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台,以便保证供电的可靠性。
1. 采区电压等级为3300V变压器容量及台数的确定
sB1??PeKxcos? =2985×0.61/0.7 =2601.2kvA
式中:∑Pe ----变压器供电设备额定功率之和, ∑Pe =(1040+1400+500+45)=2985kvA Kx------需用系数,Kx=0.4+0.6×1040÷2985=0.61 cos?----加权平均功率因数,按综采工作面,取0.7
Kc-----采区重合系数,取1
此变压器按有大量的一级负荷设计,所以必须选择两台(或两台以上)变压器。根据上述计算结果,本设计选择二台KBSG/9-3150/1.2干式变压器。 2. 采区变电所电压等级为1140V变压器容量及台数的确定
sB1??PeKxcos? =1950×0.7/0.7 =1950KVA
式中: ∑Pe ----变压器供电设备额定功率之和 Kx------需用系数,Kx=0.4+0.6×1000÷1950=0.7
cos?----加权平均功率因数,按综采工作面,取0.7 Kc-----采区重合系数,取1
根据计算结果选择KBSG9-2000/10/0.6干式变压器一台。 3.水泵
sB1??PeKxcos?
=900×0.7/1 =630KVA
根据计算结果选择KBSG9-100/6干式专用变压器一台。
4.2 电缆型号及长度的确定
4.2.1计算进行电缆型号和长度选择 1. 电缆型号选择
根据煤矿安全规程的要求,电缆的型号全部选择符合MT818标准的煤矿用阻燃型电缆,参考工矿企业供电第二章电缆型号的选择原则。电缆型号选择如下:
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由中央变电所到采区变电所的高压电缆,选用MVV22-6/10型煤矿用铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套聚氯乙烯护外被层钢带铠装阻燃型塑料电缆;采煤机选用MCDGP采煤机专用低污染高阻燃屏蔽橡套软电缆,采煤机的电缆型号为MCDGP-1.9/3.3型,综采工作面刮板输送机选用MYPT-1.9/3.3型煤矿用移动金属屏蔽橡套软电缆;其他电缆选用MVV22-1.8/3型铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套聚氯乙烯护外被层钢带橡套电力电缆。
由公式:Lz=a×Lx
式中: a---系数,橡套电缆取a=1.1,铠装电缆取a=1.05 Lx---巷道实际长度 m
2. 电缆长度计算
电缆长度计算结果见下表
电缆长度计算结果 巷道或硐室名称 滚筒采煤机 刮板输送机 胶带输送机 转载机 破碎机 乳化液泵站 喷雾泵站 巷道长度(m) 选取电缆长度 200 197 150 130 170 180 195 220 216.7 165 143 187 198 211.2 电压 低压 低压 低压 低压 低压 低压 低压 备注 橡套 橡套 橡套 橡套 橡套 橡套 橡套 4.2.2选择支线电缆
1 由机械强度初定电缆截面
橡套电缆满足机械强度的最小截面 电缆截面设备名称 设备名称 (mm2) 35-50 采煤机组 可弯曲刮板输送机 10-25 胶带输送机 回柱液压绞车 16-25 装岩机 调度绞车 4-6 局部风机 煤电钻 2.5-4 照明 2. 工作电流确定
查表得各电缆截面的长时工作允许电流Ip值如下: 主芯线截面 长时允许电流(A) 4 36 6 46 10 64 16 85 25 113 35 135 50 170 电缆截面(mm2) 16-35 16-25 4-6 4-6 70 205 95 250 第 28 页 共 45 页
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各支线电缆的实际长时工作电流计算如下公式:
In?(Kx?Pe103)(1.732Ve?pjcos?)式中:In---电缆中通过的实际工作电流
Kx---需用系数
∑Pe ----电缆所带负荷有功功率之和,KW Ue---电网额定电压
cos?---加权平均功率因数 3. 电缆横截面积确定
(1) 满足采煤机组电缆机械强度要求的截面初步确定为50mm2,其Ip=17A 采煤机组电缆Z1当中的实际长时工作电流:
In?(Kx?Pe103)(1.732Vecos?) =0.7×1040×103/1.732×3300×0.91
=140A 因为:Ica=170A > I=140A
采煤机组初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求,所以采煤机组电缆截面取50mm2。
(2) 满足喷雾泵站机械强度要求的截面初步确定为>6mm2,其Ip=64A 喷雾泵站电缆Z2当中的实际长时工作电流:
In?(Kx?Pe103)(1.732Vecos?) =0.7×45×103/1.732×1140×0.63
=25.32A 因为:Ica=64A > I=25.32A
喷雾泵站初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求,所以喷雾泵站电缆截面取10mm2。
(3) 满足刮板输送机组机械强度要求的截面初步确定为16mm2,其Ip=85A 喷雾泵站电缆Z3当中的实际长时工作电流:
In?(Kx?Pe103)(1.732Vecos?) =0.7×1400×103/1.732×3300×0.89
=192.6A
刮板输送机组初选电缆截面不能够满足该支线的长时实际工作电流的要求,所以刮板输送机组电缆截面取70mm2。 Ica=205A > I=192.6A
(4) 满足乳化液泵站机械强度要求的截面初步确定为16mm2,其Ip=85A
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乳化液泵站电缆Z4当中的实际长时工作电流:
In?(Kx?Pe103)(1.732Vecos?) =0.7×500×103/1.732×1140×0.67
=246A
乳化液泵站初选电缆截面不能够满足该支线的长时实际工作电流的要求,所以乳化液泵站电缆截面取95mm2。 Ica=250A > I=246A
(5) 满足转载机组机械强度要求的截面初步确定为35mm2,其Ip=135A 转载机组电缆Z5当中的实际长时工作电流:
In?(Kx?Pe103)(1.732Vecos?) =0.69×700×103/1.732×1140×0.82
=195A
转载机组初选电缆截面不能够满足该支线的长时实际工作电流的要求,所以转载机组电缆截面取70mm2。 Ica=205A > I=195A
(6) 满足顺槽胶带输送机组机械强度要求的截面初步确定为35mm2,其Ip=135A
顺槽胶带输送机组电缆Z6当中的实际长时工作电流:
In?(Kx?Pe103)(1.732Vecos?) =0.69×1000×103/1.732×3300×0.85
=142A
顺槽胶带输送机组初选电缆截面不能够满足该支线的长时实际工作电流的要求,所以顺槽胶带输送机组电缆截面取50mm2。 Ica=170A > I=142A
(7) 满足破碎机组机械强度要求的截面初步确定为35mm2,其Ip=135A 破碎机组电缆Z7当中的实际长时工作电流:
In?(Kx?Pe103)(1.732Vecos?) =0.69×250×103/1.732×1140×0.77
=113.46A
因为:Ica=135A > I=113.46A
破碎机组初选电缆截面能够满足该支线的长时实际工作电流的要求,所以破碎机组电缆截面取35mm2。
4.2.3采区变电所到移动变电站的干线电缆的选择
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1.总电网允许电压的损失
(1)电压等级为3300V的电压允许损失
?UP1?U2N?T?95%UN
=3450-95%×3300 =315V
(2)电压等级为3300V的电压允许损失
?UP2?U2N?T?95%UN =1200-95%×1140 =117V
式中:U2N.T----变压器二次侧电压 UN-----电缆上的电压
2.各电缆的电压损失
支线电缆的电压损失按公式:
?U2?(Kf?PeLZ103)式中:Kr----负荷系数
Lz----电缆实际长度
?Pe---电缆所带负荷 Kw Ue----电网额定电压 V
Y----电缆导体芯线的电导率 m/(Ω?mm2) Ax----电缆截面积 mm2 ηe ----加权平均效率
(1) 采煤机组段的电缆电压损失
?U2?(Kf?PeL Z103)(UeYAX?e) =0.7×1040×220×103/3300×48.6×50×0.91 =21.94V
(2) 喷雾泵站段的电缆电压损失
?U2?(Kf?PeLZ 103)(UeYAX?e) =0.7×45×211.2×103/1140×48.6×6×0.63
=31.76V
(3) 刮板输送机组段的电缆电压损失
3?U2?(Kf?P eLZ10)(UeYAX?e) =0.7×1400×216.7×103/3300×48.6×70×0.89
=21.25V
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(UeYAX?e)