掘进工作面供电设计计算书

11809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：***********编制时间：2014年12月16日一11809轨顺掘进施工供电计算书11809轨顺掘进施工为炮掘工作面，动力及局扇均采用660V电压等级供电，动力电源来至35kV变电所10kV（原三号下井回路）到11600运顺联络巷口，此处安装一台型号为KBSGZY-630/10/0.66变压器，变压器低压侧安装两台低压馈电开关，一台供11809运顺动力电源，一台供11809轨顺低压动力电源。双回路局扇电源分别来自中央变电所3#、12#馈电开关向11809轨顺运顺局扇供电。风机配电点及11809轨顺动力馈电开关安装在一采二中车场硐室内。巷道预计掘进长度为450米，用电设备总装机容量约为：478kW（备用风机未计入）。11809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2×45KW660V50A90KW备局扇1台2×45KW660V50A90KW调度绞车1部40KW660V44A40KW调度绞车3部25KW660V28A75KW装岩机1部30KW660V33A30KW照明综保1部2KW660V2KW水泵2台18.5KW660V41A37KW钻机2台22KW660V24A44KW溜子1部40KW66044A40KW皮带机3部37KW66041A111KW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/3UecosΦIe=Kx×ΣΡe/3UecosΦ=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，vcosΦ—功率因数二（2）绞车开关选型已知: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容量计算公式：Ie=ΣΡe/3UecosΦIe=ΣΡe/3UecosΦ=40/(1.732×0.66×0.8)≈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。式中：Ie—总额定电流,A。Ue—额定电压，vcosΦ—功率因数（3）皮带机开关选型已知:Ue=660VΣPe=37KW单台设备功率因数取cosΦ=0.8单台设备不计需用系数容量计算公式：Ie=ΣΡe/3UecosΦIe=ΣΡe/3UecosΦ=37/(1.732×0.66×0.8)≈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。式中：Ie—总额定电流,A。Ue—额定电压，vcosΦ—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-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已知:Ue=660VΣPe=388KW功率因数取cosΦ=0.7需用系数Kx=0.4三容量计算公式：Ie=Kx×ΣΡe/3UecosΦIe=Kx×ΣΡe/3UecosΦ=0.4×388/(1.732×0.66×0.6)≈194A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-1.14/0.663×70+1×25要求。（2）绞车负荷电缆选型：已知: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容量计算公式：Ie=ΣΡe/3UecosΦIe=ΣΡe/3UecosΦ=25/(1.732×0.66×0.8)≈41A查《电缆细则》16mm2橡套电缆载流量为84A大于28A。所以选MYP-1.14/0.663×35+1×25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=660VΣPe=37KW单台设备功率因数取cosΦ=0.8单台设备不计需用系数容量计算公式：Ie=ΣΡe/3UecosΦIe=ΣΡe/3UecosΦ=37/(1.732×0.66×0.8)≈41A查《电缆细则》16mm2橡套电缆载流量为84A大于41A。所以选MYP-1.14/0.663×16+1×10电缆长时间载流量满足要求。同理：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-1.14/0.663×16+1×10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用电设备名称最小电缆截面mm2装岩机16照明综保6四调度绞车16运输16皮带机16水泵16二、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=0.7Kx=0.286+0.714×Ps/∑Pe=0.286+0.714×40/388=0.36S1=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U：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=0.7sinΦ=0.714UR%=0.7UX%=6.46ΔUb=690×0.32×(0.7×0.7+6.46×0.714)/100≈11.2V式中ΔUb—变压器压降，vβ—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)=0.36五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已知：Ue=0.69KVΣΡe=114kWL1=0.4KmcosΦ=0.7，tgΦ=1.02,Ρe=40KW。Kx=0.286+0.714×Ρs/ΣΡe=0.286＋0.714×(40÷114)=0.53ΔUL2=Kx·ΣΡe·L(Ro+XotgΦ)/Ue=0.53×114×0.4×(0.315+0.078×1.02)/0.69≈13.8v式中ΔUL2—线路压降损失，Ro—电缆电阻，Xo—电缆电抗其于同上从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）=2363A2、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六3、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×ΣΡe/3UecosΦ∑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容量计算公式：Ie=Kr×ΣΡe/3UecosΦIe=Kx×ΣΡe/3UecosΦ=0.4×388/(1.732×10×0.6)≈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×8/3UecosΦ＋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：根据:Ie=Kx×ΣΡe/3UecosΦ∑Ρe=∑P（11809轨顺）=388kWUe=10000V功率因数取cosΦ=0.6掘进轨顺需用系数Kx=0.4Ie=0.4×388/(1.732×10×0.6)≈14.9A（取15A）过流保护整定为:IGL=1.2×Ie=18A速断保护整定为:IDL=Ρe×8/3UecosΦ＋Ie=80×8÷1.732÷10÷0.8＋15=62A1.2×IGL=1.2×62=74.4A（取75A）（2）低压侧：∑Ρe=∑P（11809轨顺）=388kWUe=660V功率因数取cosΦ=0.6掘进轨顺需用系数Kx=0.4七Ie=Kr×ΣΡe/3UecosΦ=0.4×388÷(1.732×0.66×0.6)=226.2A（取227A）过流保护整定为:IZ=1.2×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=1.91.5满足要求。3、动力馈电开关保护整定值计算已知：ΣΡe=388kW，Ρe=40kW需用系数Kx=0.4cosΦ=0.7Ie=Kx×ΣΡe/3UecosΦ=0.4×388÷（1.732×0.66×0.7）=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+IZIQe=8×Ρe/3UecosΦ=8×40÷1.732÷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=1.951.5满足灵敏度要求.4、皮带机开关整定计算：Pe＝37KWUe＝660VcosΦ=0.8IZ=37÷（1.732×0.66×0.8）=41AIdl=37÷（1.732×0.66×0.8）×8=328A5、40Kw绞车开关保护整定计算：Pe＝40KWUe＝660VcosΦ=0.8IZ=40÷（1.732×0.66×0.8）=44AIdl=40÷（1.732×0.66×0.8）×8=352A6、风机开保护整定计算：Pe＝45KWUe＝660VcosΦ=0.8IZ=45÷（1.732×0.66×0.8）=50AIdl=45÷（1.732×0.66×0.8）×8=400A7、37kW水泵用开关保护整定计算：Pe＝37KWUe＝660VcosΦ=0.8八IZ=37÷（1.732×0.66