，所选变电所总负荷开关及联络开关的工作电流应为600A。开关断路容量及额定断流量满足下列要求：IRNI=3.66KASRNS=39MVA2、其它设备选择从略，详见下表六采区变电所设备一览表序号名称型号数量（台）额定电压（V）额定电流（A）1进出线开关BGP9L-6G1360006002负荷开关BGP9L-6G1160004003负荷开关BGP9L-6G360003004负荷开关BGP9L-6G660003005负荷开关BGP9L-6G960002006变压器（干式）96000/660