13505供电设计3改Word文件下载.docx
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800
各145m
SGZ730/200
400
一部70m
另一部35m
皮带机
DSJ100/63/2×
90
360
一部:
300米
二部:
440米
乳化泵站
BRW315/31.5
200
两泵一箱
破碎机
PLM1000/110
110
小计
2470
压风机
MOGF-13/7
75
660
双速绞车
JSDB-10
18.5
18.5KW
JSDB-13
44
22KW
调度绞车
JD-1.6
4
100
25KW
JD-1
3
34.2
11.4KW
271.7
合计
2741.7
四、变压器的选择计算:
1、1140V系统
根据负荷统计表知,1140V系统的总容量为2470KW,一台移动变电站明显不能满足要求,经负荷分配后选用二台移动变电站。
(1)供采煤机和工作面刮板机的移动变电站容量的计算:
SB=Kr×
∑PN/COSφ=1200KVA
式中:
Kr=0.4+0.6×
=0.6
∑PN=600+800=1400KW
COSφ=0.7
故选用1600KVA的移动变电站满足要求。
SB—一组用电设备的计算负荷容量,KW;
∑PN—具有相同需用系数的一组用电设备额定功率之和,KW;
COSφ—一组用电设备的加权平均功率因素;
Kr—需用系数。
(2)供转载刮板机、二部皮带机、一部皮带、溜煤眼刮板机、破碎机和乳化液泵站的移动变电站容量计算:
SB=Kr×
∑PN/COSφ=779.57KVA
=0.51
∑PN=200+180+200+180+110+200=1070KW
故选用800KVA的移动变电站满足要求。
SB—一组用电设备的计算负荷容量,KW;
2、660V系统
根据负荷统计表知,660V系统的总容量为271.7KW,一台移动变电站满足要求,故选用一台移动变电站。
供压风机及绞车的移动变电站容量计算:
∑PN/COSφ=221.24KVA
=0.57
∑PN=75+25×
4+11.4×
3+22×
2+18.5=271.7KW
故选用630KVA的移动变电站满足要求。
五、高压电缆截面的选择计算:
按最大负荷电流校验电缆截面
最大负荷电流:
Ica=
=166A
选用MYPTJ-6KV3×
70+3×
25/3+3×
2.5mm2型的高压电缆,其长时允许电流为230A
符合要求
Ica—正常运行时,通过电缆的最大长时负荷电缆,A;
SN—移动变电站额定容量,KVA;
∑PN—由移动变电站供电设备的额定功率之和,KW;
Ksc—变压器变比;
COSφ—用电设备的加权平均功率因素;
UN—用电设备额定电压,V。
六、低压电缆截面的选择计算:
1、按长时允许电流选择电缆:
(1)1140V系统电缆
采煤机的供电电缆为:
MYP-1140V3×
120+1×
35mm2其允许电流为320A
IN=Kr×
∑PN/(
×
UN×
COSφ)=291A<320A
式中:
=0.67
∑PN=600KW
经计算符合要求。
式中:
IN—线路长时最大工作电流,A;
UN—额定电压。
工作面刮板机的供电电缆为:
IN=Kr×
COSφ)=203A<320A
=0.7
∑PN=400KW
乳化液泵站的供电电缆为:
70+1×
25mm2其允许电流为215A
IN=∑PN/(
COSφ)=145A<215A
∑PN=200KW
一部皮带的供电电缆为:
50+1×
16mm2其允许电流为173A
COSφ)=130A<173A
∑PN=180KW
供二部皮带和转载刮板机的供电电缆为:
COSφ)=198A<215A
=0.72
∑PN=200+180=380KW
IN—线路长时最大工作电流,A;
供溜煤眼刮板机和破碎机的供电电缆为:
COSφ)=177A<215A
Kr=0.4+0.6×
=0.79
∑PN=200+110=310KW
COSφ=0.7
(2)660V系统电缆
轨道巷绞车的供电电缆为:
MYP-660V3×
COSφ)=118A<173A
=0.48
∑PN=4×
25+2×
22+3×
11.4+18.5=196.7KW
压风机的供电电缆为:
COSφ)=94A<173A
∑PN=75KW
2、按机械强度要求校验电缆截面:
井下机电设备满足按机械强度要求的电缆最小截面表
用电设备名称
要求最小截面/mm2
各种采煤机
50—95
带式输送机
25—50
刮板运输机
回柱绞车
16—25
4—6
对照各种设备选择的电缆截面,所有选择的都满足其机械强度要求的最小截面。
3、按启动时最小允许启动电压校验电缆截面:
启动时,最小允许启动电压为:
Up.st.min=855V
启动时供电负荷最大是采煤机;
供电距离最远是转载刮板机。
校验采煤机供电电缆:
(1)采煤机电动机额定电流为IN=181A,启动电流倍数6,启动功率因数COSφ=0.7
额定启动电流=181×
6=1086A·
启动阻抗Zst1=UN/
IN.st=1140/
1086=0.606Ω
启动电阻Rst1=Zst1COSφ=0.606×
0.7=0.424Ω
启动电抗Xst1=Zst1sinφ=0.606×
=0.436Ω
(2)采煤机电缆的单位长度阻抗为r0=0.315Ω/km,x0=0.078Ω/km.电缆每相阻抗为:
Rw=r0L=0.315×
0.25=0.079Ω
XW=x0L=0.078×
0.25=0.0195Ω
采煤机电动机启动时回路每相阻抗为:
Rst=0.424+0.079=0.503Ω
Xst=0.436+0.0195=0.4555Ω
Zst2=Rst2+Xst2Zst=0.68Ω
(3)变压器内部阻抗:
RT=0.0135Ω;
ZT=0.108Ω;
XT=0.1072Ω
(4)采煤机电动机启动时移变输出电流回路阻抗:
∑R=R+RT=0.503+0.0135=0.5165Ω
∑X=X+XT=0.4555+0.1072=0.5627Ω
∑Z2=∑R2+∑X2∑Z=0.76Ω
(5)采煤机启动时变压器输出电流、电压
I=U2N/
∑Z=1200/
*0.76=911.85A
U=
IZ=
911.85×
0.68=1073.94V
(6)采煤机电动机实际启动电流
Ica.st=U/
Zst=1073.94/
*0.68=911.85A
(7)采煤机电动机实际启动电压
Uca.st=
Ica.stZst1=
0.606=957.07V
Uca.st=957.07V>Up.st.min=855V
所以向采煤机供电的电缆满足要求。
校验转载刮板机供电电缆:
(1)转载刮板机电动机额定电流为IN=67A,启动电流倍数6,启动功率因数COSφ=0.7
额定启动电流=67×
6=402A
402=1.637Ω
启动电阻Rst1=Zst1COSφ=1.637×
0.7=1.146Ω
启动电抗Xst1=Zst1sinφ=1.637×
=1.17Ω
(2)转载刮板机电缆的单位长度阻抗为r0=0.315Ω/km,x0=0.078Ω/km.电缆每相阻抗为:
0.8=0.252Ω
0.8=0.0624Ω
转载刮板机电动机启动时回路每相阻抗为:
Rst=1.146+0.252=1.398Ω
Xst=1.17+0.0624=1.2324Ω
Zst2=Rst2+Xst2Zst=1.86Ω
gst=Rst/Zst2=1.398/3.47=0.4S
bst=Xst/Zst2=1.2324/3.47=0.355S
(3)乳化液泵站正常运行时等效阻抗
Z2=UN/
IN=1140/
134=4.912Ω
R2=Z2×
COSφ=4.912×
0.7=3.4384Ω
X2=Z2×
sinφ=4.912×
=3.522Ω
g2=R2/Z22=3.4384/4.9122=0.1425S
b2=X2/Z22=3.522/4.9122=0.146S
一部皮带正常运行时等效阻抗
Z3=UN/
56.6×
2=5.816Ω
R3=Z3×
COSφ=5.816×
0.7=4.07Ω
X3=Z3×
sinφ=5.816×
=4.17Ω
g3=R3/Z32=4.07/5.8162=0.120S
b3=X3/Z32=4.17/5.8162=0.123S
溜煤眼刮板机正常运行时等效阻抗
Z4=UN/
*177=3.72Ω
R4=Z4×
COSφ=3.72×
0.7=2.604Ω
X4=Z4×
sinφ=3.72×
=2.66Ω
g4=R4/Z42=2.604/3.722=0.188S
b4=X4/Z42=2.66/3.722=0.192S
(4)转载刮板机启动时,各供电支路总阻抗
g=gst+g2+g3+g4=0.4+0.1425+0.120+0.188=0.85S
b=bst+b2+b3+b4=0.355+0.146+0.123+0.192=0.816S
Y2=g2+b2Y=1.18S
Z=1/Y=0.847Ω
R=gZ2=0.85×
0.8472=0.61Ω
X=bZ2=0.816×
0.8472=0.585Ω
(5)变压器内部阻抗:
(6)转载刮板机电动机启动时移变输出电流回路阻抗:
∑R=R+RT=0.61+0.0135=0.6235Ω
∑X=X+XT=0.585+0.1072=0.6922Ω
∑Z2=∑R2+∑X2∑Z=0.93Ω
(7)转载刮板机启动且其它电动机正常工作时变压器输出电流、电压
0.93=745A
745×
0.847=1092.9V
(8)转载刮板机电动机实际启动电流
Zst=1092.9/
1.86=339A
(9)转载刮板机电动机实际启动电压
339×
1.637=961V
Uca.st=961V>Up.st.min=855V
所以向转载刮板机供电的电缆满足要求。
4、按正常运行时电压损失校验电缆截面:
1140V电网允许电压损失为117V。
正常运行时供电负荷最大为采煤机;
采煤机电压损失:
△Ug=Kr×
∑PN×
Lg/(γ×
AtL×
UN)
=0.6×
600×
250/(42.5×
120×
1.14)
=15.5V
变压器的负荷电流:
IB=Kr×
∑PN/(
COSφB)=608A
△UB=
IB(RB×
COSφB+XB×
sinφB)
=
608×
(0.0045×
0.7+0.033×
0.7)
=27.6V
△U=△Ug+△UB=15.5V+27.6V=43.1V<117V
经计算符合要求。
△U——电缆实际电压损失,V;
△UB——变压器的电压损失,V;
△Ug——干线上的电压损失,V;
△UZ——支线上的电压损失,V;
γsc——铜芯电缆芯线的电导系数,m/(Ω·
mm²
),取值42.5,芯线温度65℃;
Lg——干线电缆的长度,m;
Lz——支线电缆的长度,m;
Atl——干线电缆的截面,mm²
;
UN——用电设备额定电压,KV;
IB——变压器的负荷电流,按计算负荷求取,A;
Kr——设备需用系数;
η——电动机的额定效率;
COSφB——变压器的功率因数,取所带负荷的加权平均功率因数;
sinφK——功率因数角的正弦值;
RB、XB——分别为变压器每项绕组的电阻、电抗值,Ω。
转载刮板机电压损失:
380×
300/(42.5×
70×
=20.17V
△Uz=∑PN×
ηtl)
=200×
500/(42.5×
1.14×
0.95)
=31V
COSφB)=395A
395×
(0.0135×
0.7+0.1072×
=57.8V
△U=△Ug+△UZ+△UB
=20.17V+31V+57.8V=109V<117V
六、馈电的整定及效验
1、整定
采煤机馈电
1#接触器:
ID=162×
6+76+76+12=1136A
取I2=1200A
2#接触器:
6=972A
取I2=1000A
前后溜子馈电
ID=78×
6=468A
取I2=500A
ID=135×
6=810A
取I2=850A
3#接触器:
4#接触器:
5#接触器:
6#接触器:
7#接触器:
8#接触器:
乳化泵站馈电
ID=116.9×
6=701.4A
取I2=750A
二部皮带、转载刮板机馈电
ID=55.1×
2×
6+135=796.2A
取I3=800A
一部皮带馈电
6=661.2A
取I3=700A
破碎机、溜煤眼溜子馈电
ID=69×
6+135=549A
取I3=600A
⑦压风机馈电
ID=77.4×
6=464.4A
取I3=500A
⑧绞车馈电
ID=27.8×
6+27.8×
3+13.7×
3+26.5×
2+23.1=367.4A
取I3=400A
2、校验:
(灵敏度系数为1.5)
采煤机馈电:
电缆换算长度:
LH=2.1m
查表知:
IK2=6210A
K2=IK2/I2=6210/1136=5.47>1.5
K2=IK2/I2=6210/972=6.39>1.5
符合要求。
前后刮板机馈电:
LH=6.3m
K2=IK2/I2=6210/500=12.42>1.5
K2=IK2/I2=6210/850=7.3>1.5
符合要求。
乳化泵站馈电:
LH=357m
IK2=2817A
K2=IK2/I2=2817/750=3.76>1.5
二部皮带及转载刮板机馈电:
LH=571m
IK2=1952A
K2=IK2/I2=1952/800=2.44>1.5
一部皮带馈电:
LH=71m
IK5=5631A
K5=IK5/I5=5631/700=8.04>1.5
破碎机及溜煤眼刮板机馈电:
IK4=5631A
K4=IK4/I4=5631/600=9.4>1.5
⑦压风机馈电:
LH=20m
IK5=5059A
K5=IK5/I5=5059/500=10.118>1.5
⑧绞车馈电:
LH=15m
IK4=3678A
K4=IK4/I4=3678/400=9.2>1.5
七、启动器的选择
根据《煤矿安全规程》之规定,开关的额定电流要大于或等于用电设备持续工作电流,其额定电压应与电网的额定电压相符等。
所以选择低压开关请参阅“13505综采工作面供电系统图”。
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- 13505 供电 设计