河南理工大学万方科技学院本科毕业设计
1 概 述
1.1 矿井概况
产 量：180万吨/年； 服务年限：100年； 井筒深度：450m； 沼气等级：低沼气矿井； 井下允许短路容量≤100MVA.
1.2 上级电源
供电电压等级：35kV； 距矿井35kV变电所：5.5km；
输电方式：双回路架空线（LGJ型铜芯铝绞线）； 出线断路器过流保护动作时间：3s；
系统电抗：最大运行时为0.18，最小运行时为0.26； 电费收取方法：两部电价，固定部分按最高负荷收取。
1.3 气象资料
日最高气温：43℃（最热时）； 日最低气温：-10℃（最冷时） 主导风向： 西北风 最大风速：4米∕秒
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全矿负荷统计表见1-1
表1-1负荷统计表
设 备 名 称 负电 荷 等 级 压 线电路机类型单 机 容 安装/工作台数 工作设备总容量 1450 0.90 1000 0.88 2000 0.85 需 用 系 数 功 率 因 数 0.87 0.4 0.83 0.4 -0.9 2.6 距离35kv变电所 型 式 量 主井提升 2 6000 C Y 1450 副井提升 1 6000 C Y 1000 扇风机1 1 6000 K T 1000 扇风机2 1 6000 K T 压风机 1 6000 C T 320 C C C K K K 1 21 22 4 4 6 1280 0.85 1250 0.75 450 480 0.65 0.65 -0.9 0.2 0.80 0.05 0.75 0.35 0.80 0.3 0.81 0.5 地面低压 1 380 机修厂 3 380 综采车间 3 380 洗煤厂 工人村 支 农 2 380 3 380 3 380 1350 0.75 550 280 0.80 0.81 2.5 0.75 0.75 2.7 0.86 0.9 0.74 主排水泵 1 6000 C X 井下低压 2 660 C X 2400 0.85 3480 0.71 注:线路类型：C—电缆线路；K—架空线路；电机型式：Y—绕线式异步电动机；T—同步电动机
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2 负荷计算与变压器的选择
2.1 负荷分组与计算
根据负荷统计表，按电压高低、负荷性质、分布位置等条件将负荷分组。按需用系数法作负荷计算。按组选择低压动力变压器，再加上功率损失即为高压侧负荷。此时该变压器即为一个6kV级的负荷。
按用电负荷性质，负荷可分为以下几组：
安全生产用电负荷：副井提升、扇风机、井下主排水泵； 主要生产负荷:主井提升、压风机、井下低压；
其它负荷：地面低压、机修厂、综采车间、洗煤厂、工人村、支农
2.1.1 主井提升
查表2，取.Kd=0.9, Cos φ=0.87 tanφ=0.62
Pca(1)=Kd×Pe=0.9×1450=1305kW
Qca(1)=Pe×tanφ=0.62×1450=898.63kvar
Sca(1)=Pca(1)?Qca(1)?13052?898.632?1584.58kVA
222.1.2 副井提升
查表2, 取Kd=0.88, cosφ=0.83, tanφ=0.672, Pca(2)=Pe×Kd=1000×0.88=880kW Qca(2)=Pe×tanφ=1000×0.672=672kvar
228802?6722?1107.24kVA Sca(2)=Pca(2)?Qca(2)? 各组计算负荷相类似，此处仅举例说明。各组设备的cosφ、 tanφ、 Pca、 Qca 、及 Sca等值均添入负荷统计表。 电力系统负荷统计表2-1
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表2-1 电力系统负荷统计
设 备 名 称 计 算 容 量 有功功率 kw 无功功率 kvar 898.63 672 -790 -545.3 937.5 396 360 977.3 396 246.4 1424 3097.6 视在功率 kVA 1584.58 1107.24 808.09 1216.9 1325.8 492.31 476.39 1407.2 591.96 323.75 2487.85 3930.60 主机提升 1305 副井提升 880 扇风机1 扇风机2 压风机 1700 10889 地面低压 937.5 机修厂 292.5 综采车间 312 洗煤厂 工人村 支 农 1012.5 440 210 主排水泵 2040 井下低压 2419.6 2.1.3各低压变压器的选择及损耗计算
由于各低压侧集中补偿功率因数，故对低压变压器均无补偿。选择时可按表1-1的计算容量进行，当系统采用双回路供电，应选两台变压器同时运行。矿井地面低压的选择原则：若选一台，只须变压器的额定容量大于其计算容量。选两台者单台容量应满足一、二级负荷的需要，且两台容
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量之和大于或等于计算容量。 （1）地面低压
计算容量为1325.83KVA, 选两台S9-1250 6/.04. (2)机修厂
计算容量为492.313KVA, 选一台S9-500 6/0.4 （3）综采车间
计算容量为476.39KVA , 选一台S9-500 6/00.4 （4）洗煤厂
计算容量为1407.2KVA, 选两台S9-1250 6/0.4 (5)工人村
计算容量为591.96KVA, 选一台S9-630 6/0.4 (6)支农
计算容量为323.75KVA, 选一台S9-400 6/0.4 统计设备见表2-2
表2-2 统计设备表
编 号 负 荷 1 地面低压 计算容量 型 号 Sbe(KVA) U1e/U2e 台 数 2 3 4 洗煤厂 5 工人村 6 支农 机修厂 综采车间 1325.83 492.31 476.39 S9-1250 S9-500 S9-500 1250 6/0.4 500 6/0.4 500 6/0.4 1 1407.193 591.96 S9-1250 1250 6/0.4 2 S9-630 630 6/0.4 1 323.75 S9-400 400 6/0.4 1 2 1
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