煤礦供電設計算演講人：日期:CATALOGUE目錄02負荷計算基礎01系統(tǒng)設計概述03供電設備選型04短路電流校驗05繼電保護方案06經(jīng)濟性優(yōu)化系統(tǒng)設計概述01煤礦供電需求分析6px6px6px煤礦用電負荷大、分布廣、供電可靠性要求高。煤礦用電負荷特點煤礦用電設備包括采掘設備、運輸設備、通風設備、排水設備等。煤礦用電設備分類煤礦供電系統(tǒng)應滿足安全、可靠、經(jīng)濟、靈活和環(huán)保等要求。煤礦供電系統(tǒng)要求010302根據(jù)煤礦用電設備的額定電壓和供電距離，確定合理的供電電壓等級。煤礦供電電壓等級04設計規(guī)范與標準依據(jù)國家標準《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦井下供電設計規(guī)范》等。01行業(yè)標準煤炭行業(yè)標準、電力行業(yè)標準等。02企業(yè)標準煤礦企業(yè)內(nèi)部制定的供電設計規(guī)范、技術標準等。03其他規(guī)范相關的地方性規(guī)范、國際標準和國外先進標準等。04供電系統(tǒng)結(jié)構框架供電電源變電所配電系統(tǒng)用電設備包括電網(wǎng)電源和自備電源，電網(wǎng)電源應優(yōu)先選用雙回路供電，自備電源應滿足安全、可靠、經(jīng)濟的要求。變電所是煤礦供電系統(tǒng)的核心，負責將高壓電能轉(zhuǎn)換為低壓電能，并分配到各個用電地點。配電系統(tǒng)包括配電所、配電干線、配電支線等，負責將電能分配到各個用電設備和用電地點。用電設備是煤礦供電系統(tǒng)的最終負載，包括采掘設備、運輸設備、通風設備、排水設備等。負荷計算基礎02包括采煤機、掘進機、裝載機等，這類設備功率大，運行時間長，是煤礦的主要用電設備。如刮板輸送機、皮帶輸送機、電機車等，這些設備在煤礦中負責煤炭和物料的運輸。包括主扇、局扇等，用于煤礦的通風和換氣，保證井下空氣質(zhì)量。水泵及其配套設施，用于煤礦井下排水。用電設備分類統(tǒng)計采掘設備運輸設備通風設備排水設備負荷計算方法選擇根據(jù)設備的工作狀態(tài)和同時系數(shù)，計算出用電設備的實際負荷。需要系數(shù)法根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和經(jīng)驗，確定用電設備的利用系數(shù)和負荷率，從而計算出負荷。利用系數(shù)法適用于負荷波動較大的情況，通過計算用電設備在不同工作狀態(tài)下的負荷，得到總負荷。二項式系數(shù)法功率因數(shù)校正策略避免過補償和欠補償在實際操作中，要避免過補償和欠補償現(xiàn)象的發(fā)生，確保功率因數(shù)在合理范圍內(nèi)波動。03在煤礦供電系統(tǒng)中，采用集中補償和分散補償相結(jié)合的方式，提高整個系統(tǒng)的功率因數(shù)。02集中補償與分散補償相結(jié)合提高設備功率因數(shù)通過合理選擇電動機型號和容量，以及使用功率因數(shù)校正裝置，提高設備的功率因數(shù)。01供電設備選型03變壓器容量計算負載統(tǒng)計與分析統(tǒng)計煤礦用電設備的額定功率、功率因數(shù)及同時率，計算總負載。01變壓器效率與損耗考慮變壓器自身損耗，選擇合適能效等級的變壓器，以保證經(jīng)濟運行。02容量裕度考慮未來煤礦生產(chǎn)規(guī)模擴大或用電設備增多，預留一定容量裕度。03電纜截面與長度匹配根據(jù)負載電流和電纜敷設環(huán)境，選擇合適截面的電纜，確保電纜不發(fā)熱、不超載。電纜載流量電壓降與損耗電纜類型與敷設方式電纜過長或截面過小會導致電壓降和電能損耗，需綜合考慮電纜長度與截面匹配。根據(jù)煤礦井下環(huán)境條件，選擇防爆、阻燃、耐腐蝕等特性的電纜及敷設方式。根據(jù)用電設備的額定電壓，選擇合適的高壓或低壓開關。電壓等級與用電設備匹配設置短路保護和過載保護裝置，確保在電路故障時及時切斷電源，保護設備和人身安全。短路保護與過載保護在煤礦井下等潮濕環(huán)境中，需設置漏電保護裝置，防止漏電引發(fā)觸電或火災事故。漏電保護高低壓開關配置原則短路電流校驗04短路點參數(shù)設定短路電流峰值根據(jù)設定的短路點參數(shù)，計算出短路電流的峰值，作為后續(xù)校驗保護裝置的依據(jù)。03電抗對短路電流的影響很大，需要考慮短路點的電抗值，包括線路電抗、變壓器電抗等。02短路點電抗短路點電阻計算短路電流時，必須考慮短路點的電阻，包括線路電阻、變壓器電阻等。01等效電路模型建立精確建模根據(jù)煤礦供電系統(tǒng)的實際情況，建立精確的等效電路模型，包括電源、線路、負載等各部分。01簡化模型在保證精度的前提下，盡可能簡化等效電路模型，以便進行快速計算和分析。02模型參數(shù)確定通過實際測量和計算，確定等效電路模型中的各項參數(shù)，如電阻、電抗、電源電壓等。03保護裝置靈敏度驗證根據(jù)保護裝置的動作特性和設定的整定值，計算出保護裝置在短路情況下的靈敏度。靈敏度計算靈敏度校驗校驗結(jié)果分析將計算得到的靈敏度與保護裝置的實際靈敏度進行比較，驗證保護裝置是否能夠可靠動作。根據(jù)校驗結(jié)果，對保護裝置進行調(diào)整或優(yōu)化，確保其能夠在短路情況下準確、可靠地動作。繼電保護方案05過載保護整定計算防止電纜、變壓器等設備長時間過載運行，導致絕緣老化、設備損壞等。過載保護的作用根據(jù)電纜、變壓器的額定電流及實際負載情況進行整定，保證保護裝置在設備過載時準確動作。過載保護整定原則采用額定電流法或?qū)嶋H負載法進行計算，確定過載保護的動作電流和時間。過載保護計算方法接地故障保護設計接地故障保護設計原則根據(jù)煤礦井下環(huán)境特點，選擇合適的接地方式和接地參數(shù)，確保接地故障時保護裝置能夠可靠動作。03采用接地電阻、接地電流等參數(shù)進行保護，當發(fā)生接地故障時，保護裝置迅速切斷電源。02接地故障保護方式接地故障的危害接地故障可能導致設備損壞、人身觸電、火災等嚴重后果。01差動保護邏輯配置差動保護的作用差動保護是一種基于電流差動原理的保護，可以保護變壓器、電動機等設備免受短路和接地故障的危害。差動保護邏輯配置原則差動保護調(diào)試和校驗根據(jù)設備的特點和運行情況，配置相應的差動保護邏輯，確保在故障時保護裝置能夠準確動作。差動保護裝置調(diào)試和校驗是保證其正常運行的重要環(huán)節(jié)，應嚴格按照相關標準進行。123經(jīng)濟性優(yōu)化06設備投資成本分析設備選型與成本根據(jù)煤礦供電的實際需求，合理選擇電氣設備型號和規(guī)格，確保設備性能和成本的最優(yōu)組合。01設備數(shù)量與成本在保證供電可靠性和安全性的前提下，合理確定設備數(shù)量，避免過度冗余和浪費。02設備更新與維護成本考慮設備的使用壽命和維修周期，制定合理的更新和維護計劃，降低長期運行成本。03運行能耗模擬測算基于煤礦的生產(chǎn)計劃和設備功率，預測未來的供電負荷，為能耗測算提供基礎數(shù)據(jù)。供電負荷預測根據(jù)供電系統(tǒng)的特點，建立能耗計算模型，包括電能傳輸損耗、設備能耗等。能耗模型建立運用能耗模型進行模擬計算，得出不同運行方案下的能耗指標，并進行評估比較。能耗模擬與評估全生命周期成本控制初始投資成本故障成本運行維護成本報廢成本綜合考慮設備購置、安裝、調(diào)試