掘进工作面供电设计计算书Word文件下载.docx
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调度绞车
1部
40KW
44A
3部
25KW
28A
75KW
装岩机
30KW
33A
照明综保
2KW
水泵
2台
18.5KW
41A
37KW
钻机
22KW
24A
44KW
溜子
660
皮带机
111KW
合计
14台(部)
478KW
一、动力回路设备选型:
1、开关选型:
(1)11809轨顺动力馈电开关选型
已知:
Ue=660VΣPe=388KW功率因数取cosΦ=0.7需用系数Kx=0.4
容量计算公式:
Ie=Kx×
ΣΡe/
UecosΦ
Ie=Kx×
UecosΦ=0.4×
388/(1.732×
0.66×
0.7)
≈194A
根据我矿现有设备选型号为KBZ-400/1140(660)馈电开关,额定电流为400A,符合要求。
式中:
Ie—总额定电流,A。
Ue—额定电压,v
cosΦ—功率因数
(2)绞车开关选型
Ue=660VΣPe=40KW单台设备功率因数取cosΦ=0.8
单台设备不计需用系数
Ie=ΣΡe/
Ie=ΣΡe/
UecosΦ=40/(1.732×
0.8)
≈44A
根据我矿现有设备选型号为QBZ-80/1140(660)N真空电磁启动器,额定电流为80A,符合要求。
(3)皮带机开关选型
Ue=660VΣPe=37KW单台设备功率因数取cosΦ=0.8
UecosΦ=37/(1.732×
≈41A
根据我矿现有设备选型号为QBZ-80/1140(660)真空电磁启动器,额定电流为80A,符合要求。
因我矿使用开关容量最小为80A,同理:
其他设备功率小于40KW都使用型号为QBZ-80/1140(660)容量都能满足要求。
2、电缆选型:
(1)11600运顺联络巷口变压器至馈电开关段电缆选型
0.6)
查《电缆细则》70mm2橡套电缆载流量为224A大于194A。
所以选MYP-1.14/0.663×
70+1×
25电缆长时间载流量满足要求。
同理:
11809轨顺掘进期间主电缆选用MYP-1.14/0.663×
25要求。
(2)绞车负荷电缆选型:
UecosΦ=25/(1.732×
查《电缆细则》16mm2橡套电缆载流量为84A大于28A。
35+1×
(3)皮带机负荷电缆选型
查《电缆细则》16mm2橡套电缆载流量为84A大于41A。
16+1×
10电缆长时间载流量满足要求。
11809轨顺掘进期间其他设备功率小于或等于40KW都使用型号为MYP-1.14/0.663×
10载流量都能满足要求。
橡套电缆满足机械强度的最小电缆截面(表一)
用电设备名称
最小电缆截面mm2
16
6
运输
二、设备容量校验:
1、11809轨顺新安装变压器容量校验:
(1)11809轨顺动力容量统计
ΣΡe(11809轨)=388KWcos=0.7
Kx=0.286+0.714×
Ps/∑Pe
=0.286+0.714×
40/388=0.36
S1=0.36×
388kW÷
0.7≈199.5kVA
式中Kx—需用系统
Ps—系统中电器设备单台最大功率
∑Pe—系统中电器设备总功率
S1—系统总视在功率
因11600运顺联络巷口新安装动力变压器型号为KBSGZY-630/0.69,容量为630kVA大于199.5kVA,所以11600运顺联络巷口安装变压器供11809轨顺及11611轨顺动力电源容量满足要求。
三、根据电压降校验电缆截面
1、计算11600运顺联络巷口处变压器的电压损失
:
取变压器负荷的加权平均功率因数为0.6,则变压器
的电压损失为:
ΔUb=Ue2·
β·
(UR%cosΦ+UX%sinΦ)/100
已知:
Ue2=690Vβ=199.5/630=0.32cosΦ=0.7
sinΦ=0.714UR%=0.7UX%=6.46
ΔUb=690×
0.32×
(0.7×
0.7+6.46×
0.714)/100≈11.2V
式中ΔUb—变压器压降,v
β—变压器负荷比
UR%—变压器阻抗率
UX%—变压器感抗率
2.计算11600运顺联络巷口至11609轨顺皮带机头段电缆电压损失
根据电缆选型选用3×
70mm2电缆,ΣΡe为388KW,L1=0.4Km
已知:
Ue=0.69KVΣΡe=388kWL1=0.4KmcosΦ=0.7,tgΦ=1.02,
Ρe=40KW。
Kx=0.286+0.714×
Ρs/ΣΡe=0.286+0.714×
(40÷
388)=0.36
ΔUL1=Kx·
ΣΡe·
L(Ro+XotgΦ)/Ue
=0.36×
388×
0.4×
(0.315+0.078×
1.02)/0.69
≈31.9v
式中ΔUL1—线路压降损失
Ro—电缆电阻
Xo—电缆电抗
其于同上
3、从11609轨顺皮带机头至11809轨顺切眼口段电缆电压损失为:
ΣΡe为114KW,L1=0.34Km
Ue=0.69KVΣΡe=114kWL1=0.4KmcosΦ=0.7,tgΦ=1.02,
114)=0.53
ΔUL2=Kx·
=0.53×
114×
≈13.8v
式中ΔUL2—线路压降损失,Ro—电缆电阻,Xo—电缆电抗
从11600运顺联络巷口至11809轨顺装岩机开关总电压损失为:
ΔU=ΔUb+ΔUL1+ΔUL2+=11.2+31.9+13.8+=56.9V
此供电系统为660v电压等级,允许电压降为63v,因11809轨顺掘进期间总电压损失为56.9v小于63v,所以线路压降能满足要求。
四、短路电流计算:
1、馈电开关电源侧短路电流Id1
(2)计算
Ue=690V变压器容量630kVA电缆Lg=380Km
查表得Id1
(2)=2363A
2、装岩机开关处短路电流Id2
(2)计算
Ue=690V变压器容量630kVA电缆Lg=0.95Km
查表得Id2
(2)=1061A
3、装岩机电机处短路电流Id3
(2)计算
Ue=690V变压器容量630kVA电缆Lg=1.29Km
查表得Id3
(2)=779A
五、11809轨顺掘进期间保护整定计算
1、高防开关保护整定值计算
工作电流:
根据:
Ie=Kr×
∑Ρe=∑P(11809轨顺)=388Kw
已知:
Ue=10000V功率因数取cosΦ=0.6Ρe=40+40=80KW
掘进轨顺需用系数为Kx=0.4
Ie=Kr×
10×
0.6)≈14.9A(取15A)
过载保护整定为:
IZ=1.2×
15=18A
过流保护整定为:
IGL=Ρe×
8/
UecosΦ+Ie=80×
8÷
1.732÷
10÷
0.8+15=62A
速断保护整定为:
IDL=1.2×
IGL=1.2×
62=74.4A(取75A)
2、移变高、低压侧保护整定计算:
(1)高压侧:
Ie=Kx×
∑Ρe=∑P(11809轨顺)=388kW
Ue=10000V功率因数取cosΦ=0.6掘进轨顺需用系数Kx=0.4
Ie=0.4×
过流保护整定为:
IGL=1.2×
Ie=18A
IDL=Ρe×
0.8+15=62A1.2×
62=74.4A(取75A)
(2)低压侧:
Ue=660V功率因数取cosΦ=0.6掘进轨顺需用系数Kx=0.4
388÷
(1.732×
0.6)=226.2A(取227A)
Ie=1.2×
227=272.4A(取273A)
短路保护整定为:
根据公式:
IZ≥IQZ+KX∑Ie
=88×
7+227=843A(取1240A)
(所带负荷最大功率为11809轨顺40kW绞车及溜子40kW,额定电流88A,其他负荷共计额定电流为227A。
灵敏度系数校验:
Ks=Id1
(2)/IZ1=2363/1240=1.9>
1.5满足要求。
3、动力馈电开关保护整定值计算
ΣΡe=388kW,Ρe=40kW需用系数Kx=0.4cosΦ=0.7
Ie=Kx×
=0.4×
0.7)
=194A(取194A)
IZ=194A
保护电缆最长线长度710m,电缆截面70mm2,动力移变为630kVA查表两相短路电流为Id22=1061。
IDL=IQe+IZ
IQe=8×
Ρe/
UecosΦ=8×
40÷
0.66÷
0.8=349.9(取350A)
IDL=350+194=544(A)
灵敏度系数校验:
Id22/IZ≥1.5=1061÷
544=1.95>
1.5满足灵敏度要求.
4、皮带机开关整定计算:
Pe=37KWUe=660VcosΦ=0.8
IZ=37÷
0.8)=41A
Idl=37÷
0.8)×
8=328A
5、40Kw绞车开关保护整定计算:
Pe=40KWUe=660VcosΦ=0.8
IZ=40÷
0.8)=44A
Idl=40÷
8=352A
6、风机开保护整定计算:
Pe=45KWUe=660VcosΦ=0.8
IZ=45÷
0.8)=50A
Idl=45÷
8=400A
7、37kW水泵用开关保护整定计算:
8=328A.
8、30kW装岩机用开关保护整定计算:
Pe=30KWUe=660VcosΦ=0.8
IZ=30÷
0.8)=33A
Idl=30÷
8=264A.
因装岩机电机为用电器最远端负荷,校验装岩机开关保护装岩机电机两相短路灵敏系数。
Id22/IZ≥1.5=779÷
264=2.95>
整定计算表(附表二)
序号
规格型号
所带负荷(kW)
过流整定(A)
短路整定(A)
备注
1
馈电开关
KBZ-400
388
194
544
2
皮带机开关
QBZ-80
37
41
328
3
绞车开关
QBZ-80N
40
44
352
4
装岩机开关
30
33
264
5
溜子开关
水泵开关
7
钻机开关
22
24
192
综合以上计算,11809轨顺低压动力电源在11600运顺联络巷口安装一台型号为KBSGZY630-10/0.69变压器通过计算均合理。
说明:
1、主要参照资料:
(1)、《煤矿电工手册》煤炭工业出版社出版
(2)、《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定》煤炭工业部制定(一九八八年版)
(3)、《煤矿井下电缆安装、运行、维护、管理工作细则,煤炭工业部制定(一九八八年版)
2、如实际安装设备与本设计不符,应参照本设计重新进行计算、校验、整定。
机电科
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