土城矿主平硐运输系统改造供电方案设计.doc

土城矿主平硐运输系统改造供电方案设计 土城矿1495主平硐现运输方式采用架线电机车运输。主平硐1300米和6650米处分别各设一变流硐室（即12变流室和14变流室），提供架线电机车用550V直流电源。主平硐运输系统设计改造为皮带运输方式后，从主平硐5400米处半坡集中煤仓至煤质科卸载站共设计安装10部皮带，供电距离长6KM左右。 （一）、配电所位置的确定 根据配电所位置选择的原则，配电所要位于负荷中心，顶板稳定且无淋水、通风好、运输方便的地方。结合主平硐状况实际，配电所位置的确定有如下两个方案 1两个配电所供电； 2三个配电所供电。对两个方案分析比较如下 方案112变流室作为一配电所，供大巷外段皮带电源；在主平硐3800米处（即1、2、3皮带负荷中心）设一配电所，供大巷里段皮带电源。但大巷外段全部采用12配电所供电，最远供电距离将达到3000米左右，且主平硐井口至地面卸载站将架空铺设电缆；另3800米处配电点的电源进线，根据现供电实际，从145井下变电所到此，最远供电距离将达到4600米。因此，若采用方案1供电，必须采用截面大的电缆，这样一方面不满足经济性的要求，另一方面供电系统的安全性也得不到保证。故方案1不可取。 方案2利用原12、14变流室分别作为主平硐内皮带的供电电源，地面两部皮带由于相对比较集中（距离在140米左右），考虑从煤质科配电室供电（该配电室位于9皮带机头处）。一方面利用原有硐室，减少巷道掘进工程量，另一方面，各配电点的供电距离较短，能够满足供电系统安全性的要求，且以最少的电缆投入进行安装，满足经济性的要求。 经上述比较，方案2较为经济合理，故选定此方案。 （二）、各主要用电设备负荷统计及变压器容量选择 各部皮带的用电负荷情况如下表 设备用电负荷表 序号 设备 名称 电机功率 额定 电压 额定 电流 额定起动电流 备 注 1 1皮带 132KW 1140V 81.1A 486.6A 张紧绞1140V\7.5KW 2 2皮带 132KW 1140V 81.1A 486.6A 张紧绞1140V\7.5KW 3 3皮带 132KW 1140V 81.1A 486.6A 张紧绞1140V\7.5KW 4 4皮带 2315KW 1140V 190A 1235A 张紧绞1140V\7.5KW 5 5皮带 185KW 1140V 120.3A 721.8A 张紧绞1140V\7.5KW 6 6皮带 185KW 1140V 120.3A 721.8A 张紧绞1140V\7.5KW 7 7皮带 185KW 1140V 120.3A 721.8A 张紧绞1140V\7.5KW 8 8皮带 132KW 1140V 81.1A 486.6A 张紧绞1140V\7.5KW 9 9皮带 185KW 1140V 120.3A 721.8A 张紧绞1140V\7.5KW 10 10皮带 132KW 1140V 81.1A 486.6A 张紧绞1140V\7.5KW 合计 2030KW 考虑到哑口35KV变电所主变容量10000KVA和新洒基35KV变电所主变容量12500KVA，根据皮带电机功率以及供电距离、负荷的合理分布等多方面因素考虑，采用以下供电方式 ①1、2、3皮带共用一台移动变电站供电（型号为KBSGZY-630KVA） ②4皮带采用单独的移动变电站供电（型号为KBSGZY-630KVA） ③5、6皮带共用一台移动变电站供电（型号为KBSGZY-630KVA） ④7、8皮带共用一台移动变电站供电（型号为KBSGZY-630KVA） ⑤9、10皮带共用一台移动变电站供电（型号为KBSGZY-630KVA） （三）、供电方式确定 （1）12井下配电所供电（原12变流室） 将12变流室内的设备全部退出使用，新安装7台高压配电装置（型号为BGP9L-6AK），其中两台作为电源进线；一台作为联络；一台供7、8皮带电源；一台供5、6皮带电源；一台带矿变作为动力及配电所内照明用电源；一台备用。 （2）14井下配电所供电（原14变流室） 将14变流室内的设备全部退出使用，新安装7台高压配电装置（型号为BGP9L-6AK），其中两台作为电源进线；一台作为联络；一台供1、2、3、4皮带电源；一台供327、328大皮带电源；一台带矿变作为动力及配电所内照明用电源；一台备用。 （3）煤质科配电室供电 将作为辅助运输用蓄电池电机车充电室设于井运区机电车间内，新安装煤质科配电室（高压盘4块，其中两块作为电源进线；一块带型号为KBSGZY-500KVA移动变电站，供地面9、10皮带用电源；一块供煤质科皮带电源）。 （四）、高压配电装置及电缆选择 煤矿井下设计技术规定中规定井下用移动变电站、动力变压器高压侧应有短路、过负荷和无压释放保护，供给移动变电站的高压馈电线还应有电缆监视保护。考虑到运行、维护方便，使用安全可靠，保护灵敏等多种因素，选用BGP9L-6AK型带真空断路器的高压配电装置（以下简称高爆）。 1、以12井下配电所内2高爆选型计算为例 （1） 高爆额定电压 6KV （2） 高爆额定电流应大于所带移动变电站总的最大长时工作电流。为简便，取所带移动变电站额定电流之和作为总的最大长时工作电流。 INTSN/VN 式中SN变压器额定容量，KVA VN变压器高压侧额定电压，KV 移动变电站额定电流为 INT1 SN1/VN 630/（6）60.62A ∴INT INT1 60.62A 故4高爆选用额定电流为100A60.62A型。满足要求。 根据该计算方法，可得其它高爆选型 高爆选型表 序号 高爆 所处位置 所带负荷 额定电流 1 635 12井下配电所 进线 400A 2 1 12井下配电所 320KVA 50A 3 联络 12井下配电所 联络 400A 4 2 12井下配电所 630KVA 100A 5 3 12井下配电所 630KVA 100A 6 4 12井下配电所 备用 100A 7 646 12井下配电所 进线 400A 8 645 14井下配电所 进线 400A 9 1 14井下配电所 320KVA 50A 10 联络 14井下配电所 联络 400A 11 2 14井下配电所 630KVA630KVA 200A 12 3 14井下配电所 630KVA630KVA 200A 13 4 14井下配电所 备用 100A 14 8 14井下配电所 进线 400A 2、高压电缆截面选择 以14井下配电所内2高爆至移动变电站高压电缆选型计算为例 （1） 按经济电流密度选择电缆截面 AeImax/Iedn 式中Ae按经济电流密度选择的电缆截面，mm2 Imax正常运行时，通过电缆的最大长时负荷电流，A Ied经济电流密度，A/ mm2（根据煤矿工作实际，Ied2） n正常运行时，同时并联工作的电缆条数（n1） ∴Ae378/2189mm2 选择高压电缆为YJV223120，电缆截面120 mm2104A，所以满足要求。 （3） 按允许电压损失校验电缆截面 ① 下井电缆的电压损失ΔV1 每条下井电缆负荷功率P1450KW，下井电缆长1700米，截面为120 mm2（铜芯）。经查表得R00.172Ω/km，X00.068Ω/km，取下井负荷的功率因数COSΦ0.65，tgΦ1.17,得 ΔV1PL（R0X0 tgΦ）/10VN2 14501.70.1720.0681.17/1062 1.72 ② 14井下配电所高爆至2皮带处移动变电站的电压损失ΔV2 该段电缆为YJV22型，截面为120 mm2（铜芯），长1680米。所带负荷280KW，经查表得R00.172Ω/km，X00.068Ω/km，功率因数COSΦ0.65，tgΦ1.17,得 ΔV12801.680.1720.0681.17/1062 0.33 ③ 2皮带处移动变电站至4皮带处移动变电站的电压损失ΔV3 该段电缆为YJV22型，截面为120 mm2（铜芯），长2630米。所带负荷440KW，经查表得R00.172Ω/km，X00.068Ω/km，功率因数COSΦ0.65，tgΦ1.17,得 ΔV14402.630.1720.0681.17/1062 0.81 ④ 总电压损失 ΔVΔV1ΔV2ΔV31.720.330.812.86197.5A满足要求。 6皮带低压电缆选择计算 Ica 0.65185103/11400.70.75186.87A 只需选择主芯线截面为70 mm2电缆，长时允许载流量为215A186.87A满足要求。 可见，除4皮带电机低压电缆采用并双70mm2电缆外，其余电机负荷电缆只需选择70 mm2电缆就能满足要求，低压电缆选择详见土城矿1495主平硐主运输系统改造供电系统图。 （六）、低压电器设备选择 考虑到皮带所用电机功率较大，故每台电机均选用QJZ-300/1140型开关进行起动，一方面是开关自身的保护性能较好，另一方面比较适合皮带的起动要求。 （七）、过电流保护装置的整定计算 详见土城矿1495主平硐主运输系统改造供电系统图。 （八）、供电系统辅助改造 由于主平硐采用皮带运输方式后，12井下配电所的容量相应增加，14井下配电所的容量也相应增加，因此，12井下配电所（原12变流室）进线电缆ZQL-350已不能满足改造后负荷要求，需更换为YJV22-395电缆；14井下配电所（原14变流室）进线电缆ZQ-350需更换为YJV22-395电缆。另井运区配电室，现有供电方式为哑口35KV变电所618广场线路单回路供电，经实地考查，重新架设一趟电缆线路（T接哑口35KV变电所615线路）为比较可选方案，这样，可以保证井运区配电室的双回路供电，从而三个配电点的进线电源均为双回路供电方式，以保证皮带供电的连续性。 （九）、供电系统改造所需材料、设备概算（见下表） 供电系统设备费用表 序号 名称 规格型号 单位 数量 单价 万元 金额 万元 备注 1 高 爆 BGP9L-6AK 台 13 4.4 57.2 2 移动变电站 KBSGZY-630 台 5 10.8 54 3 高压电缆 YJV22-350 米 2830 0.0168 47.6 4 高压电缆 YJV22-395 米 4500 0.0191 86 辅助改造 5 户 变 S-315 台 1 3 3 6 起动开关 QJZ-300/1140 台 15 2 30 7 起动开关 BQD5-80ZR 台 10 0.25 2.5 1140V 8 照明综保 ZXZ8-2.5 台 4 0.3 1.2 1140V 9 防爆灯 台 300 0.006 1.8 10 高压配电盘 GG1A-07T 块 4 3 12 辅助改造 11 低压 橡套电缆 UPQ- 395135 米 50 0.0016 0.08 1140V 12 低压 橡套电缆 UPQ- 370125 米 2350 0.013 30.6 1140V 13 低压 橡套电缆 UPQ- 350116 米 60 0.0068 0.5 1140V 14 低压 橡套电缆 UPQ- 335110 米 110 0.0068 0.75 1140V 15 低压 橡套电缆 UPQ- 3411 米 30 0.0061 0.18 1140V 16 低压 橡套电缆 U- 3411 米 6000 0.0052 31.2 合 计 358.61 - 9 -