礦井產(chǎn)量120萬噸煤業(yè)供電設(shè)計(jì)說明書

目 錄 1 111煤業(yè)供電簡介22 負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇22.1計(jì)算礦井負(fù)荷：22.2全礦總計(jì)算負(fù)荷22.3主變壓器選擇112.4高壓電容器的選擇122.5變壓器的容量：123 短路電流計(jì)算及10KV開關(guān)繼電保護(hù)133.1計(jì)算前系統(tǒng)運(yùn)行方式的確定133.2短路電流計(jì)算系統(tǒng)圖及等值電抗圖133.3整定方案154 供電系統(tǒng)184.1 35KV變電所電源系統(tǒng)的供電方式184.2變電所一次供電設(shè)備的初選194.3母線裝置的初選244.4電纜選擇245 變電所布置265.1 變電所位置的確定265.2 變電所總體布置的原則與要求266 變壓器繼電保護(hù)276.1變電所繼電保護(hù)的配置情況276.2主變壓器的繼電保護(hù)287 變電所的防雷337.1變電所的雷害337.2對(duì)直擊雷的保護(hù)337.3對(duì)雷電入侵波的防護(hù)347.4對(duì)輸電線路的防護(hù)341 111煤業(yè)供電簡介 111煤業(yè)設(shè)計(jì)礦井產(chǎn)量為120萬噸，2010年8月經(jīng)申請(qǐng)，批復(fù)生產(chǎn)規(guī)模為150萬噸。111煤業(yè)生產(chǎn)區(qū)工業(yè)廣場(chǎng)建有一座35KV變電站，采用雙回路電源供電，兩臺(tái)主變壓器一備一用，原主變壓器容量為9000KVA，由于礦井?dāng)U大生產(chǎn)規(guī)模，原主變壓器已不能滿足礦井供電要求，35KV變電所進(jìn)行技術(shù)改造，對(duì)變電所設(shè)備初步選型設(shè)計(jì)。2 負(fù)荷計(jì)算及變壓器選擇2.1計(jì)算礦井負(fù)荷：2.1.1煤礦供電設(shè)計(jì)中采用需用系數(shù)法單臺(tái)設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 式中: Kx1單一設(shè)備的需用系數(shù)Kf負(fù)荷系數(shù)l供電線路效率，一般取0.9-0.95設(shè)備為實(shí)際功率時(shí)的效率無功功率按下式計(jì)算:設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷按下式計(jì)算： 式中: Kt設(shè)備組的同時(shí)系數(shù)，指在最大負(fù)荷時(shí)，設(shè)備組中運(yùn)行著的設(shè)備額定容量之和Peg與設(shè)備組額定容量之和Pe之比Kx設(shè)備組的需用系數(shù)Kf設(shè)備組的負(fù)荷系數(shù)，指設(shè)備組中運(yùn)行著的設(shè)備實(shí)際容量之和Pg與設(shè)備組額定容量之和Peg之比l供電線路效率，一般取0.9-0.95pj設(shè)備組的甲權(quán)平均效率定義為：Pi、i設(shè)備組i臺(tái)設(shè)備的實(shí)際容量、實(shí)際效率設(shè)備組的無功功率和視在功率的計(jì)算式如下： 2.2全礦總計(jì)算負(fù)荷34序號(hào)負(fù)荷名稱電壓等級(jí)（V）設(shè)備數(shù)量設(shè)備容量需用系數(shù)kx功率因數(shù)最大負(fù)荷安裝(臺(tái))工作(臺(tái))安裝(kW)工作(kW)costan有功功率(kW)無功功率(kvar)視在功率(kVA)12345678910111213一地 面(一)地面高壓負(fù)載1主井帶式輸送機(jī)1000032168011200.850.850.75952714.0 1120215#煤主通風(fēng)機(jī)100002114207100.750.80.75532.5399.4 665.62538#煤主通風(fēng)機(jī)100002114207100.750.80.75532.5399.4 665.62541#瓦斯抽放高負(fù)壓泵100002116008000.650.80.75520390.0 65051#瓦斯抽放低負(fù)壓泵100002112606300.650.80.75409.5307.1 511.87562#瓦斯抽放高負(fù)壓泵100002116008000.650.80.75520390.0 65072#瓦斯抽放低負(fù)壓泵100002112606300.650.80.75409.5307.1 511.8758干選機(jī)風(fēng)機(jī)10000226306300.70.750.88441388.1 5889強(qiáng)排水1000022142014200.80.80.751136852.0 1420合計(jì)191212290745054534147.1 6783(二)地面工業(yè)場(chǎng)地變電所1調(diào)度樓38050500.50.90.482512.0 27.8 2副井提升機(jī)380111601600.70.71.02112114.2 160.0 3副井提升機(jī)輔助負(fù)荷38020200.70.71.021414.3 20.0 4主井輔助負(fù)荷38030300.70.71.022121.4 30.0 5新進(jìn)風(fēng)斜井空氣加熱室3803255370.750.80.7527.7520.8 34.7 6綜合辦公樓38030300.50.90.48157.2 16.7 7燈房、浴室380101030300.30.80.7596.8 11.3 8鍋爐房3802002000.70.750.88140123.2 186.7 9主井熱風(fēng)爐38050500.70.750.883530.8 46.7 10副井熱風(fēng)爐3801001000.70.750.887061.6 93.3 11工業(yè)廣場(chǎng)38050500.610300.0 30.0 12污水站380221260400.50.750.882017.6 26.7 13一部皮帶380111351350.70.71.0294.596.4 135.0 14二部皮帶380111101100.70.71.027778.5 110.0 15空壓機(jī)380215002500.820.80.75205153.8 256.3 16電修房38020200.610120.0 12.0 17機(jī)修車間3801001000.30.651.173035.1 46.2 18干選機(jī)輔助負(fù)荷3802001700.70.71.02119121.4 170.0 小 計(jì)4028170014121056.25915.11413.4(三)生活區(qū)變電室1賓館3801001000.70.750.887061.693.333333332生活區(qū)鍋爐3801801800.70.750.88126110.881683家屬樓3801501500.610900904單身樓3801501500.610900905辦公樓3801001000.70.750.887061.693.333333336生活區(qū)廣場(chǎng)照明38050500.610300307職工食堂38020200.61012012小 計(jì)750750488234.08576.7 (四)風(fēng)井變電所11#瓦斯抽放輔助3804250500.850.820.742.529.7551.8 22#瓦斯抽放輔助3804250500.850.820.742.529.7551.8 3黃泥灌漿系統(tǒng)3808695950.60.90.485727.3663.3 415#風(fēng)井動(dòng)力38030300.850.820.725.517.8531.1 58#風(fēng)井動(dòng)力38030300.850.820.725.517.8531.1 小 計(jì)1610255255193122.56229.1 二井 下(一)15號(hào)煤主變電所1152軌道大巷6602244440.70.71.0230.831.41644.0 2水倉低壓6602222220.880.80.7519.3614.5224.2 3152膠帶大巷660111101100.70.71.027778.54110.0 4調(diào)度絞車6601125250.80.810.722014.424.7 5調(diào)度絞車6601111.411.40.80.810.729.126.566411.3 6下山絞車副泵6601115150.80.810.72128.6414.8 715號(hào)煤給煤機(jī)6601118.518.50.80.810.7214.810.65618.3 8照明及其它12711202010.90.48209.622.2 小 計(jì)1010265.9265.9203.08174.3384269.5 (二)皮帶巷1聯(lián)絡(luò)巷帶式輸送機(jī)1140225005000.70.71.02350357500.0 215106帶式輸送機(jī)11401175750.70.71.0252.553.5575.0 3152膠帶平巷660221101100.70.71.027778.54110.0 4152膠帶下山660221101100.70.71.027778.54110.0 小 計(jì)77795795556.5567.63795.0 (三)15號(hào)煤集中運(yùn)輸巷配電點(diǎn)1帶式輸送機(jī)1140225005000.70.80.75350262.5437.52下山絞車1140112202200.50.80.7511082.5137.53皮帶張緊絞車660117.57.50.50.80.753.752.81254.68754照明及其它127114410.90.4841.924.444444444小 計(jì)55731.5731.5467.75349.7325584.1319444(四)15號(hào)煤水倉配電室1主排水泵100003213509000.50.80.75450337.5562.5(五)152膠帶下山綜掘面1掘進(jìn)機(jī)660112212212探水鉆6601111113小水泵6603266444掘進(jìn)局部扇風(fēng)機(jī)6602174745膠帶輸送機(jī)660111101106刮板輸送機(jī)660115555小 計(jì)976835510.50.71.02275.5281.01393.5714286(六)152軌道下山綜掘面1掘進(jìn)機(jī)660112612612探水鉆6601111113小水泵6603266444掘進(jìn)局部扇風(fēng)機(jī)660212201105膠帶輸送機(jī)660111101106刮板輸送機(jī)66022110110小 計(jì)1087786460.50.71.02323329.46461.4285714(七)15108綜采工作面1雙滾筒采煤機(jī)1140114754752轉(zhuǎn)載機(jī)1140112002003破碎機(jī)1140112002004乳化液泵660214002005后刮板輸送機(jī)1140114004006前刮板輸送機(jī)1140114004007回柱絞車660213718.58可伸縮膠帶輸送機(jī)660115005009小水泵66044888810調(diào)度絞車66021502511回柱絞車6601118.518.512無極繩絞車6601111011013小水泵66011222214煤層鉆機(jī)66011373715泥漿泵66011151516照明及其它12711202010.90.48209.622.2 小 計(jì)22192972.527290.510.71.021391.791419.62581988.271429(八)8號(hào)煤主變電所18號(hào)煤石門皮帶6601175750.70.80.7552.539.37565.62528號(hào)煤膠帶下山660222202200.70.80.75154115.5192.538號(hào)煤絞車房660111601600.50.80.7580601004皮帶張緊絞車66011440.50.80.7521.52.558號(hào)煤架空乘人器6601145450.70.80.7531.523.62539.3756照明及其它12711202010.90.48209.622.22222222小 計(jì)77524524340249.6422.2222222(九)1架空乘人裝置6601145450.70.80.7531.523.62539.3752排水泵10000317502500.60.80.75150112.5187.5小計(jì)42795295181.5136.125226.875(十)8號(hào)煤采區(qū)變電所182軌道平巷無極繩660111101100.50.80.755541.2568.75282軌道下山無極繩660111101100.50.80.755541.2568.7538#煤4部皮帶660111101100.70.80.757757.7596.2548#煤5部皮帶660111101100.70.80.757757.7596.25582采區(qū)水泵房660327505000.70.810.72350252432.0987654682膠帶上山6601155550.70.80.7538.528.87548.1257照明及其它12711202010.90.48209.622.222222228調(diào)度絞車6601125250.50.80.7512.59.37515.6259小水泵66064132880.60.80.7552.839.666小 計(jì)161314221128737.8537.45914.0709877(十一)82采區(qū)下山水泵房4排水泵660322701800.50.80.759067.5112.55照明及其它127114410.90.4841.924.444444444小 計(jì)432741849469.42116.9444444(十二)8209運(yùn)輸順槽綜掘面1掘進(jìn)機(jī)660112212212探水鉆6601111113小水泵6603266444掘進(jìn)局部扇風(fēng)機(jī)66021120605膠帶輸送機(jī)660111101106刮板機(jī)660115555小 計(jì)975835010.50.71.02250.5255.51357.8571429(十三)8209回風(fēng)順槽綜掘面1掘進(jìn)機(jī)660112212212探水鉆6601111113小水泵6603266444掘進(jìn)局部扇風(fēng)機(jī)66021120605膠帶輸送機(jī)660111101106刮板機(jī)660115555小 計(jì)975835010.50.71.02250.5255.51357.8571429(十四)8號(hào)煤綜采工作面1雙滾筒采煤機(jī)1140113753752刮板運(yùn)輸機(jī)1140112642643轉(zhuǎn)載機(jī)11401190904回柱絞車11401118.518.55乳化液泵114021150756噴霧泵11401175757調(diào)度絞車6601140408無極繩絞車6601137379回柱絞車6601118.518.510小水泵66044888811帶式輸送機(jī)66011808012帶式輸送機(jī)660115555小 計(jì)1615129112160.530.71.02644.48657.3696920.6857143三統(tǒng)計(jì)1中央變電所合計(jì)12410512523.910443.45826.45370.68137948.6938052地面合計(jì)75501499598677190.255418.849002.23全礦合計(jì)19915527518.920310.413016.6510789.521316950.893814全礦考慮同時(shí)系數(shù) 計(jì)算全礦總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)考慮個(gè)用電區(qū)域之間最大負(fù)荷的出現(xiàn)是參差不齊的，因此應(yīng)把各區(qū)域計(jì)算負(fù)荷相加之后再乘以最大負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，才得全礦總的計(jì)算負(fù)荷。煤礦企業(yè)(采區(qū)有兩個(gè)工作面取0.95，三個(gè)工作面取0.9，全礦當(dāng)時(shí)取0.8)全礦有功、無功和視在計(jì)算負(fù)荷，分別按下式計(jì)算式中：、全礦各用電區(qū)域計(jì)算負(fù)荷之和2.3主變壓器選擇2.3.1 礦山地面降壓變電所的變壓器，一般選用兩臺(tái)，以保證對(duì)一、二類負(fù)荷的供電可靠性。我礦的重要負(fù)荷約占總負(fù)荷的80%左右，需100%的備用。為此，當(dāng)選兩臺(tái)變壓器時(shí)，每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)為：式中：事故時(shí)的負(fù)荷保證系數(shù)，取0.8補(bǔ)償后的變電所負(fù)荷功率因數(shù) 要求在0.9以上2.3.2主變壓器容量的選擇(1)對(duì)表中的計(jì)算負(fù)荷求和，則得全礦總負(fù)荷13016=10789(2)取，求得全礦計(jì)算負(fù)荷130160.8=10412107890.8=863113524自然功率因數(shù) 10412/13524=0.76992.3.3無功功率的補(bǔ)償功率因數(shù)低，及無功功率很大，礦山企業(yè)需給大量無功功率，使發(fā)電和輸配電設(shè)備的能力不能充分利用，浪費(fèi)了電能。由于自然功率因數(shù)低于規(guī)定值0.9，因此應(yīng)在10KV母線上分別裝設(shè)電力電容器，使其功率因數(shù)提高到0.910412/0.9=115692.2.4補(bǔ)償后的無功功率為：5043Kva固求得10KV母線上所裝電容器的容量為8631-5043=3588kva ?。?600kva10KV母線上增設(shè)3600kva電容器后、實(shí)際的無功功率、視在功率、及功率因數(shù)分別為：8631-3600=5031kva11563KVA10412/11563=0.902.4高壓電容器的選擇在提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)時(shí)，應(yīng)選擇并聯(lián)電容器。電容器的額定電壓與其接入電網(wǎng)的工作電壓相適應(yīng)。由于電容器的實(shí)際補(bǔ)償容量與其端電壓的平方成正比，所以電容器的臺(tái)數(shù)N應(yīng)按下式計(jì)算：3600/334=10.77取12臺(tái)。2.5變壓器的容量：Sb10412/0.90=11568KVA考慮到將來采煤工藝改造，選SZ11-16000/35型電力變壓器，技術(shù)數(shù)據(jù)為 1#變壓器型號(hào)SZ11-16000/35/10.5，額定電流：263.9/879.8A，短路阻抗：7.83%，空載電流：0.33%，空載損耗：13.04KW，負(fù)載損耗：75.283KW，接線組別：YNd11，出廠序號(hào)：013008，生產(chǎn)日期：2013年3月。制造廠家：山西省長治市電力變壓器廠。2#變壓器型號(hào)SZ11-16000/35/10.5，額定電流：263.9/879.8A，短路阻抗：7.9%，空載電流：0.73%，空載損耗：11.307KW，負(fù)載損耗：75.395KW，接線組別：YNd11，出廠序號(hào)：013009，生產(chǎn)日期：2013年4月。制造廠家：山西省長治市電力變壓器廠。3 短路電流計(jì)算及10KV開關(guān)繼電保護(hù)3.1計(jì)算前系統(tǒng)運(yùn)行方式的確定110KV紅星變電站10KV母線阻抗大方式：0.62411小方式：0.6502135KV母線阻抗大方式：0.2457小方式：0.45135KV白和變電站10KV母線阻抗大方式：2.3246小方式：3.58535KV母線阻抗大方式：0.4902小方式：1.054535KV111變電站10KV母線阻抗大方式：0.9939小方式：1.707大方式：紅馬線和1#主變小方式：白馬線和2#主變3.2短路電流計(jì)算系統(tǒng)圖及等值電抗圖3.2.1確定短路點(diǎn)：短路點(diǎn)應(yīng)根據(jù)變電所電氣設(shè)備選擇和繼電保護(hù)來定，一般常采用下列地點(diǎn)：、礦井地面變電所35kv及10KV母線;、壓風(fēng)機(jī)房、主、副井車房、風(fēng)井輸電線路末端、井下中央變電所母線3.2.2繪制短路電流計(jì)算系統(tǒng)圖此圖繪制與短路點(diǎn)有關(guān)的供電網(wǎng)絡(luò)，圖中應(yīng)標(biāo)出母線的平均電壓及各元件的電氣參數(shù)，各短路點(diǎn)的位置、編號(hào)及各供電回路的名稱。3.2.3繪制等值電路(電抗)此圖與短路電流計(jì)算系統(tǒng)圖相對(duì)應(yīng)，將系統(tǒng)圖中各元件以其電抗符號(hào)代替。3.2.4短路電流計(jì)算短路電流采用有名制。電壓取標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)的平均電壓值 UP=10.5KV,UP=0.40KV,UP=0.69KV1) 線路電抗： -單位長度電抗,/km (高壓架空線 0.4/km)L-導(dǎo)線長度，km (3-10kv電纜 0.08/km)線路電阻：L-線路長度，mS-導(dǎo)線截面積，mm2D-電導(dǎo)率，m/(* mm2) (銅芯鎧裝電纜 80 44.3)2)變壓器電抗Ud%-變壓器的短路電壓百分?jǐn)?shù)Up-短路點(diǎn)的平均電壓Sb-變壓器的額定容量3)電抗器的電抗式中：Xk %-電抗器的百分電抗值Uke -電抗器的額定電壓，vIke-電抗器的額定電流，A3.3整定方案3.3.1電力線路的有時(shí)限的電流保護(hù)繼電器的動(dòng)作電流：- 可靠系數(shù)- 接線系數(shù)- 線路最大計(jì)算電流- 繼電器返回系數(shù)，對(duì)DL型繼電器取0.85;GL型繼電器取0.8;數(shù)字、數(shù)字繼電器取0.9- 電流互感器變比靈敏度校驗(yàn)-被保護(hù)線段末端最小兩相短路電流-保護(hù)裝置的整定電流3.3.2電流速斷保護(hù)(1)線路繼電器的動(dòng)作電流：- 可靠系數(shù)- 接線系數(shù)- 被保護(hù)線路末端的最大短路電流- 電流互感器變比3.3.3線路變壓器組繼電器的動(dòng)作電流：- 變壓器二次出口處短路時(shí)的最大短路電流 靈敏系數(shù)校驗(yàn)： - 整定電流 - 被保護(hù)線路末端的最小兩相短路電流3.3.4時(shí)限電流速斷繼電器的動(dòng)作電流：-變電所的時(shí)限電流速斷的動(dòng)作電流-可靠系數(shù) 取1.2-下級(jí)變電所的無時(shí)限電流速斷的動(dòng)作電流靈敏系數(shù)校驗(yàn)： - 整定電流 - 被保護(hù)線路末端的最小兩相短路電流3.3.5高壓電動(dòng)機(jī)的速斷及過流保護(hù)1)電流速斷保護(hù)繼電器的動(dòng)作電流：KK- 可靠系數(shù)KJX- 接線系數(shù)Iq- 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流Kf- 繼電器返回系數(shù)，對(duì)DL型繼電器取0.85;GL型繼電器取0.8;數(shù)字、晶體管繼電器取0.9Ni- 電流互感器變比靈敏系數(shù)校驗(yàn)： - 整定電流 - 電動(dòng)機(jī)出口處的最小兩相短路電流2)過負(fù)荷保護(hù)繼電器的動(dòng)作電流：- 可靠系數(shù)取1.2- 接線系數(shù)Ie- 電動(dòng)機(jī)額定電流- 繼電器返回系數(shù)，對(duì)DL型繼電器取0.85;GL型繼電器取0.8;數(shù)字、晶體管繼電器取0.9- 電流互感器變比電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷動(dòng)作時(shí)限的整定：大于電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)間，取10-15秒。3.4初算井下變電所的短路容量(最大運(yùn)行方式)數(shù)據(jù)：35KV架空線路長度紅馬線9.031KM，白馬線5.5KM下井電纜長度8#煤中央變電所為600M，15#中央變電所為1300M電源參數(shù)：最大運(yùn)行方式0.9939，最小運(yùn)行方式1.707.煤礦供電系統(tǒng)中，大多屬于無限大電源容量系統(tǒng)。我礦屬無限大電源容量系統(tǒng)，短路電流計(jì)算采用相對(duì)值法。在計(jì)算高壓電網(wǎng)中的短路電流時(shí)，一般情況只計(jì)算各元件的電抗而忽略其電阻。繪制等值電路圖，計(jì)算各元件的相對(duì)基準(zhǔn)電抗電源的電抗(包含35KV線路及主變壓器)=1.1電纜電抗0.08*1/2=0.04D點(diǎn)短路總電阻X=1.1+0.04=1.14井下中央變電所母線的三相短路電流為10.5/1.97=5.32KA92.1450MVA目前井下開關(guān)柜的額定斷流容量215MVA，因此每回井下電纜首段不需要加電抗器來降低井下高壓系統(tǒng)的短路容量。4 供電系統(tǒng)4.1 35KV變電所電源系統(tǒng)的供電方式礦井地面35KV電源系統(tǒng)(礦區(qū)供電系統(tǒng))為有備用系統(tǒng)的雙回路放射式接線。一般為單側(cè)電源供電，正常運(yùn)行時(shí)由一回線路供電，故障時(shí)由另一回線路供電。本設(shè)計(jì)也采用雙回路線路供電。35kv及10KV主接線方式的確定礦井變電所35kv主接線，應(yīng)力求簡單，運(yùn)行可靠，操作方便，并適當(dāng)考慮發(fā)展，當(dāng)為終端變電所或只有兩回出線時(shí)，一般采用橋式接線(內(nèi)、外、全橋接線)。本設(shè)計(jì)采用全橋接線，其特點(diǎn)是線路側(cè)、變壓器側(cè)和母線橋上都有斷路器，故其有運(yùn)行靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，不論是切換變壓器還是切換線路都可方便的操作，并易發(fā)展成為分段單母線接線的中間變電所。10KV母線一般采用斷路器分段的單母線接線，以保證一類負(fù)荷有雙電源，單母線分段使用斷路器比用隔離開關(guān)操作方便，運(yùn)行靈活，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換提高供電的可靠性和連續(xù)性。正常供電時(shí)，主變壓器一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用；10KV母線兩段同時(shí)運(yùn)行。所用電主要是指操作電源用電及所內(nèi)動(dòng)力及照明用電，所用電源的設(shè)置應(yīng)按變電所的重要性、變壓器容量大小及采用的操作方式等確定。本設(shè)計(jì)采用HP22010-2智能型直流操作電源系統(tǒng)。對(duì)35KV變電所提供斷路器分、合閘以及二次回路中的儀表、儀器、繼電保護(hù)和事故照明的供電。HP22010-2直流電源系統(tǒng)由充饋電屏以及蓄電池屏組成。電源系統(tǒng)配置采用高頻開關(guān)技術(shù)的電源模塊及大屏幕觸摸式監(jiān)控單元。監(jiān)控單元界面直觀，操作簡單，可提供全面的在線模擬量和開關(guān)量數(shù)據(jù)信息，具有完善的保護(hù)告警功能以及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和通訊接口功能。系統(tǒng)可按照電池的充、放電曲線和時(shí)間對(duì)電池進(jìn)行智能自動(dòng)管理，保證電池的工作壽命。4.2變電所一次供電設(shè)備的初選供電設(shè)備應(yīng)按正常工作條件進(jìn)行初選，即按工作電壓即通過電器的最大長時(shí)工作電流來選擇。盡量選用新型常用開關(guān)設(shè)備，選型時(shí)應(yīng)盡量同一型號(hào)，減少設(shè)備種類。10-35kv斷路器采用電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。4.2.1 35Kv開關(guān)設(shè)備的初選礦井變電所35kv設(shè)備一般采用戶外布置，但本設(shè)計(jì)采用室內(nèi)布置。根據(jù)供電系統(tǒng)的要求選用的設(shè)備有：1) 避雷器：主變壓器和線路必須裝設(shè)防雷保護(hù)裝置。選用YH5W2-51/134型氧化鋅避雷器。其技術(shù)參數(shù)為：2) 斷路器：選真空斷路器ZN85-40.5-1250-31.5型。其技術(shù)參數(shù)為：3) 電壓互感器：電壓互感器應(yīng)裝在一段或二段35Kv母線上，按v/v接線作為測(cè)量和保護(hù)用，選用JDZX9-35型。其技術(shù)參數(shù)為： 4) 電流互感器：在35kv側(cè)裝有計(jì)量電度表時(shí)，應(yīng)在進(jìn)線斷路器處接入測(cè)量用的電流互感器?？蛇x用LDBJ8-40.5型。其技術(shù)參數(shù)為： 5) 熔斷器：電壓互感器應(yīng)裝設(shè)熔斷器作為短路保護(hù)，電壓互感器選用XRNP-40.5型熔斷器。4.2.2 10KV開關(guān)設(shè)備的初選礦井地面變電所10KV設(shè)備為戶內(nèi)布置，應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境和正常工作作參數(shù)選擇電氣設(shè)備。1) 斷路器的選擇當(dāng)一臺(tái)變壓器故障或斷路器檢修的時(shí)候，10KV側(cè)斷路器的長時(shí)最大負(fù)荷等于變壓器的額定容量，此時(shí)，10KV側(cè)的斷路器的長時(shí)最大工作電流為：A故10KV側(cè)的斷路器選ZN28A-12/2000-31.52)低壓隔離開關(guān)的選擇計(jì)算隔離開關(guān)的長時(shí)最大允許工作電流。當(dāng)一條線路故障時(shí)，全部負(fù)荷電流都通過10KV低壓側(cè)的隔離開關(guān)，通過10KV側(cè)的隔離開關(guān)的長時(shí)最大工作電流為：A故初步選擇10KV側(cè)的隔離開關(guān)為GN22-10C/2500A3）電流互感器的選擇互感器是一次電路與二次電路之間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量儀表的繼電器的電壓線圈和電流線圈供電。電流互感器按使用地點(diǎn)電網(wǎng)電壓和長期最大負(fù)荷電流來選擇，并按短路條件校驗(yàn)動(dòng)熱穩(wěn)定性。35KV母線側(cè)電流互感器的選擇：因母聯(lián)斷路器不用于測(cè)量，只設(shè)保護(hù)，故選用LDBJ8-40.5G型電流互感器。10KV側(cè)電流互感器的選擇：10KV母線側(cè)的長時(shí)最大工作電流為：A則初步選擇為LZZBJ9-10C型電流互感器。4）電壓互感器的選擇本35KV變電站為終端變電站，35KV進(jìn)線不需要進(jìn)行絕緣監(jiān)測(cè)，只需要測(cè)量線路電壓，故按前面計(jì)算，選JDZ9-35型電壓互感器。10KV側(cè)的電壓互感器選擇為JSZW-10型。5）站用變壓器的設(shè)計(jì)及配套用高壓熔斷器的選擇：由于站用變負(fù)荷較小，故站用變的容量一般為50315KVA；在本設(shè)計(jì)中選用SCB10-50/35型電力變壓器，其技術(shù)數(shù)據(jù)為：變電站用的熔斷器選用XRNP-40.5型容管電流為2A站用變長時(shí)工作電流0.82A，故所選熔斷器符合要求。4.3母線裝置的初選室內(nèi)電壓在35kv以下，通常采用矩形母線，因?yàn)樗葘?shí)心圓母線具有冷卻條件好、交流電阻率小、在相同條件下截面較小的優(yōu)點(diǎn)。矩形母線從冷卻條件、集膚效應(yīng)、機(jī)械強(qiáng)度等因素綜合考慮，通常采用高、寬比為1/5-1/12的矩形母線。本設(shè)計(jì)35kv母線選擇TMY-8010母線，10KV母線選擇矩形母線LMY-12510母線。4.4電纜選擇高壓電纜機(jī)械強(qiáng)度較高，按其它選擇的電纜截面能滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求，所以選擇時(shí)可不考慮此項(xiàng)條件。但由于高壓電纜散熱條件差，所以必須考慮短路時(shí)熱穩(wěn)定性。高壓電纜選擇時(shí)，對(duì)年費(fèi)用高應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，按長時(shí)允許電流、允許電壓損失和短路時(shí)的熱穩(wěn)定條件校驗(yàn)。對(duì)年費(fèi)用低的，可根據(jù)情況按長時(shí)允許電流或允許電壓損失條件選擇，按其他條件校驗(yàn)。4.4.1主井帶式輸送機(jī)電纜的選擇：最大長時(shí)負(fù)荷電流：A；1） 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面：查表得銅芯電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度為2.25，則其經(jīng)濟(jì)截面mm2查表可選MYPTJ-10 350+116型礦用高壓橡套電纜，其長時(shí)允許載流量為165A。2） 按長時(shí)允許電流校驗(yàn)所選電纜截面：由于使用環(huán)境溫度的地面最高溫度為40，=0.82，則溫度修正后其允許的最大長時(shí)負(fù)荷電流為=1650.82=135.3A=64.6A，滿足要求。3） 按電壓損失校驗(yàn)電纜截面：高壓系統(tǒng)中要求不得超過7%-10%，對(duì)煤礦來說要求不得超過5%，得=100000.05=500V，線路實(shí)際電壓損失為：=64.6（0.4410.85+0.0940.53）=47.5V故電壓損失=500V，滿足要求。4）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：由前面短路計(jì)算知道主井帶式輸送機(jī)處三相最大短路電流為5.132kA短路電流作用的假想時(shí)間為：由于主保護(hù)為速斷保護(hù)，所以斷路器動(dòng)作時(shí)間為0.2s即：=0.2s電纜最小熱穩(wěn)定截面為=24.15 C為熱穩(wěn)定系數(shù)，查資料為95；所以，=24.1550，故滿足要求。其他電纜選擇方法同樣，選擇結(jié)果見下表。地點(diǎn)最大長時(shí)負(fù)荷電流A選擇電纜型號(hào)載流量至主井帶式輸送機(jī)64.6MYPTJ-10 350+116165至風(fēng)井216LGJ-150323至主通風(fēng)機(jī)226.8AMYPTJ-10 325+116+32.5110至瓦斯抽放高負(fù)壓泵61AMYPTJ-10 325+116+32.5110至瓦斯抽放低負(fù)壓泵46.5AMYPTJ-10 325+116+32.5110至干選機(jī)配電點(diǎn)40.8AMYJV22-10 350165至強(qiáng)排水泵51.5AMYJV22-10 350165至主井口配電點(diǎn)86.6AMYPTJ-10 370+125200至空壓機(jī)配電點(diǎn)51.5AMYPTJ-10 370+116200至生活區(qū)配電點(diǎn)43.3AYJV22-10 370200至副井口配電點(diǎn)57.7AYJV22-10 370200至調(diào)度樓配電點(diǎn)46.2AYJV22-10 350165至8#煤中央變電所216AMYJV22-10 395245至15#煤中央變電所360AMYJV22-10 3185368至主水泵房166AMYJV22-10 3952455 變電所布置5.1 變電所位置的確定變電所的位置，占地面積及確定位置所考慮到的一些問題1、接近負(fù)荷中心，2、不占或少占農(nóng)田3、便于各級(jí)電壓線路的引入和引出4、交通運(yùn)輸方便5、具有適宜的地質(zhì)條件6、盡量不設(shè)在空氣污染地區(qū)7、具有生產(chǎn)和生活用水的可靠水源8、確定地址時(shí)應(yīng)考慮與鄰近設(shè)施之間的相互影響9、地址位置選擇應(yīng)于礦區(qū)個(gè)變電所的數(shù)量容量用戶負(fù)荷的分配同時(shí)考慮。5.2 變電所總體布置的原則與要求35/10KV降壓變電所，一般由主變壓器，配電裝置和控制室等組成。變電所總體布置應(yīng)根據(jù)電壓等級(jí)，各級(jí)配電裝置的型式，進(jìn)出線的條件，地形情況等因素合理確定，主要考慮以下幾點(diǎn)：1、變壓器與各級(jí)配電裝置的連線應(yīng)盡量短。2、保證架空線和電纜出現(xiàn)的方便。3、便于各類電器的運(yùn)輸與更