【设计】(机电)九里山矿山供电

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九里山矿于1983年投产,设计生产能力、入洗能力均达90万吨/年。矿井位于焦作煤田东部,井田面积24.7平方公里,地质储量17106.7万吨,是焦煤集团的主力矿井之一,目前其以106万吨的年产煤量居焦煤集团各矿之首,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,矿山总共配有12台大型潜水泵,由与大型潜水泵的利用,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

九里山矿无烟煤属中等变质程度无烟煤,现有煤炭产品分块精、精煤和末煤三大系列。主要有:优质洗中块、洗小块、洗粒煤、1#洗小块、洗末煤和末煤等。具有发热量高,灰分、硫分低,机械强度高,热稳定性好等特点,素有香煤之称。1991年无烟洗中块获河南省优质产品称号,1993年无烟洗末煤获河南省“兴豫杯”名、优、特、新产品金奖,2001年12月九里山矿成功通过了ISO9001-2000质量体系认证。该矿以煤为本,大力发展多种经营,投资兴建碳化硅厂、宏源工业厂等企业,碳化硅厂年产优质碳化硅2000吨,加工石墨化电极2500吨。

1  概述1

2  负荷计算与变压器选择3

2.1  负荷分级与负荷曲线3

2.1.1  供电负荷分级3

2.1.2  负荷曲线3

2.2  矿井用电负荷计算4

2.2.1  设备容量确定4

2.2.2  需用系数的含义5

2.2.3  需用系数法计算电力负荷6

2.3  功率因数的改善9

2.4  主变压器的选择10

2.4.1  变电站主变压器容量的确定10

2.4.2  主变压器台数的确定11

2.4.3  主变压器损失计算11

2.4.4  主变压器选型11

2.5  全矿年电耗与吨煤电耗12

3  供电系统的拟订与短路计算15

3.1  短路电流的分类与计算目的15

3.1.1  短路的原因15

3.1.2  短路的种类15

3.1.3  短路的危害15

3.1.4  短路电流计算的目的15

3.1.5  短路电流计算的标么值法17

3.2  短路电流计算18

3.2.1  计算各元件的电抗标么值18

3.2.2  短路电流计算19

3.2.3  短路电流的限制及限流电抗器的选择23

3.2.4  电抗器的选择23

3.3  九里山矿供电系统简图24

3.3.1  主接线形式25

3.3.2  单元接线25

3.3.3  桥形接线25

3.3.4  单母线分段式接线26

4  设备选型28

4.1  35kv设备选型28

4.1.1  35KV架空线、母线的选择28

4.1.2  电压互感器、熔断器的选择29

4.1.3  电流互感器的选择30

4.1.4  35KV避雷器选择30

4.1.5  带接地刀闸的隔离开关选型30

4.1.6  隔离开关的选择31

4.1.7  35kV断路器的选择32

4.2   10千伏电气设备的选择34

4.2.1  母线的选择34

4.2.2  母线瓷瓶及穿墙套管35

4.2.3  断路器选择35

4.2.4  隔离开关选择36

4.2.5  电流互感器器选择36

4.2.6  下井电缆型号及截面的选择36

4.2.7  电压互感器的选择37

4.2.8  配电柜的选择37

5  继电保护方案及整定40

5.1  概述40

5.2  继电保护的优化配置及整定原则41

5.3  供电系统继电保护配置情况41

5.4  35KV进线保护42

5.4.1  限时速断保护的整定计算42

5.4.2  过流保护的整定计算42

5.4.3  35kV母联开关保护43

5.5  主变压器保护43

5.5.1  主变差动保护43

5.5.2  主变过流保护45

5.5.3  主变过负荷保护46

5.6  10kV母联保护.46

5.7  各10kV出线保护47

6  变电所室内外布置53

6.1  电气总平面布置的特点53

6.2  变电站土建要求53

6.3  电气照明54

7  防雷保护及接地56

7.1  变电所的防雷56

7.1.1 变电所的防雷设计原则56

7.1.2 变电所主要防雷设备56

7.1.3 防雷设计基本经验56

7.1.4 变电所的防雷设计57

7.2  变电所的接地设计60

7.2.1  设计原则60

7.2.2  简单接地设计60

结 束 语62

致    谢62

参考文献64

附图1:九里山矿供电系统简图

附图2:变电所室内外布置


 


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