11613轨顺供电设计计算书
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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
一 3 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 2×45KW 660V 50A 90KW 备 局 扇 1 台 2×45KW 660V 50A 90KW 调度绞车 2 部 40KW 660V 44A 80KW 调度绞车 2 部 25KW 660V 28A 50Kw 耙装机 1 部 30KW 660V 34A 30KW 照明综保 1 部 2KW 660V
2KW 水泵 2 台 37KW 660V 41A 74KW 钻机 4 台 18.5KW 660V 22A 74KW 皮带机 1 部 37KW 660V 41A 37KW 皮带机 1 部 2*40 660V 100A 80Kw 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=660V
ΣPe=427KW
功率因数取 cosΦ=0.7
需用系数 Kx=0.4
容量计算公式：Ie=Kx×ΣΡe/3 UecosΦ
Ie= Kx×ΣΡe/3 UecosΦ=0.4×427/(1.732×0.66×0.7)≈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—额定电压，v
cosΦ—功率因数 (2）绞车开关选型
已知:Ue=660V
ΣPe=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/3 UecosΦ
Ie=ΣΡe/3 UecosΦ=40/(1.732×0.66×0.8)
≈44A
二
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 cosΦ—功率因数 （3）皮带机开关选型 已知:Ue=660V
ΣPe=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/3 UecosΦ
Ie=ΣΡe/3 UecosΦ=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，v cosΦ—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。
（4）、2*40KW 皮带机开关选型 已知:Ue=660V
ΣPe=2*40KW
单台设备功率因数取 cosΦ=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=ΣΡe/3 UecosΦ
Ie=ΣΡe/3 UecosΦ=2*40/(1.732×0.66×0.8)
≈88A 根据我矿现有设备选型号为 QJZ-200/1140(660)真空电磁启动器，额定电流为 200A，符合要求。
2、电缆选型：
三 （1）五中临时变电所变压器至馈电开关段电缆选型 已知:Ue=660V
ΣPe=427KW
功率因数取 cosΦ=0.7
需用系数Kx=0.4
容量计算公式：Ie=Kx×ΣΡe/3 UecosΦ
Ie= Kx×ΣΡe/3 UecosΦ=0.4×427/(1.732×0.66×0.7)
≈214A
查《电缆细则》70mm2 橡套电缆载流量为 224A 大于 214A。
所以选 MYP-1.14/0.66 3×70+1×25 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 MYP-1.14/0.66 3×70+1×25 要求。
（2）绞车负荷电缆选型：
已知:Ue=660V
ΣPe=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/3 UecosΦ
Ie=ΣΡe/3 UecosΦ=40/(1.732×0.66×0.8)
≈44A 查《电缆细则》16mm2 橡套电缆载流量为 84A 大于 44A。
所以选 MYP-1.14/0.66 3×16+1×10 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
ΣPe=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/3 UecosΦ
Ie=ΣΡe/3 UecosΦ=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+1×10 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-1.14/0.66 3×16+1×10 载流量都能满足要求。
四 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 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 已知:Ue=660V
ΣPe=2*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/3 UecosΦ
Ie=ΣΡe/3 UecosΦ=37/(1.732×0.66×0.8)
≈88A 查《电缆细则》35mm2 橡套电缆载流量为 142A 大于 88A。
所以选 MYP-1.14/0.66 3×35+1×16 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）、1)按允许负荷电流选择电缆截面计算公式为
I I g y。
2）计算电缆的实际工作电流gI。
Ie=Kx×ΣΡe/3 UecosΦ
=0.7×90÷（1.732×0.66×0.7）
=78.7A
3）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＋1×16
（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＋1×16 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 ΣΡe （11613 轨）
=427KW
cos=0.7
五 Kx=0.286+0.714 ×Ps/∑Pe
=0.286+0.714 ×80/427=0.42 S 1 =0.42×427kW÷0.7≈256kVA 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 S 1 —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：408kW Kx=0.286+0.714 ×PS/∑Pe
=0.286+0.714 ×80/408=0.49
S 2 =0.426×408kW÷0.7≈248.3kVA 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 S 1 —系统总视在功率 11613 运顺掘进工作面动力总装机容量约为：155kw Kx=0.286+0.714 ×PS/∑Pe
=0.286+0.714 ×80/155=0.65
S 3 =0.65×155kW÷0.7≈144kVA 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：150kw Kx=0.286+0.714 ×PS/∑Pe
=0.286+0.714 ×90/150=0.71 S 4 =0.71×150kW÷0.7≈152kVA 式中符号表示同上
变压器容量计算：
SBJ= （S 1 + S 2 + S 3+
S 4 ）×Kt
SBJ=（256+248.3+144+152）×0.6 =480.2kVA<800kVA 式中：Kt—为同时系数，取 0.6 SBJ—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 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：Ue 2 =660V
β=480.2/800=0.60
cosΦ=0.7
sinΦ=0.714
UR%=0.7
UX%=6.46
ΔUb=660×0.60×(0.7×0.7+6.46×0.714)/100 ≈20.2V
六 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 3×70mm2 电缆，ΣΡe 为 300KW，L1 =0.4Km 已知：Ue=0.66KV
ΣΡe =427kW
L1 =0.4Km
cosΦ=0.7， tgΦ=1.02,
Ρe=40KW。
Kx=0.286+0.714×Ρs/ΣΡe=0.286＋0.714×(80÷427)=0.42
ΔUL 1 = Kx·ΣΡe· L(Ro + Xo tgΦ)/ Ue
=0.42×427×0.4×(0.315+0.078×1.02)/0.66
≈40.8v 式中
ΔUL 1 —线路压降损失 Ro—电缆电阻 Xo—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=0.66KV
ΣΡe =221kW
L1 =0.5Km
cosΦ=0.7， tgΦ=1.02,
Ρe=40KW。
Kx=0.286+0.714×Ρs/ΣΡe=0.286＋0.714×(40÷221)=0.41 ΔUL 2 = Kx·ΣΡe· L(Ro + Xo tgΦ)/ Ue
=0.41×221×0.5×(0.315+0.078×1.02)/0.66
≈27.1v 式中
ΔUL 2 —线路压降损失 Ro—电缆电阻 Xo—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：
七 ΔU=ΔUb +ΔUL 1
+ΔUL 2
+ΔUL 3 =20.2+40.8+27.1=88.1V 由于供电线路过长，可采取调节变压器台步，提高 36v， ΔU=88.1v-36v=52.1v<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 I d1（2）
计算 Ue=690V
变压器容量 800kVA
电缆 Lg=0.38Km
查表得 I d1（2）
=2363A 2、耙装机开关处短路电流 I d2(2) 计算 Ue=690V
变压器容量 800kVA
电缆 Lg=0.95Km
查表得 I d2（2）
=1018A 3、耙装机电机处短路电流 I d3(2) 计算 Ue=690V
变压器容量 800kVA
电缆 Lg=1.29Km
查表得 I d3（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: I e =K r ×ΣΡ e /3 U e cosΦ ∑Ρ e =∑P （11613 轨顺）
+∑P （11804 运顺）
+ ∑P （11613 运顺）+ ∑P （21602 轨顺）
=427＋408+155+150=1140kW
已知:U e =10000V
功率因数取 cosΦ=0.6
Ρe=40+40=80KW 掘进运顺需用系数为 Kx=0.4
容量计算公式：I e =K r ×ΣΡ e /3 U e cosΦ
I e = K x ×ΣΡ e /3 U e cosΦ=0.4×1140/(1.732×10×0.6) ≈43.8A （取44A）
过载保护整定为: I Z =1.1×44=48.4A(取 49A) 过流保护整定为: I GL =Ρ e ×8/3 U e cosΦ＋I e
=80×8÷1.732÷10÷0.8＋49=96A
速断保护整定为: I DL =1.2×I GL =1.2×96=115.2A（取 116A）
因 800kVA 变压器最低涌流电流为 150A，所以保护整定为 150A。
八
2、移变高、低压侧保护整定计算：
（1）高压侧：
根据: I e =K x ×ΣΡ e /3 U e cosΦ ∑Ρ e =∑P （11613 轨顺）
+∑P （11804 运顺）
+ ∑P （11613 运顺）+ ∑P （21602 轨顺）
=427＋408+155+150=1140kW
U e =10000V
功率因数取 cosΦ=0.6
掘进运顺需用系数 K x =0.4
I e
=0.4×1140/(1.732×10×0.6) ≈43.8A（取 44A）
过流保护整定为: I GL =1.2×I e =1.2×44=52.6A（取 53A）
速断保护整定为: I DL =Ρ e ×8/3 U e cosΦ＋I e
=80×8÷1.732÷10÷0.8＋53=100A
1.2×I GL =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 318A。235A （2）低压侧：
∑Ρ e =∑P （11613 轨顺）
+∑P （11804 运顺）
+ ∑P （11613 运顺）+ ∑P （21602 轨顺）
=427＋408+155+150=1140kW
U e =660V
功率因数取 cosΦ=0.6
掘进运顺需用系数 K x =0.4
I e =K r ×ΣΡ e /3 U e cosΦ=0.4×1140÷(1.732×0.66×0.6)=664.8A（取 665A）
过流保护整定为: I Z =1.2×I e =1.2×665=797.8A（取 798A）
短路保护整定为: 根据公式：
I Z ≥I QZ +K X ∑I e
=88×7＋665=1281A (所带负荷最大功率为 11613 轨顺 2*40kW 皮带及 80kW，额定电流 88A，其他负荷共计额定电流为 665A。
灵敏度系数校验:K s =I d1(2) / IZ1 =2363/1281=1.84>1.5 满足要求。
3、动力馈电开关保护整定值计算 已知：ΣΡe=427kW，
Ρe=2*40kW
需用系数 Kx=0.4
cosΦ=0.7
Ie =Kx×ΣΡe/3 UecosΦ
九
=0.4×427÷（1.732×0.66×0.7）
=213.4A(取 214A) I Z =214A 保护电缆 最长线长度 720m，电缆截面 70mm2
，动力移变为 800kVA 查表两相短路电流为 I d22 =1018。
I DL =I Qe +I Z
I Qe =8×Ρe/3UecosΦ=8×40÷1.732÷0.66÷0.8=349.9(取350A) I DL =350+214=564（A）
灵敏度系数校验：I d22
/IZ
≥1.5 =1018÷564=1.80>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=Ρe/3 UecosΦ
=90÷（1.732×0.66×0.7）
=113A
保护电缆 干线长度 215m，50mm2
查《电缆细则》表 I d2 =3357A 保护干线按公式计算：
I Z =I Qe =113A×8=904 灵敏度系数校验：I d2
/IZ
≥1.5 =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*40KW
Ue＝660V
cosΦ=0.8
I Z
=2*40÷（1.732×0.66×0.7）=100A
I dl =2*40÷（1.732×0.66×0.7）×8=800A
6、40Kw 绞车开关保护整定计算：
Pe＝40KW
Ue＝660V
cosΦ=0.8
I Z
=40÷（1.732×0.66×0.8）=44A...