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1、第一篇 概述第一章 前言一、 设计工程背景山西汇能煤业矿井位于山西省阳泉市平定县东南部，距县城15km，井田处于沁水煤田阳泉矿区扩区南部，设计产能为1.80Mt/a, 井筒为斜井，开采面为水平开采，为高瓦斯矿井，效劳年限30年。山西汇能煤业是由原国有平定县煤矿改制而成，成立于2004年1月，2006年5月经省商务厅批准，成为中韩合资股份制企业。同年10月，公司根据井田资源整合情况和无烟煤市场实际，决定将矿井改扩建，并配套新建入洗能力900kt/a的洗煤厂，进而将山西汇能煤业建成集煤炭生产、洗选加工为一体的现代化大型煤炭生产加工企业。目前公司正在进行新井建井和地面配套工程同步施工，以便使矿井能在
2、2021年3月正式投产。因此，为满足生产需求并结合本矿的用电负荷及矿井周围电源情况，确定在矿井新工业场地内新建一座矿井35/10KV变电站，新建变电站内分别设有35KV开关室、主控制室及发电机联合建筑一座，10KV开关室、0.4KV低压配电室及变压器室联合建筑一座。二、设计的指导思想本设计是针对35kv变电站的整体设计，设计方案充分表达市场经济的特点，因地制宜选择生产工艺，系统设计简单实用。设备选型立足国内，先进可靠合理，最大限度地降低矿井初期投资和缩短矿井建设工期，力争通过精心设计，把该变电站建成规模合理、平安可靠经济、优质效劳于矿井生产的大型自动化变电站。三、设计的主要技术指标1.矿井用电
3、设备总台数：241台2.矿井用电设备工作台数：227台3.用电设备总容量：15145.4kw4.用电设备工作容量：12944.7kw5.平均功率因数：0.736.电压等级：矿井地面35/10/0.38/0.22kv；井下高压10 kv，综采工作面为1140v，其它低压动力为660v,照明及电钻为127v。7.电源架空线路地处平定县丘陵区，气象条件为山西省级气象区第二篇 设计的计算第一章 矿山总变电站位置和型式确实定第一节 矿山总变电站位置确实定的原那么矿山总变电所站担负着从电力系统接受电能、变换电压和分配电能的任务，它是矿山供电的枢纽，正确确定变电站的位置，对矿山企业供电系统的合理布局及提高供
4、电可靠性、经济性和供电质量都有很重要的关系。因此，变电所站的位置应根据矿山负荷的大小、分布特点及内部环境特点等因素进行综合分析，经技术经济比拟后确定。一般在确定变电站位置时应遵循以下几项原那么：1.变电站位置应尽量靠近负荷中心，以减少配电线路长度，降低电能损耗和电压损失；2.进出线要方便，尽量防止线路相互交叉和跨越，架空线路走廊与变电所位置同时确定；3.交通运输要方便，以利于变压器等大型设备的运输；4.具有适宜的地质条件，有利于地下水、雨水和洪水浸淹措施；5.应考虑与邻近设施的相互影响，远离震动大的设备和易燃易爆的场所，应尽量避开污染源，否那么应采取防污措施；6.应与其它工业建筑保持足够的防火
5、间距；7.应留有扩建的余地，不阻碍工厂的开展；第二节 矿山总变电站位置确实定对矿井地面变电站，由于矿井地面工业广场已统一考虑了压煤问题以及运输、通讯等设施，所以矿区内一般变电所地址选择与地面工业广场的边缘。本次35KV变电站位于工业广场的北面边缘，由于广场地势由北向南呈下降趋势，防止的水害的危险，负荷向南延伸布置，建筑间距满足设计要求。第三节 矿山总变电站型式确实定本次35KV变电站采用混合式布置，内设35KV高压配电室、10KV高压配电室、电容器室、消弧线圈室、低压变压器室、380V低压配电室、控制室及值班室等。第二章 负荷计算及变压器选择第一节 负荷的计算一、负荷计算的内容和目的计算负荷是
6、指导体中通过一个等效负荷时，导体的最高温升正好和通过实际的变动负荷时其产生的最高温升相等，该等效负荷就称为计算负荷。确定供电系统中各用户电力负荷的大小，可以为正确地选择变压器容量和台数、选择电气设备和导线截面积、确定测量仪表的量程、选择继电保护装置等提供重要的计算依据。所以负荷计算准确与否直接影响着供电设计的质量。但是，由于影响负荷变化的因素很多，很难准确地计算负荷的大小，因此负荷计算只能力求负荷实际。二、负荷计算的方法目前我国设计部门在进行工矿企业供电设计时，常用需用系数法和二项式法，其中需用系数法计算简便，适用于任何性质的工矿企业，其计算结果能满足工程上的要求，所以应用最广泛。煤矿系统中常
7、用需用系数法。本设计采用需用系数法。以下是需用系数法的计算公式：1.单组用电设备组的计算负荷P=KPQ= PtanS=I=2.多组用电设备的组的计算负荷P=KQ= KS=I=三、变电所负荷统计统计全变电所总计算负荷时，应从供电系统最末端开始逐级向电源侧统计。1.低压负荷的统计先统计个低压负荷组的计算负荷，选出配电变压器；求出变压器一次计算负荷后，将计算结果填入表一，然后再参与全矿负荷的统计。（1） 用电设备功率确实定。由于煤矿大量负荷低压为长时或短时工作制的负荷，其设备的功率等于其额定功率，所以不必进行功率换算。（2） 单相负荷换算为三相负荷。由于煤矿单相用电设备占总负荷比例很小，故均按三相平
8、衡负荷计算。（3） 用电设备组的计算负荷。用需用系数法统计负荷，查出对应电气设备组的需用系数。下面以主斜井低压为例计算 查表2-2，K=0.6 COS=0.8那么 P= K.=0.675=45kW=450.75=33.75kVarI64.08A E= P.T=45将上述计算结果分别填入负荷统计表第3栏内。其它各组负荷的计算与上述相同。2.矿井地面低压负荷统计低压负荷总计：将表中的有关数据相加，即=45+112+252+25=946.92kW =33.75+114.26+189+25.5=898.51kvar低压计算负荷：矿井地面低压侧计算负荷，取K=0.95, K=0.97= K.=0.959
9、46.92=899.574kW= K.=0.97898.51=871.55kWS= = =1903.08Acos=0.7183.配电变压器的选择 考虑到矿井地面工业广场低压负荷有一类负荷的辅助设备，为了保证供电的可靠性需选两台变压器，每台变压器的计算容量为S=(0.6-0.7)S=0.71252.53=876.771KVA选S1000/10 10/0.4KV 1000KVA变压器变压器的负荷系数为：=0.63表21 S1000/10型变压器技术数据型号额定容量/KVA额定电压额定损耗/kw阻抗电压/%空载电流/%连接组质量/t外形尺寸/mm高压低压空载短路长宽高S1000/101000100.
10、41.72104.51.2Y,yn03.95228015602480 矿井地面局部高压侧计算负荷：变压器功率损耗计算：=2=21.7+100.63=11.338kW=2S=2(+59.72KVar高压侧计算负荷：P=P+=899.574+11.338=910.96KW =+=871.55+59.72=931.27KvarS=1302.73KW=Acos=0.98将高压侧计算负荷填入表中，参与全矿负荷统计。其它各组低压用电设备的负荷计算方法同上。2、全矿负荷统计1)高压用电设备组的计算负荷，其计算方法与上述主斜井低压设备的计算相同。2全矿高压负荷总计。将全矿各组高压侧计算负荷相加，即=800+3
11、24+404+1440=10537.6KW=600+243+302.4+697.42=8543.5Kvar(3)全矿计算负荷。计算全矿10KV侧总的计算负荷，应考虑各组间最大负荷同时系数，取K=0.9, K=0.95，那么= K.=0.910537.6=9483.82kW = K.=0.958543.5=8116.32kWS= =12482.69kVAcos=0.76表22 负荷统计表序号负 荷 名 称电压 (V)设备数量设备容量需用 系数 Kx功率 因数 costg最大负荷最大负荷利用小时(h)年耗 电量 (kkWh)备注总计 (台)工作 (台)总计 (kW)工作 (kW)有功 功率 (kW
12、)无功 功率 (kvar)视在 功率 (kVA)12345678910111213141516一、矿井地面局部1主斜井胶带机10kV22100010000.80 0.80 0.75 800.00 600.00 3360.00 2主斜井低压380V1175750.60 0.80 0.75 45.00 33.75 40.50 3副斜井提升机房10kV114004000.81 0.80 0.75 324.00 243.00 889.20 4副斜井低压380V1601600.70 0.70 1.02 112.00 114.26 224.00 5通风机房10kV2111205600.72 0.80 0.
13、75 403.20 302.40 3530.90 6空压机房380V324202800.90 0.80 0.75 252.00 189.00 756.00 7机修车间380V3636339.52339.520.40 0.65 1.17 135.81 158.78 285.20 8坑木加工房380V6649.8549.850.50 0.70 1.02 24.93 25.43 37.39 9综采设备库380V5543430.80 0.70 1.02 34.40 35.10 41.28 10生活供水系统380V5431.230.60.70 0.70 1.02 21.42 21.85 64.26 11井下水处理站380V2723402.1181.60.70 0.70 1.02 127.12 129.69 419.50 12生活污水处理站380V11
