掘进工作面供电设计计算书

1、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

2、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。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245KW660V50A90KW备局扇1台245KW660V50A90KW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40KW660

3、44A40KW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=660V Pe=388KW功率因数取 cos =0.7需用系数Kx=0.4容量计算公式： Ie=Kx e/ 3 UecosIe= Kx e/ 3 Uecos=0.4 388/（1.732 0.660.7） 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， vcos功率因数(2) 绞车开关选型已知 :Ue=660V P

4、e=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= e/ 3 UecosIe= e/ 3 Uecos=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， v cos功率因数(3) 皮带机开关选型已知 :Ue=660V Pe=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= e/ 3 UecosIe= e/ 3 Uecos=37/(1.732 0.66 0.8)41

5、A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， vcos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=660V Pe=388KW功率因数取 cos =0.7需用系数Kx=0.4容量计算公式： Ie=Kx e/ 3 UecosIe= Kx e/ 3 Uecos=0.4 388/(1.732 0.660.6

6、)194A查电缆细则 70mm2 橡套电缆载流量为 224A大于 194A。所以选 MYP-1.14/0.66 3 70+125 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-1.14/0.66 3 70+1 25要求。(2) 绞车负荷电缆选型：已知 :Ue=660V Pe=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= e/ 3 UecosIe= e/ 3 Uecos=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-1.14/0.66 3 35+

7、125 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=660V Pe=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= e/ 3 UecosIe= e/ 3 Uecos=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-1.14/0.66 3 16+110 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-1.14/0.66 3 16+110 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

8、 )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 e(11809 轨) =388KW cos=0.7Kx=0.286+0.714 Ps/ Pe=0.286+0.714 40/388=0.36S1=0.36388kW0.7 199.5kVA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

9、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：Ub=Ue2(UR%cos +UX%sin) /100已知： Ue2=690V =199.5/630=0.32 cos =0.7sin =0.714 UR%=0.7 UX%=6.46Ub=6900.32 (0.7 0.7+6.46 0.714)/100 11.2V式中 Ub变压器压降， v变压器负荷比UR% 变

10、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， e为 388KW，L1 =0.4Km已知： Ue=0.69KV e =388kW L1 =0.4Km cos =0.7 ， tg =1.02,e=40KW。Kx=0.286+0.714 s/ e=0.286 0.714 (40 388)= 0.36UL1= Kx e L(Ro + Xo tg )/ Ue=0.363880.4 (0.315+0.078 1.02)/0.69 31.9v式中 UL1线路压降损失Ro电缆电阻Xo电缆电抗 其于同上3、从

11、11609轨顺皮带机头至 11809 轨顺切眼口段电缆电压损失为：e 为 114KW，L1 =0.34Km已知： Ue=0.69KV e =114kW L1 =0.4Km cos =0.7 ， tg =1.02, e=40KW。Kx=0.286+0.714 s/ e=0.286 0.714 (40 114)=0.53UL2= Kx e L(Ro + Xo tg )/ Ue=0.531140.4 (0.315+0.078 1.02)/0.69 13.8v式中 UL2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： U=Ub

12、 +UL1 +UL2 +=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 I d1(2)计算Ue=690V 变压器容量 630kVA 电缆 Lg=380Km 查表得 I d1(2)=2363A2、装岩机开关处短路电流 I d2(2)计算Ue=690V 变压器容量 630kVA 电缆 Lg=0.95Km查表得 I d2(2)=1061A3、装岩机电机处短路电流 I d3(2)计算Ue=690V 变压器容量 6

13、30kVA 电缆 Lg=1.29Km 查表得 I d3（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: I e=Kr e/ 3 Uecose=P（ 11809 轨顺） =388Kw已知 :Ue=10000V功率因数取 cos=0.6e=40+40=80KW掘进轨顺需用系数为 Kx=0.4容量计算公式： I e=Kr e/ 3 UecosI e= Kx e/ 3 Uecos=0.4 388/（1.732 100.6） 14.9A（取 15A） 过载保护整定为 : I Z=1.2 15=18A过流保护整定为 : I GL=e8/ 3 UecosI

14、 e =8081.732100.8 15=62A速断保护整定为 : I DL=1.2IGL=1.262=74.4A（取 75A） 2、移变高、低压侧保护整定计算：（1）高压侧：根据: I e=Kx e/ 3 Uecose=P（11809轨顺）=388kWU e=10000V 功率因数取 cos=0.6 掘进轨顺需用系数 Kx=0.4I e =0.4 388/（1.732 100.6） 14.9A（取 15A） 过流保护整定为 : I GL=1.2 I e=18A速断保护整定为 : I DL=e8/ 3 Uecos I e =80 8 1.732 100.8 15=62A1.2I GL=1.2

15、62=74.4A（取 75A）（2）低压侧：e=P（ 11809 轨顺） =388kWU e=660V功率因数取 cos =0.6掘进轨顺需用系数 Kx=0.4I e=Kr e/ 3 Uecos=0.4388（1.732 0.66 0.6）=226.2A（取227A） 过流保护整定为 : I Z=1.2Ie=1.2227=272.4A(取 273A) 短路保护整定为 : 根据公式：I Z I QZ+KX I e=887227=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 :

16、K s=I d1(2) / I Z1=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： e=388kW， e=40kW 需用系数 Kx=0.4 cos =0.7 Ie =Kx e/ 3 Uecos=0.4388(1.732 0.66 0.7 )=194A(取 194A) I Z=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 I d22=1061。I DL=I Qe+I ZI Qe=8 e/ 3 Uecos =8 40 1.732 0.66 0.8=349.9( 取 350A)I DL=350+19

17、4=544( A) 灵敏度系数校验： Id22 /I Z1.5 =1061 544=1.951.5 满足灵敏度要求 .4、皮带机开关整定计算：Pe37KW Ue 660V cos =0.8I Z =37 ( 1.732 0.66 0.8 )=41AI dl =37(1.732 0.66 0.8 )8=328A5、40Kw绞车开关保护整定计算：Pe40KW Ue 660V cos =0.8I Z =40 ( 1.732 0.66 0.8 )=44AI dl =40(1.732 0.66 0.8 )8=352A6、风机开保护整定计算：Pe45KW Ue 660V cos =0.8I Z =45 (

18、 1.732 0.66 0.8 )=50AI dl =45(1.732 0.66 0.8 )8=400A7、37kW水泵用开关保护整定计算：Pe37KW Ue 660V cos =0.8IZ =37 ( 1.732 0.66 0.8 )=41AI dl =37(1.732 0.66 0.8 )8=328A.8、30kW装岩机用开关保护整定计算：Pe30KW Ue 660V cos =0.8IZ =30 （ 1.732 0.66 0.8 ）=33AI dl =30（1.732 0.66 0.8 ）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。灵敏度系数校验： Id22 /I Z 1.5 =779 264=2.951.5 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-4003881945442皮带机开 关QBZ-8037413283绞车开关QBZ-80N40443524装岩机开 关QBZ-8030