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1、1安全专篇电气安全8.1 矿井电源及送电线路8.1.1 矿井供电电源及可靠性分析孟家窑矿井位于忻州市宁武县境内，在宁武县城西南约 7km 处。目前宁武县境内有两座 110kV 变电站，即 110kV 宁武变电站、110kV 东寨变电站，计划 2010 年在宁武县杨庄附近建 1 座 220kV 变电站。110kV 宁武变电站在孟家窑矿井东北约 7km 处，安装 2 台主变压器，容量分别为25MVA、16MVA，电压为 110/35/10kV。110kV 电源一回引自 110kV 东湖变电站，另一回引自 110kV 轩岗变电站。110kV 东寨变电站在孟家窑矿井西南约 20km 处，安装 2 台主
2、变压器，容量分别为40MVA、20MVA，电压为 110/35/10kV。110kV 电源一回引自 110kV 五寨变电站，另一回引自 110kV 轩岗变电站。忻州市供电部门计划 2010 年在宁武县杨庄附近建 1 座 220kV 变电站，主变压器容量为 2150MVA，电压为 220/110/35kV，该变电站距离孟家窑矿井直线距离约 5km。根据山西省电力公司宁武供电公司与潞宁孟家窑煤业公司签订的供用电意向书，孟家窑矿井 35kV 双回路电源一回引自拟建的 220kV 杨庄变电站，因 110kV 宁武变电站主变容量不满足向孟家窑矿井供电要求，另一回引自 110kV 东寨变电站。地埋位置接线
3、图见图 8-1-1。矿井的两回电源线路均为专线，线路上都没有分接任何负荷，没有装设负荷定量器。8.1.2 供电线路可靠性及保证措施1.可能产生的事故由于气候恶劣变化等原因(大风或旋风)，可能发生线路倒杆事故。另外由于季节或温度的原因，也会使线路导线发生断线(比如风速使导线产生的共振疲劳，覆冰产生2的荷载)。以及在设计中安全系数的取值失误还有设备材料的质量等原因，均可能产生线路事故。2.防治措施 （1）电源线路的设计及施工由当地的电业部门承担，业主应按有关规程、规范的要求予以审查和验收。（2）送供电线路的导线按经济电流密度选择，载流量及电压损失校验，在任何条件下导线的最高温度为+70。（3）供电
4、线路的设计气象条件电业部门可按沿线附近以有 15 年以上运行经验线路确定。（4）供电线路的施工图设计应附有计算书。计算书应包括杆塔基础设计、拉线强度设计、线路共振的可能及防震措施（如防震捶、护线条）等。设计应按规程要求附有防止断线、倒杆等事故的内容。 ，两回线路在全线段内架设避雷线，根据架空送电线路设计规范 ，采用 GJ-50 型避雷线与导线配合。（5）导线除冰可按当地常用的方法。（6）电源线路为二回路，当任一回路故障检修时，另一回路能保证矿井 100的负荷正常供电。（7）为了减少两回线路受到外部的影响同时发生故障的概率，两回线路径必须分开，并避开首采区、爆炸危险区。假如在矿井变电所的进线处因
5、地理环境等条件控制使线路不易分开时，也要保证两回线路间应有的安全距离并尽量拉开，同时适当的增大杆塔安全系数，避免因煤田的开采及气候变化等各种原因而使两回线路同时出现事故。8.2 矿井主变电所 8.2.1 主变电所负荷矿井 35kV 变电所计算负荷如下：设备安装总台数：312 台3设备工作总台数：275 台设备安装总容量：17745kW设备工作总容量：15764kW计算有功功率：11215kW计算无功功率：7119kvar计算视在功率：13284kVA自然功率因数：0.84考虑最大负荷重合系数 0.85 后计算有功功率：9533kW计算无功功率：6051kvar计算视在功率：11291kVA自然
6、功率因数：0.84为提高功率因数，拟在 35kV 变电所 10kV 系统安装 3600kvar 无功补偿装置，补偿后矿井 35kV 变电所 10kV 母线上最大负荷为：计算有功功率：9533kW计算无功功率：2451kvar计算视在容量：9843kVA功率因数：0.97考虑主变压器损失后矿井 35kV 变电所 35kV 母线上负荷为计算有功功率：10010kW计算无功功率：2573kvar计算视在功率：10335kVA功率因数：0.97按年产量 1.2Mt，矿井年耗电量 3603.6 万 kWh，吨煤耗电量 30kWh/t。见负荷统计表 8-2-1，变压器选择见表 8-2-2。48.2.2 变
7、压器选择根据矿井用电负荷统计计算，选用 2 台 SZ11-12500/35、3532.5%/10.5kV、12500kVA 主变压器，为保证矿井不间断供电，两台主变分列同时运行，单台主变运行时的负荷保证率为 100。主变压器二次侧 10kV 为中性点不接地。8.2.3 电气主接线及主要电气设备1.变电站设有 35kV 及 10kV 高压配电装置。为确保矿井供电可靠性，35kV 及 10kV为单母分段接线方式。在 10kV 侧设集中无功补偿，每段母线上安装 1 套 SVG-10/1800、1800kvar、10kV 高压动态无功补偿及谐波治理成套装置。2.所用电及操作电源在 35kV 变电所 1
8、0kV I、II 段母线各设 1 台所用变柜，柜内分别设置 1 台 50kVA干式变压器及相应的高低压元件作为站用电源，以 380/220V 电压向主控制室交流屏供电，两个电源互为备用。变电所 35kV 及 10kV 断路器操作电源、继电保护和事故照明用电选用一套100Ah、220V 微机控制高频开关直流电源系统，内设阀控式免维护铅酸蓄电池。直流电源系统组 2 面屏。在主控制室设 1 面交流屏，双回路电源分别引自 I、II 段 35kV 站用变柜。5表 8-2-1 孟家窑矿井电力负荷统计表最大负荷设 备数 量设备容量 kW序 号 负 荷 名 称 电压 kV全部 工作 全部 工作需用系数cos
9、tg 有功kW无功kvar视在kVA最大负荷利用小时年耗 电量 kWh备 注I 地面负荷一 工业场地地面负荷1 主斜井井口房 10/0.69kV 变电所 13 13 1548 1548 0.85 0.91 0.47 1320 615 14562 副斜井提升机房配电室 10 1 1 480 480 0.80 0.92 0.43 385 165 4183 空压机房配电室 10 4 3 1000 750 0.85 0.85 0.62 638 395 7504 锅炉房 10/0.4kV 变电所 111 86 1303 1001 0.72 0.94 0.37 717 265 7655 综采设备中转库 1
10、0/0.4kV 变电所 43 43 539 539 0.39 0.92 0.41 211 87 2286 生活、办公区 10/0.4kV 箱变 1255 1210 0.58 0.94 0.37 707 263 7547 地面生产系统 10/0.69kV 变电所 43 43 720 720 0.81 0.93 0.41 584 238 630工业场地地面负荷合计 215 189 6845 6248 0.73 0.91 0.44 4561 2027 4991二 11 采区风井场地负荷1 通风机房配电室 0.38 2 1 558 294 0.82 0.85 0.62 242 150 2842 黄泥灌
11、浆站配电室 0.38 12 8 264 164 0.80 0.80 0.75 131 98 1643 水源井 0.38 2 1 150 75 0.85 0.80 0.75 64 48 804 照明 0.38 20 20 0.85 0.84 0.65 17 11 2011 采区风井场地负荷合计 16 10 992 553 0.82 0.93 0.39 454 179 488 补偿后地面负荷合计231 199 7837 6801 0.74 0.92 0.44 5015 2206 54786续表 8-2-1 孟家窑矿井电力负荷统计表最大负荷设 备数 量设备容量 kW序 号 负 荷 名 称 电压 kV
12、全部 工作 全部 工作需用系数cos tg 有功kW无功kvar视在kVA最大负荷利用小时年耗 电量 kWh备 注II 井下负荷一 井下中央变电所1 综采工作面 24 24 3788 3788 0.61 0.75 0.88 2313 2040 30842 11209 回风顺槽综掘工作 面 15 14 1070 1010 0.53 0.70 1.02 533 544 7623 11209 胶带顺槽综掘工作 面 13 12 993 933 0.54 0.70 1.02 503 513 7184 11 采区岩巷普掘工作面 9 8 209 1493120.45 0.70 1.02 67 68 955
13、井下中央泵房 3 2 2130 1420 0.95 0.87 0.57 1349 765 15516 井底车场低压负荷 5 4 200 145 0.80 0.80 0.75 116 87 145井下中央变电所合计 69 64 8388 7443 0.66 0.77 0.82 4881 4016 6321二 11 采区上山上部变电所1 11 采区上山胶带机 5 5 951 951 0.88 0.90 0.48 837 405 9302 轨道上山绞车 1 1 560 560 0.85 0.70 1.02 476 486 6803 11 采区上山上部低压负荷 6 6 9 9 0.88 0.90 0.
14、48 7 5 911 采区上山上部变电所合计 12 12 1520 1520 0.87 0.83 0.68 1320 896 1596井下负荷合计81 76 9908 8963 0.69 0.78 0.79 6201 4913 7911矿井负荷合计 312 275 17745157640.71 0.84 0.63 112157119 132847表 8-2-2 变压器选择表变电所母线的最大负荷 考虑第 6 项时母线最大负荷 变 压 器 选 择序 号负 荷 名 称 有功kW无功kvar视在kVA最大负荷重合系 数有功kW无功kvar视在kVA功率因数cos台数容量kVA负荷系数保证系数1 2 3
15、 4 5 6 7 8 9 10 11 12 131 主变压器10kV 母线计算负荷 11215 7119 0.85 9533 6051 11291 0.8410kV 母线无功功率补偿 -3600补偿后 10kV 母线计算负荷 9533 2451 9843 0.97变压器及线路损失 477 12335kV 母线计算负荷 10010 2573 10335 0.97 2x12500 0.41 1.212 主斜井井口房 10/0.69kV 变电所 1320 615 1456 1 1320 615 1456 0.91 2x1600 0.46 1.113 锅炉房 10/0.4kV 变电所 717 265
16、765 1 717 265 765 0.94 2x1000 0.38 1.314 综采设备中转库 10/0.4kV 变电所 211 87 228 1 211 87 228 0.92 1x400 0.57 1.756 生活、办公区 10/0.4kV 箱变 707 263 754 1 707 263 754 0.94 2x630 0.60 0.847 地面生产系统 10/0.69kV 变电所 584 238 630 1 584 238 630 0.93 2x800 0.39 1.278 风井场地 10/0.4kV 变电所 454 179 488 1 454 179 488 0.95 2x630 0.39 1.2983.微机远动系统变电
