煤矿变电站提供可靠、安全的供电电源。
根据贵州邦达能源开发有限公司昌兴煤矿供电合同,一回10kV电源(架空线LGJ-185/3km)引自35kV鲁那变电站10kV变电站10kV母线004开关柜,备用电源(架空线LGJ-185/2.7km)引自110kV淤泥变电站10kV配电室二段母线034开关柜;35kV鲁那变电站35kV电源引自110kV变电站35kV一段母线;110kV变电站至昌兴煤矿10kV电源引自110kV淤泥变电站10kV二段母段;故昌兴煤矿10kV电源引自不同母线段。
10kV昌兴煤矿变电站,设10kV配电室设22块配电柜;10kV进线2回,隔离一回,联络一回,PT一回,电容补偿出线柜2回,10kV出线14回,其中下井4回(1516变电所两回,1460中央变电所两回),地面变压器出线6回,低负压瓦斯泵房2回,进线与出线均处于电缆连接。
第二节 电力负荷
一、设备容量
昌兴煤矿设备总台数187台,设备工作台数132台;设备总容量9610kW,设备工作容量6312kW。
二、负荷计算
(1)地面负荷
考虑乘同时系数有功乘0.85,无功乘0.9,计算负荷: 有功功率:1981.31kW 无功功率:1704.68kVar 视在功率:2613.72kVA 功率因素:COSΦ=0.76 (2)井下负荷
考虑乘同时系数有功乘0.85,无功乘0.9,后计算负荷: 有功功率:1723.18kW
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无功功率:1749.07Var 视在功率:2455.3kVA 功率因素:COSΦ=0.7
(3)全矿井计算负荷:(低压补偿840 kVar,高压补偿1200 kVar) 有功功率:3148.82kW 无功功率:1068.37kVar 视在功率:3325.19kVA 功率因素:COSΦ=0.95 第三节 输变电 一、供电系统 1、矿井供电方案
昌兴地面设有工业场地,地面有功负荷约1981.31kW,井下有功负荷约1723.18kW,矿井计算负荷3148.82kW,无功1068.37kVAR,计算视在功率3325.13kVA。
10kV昌兴煤矿变电所设在工业场地中心,供电半径0.2km,供电距离合适。
根据《煤矿安全规程》(2016)要求,“矿井应有两回电源线路。当任一回路发生故障停止供电时,另一回路应能担负矿井全部负荷。......正常情况下,矿井电源应采用分列运行方式。若一回路运行,另一回路必须带电备用,以保证供电的连续性和可靠性。带电备用电源的变压器宜热备用;若冷备用,必须保证备用电源能及时投入正常运行,保证主要通风机等在10min内可靠启动和运行。......”。故本矿井供电设两回独立的电源线路。
依据前述供电电源点的选择,昌兴10kV变电所两回10kV线路分别引自35kV鲁那变电站(架空线LGJ-185,距离3km)和110kV淤泥变电
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站(架空线LGJ-185,距离2.7km),两回电源的上部电源引自110kV淤泥变电站不同母线段,正常情况下一回运行,一回事故时,另一回电源线路可承担全矿井供电需求。
2、输电线路 1)线路截面选择
经负荷统计,10kV变电所10kV侧母线计算负荷为3148.82kW,依据《66kV及以下架空电力线路设计规范》(GB50061-2015)中的规定选择导线截面,两回10kV架空线长均为2km,导线截面选择如下:
(1)根据经济电流密度计算截面积 ○110kV架空线通过的最大电流:
Ij=3148.82/(1.732×10×0.95)=191.36A 导线经济截面(一回线路运行):
S=Ij/J/n=191.36/1.17=163.56mm2(J为经济电流密度) 通过计算,考虑矿井负荷发展及单回路运行的电压损失,两回10kV架空线路均选择截面为185mm2的钢芯铝绞线。
25°气温时,LGJ-185钢芯铝绞线载流量为515A,进线电缆95mm2电缆载流量322A,均大于矿井计算电流191.36A导线载流量满足要求。
(2)按电压降校验(均按单回线路运行校验) ○110kV线路电压降校验
ΔU%=3.14882MW×3km×0.295(%/MW·km)=2.79%,满足要求。 10kV下井至+1460中央变电所电缆运行时电压降:MYJV22-8.7/10 3×70 750m
ΔU%=2.79%+1.72318MW×0.75km×0.386(%/MW·km)=3.29%,满足要求。
○2井下+1460变电所至1171采面电缆电压降校验
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ΔU%=3.29%+0.7842MW×0.7km×0.707%(MW·km)=3.68%,满足要求。
(3)长期允许载流容量校核
10kV:LGJ-185导线长期运行情况下的允许载流量为515A,大于通过的最大电流186.23A,满足要求。
事故情况下,一回线路的送电能力均能够满足全部电力负荷的需要。 (4)结论:昌兴煤矿10kV变电所两回10kV导线选择LGJ-185mm2,满足供电需求。
2)输电线路技术特征 (1)10kV线路
本线路工程经实地踏勘,现场收资及个别地形的调查,其气象条件组合如下:
最高气温:+40℃ 最低气温:-5℃ 平均气温:+15℃ 最大风速:30m/S 最大覆冰:20mm
35kV鲁那变电所至昌兴10kV变电所供电线路单回长3000m,110kV淤泥变电站至昌兴10kV变电所供电线路单回长2700m,输电线路的路径选择原则是尽量利用山头坡顶,少砍伐树木、少占农田、不跨房屋,躲避同时遭受自然灾害与采煤塌陷区的影响,尽量减少同时故障的可能性、为提高安全供电的可靠性,尽量走不同的路径,即使同行也应尽量拉开同行距离。线路考虑防污、防震,考虑便于维护检修等。线路杆型选用Φ190mm梢径杆。
鉴于矿井所在地区为多雷区,10kV线路走不同的路径,当无法做到
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