11613轨顺供电设计计算书.docx

11613轨顺掘进供电计算书编制:审核：机电科长：机电副总工程师：机电副总经理：编制单位：青龙煤矿机电科编制时间：2013年12月30日11613轨顺掘进施工供电计算书11613轨顺掘进施工为炮掘工作面，660V电压等级为工作面绞车、运输机、水泵供电。660V电压等级电源由五中上车场延伸段临时变电所内512#馈电开关向11613轨顺供电，双回路局扇电源分别用五中上车场延伸段临时变电所504#、506#馈电开关向11613轨顺局扇风机供电。巷道预计掘进长度为510米，用电设备总装机容量约为：517Kw(其中风机90KW,备用风机未计入；动力设备负荷为427KW。)11613轨顺掘进施工设备负荷统计表设备名称安装台数单机功率额定电压单机额定电流总装功率主局扇1台2X45KW660V50A90KW备局扇1台2×45KW660V50A90KW调度绞车2部40KW660V44A80KW调度绞车2部25KW660V28A50Kw耙装机1部30KW660V34A30KW照明综保1部2KW660V2KW水泵2台37KW660V41A74KW钻机4台18.5KW660V22A74KW皮带机1部37KW660V41A37KW皮带机1部2*40660V10080Kw合计16台(部)517Kw一、动力回路设备选型：1、开关选型：(1)11613轨顺动力馈电开关选型已知:Ue=660VPe=427KW功率因数取COS=0.7需用系数KX=O.4容量计算公式：Ie=KXXPe8uecosIe=Kx×Pe/3ucos=0.4×427/(1.732X0.66×0.7)=214A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一额定电压，vcos一功率因数(2)绞车开关选型己知:Ue=660VPe=40KW单台设备功率因数取cos=0.8单台设备不计需用系数容量计算公式：Ie=Pe/BUeCoSIe=Pe/8Uecos=40/(1.732×0.66×0.8)-44A根据我矿现有设备选型号为QBZ-80/1140(66O)N真空电磁启动器，额定电流为80A,符合要求。式中：Ie一总额定电流,A。Uc-额定电压，Vcos-功率因数(3)皮带机开关选型已知:Ue=660VPe=37KW单台设备功率因数取cos=0.8单台设备不计需用系数容量计算公式：Ic=Pe6uccosIe=Pe3Uecos=37/(1.732X0.66X0.8)241A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。式中：Ie总额定电流,A。Ue一额定电压，Vcos一功率因数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-801140(660)容量都能满足要求。(4)、2*40KW皮带机开关选型已知:Ue=660VPe=2*40KW单台设备功率因数取cos=0.8单台设备不计需用系数设备不计需用系数容量计算公式：Ie=Pc6UecosIe=Pe3Uecos=2*40/(1.732X0.66X0.8)Q88A根据我矿现有设备选型号为QJZ-2001140(660)真空电磁启动器，额定电流为200A,符合要求。2、电缆选型：(1)五中临时变电所变压器至馈电开关段电缆选型已知：Ue=660VPe=427KW功率因数取COS=0.7需用系数Kx=O.4容量计算公式：Ie=KXXPe/OlJecosIe=KxXPe3Uecos=0.4×427/(1.732×0.66X0.7)2214A查电缆细则70m2橡套电缆载流量为224A大于214A。所以选MYPT.14/0.663X70+1X25电缆长时间载流量满足要求。同理：11613轨顺掘进期间主电缆选用MYPT.14/0.663X70+1X25要求。(2)绞车负荷电缆选型：已知:Ue=660VPe=40KW单台设备功率因数取COS=0.8单台设备不计需用系数容量计算公式：Ie=Pe/6UCCOsIe=Pe3Uecos=40/(1.732X0.66X0.8)N44A查电缆细则16mm橡套电缆载流量为84A大于44A。所以选MYPT.14/0.663X16+1X10电缆长时间载流量满足要求。(3)皮带机负荷电缆选型已知:Ue=660VPe=37KW单台设备功率因数取COS=0.8单台设备不计需用系数容量计算公式：Ie=Pe/6UCCOsIe=Pe3Uecos=37/(1.732X0.66X0.8)-41A查电缆细则16mm2橡套电缆载流量为84A大于41A。所以选MYPT.14/0.663X16+1X10电缆长时间载流量满足要求。同理：11613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-L14/0.663×16+1X10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而(表一)用电设备名称最小电缆截面mm2用电设备名称最小电缆截面mm2耙装机16照明综保6调度绞车16运输16皮带机16水泵16(4)2*40皮带机负荷电缆选型己知:Ue=660VPe=2*40KW单台设备功率因数取cos=0.8单台设备不计需用系数容量计算公式：Ie=Pe61ecos中Ie=Pe3Uecos=37/(1.732×0.66×0.8)=88A查电缆细则35m?橡套电缆载流量为142A大于88A。所以选MYPT.14/0.663×35+l×16电缆长时间载流量满足要求。(5)、11613轨顺通风机用电缆选择计算：(1)、D按允许负荷电流选择电缆截面计算公式为【A晨。2)计算电缆的实际工作电流4。Ie=KxXPe/8Uecos=0.7×90÷(1.732X0.66X0.7)=78.7A3)查电缆细则25mm2橡套电缆载流量为113A,初选电缆截面结果如下：3×25+l×16(2)、按正常运行时的允许电压损失校验电缆截面因为五中临时变电所两台局扇变压器都为800kVA,所带负荷为540kW,电压损失能满足要求。综合上述及根据我矿实际情况，选用3×50+l×16电缆为风机主电源线能满足供电要求。二、设备容量校验：1、五中临时变电所变压器容量校验：(1)11613轨顺动力容量统计ZPe(i6i3轨产427KWcos=0.7Kx=O.286+0.714×PsPe=0.286+0.714×80/427=0.42S1=O.42×427kW÷0.7=256kVA式中Kx需用系统Ps一系统中电器设备单台最大功率£Pe一系统中电器设备总功率Sl系统总视在功率11804运顺掘进工作面660V电压等级动力总装机容量约为：408kWKx=O.286+0.714×PS/Pe=0.286+0.714X80/408=0.49S2=O.426×408kW÷0.7248.3kVA式中Kx需用系统PS一系统中电器设备单台最大功率£Pe一系统中电器设备总功率Si一系统总视在功率11613运顺掘进工作面动力总装机容量约为：155kwKx=O.286+0.714×PS/Pe=0.286+0.714X80/155=0.65S3=O.65×155kW÷0.7144kVA式中符号表示同上21602轨顺掘进工作面660v电源等级动力总装机容量约为：15OkWKx=O.286+0.714×PS/EPe=0.286+0.714X90/150=0.71S1=0.71×150kW÷0.7=152kVA式中符号表示同上变压器容量计算：SBJ=(S1+S2+S3.SDXKtSBJ=(256+248.3+144+152)X0.6=480.2kVA<800kVA式中：Kt-为同时系数，取0.6SBJ一移变视在功率，kVA选用KBSGZY-800/0.66型变压器供电合格。三、根据电压降校验电缆截面1、计算变压器的电压损失：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：AUb=Ue2(UR%cos+UX%sin)/100已知：Ue2=660V=480.2/800=0.60cos=0.7sin=0.714UR%=O.7UX%=6.46Ub=660×0.60×(0.7×0.7+6.46×0.714)/100=20.2V式中Ub变压器压降，VB变压器负荷比IJR%变压器阻抗率UX%变压器感抗率2.计算五中配电点至11613轨顺开口处电缆电压损失根据电缆选型选用3X7Omm2电缆，Pe为300KW,Ll=0.4Knl已知：Ue=O.66KVPe=427kWLl=0.4Kmcos=0.7,tg=1.02,Pe=40KWoKx=O.286+0.714×PsPe=O.286+0.714×(80÷427)=0.42UL1=KxPeL(Ro+Xotg)/Ue=0.42×427×0.4×(0.315+0.078X1.02)/0.66N40.8v式中AIJLi一线路压降损失Ro电缆电阻X。一电缆电抗其于同上3、从11613轨顺皮带机头至11613轨顺切眼口段电缆电压损失为：已知：Ue=O.66KVPe=221kWLl=0.5Kmcos=0.7,tg=1.02,Pe=40KWoKx=O.286+0.714×PsPe=O.286+0.714×(40÷221)=0.41UL2=KxPeL(Ro+Xotg)/Ue=0.41×221×0.5X(0.315+0.078X1.02)/0.66227.Iv式中AUL一线路压降损失RO电缆电阻X。一电缆电抗其于同上从11613轨顺配电点至11613轨顺耙装机开关总电压损失为：U=Ub+UL1+UL2+UL3=20.2+40.8+27.1=88.IV由于供电线路过长，可采取调节变压器台步，提高36v,U=88.lv-36v=52.lv<63v供电能满足要求。四、短路电流计算：1、馈电开关电源侧短路电流IdL）计算Ue=690V变压器容量800kVA电缆Lg=O.38Km查表得Li<2）=2363A2、耙装机开关处短路电流L计算Ue=690V变压器容量800kVA电缆Lg=O.95Km查表得Id2t2,=1018A3、耙装机电机处短路电流L计算Ue=690V变压器容量80OkVA电缆Lg=L29Km查表得Id3<2）=779A五、11613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=K1×P3UcosEPe=£P（11613轨KO+EP（H804运顺）.P（11613运+£P<21602轨顺）=427+408+155+150=1140kW已知：Ue=IOoooV功率因数取cos=0.6Pe=40+40=80KW掘进运顺需用系数为Kx=O.4容量计算公式：L=KrXPOUeCOsI0=Kx×P3U0COS=0.4X1140/（1.732X10X0.6）243.8A（取44A）过载保护整定为：IZ=LlX44=48.4A（W49A）过流保护整定为：Ll=P0X86u0cos+L=80×8÷1.732÷10÷0.8+49=96A速断保护整定为:Idl=L2×Icl=1.2×96=115.2A（取U6A）因800kVA变压器最低涌流电流为150A,所以保护整定为150Ao七2、移变高、低压侧保护整定计算：（1）高压侧：根据：LFKXXP°/6LeosPe=EP（II613轨KB）+EP（11801运顺）.P（11613运lfi>+£P<21602轨顺）=427+408+155+150=1140kWUo=IOOOOV功率因数取cos=0.6掘进运顺需用系数Ki=O.4Ie=0.4×1140（l.732×10×0.6）243.8A（取44A）过流保护整定为：Igl=L2×I=l.2×44=52.6A（取53A）速断保护整定为：Lm=P.X8/6UcCos中+L=80×8÷l.732÷10÷0.8÷53=100A1.2×Igl=1.2×100=120A因800kVA变压器最低涌流电流为146A,所以速断整定为6倍318Ao235A（2）低压侧：Pe=P（11613轨顺）+EP（I18（M运期）P<11613运）族）P<21602轨顺）=427+408+155+150=1140kWUo=660V功率因数取cos=0.6掘进运顺需用系数Kv=O.4L=K1×P0/3U0Cos=0.4×1140÷（1.732×0.66×0.6）=664.8A（取665A）过流保护整定为：Iz=L2×Ie=l.2×665=797.8A（取798A）短路保护整定为：根据公式：IzIL=88×7+665=1281A（所带负荷最大功率为11613轨顺2*4OkW皮带及80kW,额定电流88A,其他负荷共计额定电流为665Ao灵敏度系数校验:KS=IJ7L=23631281=L84>1.5满足要求。3、动力馈电开关保护整定值计算已知：Pe=427k肌Pe=2*40kW需用系数Kx=O.4cos=0.7Ie=Kx×Pe/Uecos=0.4×427÷(1.732×0.66×0.7)=213.4A(取214A)Iz=214A保护电缆最长线长度720m,电缆截面70mm动力移变为80OkVA查表两相短路电流为Id22=1018oIDL=IQt+LIQe=8×Pe/Uecos=8X40÷1.732÷0.66÷0.8=349.9(取350A)Idl=350+214=564(A)灵敏度系数校验：Id22/Iz2L5=IoI8÷564=L80>1.5满足灵敏度要求.4、五中临时变电所向局扇风机供电馈电开关(504#、506#)保护整定值计算Ie=Pe/Uecos=90÷(1.732X0.66X0.7)=113A保护电缆干线长度215m,50mm2查电缆细则表S=3357A保护干线按公式计算：IZ=IQe=I13AX8=904灵敏度系数校验：L2/Iz2L5=3357÷904=3.7>1.5满足灵敏度要求.5、皮带机开关整定计算：Pe=2*40KWUe=660Vcos=0.8Iz=2*40÷(1.732×0.66×0.7)=IOOAIdl=2*40÷(1.732×0.66X0.7)×8=800A6、40Kw绞车开关保护整定计算：Pe=40KWUe=660Vcos=0.8Iz=40÷(1.732×0.66×0.8)=44AIdl=40÷(1.732×0.66×0.8)×8=352A7、风机开保护整定计算：Pe=30KWUe=660Vcos=0.8Iz=30÷(1.732×0.66×0.8)=33AIdl=30÷(1.732×0.66×0.8)×8=264A8、37kW水泵用开关保护整定计算：Pe=37KWUe=660Vcos=0.8Iz=37÷(1.732×0.66X0.8)=4IAIdl=37÷(1.732×0.66×0.8)×8=328A.9、22kW钻机用开关保护整定计算：Pe=22KWUe=660Vcos=0.8Iz=22÷(1.732×0.66×0.8)=26AIdl=22÷(1.732×0.66×0.8)×8=208A.10、30kW耙装机用开关保护整定计算：Pe=30KWUe=660Vcos=0.8Iz=30÷(1.732×0.66×0.8)=33AIdl=30÷(1.732×0.66×0.8)×8=264A.因耙装机电机为用电器最远负荷，校验耙装机开关保护耙装机电机两相短路灵敏系数。灵敏度系数校验：L22/Iz21.5=779÷264=2.95>1.5满足灵敏度要求.整定计算表(附表二)序号设备名称规格型号所带负荷(kW)过流整定(A)短路整定(A)备注1馈电开关KBZ-4004272145642皮带机开关QBZ-802*401008003风机馈电开关KBZ-4002*451139043绞车开关QBZ-80N40443524耙装机开关QBZ-8030332645皮带机开关QBZ-8037413286水泵开关QBZ-8018.5211687钻机开关QBZ-802226208综合以上计算，11613轨顺低压动力电源接在五中临时变电所型号为KBSGZY800-10/0.69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细则煤炭工业部制定(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2013年12月30日