煤矿供电设计计算

黑龙江省煤矿设计院 第十章 电 气

第十章 电 气

第一节 供电电源

距该矿1.2Km处有原鸡西矿务局大通沟煤矿变电所60/10KV变电所一座，原大通沟煤矿破产后，该变电所移交鸡西电业局滴道区农电所管辖，变电所内设0.5MVA、60/10变压器两台、分裂运行方式。该矿两路独立电源分别来自大通沟农电所10KV侧 两个盘,经两趟LGJ-120钢芯铝绞线架空线供电，供电距离1.2Km；该矿供电电源可靠。

第二节 电力负荷

为满足该矿井15kt/a生产能力的设计要求，依据井下开拓生产布局和地面生产生活设施设计。该矿电力负荷如下：

全矿用电设备安装台数120台，其中工作台数86台，设备总装机容量5149KW，工作电机总容量3522KW。

计算负荷：

最大涌水量时，有功负荷PZ=2702KW，无功负荷Q=1826KVA，视在功率S=3261KVA，自然功率因数为0.83。

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第三节 矿井电源线路计算与校验

一、短路电流计算

根据10KV变电所的布置方案和矿井电力负荷的情况，10KV系统容量在系统最大运行方式下“三相短路电流”及“主要电气设备技术参数”计算结果见下表：

Sb=5.94 I″=0.54 Ich=0.83 Ich=1.39

三相短路电流计算结果表 项目位置 变电所10KV母线 超瞬变短路容超瞬变短路电流短路全电流最大短路冲击电量S//（MVA） 5.94 有效值I// (kA) 0.54 有效值Ich（kA） 流ｉch（kA） 0.83 1.39

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主要电气设备技术参数表 额定短路开断电流20kA 6KV断路器 10kV变电所 10KV进线、母联 6KV电流互感器 LZZBJ9-6 1s热稳定电流倍数40 6KV铜芯电缆最小热稳定截面16mm2 ZN28-10 10 动稳定电流峰值50kA 4s热稳定电流值16kA 动稳定电流倍数85

二、补偿电容容量的计算与选择

矿井补偿电容按井上低压和高压集中补偿方式进行。 1、地面低压补偿部分计算 根据公式：

Qc=Pz(tgφ1- tgφ2)=630(0.71-0.484) =140KVAR

在地面变电所低压室设GCS-05电容补偿柜两面，总补偿容量总计为180KVAR。

补偿后无功功率为445-180=265 KVAR 补偿后功率因数为cos(tg-1265/630)=0.92 2、地面高压补偿部分计算 根据公式：

Qc=Pz(tgφ1- tgφ2)=2702(0.61-0.484) =338KVAR

在地面变电所高压室设XGN2A-12Z-03Z电容补偿柜两面，补偿

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容量总计为600KVAR。

补偿后无功功率为1811-600=1211KVAR 补偿后功率因数为cos(tg1211/2756)=0.92 式中 PZ----变电所地面高、低压室总有功功率，KW；

tgφ1----与补偿前功率因数 ； tgφ2----与补偿后功率因数cosφ2；

无功功率补偿采用高、低压集中补偿方式后，在地面变电所功率因数已达到0.92(见负荷统计表)。

三、矿井电源架空线路的选择及有关计算 1)按长时允许电流选择架空线路截面

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Pz2756I25℃?Ig???174A

3Uxcos?3?10?0.92式中 I25℃----环境温度为25℃时导线(包括架空线及电缆线路)长

时允许电流密度(允许载流量) ，A，查手册取；

Ig----线路长时最大工作电流 ，A； 查表，LGJ-120长时允许电流主为380A。 原矿井架空线载流量满足要求。

2)按允许电压损失计算(校验)原矿井架空线电源线路 (1)矿井变电所供电电源线线路 按LGJ-120长时允许电流主为380A。

ΔU％?Δu％M?0.42％?3.3?1.4％

式中 ΔU％----实际电压损失百分数；

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