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(V)
备注
采煤机
MG-250/600-AWD
1
600
1140
刮板机
SGZ730/200×
2
800
各145m
SGZ730/200
400
一部70m
另一部35m
皮带机
DSJ100/63/2×
75
300
732m
乳化泵站
BRW315/31.5
200
两泵一箱
破碎机
PLM1000/110
110
小计
2410
压风机
VFY-9/7-KB
660
双速绞车
JSDB-13
44
22KW
调度绞车
JD-1.6
5
125
25KW
JD-1
22.8
11.4KW
266.8
合计
2676.8
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2410KW,一台移动变电站明显不能满足要求,经负荷分配后选用三台移动变电站。
(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、一部皮带机、溜煤眼刮板机的移动变电站容量计算:
SB=Kr×
∑PN/COSφ=600KVA
∑PN=200+150+150+200=700KW
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;
(3)供破碎机、乳化液泵站的移动变电站容量计算:
∑PN/COSφ=350KVA
=0.79
∑PN=200+110=310KW
故选用630KVA的移动变电站满足要求。
2、660V系统
根据负荷统计表知,660V系统的总容量为266.8KW,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=217KVA
=0.57
∑PN=75+25×
5+11.4×
2+22×
2=266.8KW
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,KAV;
∑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)1140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:
COSφ)=109A<215A
∑PN=150KW
供二部皮带和转载刮板机的供电电缆为:
COSφ)=187A<215A
=0.74
∑PN=200+150=350KW
IN—线路长时最大工作电流,A;
溜煤眼刮板机的供电电缆为:
∑PN=200KW
COSφ=0.7
破碎机的供电电缆为:
50+1×
16mm2其允许电流为173A
COSφ)=80A<215A
∑PN=110KW
(2)660系统电缆
轨道巷绞车的供电电缆为:
MYP-660V3×
COSφ)=115A<173A
=0.48
∑PN=5×
25+2×
22+2×
11.4=191.8KW
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、按启动时电压损失校验电缆截面:
启动时,最大电压允许损失为:
△UB=UZe-UD=1200-0.75×
1140=345V
UZe:
变压器二次侧电压
UN:
电动机小允许电压
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:
采煤机电压损失为:
△UgQ=
IgQ×
Lg×
COSφQ/(γ×
AZ)
=
IQ×
(UQmin/Ue)×
COSφQ×
103/(γ×
6×
181×
0.75×
250×
0.7/(42.5×
120)
=48.4V
△UBQ%=IBQ/IBE(Ur%×
cosφBQ+Ux%×
sinφBQ)
=(815/608)×
(4%×
0.7+4%×
0.7)
=7.5%
启动时变压器中的电压损失:
△UBQ=1200×
7.5%=90V
启动时,供电系统中总电压损失为:
△UQ=△UgQ+△UBQ=48.4V+90V=138.4V<345V
所以满足要求。
γ——干线电缆芯线导体的电导率,m/(Ω·
mm²
)
Lg——干线电缆的实际长度,m;
Ag——干线芯线电缆截面,mm²
;
IQ——电缆中实际启动电流,A;
Lz——支线电缆的实际长度,m;
CosΦQ——电动机启动时的功率因数;
UQmin——电动机最小允许启动电压,V;
IBQ——启动时变压器的负荷电流,A;
IBe——变压器负荷侧额定电流,A;
UBQ——变压器负荷侧额定电压,V;
CosΦBQ——启动时变压器负荷功率因数。
校验转载刮板机供电电缆:
转载刮板机电压损失为:
AZ×
UN)
(IQ+i)×
(6×
134+100)×
300×
70)
=83V
△UzQ=
IzQ×
Lz×
134×
500×
=73.7V
=(603/304)×
=11%
11%=132V
△UQ=△UgQ+△UzQ+△UBQ=83V+73.7V+132V
=288.7V<345V
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时采煤机;
采煤机电压损失:
△Ug=Kr×
∑PN×
Lg/(γ×
AtL×
=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)
608A×
(0.0045×
0.7+0.033×
=27.6V
△U=△Ug+△UB=14V+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·
),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:
350×
300/(42.5×
70×
=18.6V
△Uz=∑PN×
ηtl)
=200×
500/(42.5×
1.14×
0.95)
=31V
COSφB)=304A
304A×
(0.0167×
0.7+0.1246×
=52.7V
△U=△Ug+△UZ+△UB
=18.6V+31V+52.7V=102.3V<117V
六、馈电的整定及效验
1、整定
乳化泵站馈电:
ID=200×
1.15×
6/
=797A
取I2=800A
二部皮带、转载刮板机馈电
ID=150×
1.15/
+200×
=897A
取I3=900A
一部皮带馈电
=598A
取I3=600A
破碎机馈电
ID=110×
=438A
取I3=450A
压风机馈电
ID=6+90×
1.15=621A
取I3=650A
绞车馈电
ID=25×
6+166.8×
1.15=364A
取I3=400A
2、校验:
(灵敏度系数为1.5)
电缆换算长度:
LH=357m
查表知:
IK2=2817A
K2=IK2/I2=2817/800=3.52>1.5
符合要求。
二部皮带及转载刮板机馈电:
LH=571m
IK2=1952A
K2=IK2/I2=31952/900=2.17>1.5
一部皮带馈电:
LH=71m
IK5=5631A
K5=IK5/I5=5631/600=9.4>1.5
破碎机馈电:
IK4=5631A
K4=IK4/I4=5631/900=6.26>1.5
压风机馈电:
LH=20m
IK5=5059A
K5=IK5/I5=5059/650=7.78>1.5
绞车馈电:
LH=15m
IK4=3678A
K4=IK4/I4=3678/450=8.17>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”。