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1、- 1 -河东灵北煤矿 6KV 架空线路 设计书 第一章 概述本线路为曙光煤业河东灵北煤矿开发前期工程而架设，为灵北煤矿的开发前期建设服务，灵北煤矿距河东煤矿6KV 地面变电所 14Km，相距河东矿原长安沟风井 6kv 变电所 11Km。11 矿井供电概述：河东煤矿矿井 6kv 电源由崔家沟 35kv 区域送变电站二台 1250kvA/35/6 变压器分别供给（一台运行、一台备用） ，6kv 电源引自崔家沟 35Kv 区域送变电站 6kv 段母线，分别以 YJV3240 铜芯电力电缆出线，经架空线路输送至河东矿河溪沟井地面变电所。线路采用钢组件铁塔，导线 LGJ240/30 钢芯铝绞线，水平排
2、列架设。供河东煤矿河溪沟井矿井的全部用电。有一回路 LGJ-120mm2 1.8km 6kv 架空线路，由河溪沟地面变所段母线引自长安沟变电所，一回路 LGJ-120mm2 2.1km 6kv 架空线路，由河溪沟地面变电所段母线引自河溪沟风井变电所，一回路 LGJ-120mm2 2.3km 6kv 架空线路，由河溪沟风井 T 接至长安沟风井变电所，构成双回路供电。1 12 2 地形概况: - 2 -河东煤矿地处灵石县两渡镇,南比走向,东西环山, 南通蒲铁路、汾河、108 国道纵贯南北。灵北煤矿地处两渡镇两渡乡郭家河底，东西走向,南北环山,距 108 国道约 3.2公里由东向西顺沟而进,沿途分别
3、有私营洗煤厂两座,关闭煤矿一座,路经军营坊、宜庄、疙台等村庄到郭家河底，全程 9.6 公里。本地区为第类典型气象区，最高气温：+40，最低温度：-20，最大风速：25m/s，覆冰厚度5mm，年雷暴日：40 天。地形属一般高山丘陵，地理结构复杂，采空区、山体塌陷、滑坡地段较多，土质为粉土（亚粘土可塑类和大块碎石类）和风化岩砂。崔家沟 35KV 区域变电所距河东煤矿 1.96Km。- 3 -第二章第二章 供电负荷供电负荷本线路的供电负荷对象为新开发灵北煤矿初期建设的全部用电，主要负荷统计如下：通 风 机： 275kw；提升绞车： 75kw；绞 车： 425kw空气风压机： 300Kw水 泵： 22
4、0kw其它生产设备：700kw地面辅助设备：800kw照明等设备： 500kw使用负荷共计：2845kw- 4 -第三章第三章 输电线路的选择及路径杆位的测量输电线路的选择及路径杆位的测量3.13.1、输电线路路径的选择、输电线路路径的选择对灵北高压输电线路路径的选择初步有两种方案3.1.13.1.1 方案一：方案一：由崔家沟 35Kv 区域送变电站经 35kv段母联分别馈出两路 35Kv 线路输送至灵北煤矿， （一次性到位） 。路径选择：由崔家沟 35kv 送变电站，穿越南通蒲铁路、跨越汾河、108 国道、上山至郭家河底。优点：跨越物少，赔偿较为低，一次性投资到位，能满足投产后生产需求（年产
5、量达 300 万吨不需更新） ，运行经济，维护费用小。缺点：初期建设投资较大，输送线路远（约 10Km） ，运输困难。3.1.23.1.2 方案二：方案二：利用原有河溪沟地面变电所至长安沟风井闲置的一回路 6Kv 架空线路，输送 6Kv 电压到灵北矿（但因线路长、线路电压损失大，故不能满足灵北煤矿投产后用电之需求，经升压补偿能满足灵北煤矿前期建设的用电） 。路径的选择：由长安沟风井 6kv 输电线路 T 接，穿越南通蒲铁路、跨越汾河、108 公路、军营坊村、跨越一回路35kv 高压输电线路、三回路 10kv 农网、三回路光缆通讯线- 5 -路、上山至郭家河底。优点：初期建设投资少，可利用部分闲
6、置线路，输送较近（约 8.8km） ，工期短，施工运输较为方便，工程施工技术难度小，矿井升级改造后可作为灵北煤矿地面辅助用电。缺点：（1）输送线路长、输送电压小，线路电压损失过大，需要升压补偿，只能实现矿井初建用电，不能满足投产后用电之需求。（2）维护费用高，跨越物多。经上述综合对比，结合灵北煤矿开发前期筹备情况以及灵北开发工期的紧迫需求，依据集团公司汾煤机字2007790 号批复文件，最后确定，选择第二种方案先作为开发灵北煤矿前期工程的用电。方案确定后，由矿机电科、电讯公司、地测科等单位有关技术人员进行了为期四天的实地勘察、测量。确定了线路路径、杆位、杆型，并绘制了线路地形图、断平面图、杆型
7、图、线路安装组装图等。3.23.2 设计范围设计范围3.2.13.2.1 河溪沟地面变电所长安沟地面变电所 6KV架空线路设计。利用部分闲置线路，更换电杆，部分导线，电缆 250 米。3.2.23.2.2 长安沟地面变电所郭家河地 6kv 架空线路- 6 -设计，电缆 300 米。3.33.3 主要技术指标主要技术指标：3.3.13.3.1 本设计的 6kv 架空线路全长：8.0789km；其中：（1）河溪沟地面变电所长安沟地面变电所 6KV 架空线路，全长 2.2 公里。 （详见设计平面图）（2）长安沟地面变电所郭家河地 6kv 架空线路设计。全长 6 公里。 （详见设计平面图）3.3.23
8、.3.2 出线电缆：0.250km；（详见地形图、断平面图）3.3.33.3.3 穿越铁路电缆：0.200km；（详见地形图、断平面图）3.3.43.3.4 跨越光缆通讯线路电缆：0.100km；（详见地形图、断平面图）3.3.53.3.5 进线电缆：0.100km；（详见地形图、断平面图）3.3.63.3.6 杆基： 54 基；（详见地形图、断平面图、安装图）其中：H 杆型 44 基；单杆型 10 基。其中：始、终杆 4 基，直线杆 35 基；转角杆型：15 基） 。电杆总量：98 根- 7 -其中：18m 11 根；15m 6 根；12m 57 根；10m 24根。3.43.4 线路路径：
9、线路路径：3.4.13.4.1 线路走向3.4.1.13.4.1.1 河溪沟地面变电所长安沟变电所（现为闲置线路）：由河溪沟 6kv 地面变电所采用 YJV1203mm2铜芯高压铠装电力电缆出线后，经架空线路沿南通蒲铁路左侧 50米、两渡镇街道右侧向西南方向至长安沟风井（注：原线路有 400 米，从两渡镇街道中心通过，该段线路服务年限长，电杆全部老化破碎，并且有多处与建筑物间距近，存在一定安全隐患。此段线路经过更换 18 米电杆与现使用的高压生活线路同杆架设） 。线路全长 2.2 公里。3.4.1.23.4.1.2 长安沟地面变电所郭家河地 6kv 架空线路（新建）由长安沟 6kv 架空线路
10、T 接，沿南通蒲铁路向西南方向到 1km 之处，采用高压铠装电力电缆，经铁路排水巷道，穿越南通蒲铁路向正东西方向，跨越汾河、108 国道、军营坊村、跨越一回路 35kv 高压输电线路、三回路 10kv 农网、三回路光缆通讯线路、至郭家河底。全长 6 公里。3.53.5 地质、气象条件地质、气象条件3.5.13.5.1 地质情况：- 8 -全线所经地段为一般山地，土质为粉土（亚粘土可塑类和大块碎石类） 。计算容重为：1.6t/m3，上拔角分别为：19、28，抗剪角分别为：28、30。许可耐压分别为：15t/m2、30t/m2。3.5.23.5.2 气象条件气象条件本地区为第类典型气象区，最高气温
11、：+40，最低温度：-20，最大风速：25m/s，覆冰厚度 5mm，年雷暴日：40 天，3.5.33.5.3 设计气象条件设计气象条件经过参阅大量资料分析，以及结合当地实际气候条件，参照现行66Kv 级以下架空送电线路设计技术规范本工程采用以下气象条件：最高气温：+40，最低温度：-20，最大风速：25m/s， （设计最大风速标准为离地 10 米，20 年一遇 10 分钟平均最大值。 ）覆冰厚度：5mm，年雷暴日：40 天，- 9 -第四章第四章 架空导线的选择计算架空导线的选择计算4.14.1 导线的选择：导线的选择：由于该线路路径高山丘陵，地理结构复杂，采空区、山体塌陷、滑坡地段较多，跨越
12、物多，势必导致线路产生大垮距，大高差。因此，需用机械强度大、具有经济性而又符合技术要求的导线类型。故选择导线类型为钢芯铝绞线。4.24.2 导线断面的选择：4.2.14.2.1 按经济电流密度选择导线截面按以下公式计算：（1）A= JIrm式中：A 导线经济密度截面积； （mm2） ； 最大工作电流； （A）Irm 经济电流密度； （A/mm2）J根据矿井生产实际情况，按最大负荷利用小时数30005000 小时/年 考虑。J 取 1.15- 10 -（2） = IrmcomUPn3max试中： 最大负荷（有功功率） ； （kw）Pmax 线路额定电压； （kv）Un负荷功率因数。com计算：计
13、算最大工作电流 Inm： 最大负荷（有功功率）2000kw；Pmax线路额定电压：6000V；Un 0.93com代入公式 2： = IrmcomUPn3max= Irm93. 0632000= 207（A）代入公式 1： = AJIrm= A65. 1207=125.45 （mm2）由此选用截面为 LGJ-120/20mm2的钢芯铝绞线。4.2.34.2.3 按长时允许电流校验导线截面由表查的 LGJ-120/20 型钢芯铝绞线的长时允许电流为385A.由上面计算得:=207385AIrm- 11 -因此导线截面能满足长期允许电流要求。4.2.44.2.4 按允许电压损失选择导线截面：（1）
14、按三相架空线路的电压损失计算：=ULtgPUXRmax200试中：RO 线路单位长度电阻；查表:LGJ-120 钢芯铝绞线单位电阻RO= 0.225 /km XO 单位感应电抗（/km） ；按架设线路线间几何均距 1.5 米，查表所得：XO=0.347 /km 功率因数 ； 93 时， 取 = costg0.3953L 线路架设长度； （km） L=8.2km 最大使用负荷； （kw） Pmax=2000kwPmaxU 线路额定电压； （kv） U= 6kv 损失电压 （v）U全线路允许损失电压 10%代入公式：=ULUtgPXR max00= 20008.260.39530.3470.225
15、- 12 -= 20008.260.3621=742.3（v）电压损失百分数： % = U%100UU式中：U%电压损失百分数。% = U%100UU= %10060003 .72412%10%由此看出 LGJ-120mm2钢芯铝绞线允许电压损失不符合要求,超出允许电压损失 2%需就地升压补偿。根据计算,需增设升压变压器 250kvA310KVA。- 13 -第五章第五章 导线的力学特性计算导线的力学特性计算设计中电杆杆位和挡距的选取，是根据地形的实际情况，本着走向经济合理，运行安全，维护保养方便等来选取的，这里只对一处特殊地段，高差大，跨距最大的线段进行力学校验。 （41 号42 号杆基）5.15.1 导线在弧垂最低点的最大使用应力：导线在弧垂最低点的最大使用应力按以下式计算：=maxKbr式中：导线瞬时破坏应力； （kg/mm2）br查表: br=29 kg/mm2K 导线安全系数； 选 k=3.0max = 9.7 kg/mm2Kbr 0 . 3 295.25.2 最低点弧垂距离计算:- 14 -SA=028tg th gg2222hSB=028tg th gg2222h式中:0最低悬点导线应力； (kg/m
