35KV煤矿供电设计

中央电视广播大学毕业论文

摘 要

本设计是在煤矿实习的基础上完成的。通过对河东煤矿的实地考察，结合该矿现有生产水平和未来发展前景，在原有供电系统的基础上根据煤炭生产行业的有关规定进一步规范和完善。

河东煤矿供电系统设计内容包括：地面变电所设计、井下供电设计、短路电流计算、地面及井下高低压设备选择、保护装置、地面及井下接地等。本设计主供电系统由来自不同地方的两路35kV线路供电，经主变压器变为10kV，由单母分段的接线方式分别向地面和井下供电。根据煤矿供电系统特点，本设计系统主线路均以最大运行方式进行整定，并以此对线路及其设备进行选择。

河东煤矿35kV供电系统包括井上供电系统和井下供电系统两个部分。为保证供电的安全、可靠，从经济和技术两个方面对本矿进行整体设计，以达到满足对灵北煤矿设计的合理性。

关键词：河东煤矿；35kV; 供电； 设备选择

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目 录

1 绪论

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1.1 河东基本情况简介

1.2 井下采区设计原始资料5

2 河东35KV煤矿供电设计方案及论证 7 2.1 河东煤矿总体设计方案 2.2 方案的可行性论证 2.2.1 技术方面论证 8 2.2.2 经济方面论证 9 3 矿井地面变电所设计 3.1 地面用电负荷计算

10 10 8

7

3.2 地面变电所位置选择 13 3.3 地面变电所的主接线 13 3.3.1 35kV侧主接线 13 3.3.2 10kV侧主接线 14 4 井下中央变电所及供电设计 16 4.1 井下电力负荷计算 4.2.2 井下负荷的计算

16

16 18

19

4.1.1 井下负荷的计算方法

4.3 井下中央变电所位置选择原则 19 4.4 井下中央变电所主接线 5 短路电流计算 21 5.1 短路电流计算选择

21

5.2 计算短路电流的目的 21 5.3 三相短路电流的计算方法 22

5.3.1 电源为无限容量时的短路电流计算 22 5.3.2 电源为有限容量时的短路电流计算 22 5.4 短路电流计算 23 6 设备选择 30 6.1 一般的选择方法 30

6.2 短路动、热稳定性校验原则 31 6.3 变压器选择 31

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6.4 地面设备选择举例 6.4.1 35kV设备的选择 6.4.2 10kV设备的选择 6.5 井下设备选择 34 6.5.1 电缆选择计算 34 6.5.2 井下开关选择 36 7 保护装置 37 7.1 继电保护装置 37 7.2 防雷保护及接地 38 7.2.1 变电所防雷装置 38

31 32 34

7.2.2 地面变电所保护接地网 38 7.2.3 井下保护接地网 40 结束语 41 致 谢 42 参考文献 43

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1 绪论

本设计为了保证河东煤矿供电质量，保证供电系统运行的安全性、可靠性和经济性，不但要求监测监控和保护效果要好，而且重要的一点要求在河东煤矿的供电设计中严格遵守国家煤矿设计的有关规定，保证其供电的可靠性和安全性，尽量避免和减少因系统供电和设备保护问题给煤矿带来的不安全因素。 1.1 地面用电负荷统计

地面用电负荷主要包括主副井提升机、扇风机等一级地面用电负荷，此外还包括机修车间、室内照明、工业场地照明和其它的一些常规负荷，这些负荷构成了灵北煤矿的地面用电系统。灵北煤矿设计地面用电负荷统计如表1-1所示。 1.2 井下采区设计原始资料

井下采区巷道及设备布置如图1-1所示。 河东煤矿采区具体情况如下：

1、该矿为低瓦斯较高涌水量矿井，，煤层南北走向，倾角11度（北高南低），斜井开拓，井深120米；煤质中硬、厚度为3.6米，顶，底板中等稳定。

2、1411采区为中间上山开采，采区分三个区段，区段总长度345米，工作面长100米；东翼走向长度400米，采用国产80机组采煤，煤巷掘进用放炮落煤、皮带机运输；西翼最大长度走向280米，为炮采工作面。

3、井下中央变电所配出电压为6kV，配出开关的断流容量为500MVA；其到上山巷道下部的距离1600米，采区主要用电设备采用1140V电压，煤电钻和照明采用127V电压。

4、采煤方法为长壁后退式综采采和普通机采，三班出煤，一班检修，日产量约5000吨，本采区服务年限为50年。

其井下采区主要用电设备负荷统计如下页表1-2所示：

表1-1 地面用电负荷统计表

序号 1 2 3 4 5 6

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设备名称 提升机 扇风机 机修车间 室内照明 工业场地照明 其它 型号规格 JK-2.5/20X 数量 2 容量（单台）（kW） 电压（V） 280 160 20 10 10 50 380 380 380 220 220 BDK618-8 2(1台备用)