煤矿35kv变电所设计.doc
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《煤矿35kv变电所设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《煤矿35kv变电所设计.doc(39页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、山东科技大学信息与电气工程学院课程设计陈忠绪 论XXXX矿是XXX矿业集团下属一个子矿,位于XXXXXX。其设计生产能力、入洗能力均达90万吨/年。矿井位于煤田东部,井田面积22.3平方公里,现在部分设备正处于更新中,其属于厚砾石层覆盖区,比较突出的采煤技术是单体支柱放顶煤开采,井深约在400米左右,由于其地下水丰富,该矿总共配有12台大型潜水泵,由于大型潜水泵的使用,其年耗电量大大增加。按其采煤量计算耗电总耗电时间是4000h/年。XXXX矿供电系统由三条35kv进线供电。其矿内变配电所占地约2200平方米,三条进线分别到所内室外三个35/6kv主变压器,平常起用一台主变,地下水丰富的夏季一
2、般开两台主变,室外部四脚分别设置四个15米高的避雷器。采用单母分段的主接线形式,主母线分为三段,每段母线间以断路器隔开使用高压六氟化硫断路器,稳定性及灭弧能力较高。2 负荷计算与变压器选择2.1负荷分级与负荷曲线2.1.1 供电负荷分级及其对供电的要求根据用电设备在工艺生产中的作用,以及供电中断对人身和设备安全的影响,电力负荷通常可分为三个等级:一级负荷:为中断供电将造成人身伤亡,或重大设备损坏难以修复带来极大的政治经济损失者。一级负荷要求有两个独立电源供电。井花沟矿属于国有能源部门,其中断供电将有可能造成人员伤亡及重大经济损失,属于一级负荷。 二级负荷:为中断供电将造成设备局部破坏或生产流程
3、紊乱且需较长时间才能恢复或大量产品报废,重要产品大量减产造成较大经济损失者。二级负荷应由两回线路供电,但当两回线路有困难时(如边远地区)允许由一回架空线路供电。 三级负荷:不属于一级和二级负荷的一般电力负荷,三级负荷对供电无特殊要求,允许长时间停电,可用单回线路供电。井花沟矿属于比较重要的工业部门,其供配电采用三条进线,下设三个35kv的电力变压器,平常用一台主变,当地下水丰富的春夏季一般采用两台运行,一台备用。2.1.2 负荷曲线年最大负荷:就是指一年中典型日负荷曲线(全年至少出现3次的最大工作班负荷曲线)中的最大负荷,即30min内消耗电能最大时的平均负荷。并分别用符号、表示年有功、无功和
4、视在最大负荷。年最大负荷小时是这样一个假想时间,电力负荷按照年最大负荷持续运行时间所消耗的电能恰好等于该电力负荷全年实际消耗电能。如图2-2所示,年最大负荷延伸到的横线与两坐标轴所包围的矩形面积,恰好等于年负荷曲线与两坐标轴所包围的面积,既全年实际消耗的电能。因此年最大负荷利用小时: , h (2-1)式中全年消耗的有功电能,kw.h 。而一般计算矿用最大负荷利用小时可以用公式近似计算: (2-2)2.2 矿井用电负荷计算2.2.1 设备容量确定将不同工作制的铭牌功率换算为统一的功率。电动机1)长期工作制(连续运转时间在2小时以上者)的电动机,按电动机的额定容量。2)短时工作制(连续运转时间在
5、10分钟至2小时范围内)的电动机按电动机的额定容量确定。如此类电动机正常不使用(事故或检修时用)支线上的负荷按额定容量确定;干线上的负荷可不考虑。3)反复短时工作制(运转时为反复周期地工作,每周期内的接电时间不超过10分钟者)的电动机,按电动机暂载率为25%时的额定容量确定,当电动机铭牌上的额定容量不是25%的暂载率时,应按下式换算: (2-3) 式中 换算的额定容量,千瓦; 与某一暂载率相应的电动机铭牌功率,千瓦; 与相对应的暂载率; 换算的暂载率,既25%。2.2.2 需用系数的含义以一组用电设备来分析需用系数值的含义。设该组用电设备有n台电动机,其额定总容量为(kw)。则当此用电设备组满
6、载运行时需从电网接用容量 ; KW (2-4)式中 用电设备从电网吸收容量,KW; n台电动机的加权平均效率, (2-5)然而n台电动机同时运行的可能性很小。我们可以定义同时运行系数本次设计所需用席数按照参考质料均已记入表中2.2.3 需用系数法计算电力负荷在确定了容量后可以按需用系数法计算负荷1)用电设备组计算负荷的确定用电设备组是由工艺性质相同、需用系数相近的一些设备合并成的一组用电设备。在一个车间中,可以根据具体情况将用电设备分为若干组,再分别计算各用电设备组的计算负荷。其计算公式为: KW KVA KVA A (26)式中、该用电设备组的有功、无功、视在功率计算负荷;该用电设备组的设备
7、总额定容量,KW额定电压,Vtan功率因数角的正切值该用电设备组的计算负荷电流,A需用系数2)多个用电设备组的计算负荷在配电干线上或矿井变电所低压母线上,常有多个用电设备组同时工作,但是各个用电设备组的最大负荷也非同时出现,因此在求配电干线或矿井变电所低压母线的计算负荷时,应再计入一个同时系数。具体计算公式如下: i=1,2,3.m (2-7)式中、为配电干线或变电站低压母线有功、无功、视在功率计算负荷;同时系数m 为配电干线或变电站低压母线上所接用电设备总数;该干线或低压母线上的额定电压,V该干线变电站低压母线上的计算负荷电流,A需用系数、分别对应于某一用电设备组的需用系数、功率因数角的正切
8、值、总设备容量。根据要求及需用系数负荷计算公式,分别计算矿用负荷1)主井提升机(公式)=1400kw =0.87 cos=0.84tan=tan(artcos)=0.64=0.871400=1218kwQ10=tan=12180.64=779.52kvaS10=P10cos= =1176/0.84=1450kvaI10=S10/UN=1450kva/1.7326000=139.5a2) 副井提升机=1000kw =0.85 cos=0.82tan=tan(artcos)=0.6980=Pe=0.851000=850kwQ20=tan=8500.698=593kvaS20=cos= =850/0
9、.82=1036kvaI20=S20/UN=1036/1.7326000=99a3) 扇风机1=800kw =0.87 cos=0.82tan=tan(artcos)=0.6980=Pe=0.87800=696kwQ30=tan=6960.698=485kvaS30=cos= =696/0.82=848kvaI30=S30/UN=848/1.7326000=81a4) 扇风机2=800kw =0.87 cos=0.82tan=tan(artcos)=0.6980=Pe=0.87800=696kwQ40=tan=6960.698=485kvaS40=cos= =696/0.82=848kvaI2
10、0=S20/UN=1060/1.7326000=81a5)压风机=300kw =0.86 cos=0.82 n=3=3300=900kwtan=tan(artcos)=0.6980=Pe=0.86900=774kwQ50=tan=7740.698=540kvaS50=cos= =774/0.82=943kvaI50=S50/UN=943/1.7326000=90a6)排水泵=680kw =0.86 cos=0.86 n=4=4680=2720kwtan=tan(artcos)=0.5933=Pe=0.862720=2339kwQ50=tan=23390.5933=1388kvaS60=cos=
11、 =2399/0.86=2789kvaI60=S60/UN=2789/1.7326000=268a这样井下6kv低压母线上(不包括排水泵)低压母线有功、无功、视在功率计算负荷、负荷电流如下:1176850696696774=3538kw=779.52+593+485+485+540=2882kva=4563kva=4563/1.7326000439a同理可得380v线上各负荷的有功、无功、视在功率计算负荷、负荷电流以及(表21)380v线上的有功、无功、视在功率计算负荷、负荷电流:1026270336360912=2904kw=716+243+270+270+731=2230kva=3661k
12、va这样可求得变电所变电所总的有功功率为11493KW,无功功率为8118K。考虑同时需用系数K,有功功率取0.8,无功功率取0.9,得:总的有功功率为9194KW,总的无功功率为7306 K。计算可得功率因数约为0.79,需用电容器补偿。2.3 功率因数的改变经计算全矿功率因数9194/11743=0.78350MVA,因此需选择限流电抗器。3.2.4 电抗器的选择下面我们由井下负荷计算下井总负荷电流。井下负荷为:kW kvar 则下井总负荷电流: A下井电缆根数Cn按下式确定: (取偶数) 式中Pp ,Qp井下主排水泵计算有功、无功负荷,kW、kVar; Pd, Qd井下低压总的计算有功、
13、无功负荷,kW、kVar; 360下井电缆150mm2经45度修正后的安全载流量,若矿井负荷较少可据此原理选用120mm2,95 mm2等; 1规程规定所必须的备用电缆。井下计算负荷为2016kW,工作电流为248.7A ,经计算与方案比较,决定选用四根YJV426000 395交联聚乙烯绝缘电力电缆作为下井电缆。下井电缆的具体参数见表下井电缆为四根,如果其中一根发生故障,其余三根要负担全矿井下负荷电流,此时,每根电缆通过的电流为:A为限制井下短路电流,按规程规定则系统总阻抗为:因下井电缆为四根,分裂运行,每两根并联,故应串入的电抗为:式中为系统在最大运行方式电抗前的最大阻抗。母线电压为6kV
14、,由以上计算的负荷电流,及一条电缆损坏时,其余三条供电的条件,可选用kV,A的水泥电抗器四台,每台电抗器计算如下:由计算,我们可选用型号为NKL6-200-3的水泥电抗器,此电抗器百分值为33.3 井花沟矿供电系统简图3.3.1 主接线形式变电站的主接线是由各种电气设备(变压器、断路器、隔离开关等)及其连接线组成,用以接受和分配电能,是供电系统的组成部分,它与电源回路数、电压和负荷的大小、级别以及变压器的台数容量等因素有关。3.3.2 单元接线发电机与变压器直接连接成一个单元,组成发电机变压器组,称为单元接线。它具有接线简单,开关设备少,操作简便,以及因不设发电机电压级母线,使得在发电机和变压
15、器低压侧短路时,短路电流相对而言于具有母线时,有所减小等特点;这种单元接线,避免了由于额定电流或短路电流过大,使得选择出口断路器时,受到制造条件或价格甚高等原因造成的困难。3.3.3 桥形接线当只有两台变压器和两条输电线路时,多采用桥形接线,使用断路器数目最少;桥形接线可分为内桥式和外桥式;内桥式桥连断路器设置在变压器侧,外桥式桥连断路器则设置在线路侧。桥连断路器正常运行时处于闭合状态。当输电线路较长,故障几率较多,而变压器又不需经常切除时,用用内桥式接线比较合适;外桥式接线则在出线较短,且变压器随经济运行的需要需经常切换,或系统有穿越功率流经本厂时,就更为适宜。外桥接线对变压器的切换方便,比
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 煤矿 35 kv 变电所 设计
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内