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綜采工作面供電設計畢業(yè)設計論文(編輯修改稿)

2025-01-09 09:46 本頁面
 

【文章內容簡介】 13 向綜采工作面移動變電站供電的 6kV 或 10kV 高壓電纜(本工作面為 6kV),應該選用礦用監(jiān)視型高壓橡套屏蔽電纜。其主芯線截面的確定,通常按經(jīng)濟電 流密度初選,按長時允許負荷電流校驗,按允許電壓損失校驗,按電纜線路電源端最大三相短路電流校驗熱穩(wěn)定。 導線截面積的大小對電網(wǎng)的運行費用有密切關系。導線截面大,輸電損耗小、電費小,但增加了線路的投資,結果使線路年折舊費和維修費用增加;導線截面小,雖然降低了線路投資,但使線路的電能損耗費用增加。所以為了供電的經(jīng)濟性,應選擇一個比較合適的導線截面,使全年的電能損耗費、年折舊費和維修費用的總和,即年運行費用為最小。年運行費用最小的導線截面稱為經(jīng)濟截面。對應于經(jīng)濟截面的電流密度,稱為經(jīng)濟電流密度。因此,按經(jīng)濟電流密度 選擇電纜的截面,就是按年運行費用最低的原則來確定電纜的截面積。 按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面 eA 為 caeedIA J? ( 31) 上式中: eA 經(jīng)濟截面, 2mm 。 caI 正常運行時,通過電纜的最大長時負荷電流,當兩條電纜并 聯(lián)運行時,應考慮一條線路故障時的最大負荷電流, A; edJ 經(jīng)濟電流密度, 2Amm ,其數(shù)值可參照表 取。 表 銅芯電力電纜經(jīng)濟電流密度 年最大利用負荷時間 /h 經(jīng)濟電流密度/? ?2mmA 生產(chǎn)班次 1000~ 3000 一班作業(yè) 本科生畢業(yè)設計 14 3000~ 5000 兩班作業(yè) 5000以上 三班作業(yè) 供電線路工作最大時長負荷電流 caI 的計算如下: 向一臺移動變電站供電時,取變電站一次側額定電流 31 1103Nca N NSII U??? ( 32) 上式中 NS 移動變電站額定容量, kVA; 1NU 移動變電站高壓側額定電壓, V; 1NI 移動變電站高壓側額定電流, A。 向兩臺移動變電站供電時,最大長時負荷電流 caI 為兩臺移動變電站高壓側額定電流之和,即 ? ?2123111 1103NNc a N N NSSI I IU??? ? ? ( 33) 向三臺以上移動變電站供電時,最大時長負荷電 流 caI 為 3103 c osde Nca N sc w mKPI UK ???? ( 34) 上式中 caI 折算至移動變電站高壓側最大時長負荷電流, A; NP? 由移動變電站供電的各用電設備額定功率總和,kW; NU 用電設備額定電壓, V; scK 變壓器的變比; cos wm? 用電負荷加權平均功率因數(shù)。 當計算出經(jīng)濟截面后,選擇接近或等于計算截面的標準截面。 運行當中電纜的電流超過長期允許電流時,電纜芯線的電阻產(chǎn)生的熱量會超過允許的范圍,加速絕緣老化,容易造成漏電或短路本科生畢業(yè)設計 15 事故的發(fā)生,所以需對電纜按長時允許負荷電流進行校驗。礦用橡套電纜的長時允許 電流見表 。 表 礦用橡套電纜長時允許載流量 主芯線截面/ 2mm 4 6 10 16 25 35 50 70 95 額定電壓 /kV 36 46 64 85 113 138 173 215 260 85 110 135 170 205 250 94 121 148 170 205 250 104 138 171 213 注:表中數(shù)據(jù)時環(huán)境溫度為 25Co ,電纜芯線最高允許工作溫度 65Co 時的值。當環(huán)境溫度不等于 25Co 時,應乘以修正系數(shù),才是電纜的長時允許載流量。 根據(jù)公式 34 得,相四臺移動變電站供電的總負荷電流為 wmscNNdeca KU PKI ?cos3 10 3???= 3 ??? ?? 上式中: NP? 綜采工作面所有用電設備額定功率之和,2662NPW?? deK 需用系數(shù), m a x 7000 . 4 0 . 6 0 . 4 0 . 6 0 . 5 5 82662deNPK P? ? ? ? ? ??; wm?cos 加權平均功率因數(shù),代入公式 23 得 本科生畢業(yè)設計 16 1 1 2 212c o s c o s c o sc o s 0 . 7N N N N N n N nwmN N N nP P PP P P? ? ?? ? ? ??? ???? ? ??? ? 查 表 31,取電力電纜經(jīng)濟電流密度 /edJ A mm? ,經(jīng)濟截面為根據(jù)公式 31 得, 2204 1022 .0 0cae edIA m mJ?? 經(jīng)查表高壓開關電源選用 MYJV223 95。從高壓開關到電氣列車選用 95+3 25/3+3 高壓電纜,長度為1130m。 經(jīng)查表 得 UYJP63 95 型電纜的長時最大允許負荷電流250PIA? ,長時最大負荷電流 204caIA? 故 AIAI Pca 2 5 02 0 4 ??? ,滿足要求。 所選 UYJP63 95 型高壓電纜能夠滿足供電要求。 本科生畢業(yè)設計 17 4 低壓電纜截面的選擇 低壓電纜的選擇 低壓電纜型號的選擇 電纜的型號主要依據(jù)其電壓等級、用途和敷設場所等條件來決定。煤礦井下所選電纜的型號必須符合《煤礦安全規(guī)程》的有關規(guī)定。礦用低壓電纜的型號有 MZ礦用電鉆電纜; MCP采煤機用屏蔽橡套軟電纜; MYP 礦用移動屏蔽橡套 軟電纜; MYPJ 礦用移動屏蔽監(jiān)視型橡套電纜;礦用低壓電纜型號選擇應該根據(jù)電壓等級、使用環(huán)境、機械設備的工作情況等確定。礦用電纜的型號及適用場所見表 。 表 煤礦井下移動設備常用阻燃電纜 型號 電纜名稱 額定電壓/kV 主芯線 截面/ 2mm 數(shù)量 主要 用途 ZM ZP 煤礦用電鉆電纜 煤礦用電鉆用屏蔽電纜 `/0.5 4 4~ 5 電鉆、照明設 備 MC 采煤機橡套軟電纜 6 16~ 50 4~10 采煤機、掘進機及類似設備 MCP 采煤機屏蔽橡套軟電纜 6 4 16~ 50 35~ 95 35~ 95 本科生畢業(yè)設計 18 MCPT 采煤機金屬屏蔽橡套軟電纜 ~ 95 MCPTJ 采煤機金屬屏蔽監(jiān)視型橡套 軟電纜 4 16~ 95 35~ 95 MY 煤礦用移動橡套軟電纜 6 4~ 95 4~10 動采煤設備及類似設備 MYP 煤礦用移動屏蔽橡套軟電纜 6 4 4~ 95 10~ 95 MYPT 煤礦用移動金屬屏蔽橡套軟電纜 ~ 95 MYPT (MYPJ) 煤礦用移動金屬屏蔽監(jiān)視型 橡套軟電纜 6/10 16~ 95 9 移動變電站及類似 設備 MHYV 煤礦用聚乙烯絕緣聚氯乙烯 用于平巷、本科生畢業(yè)設計 19 護套通訊電纜 斜巷及機電硐巷 MHJYV 煤礦用加強型聚乙烯絕緣聚 氯乙烯護套通訊電纜 于機械損傷較高的平巷和斜巷 HYA32 煤礦用聚乙烯絕緣鋁 — 聚乙烯黏結護層鋼絲鎧裝聚氯乙烯護套通訊電纜 用于豎井或斜井 MHYAV 煤礦用聚 乙烯絕緣鋁 — 聚乙烯黏結護層聚氯乙烯護套通信電纜 于較潮濕的鉆井和平巷 礦用低壓電纜的型號,一般按下列原則確定 : 。 1140 V 設備及采掘工作面的本科生畢業(yè)設計 20 660 V 和 380 V 設備,必須用分相屏蔽阻燃橡套電纜;移動式和手動式電氣設備,應使用專用的橡套電纜。 ;對于半固定敷設的干線電纜,為了移動方便一般選用阻燃橡套電纜,也可選用上述鎧裝電纜或聚氯乙烯絕緣電纜。 。 、通信和控制用電纜,固定敷設時應采用鎧裝電纜、阻燃橡套電纜或礦用塑料電纜;非固定敷設時應采用阻燃橡套電纜。 低壓電纜長度的確定 考慮電纜在敷設過程中的彎曲和工作狀況等因素,鎧裝電纜按所經(jīng)過巷道長度的 倍計算,橡套電纜按所經(jīng)過巷道長度的 倍計算,移動設備還須要增加機頭部分活動長度 35m。 本工作面長 米,順槽長為 1094 米,選擇的電纜時橡套電纜,則電纜長度為 ?+5= 低壓電纜的芯數(shù)的確定 低壓電纜芯線數(shù)目主要取決于控制按鈕是否裝在工作機械上,分兩種情況來考慮。 。如輸送機、液壓絞車等,供電電纜應選擇 4 芯的,其中 3 芯線為作為動力回路,另外 1 芯線作地線使用。 。如采煤機、裝巖機等,根據(jù)具體情況需要選 7~11芯。 低壓電纜主芯線截面的選擇 低壓動力電纜主芯線截面選擇的原則如下。 面。防止設備在運行中電纜彎曲過度、打結、扭傷或砸碰等絕緣損壞,引起斷線或短路事故。 本科生畢業(yè)設計 21 。最大工作電流不大于電纜的長時允許電流,以保證在電纜正常運行時不過熱。 。從而保證電動機正常運轉。 、功率最大的電動機啟動時來校驗電壓損失。從而保證該電動機能夠正常啟動,同時已啟動的電動機能夠正常運轉。 電纜最小截面的配合要求進行校驗。 。 實際應用中,對于 向一臺電動機供電的支線電纜主芯線截面,按原則 2 初選;對于向多臺電動機供電的干線電纜按 3 選擇,兩者都應該按其余條件進行校驗。 低壓電纜主芯線截面的計算 低壓電纜主芯線截面的選擇計算可分為按長時最大工作電流選擇、電纜主芯線截面的選擇、按滿足機械強度要求選擇電纜截面、按照允許電壓損失校驗電纜主截面等幾種方法,在此不一一介紹,本工作面選擇按長時最大工作電流選擇這一方法。 按長時最大工作電流選擇 對于電纜向一臺電動機供電的時候,流過電纜的長時最大工作電流為電動機的額定電流,即 3103 c o sNca N N N NPII U ????? (41) 上式中: caI 線路長時最大工作電流, A。 NI 電動機的額定電流, A。 NU 電動機的額定電壓, V; NP 電動機的額定功率, kW; cos N? 電動機的額定功率因數(shù); N? 電動機的額定效率,一般取 ; 本科生畢業(yè)設計 22 對于電纜向兩臺電動機供電時,長時最大工作電流取兩臺電動機的額定電流之和,即 12ca N NI I I?? ( 42) 對于向三臺以及以上電動機供電的干線電纜, 長時最 大工作電流用下面的公式計算。 3103 cosde Nca N wmKPI U ???? ( 43) 上式中: caI 干線電纜長時最大工作電流, A; NP? 干線所帶電動機額定功率之和, kW; NU 用電設備額定電壓, V; deK 需用系數(shù); cos wm? 所帶負荷的加權平均功率因數(shù)。 各移動變電站向設備供電的電纜截面積算 移動變電站向采煤機供電的電纜的主芯線的截面計算 供給采煤機電源干線電纜采用千伏級橡套電纜,查 工作面供電系統(tǒng)負荷統(tǒng)計表 22 知 其電壓等級為 1140V,額定功率為 700kW,需用系數(shù) deK 為 ,功率因數(shù) cos wm? 為 ,代入公式 43 計算所選用電纜 載流量如下式: 3 310 0 . 6 7 0 0 1 0 2503 c o s 3 1 1 4 0 0 . 8 5d e Nca N w mKPIAU ??? ??? ? ??? 選用型號 : UPQ3 95+1 25 礦用移動屏蔽橡套軟電纜 長時工作電流: 285A校驗合格 移動變電站向刮板運輸機供電的電纜主芯線的截面計算 供給刮板輸送機電源干線電纜采用千伏級橡套電纜
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