矿井供电设计

第一章电气

第一节供电电源

一、地方及矿区电力系统现状

山西煤炭运销集团张家湾煤业有限公司井田位于该矿位于大同市南郊区云岗镇白庙村西十里河北岸，行政隶属大同市新荣区上深涧乡管辖。该煤业有限公司当前供电源实际情况为：于该矿办公楼附近建有一座10kV变电所，其两回供电电源采用10kV 架空线，一回引自吴官屯35kV变电站10kV母线，供电距离9.5km，架空导线选用LGJ-70mm2；另一回引自上深涧35kV变电站10kV母线，供电距离8km，架空导线选用LGJ-70mm2。变电所安装S9-1000/10/6kV 1000kVA变压器2台，采用一用一备运行方式。

本矿周围电源情况：

于本矿东北面大约8km的上深涧乡建有1座35kV变电站，该变电站装有两台6.3MVA主变压器，配有10kV出线间隔，负荷率为40%；于本矿正东大约9.5km的吴官屯建有1座35kV变电站，该变电站装有两台6.3MVA主变压器，配有10kV出线间隔，负荷率为40%；

综上周围电源情况分析，矿井电源可靠，供电质量有保证；完全能够满足本矿生产生活供电的需要。

二、矿井供电电源

该矿现有10kV变电所设施已不满足本矿供电要求，考虑本矿的用电负荷大小、线路长度、允许电压损失等条件并结合矿井负荷地理分布和矿井周围电源情况，根据电力系统规划，本设计对该矿10kV变电所进行升级改造。该变电站两回电源分别为：其两回供电电源仍采用10kV架空线，一回引自吴官屯35kV变电站10kV母线，供电距离

9.5km，架空导线改用LGJ-185mm2；另一回引自上深涧35kV变电站10kV母线，供电距离8km，架空导线改用LGJ-185mm2。两回电源一回工作，另一回带电备用，完全能够满足本矿在供电安全性、可靠性、供电容量等方面的要求，矿井两回电源线路均为专线，严禁装设负荷定量器。

地区电力系统地理接线示意图见图11-1-1。

第二节电力负荷

本矿设备在矿井最大涌水时，经负荷统计计算电力负荷为：

矿井用电设备总台数： 149台

矿井用电设备工作台数： 118台

矿井用电设备总容量： 4216.8kW

矿井用电设备工作容量： 3462.75kW

补偿前矿井计算有功功率： 2438.31kW

补偿前矿井计算无功功率： 2223.33kVar

补偿前矿井计算视在容量： 3299.79kVA

补偿前矿井自然功率因数： 0.70

10kV母线补偿用电容器容量： 1500kVar

补偿后折算至10kV侧计算有功功率： 2438.31kW

补偿后折算至10kV侧计算无功功率： 723.33kVar

补偿后折算至10kV侧计算视在容量： 2543.34kVA

补偿后矿井功率因数： 0.96

全矿年耗电量： 755×104 kWh

吨煤电耗： 25.17kWh

具体电力负荷统计见表11-2-1。

变压器选择见表11-2-2。

负荷统计表表 11-2-1

变压器选择表表11-2-2

第三节 送变电

一、矿井供电系统技术特征

矿井的两回10kV 电源为：一回引自吴官屯35kV 变电站10kV 母线，供电距离9.5km ；另一回引自上深涧35kV 变电站10kV 母线，供电距离8km 。根据负荷计算，计算工作电

流为134A （10kV ），21499.0134mm J I S ec ca ec ===，其现有一回引自吴官屯35kV 变电站10kV

母线，供电距离9.5km ，架空导线改用LGJ-70mm 2；另一回引自上深涧35kV 变电站10kV 母线，供电距离8km ，架空导线改用LGJ-70mm 2。两回电源线路均不能够满足要求。

电源线路截面选择：为能满足有关规程、规范的要求,上级变电站至矿井10kV 变电所的压降小于5%；结合该矿实际地形、已有供电设施和架空线路路径情况。本设计综合上述情况，因两回电源线路供电距离相同，确定两回电源线路截面选用LGJ-185mm 2。

压降校核计算：

现以一回引自吴官屯35kV 变电站的10kV 线路校验：本矿最大有功功率为2438kW,I j 为134A ，输电距离约8km ，导线型号为LGJ-185mm 2，供电至矿井10kV 变电所段电压降计算如下：

吴官屯35kV 变电站至矿井10kV 变电所ΔU%=2.438x8x0.247%=4.82%；

即从上级两35kV 变电站至矿井10kV 变电所压降ΔU ＜5%，两回电源线路截面选型满足供电要求。

两回电源线路一回运行，另一回带电备用。本线路地处山西省大同地区，气象条件为山西省Ⅱ级气象区，10kV 线路采用钢筋混凝土矸架设。

电压等级：矿井地面为10kV 、6kV 、660V 、380V 、220V ；井下电压为6kV 、1140V （综采工作面）、660V ；照明、电钻电压为127V 。

二、送电线路技术特征

本区为大陆性干旱气候，为雁北高寒地带，气候寒冷干燥。现将大同气象台1996～2006年气象资料分述如下：

1、气温：一般较低，以年温差大为特点，年平均气温为6．8～8.8°C，年极端最高气温37.2°C，年极端最低气温-26.5℃，季温和昼夜温差显著。

2、降水量：历年降水量280.8～43 1.5mm，降雨多集中在7、8、9三个月，约占全年降水的75～80％。

3、蒸发量：历年年蒸发量l 885.1～2386.3mm，其中5～7月蒸发量最多，约占全年蒸发量的50～60％。

4、风：大同地区一向以风沙多而著称，西北风几乎贯穿全年，每年有风时间占全年总时间的70％，多集中于冬春季节，年平均风速为3.2m／s，最大可达17m／s。

5、湿度：历年平均相对湿度为53％，最大相对湿度l00％，最小相对湿度为0。

6、冻土：历年冻土月份为ll月至第二年4月。最大冻土深度l610mm。

7、霜冻期：历年年霜冻期为177-218天，一般为每年的9月至翌年的4月。

8、年结冰期：历年年结冻期为177-209天，一般为每年的10月至翌年的4月。

9、积雪厚度：2009年积雪厚度超过９cm，最大积雪厚度为26 cm。

本地区位于山西地震带的北部边缘，地震活动较强，频率较高，历史最大震级6.5级，根据中华人民共和国国家标准GB18306—2001《中国地震动参数区划图》划分本区的地震动峰值加速度和卓越周期分别为0.15g和0.35ｓ，大同地区按7度地震烈度设防。

本线路有多处路段海拔高程均超过1200m，线路的设计和施工，应按照山西省规划的电力线路设计气象区进行设计和施工。

三、地面变电所位置选择、主接线方式

1、地面变电所位置选择

矿井10kV变电所的选址按尽可能接近负荷中心，有较宽的线路走廊、布置方便，