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卸船机电气系统计算


印尼(泗水)TELUKLAMON 2000T/H 卸船机 电气报价文件 主要内容:一,电气设计计算说明书

编制 赵国庆 审核 批准

南通润邦重机有限公司 2013 年 7 月 3 日

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一,电气设计计算说明书
我们参照 IEC、FEM 规范,按用户要求性,选用价比最好的电气系统;

考虑本 2000t/h 卸船机机型的特点, 采用变频调速方案; 整流和逆变模块采用 ABB 产品, PLC 采用西门子系列,变频器与 PLC 采用 Profibus DP 通讯, 并配置了监控装置系统、英文故障监测系统和 CMS 卸船机管理系统。

1, 电源部分及负荷计算
1.1,供电方式: 本机采用 6.6KV,50HZ,3 相交流电。供电方式是中压电缆卷筒,用户提供 6.6KV,50HZ 三相三线制电源,主 变压器容量 1600Kva,DYN11 连接;副变压器容量 250Kva,DYN11 连接;6.6KV 高压电缆(3*120+3*25, Φ 70)连接于卸船机运行中心的地面中压接线盒,中压电缆经电缆张紧和导向装置到电缆卷筒上机,接入 机上中压分线柜,再进入主、副中压开关柜;主、副中压开关柜自动控制主、副变压器的高压进线端,正 常送电后,主、副变压器供电——经 6.6/0.4KV/1600KVA 主变压器输出端进入起重机总电源柜,向机上各 机构提供动力电源; 6.6/0.4KV/400KVA 副降压变压器输出端进入整机辅助电源柜, 经 向机上各照明 (维修、 空调、加热)提供电源。 1.2,负荷计算 1.2.1 整机装机容量见表: 序 号 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 机构名称 起升机构 开闭机构 小车运行机构 大车运行机构 前大梁俯仰 振动电机 中压电缆卷筒 磁滞电机 制动器电机 电机内风机 夹轨油泵电机 电动防爬器 回收板机构 移动挡风门 移动司机室 主回路容量 电动大小数量 315kw x2 315kw x2 250kw x1 11kw x24 110kw 22kw 1.5kw x6 0.8kw x 26 0.5kw x26 4kw x2 1.1kw x4 35kw x1 5.5kw 1.1kwx2 合计功率 (KW) 630 630 250 264 110 22 9 20.8 13 8 4.4 35 5.5 2.2 2003.9 合计电流 (A) 1420 1420 500 528 220 44 18 41.6 26 16 8.8 70 11 4.4 4327.8
2

电缆 mm2 2*(2*3*240) +1*185 2*(2*3*240) +1*185 2*3*185 +1*120 24*3*6 +24*2.5 2*3*95 +1*70 3*16+1*1.5 6*3*2.5 +6*1 26*3*2.5 +26*1 26*3*2.5 +26*1 4*3*2.5 +4*1.5 4*3*2.5 +4*1.5 3*25+1*10 3*4 +1.5 2*3*2.5 +2*1.5

备注 变频

变频 和起升机构 共用逆变器 和小车机构 共用逆变器

16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 升降电梯 维修起重机 机房吸风排风 机 1 m3 空压机 300 硅整流焊 机 司机室分体空 调 司机室加热器 中压电气室空 调 低压电气室空 调 除湿、吸尘器 照明、柜内加 热及其他 辅助回路容量 11kwx2 13kw 2.2kw x2 5.5kw x1 22kw x1 2.2kw x1 4kw x1 4kw x1 4kw x12 2kw x2 40kw 22 13 4.4 5.5 22 2.2 4 4 8 4 40 129.1 44 26 8.8 11 44 11 20 20 40 20 179 423.8 3*10+1*1.5 3*10+1*1.5 2*3*2.5 +2*1.5 3*4+1*1.5 3*16+1*2.5 3*2.5 3*2.5 3*2.5 3*2.5 2*3*2.5 5*3*4 维修插座 维修插座 AC220V AC220V AC220V AC220V AC220V 照明开关箱

由上表可见,2000 吨卸船机总装容量 1.2.2,起升开闭机构总功率估算:

2004+130=2134KW

1).稳态起升功率PN(GB-T—3811-2008) : P2.1.1.1计算: PN=Pq*Vq/1000η 本机(满斗重量62000kg): PN——电动机的稳态起升功率,单位为千瓦(KW); Pq——额定起升载荷,单位为牛(N);对吊钩起重机应包括钢丝绳和吊具的重力,本机为62t(额定 载荷) 3t(钢丝绳); Vq——起升速度,单位为米每秒(m/s),本机满斗的最快速度为110m/min=1.83(m/s); η ——起升机构总效率,设本机起升开闭机构的总效率为95%。 根据本机情况: PN=Pq*Vq/1000η =[(62t+3t)*980*1.83]/1000*0.95 =[65*980*1.83]/950 =1227KW 1.2.3,本机起升开闭电机是4个6极315KW的ABB电动机 (额定电流567A) ,4*315=1260KW,由于电机可以过载, 通过。 1.2.4,起升系统过载1.4倍时(FEM),处理为1227*1.4=1718KW, 1.2.5,总整流模块单元采用ABB ACS800-404-2100-3,重载使用功率为1392KW(2618A/400V),允许在40℃时以 150%的电流在5分钟内连续运行1分钟:有,2618*1.5/1392=2813(KW),总整流模块通过。 (P.1)

1.3,主变压器选择: 1.3.1,最大工作电流计算:
3

单台机的额定电流按式(138)计算(GB-3811) : Iw=IN1+IN2+IN3+IAUXI…… (138) 式中: Iw ——总进线电缆或滑线的额定工作电流,称作卸船机工作电流,单位为安培。 IN1——功率最大机构电动机的额定工作电流,710A(起升机构),单位为安培。 IN2,IN3——其它两个可能同时工作的机构电动机的额定工作电流710A(开闭机构)、500A(小车)。 IAUXI——辅助电气设备与控制所需的额定工作电流,80A。 所以 Iw=IN1+IN2+IN3+IAUXI=710+710+500+80=2000(A) 根据上述计算,总断路器选ABB产品,额定电流为2000A,兼具欠压脱口跳闸、短路及过流、过载保护。 1.3.2,主中压变压器最大输出容量计算,

Pt2A=√3{IjxUn}=√3{IW x Un}=√3x2000x0.38=1316.32(Kva) 1.3.3,主中压变压器容量计算 Pt= Pt2/η =1316.32/0.98=1334.20 Kva 式中η 为中压变压器的效率,故选本门机的中压降压变压器PtA的容量为1600 Kva.的标准产品。 3.4,主中压变压器的一次电流计算 It1a= PtA/√3(Ut1)=1600 Kva/√3cosФ 6.6KV=1600/1.732*0.85*6.6=165A 1.4,副变压器选择: 1.4.1,由表2.1可见,2000t/h抓斗卸船机辅助回路的配置容量为130kw, 1.4.2, 副中压变压器容量计算 Pt= Pt2/η =130/ 0.98=134Kva 式中η 为中压变压器的效率,初选本门机的副中压降压变压器PtB的容量为160 Kva.,但考虑到万一动 力系统故障,大车和臂架都要用副变压器电源驱动,故选副中压降压变压器PtB的容量为250 Kva.的标准产 品。 1.4.3,副中压变压器的一次电流计算 It1b= PtB/√3(Ut1)=250 Kva/√3cosФ 6.6KV=250/1.732*0.85*6.6=26A 1.5,电缆截面选用据下表(空气中敷设,环境温度45℃): 2 铜芯电缆截面积(mm ) 50 70 95 120 150 185 240 300 工作电流(A)单芯/三芯 180/126 225/158 275/193 320/244 365/256 415/291 490/352 560/411 2 铜芯电缆截面积(mm ) 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 工作电流(A)单芯/三芯 20/14 28/20 38/27 48/34 67/49 90/63 120/84 145/102 1.5.1,为减少成本,选用一个中压电缆卷筒, 1.5.2,中压电缆卷筒的最大工作电流为:It1a + It1b=165+16=181(A) 根据上表数据,考虑机械强度,选用耐压等级为10KV,截面为3x95+3x50/3平方毫米的(TKD)高电压等级卷 盘软电缆。 1.6,主、副变压器进线中压电缆选择: 1.6.1,主变压器进线中压电缆选耐压等级为 10KV,截面为 3x95+3x50/3 平方毫米的((N)TSCGEW?U TKD,德国)高电压等级卷盘软电缆; 1.6.2,副变压器进线中压电缆选耐压等级为 10KV,截面为 3x25+3x25/3 平方毫米的((N)TSCGEW?U TKD,德国)高电压等级软电缆。 2 2 1.7,低压总电源 2000A,到主变压器、到整流柜,每相电源线用 4 根 300(mm )铜线拼,接地线也是 4 根 300(mm ) 铜线拼; 2 1.8,直流总母线到起升开闭控制柜的主线,每相用 2 根 300(mm )铜线拼;到起升开闭电机的电缆每相用 2 根 2 2 185(mm )铜线拼接;到大车分线柜的总电源线每相用 2 根 95(mm )铜线拼接; 2 2 1.9,直流总母线到小车控制柜的主线,每相用 2 根 150(mm )铜线拼;到小车电机每相用 2 根 120(mm )铜线拼
4

接;到前臂架电机每相用 1 根 95(mm )铜线接; 1.10,大车电机用 3*4+1*1.5 电缆。 1.11,制动器和电机风机用 3*2.5+1*1 电缆。 1.12,多芯控制线用 1*(N*1.5)电缆和 1*(N*2.5),N=2,7,14,19, 1.13,屏蔽线用 1*4*0.75、1*6*0.75; 2.主要电缆汇总表: 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 照明维修柜—照明变压器 2*10 1*(3*16+6) 20 12 2
5

2

起点

——

终点

数量 *长 度(米) 1*150 1*10 1*10

型号规格 3x95+3x50/3 3x95+3x50/3 3x95+3x50/3

计长度 (米) 150 10 10 170

线接头 规格 6 6 6 18 6 6 12 32 32 8 8 8 8 8 104 14 14 14 14 56 14 6 6 18 6 6 12 规格 6

备注 行程 120 米

中压电缆卷筒-分线柜 中压分线柜-主开关柜 主开关柜-主变压器

中压分线柜-副开关柜 副开关柜-副变压器

1*10 1*10

3x25+3x25/3 3x25+3x25/3

10 10 20

主变压器-总电源柜 总电源柜——整流柜 整流柜——1#起升柜 整流柜——2#起升柜 整流柜——1#开闭柜 整流柜——2#开闭柜 整流柜——小车柜

4*4*15 4*4*8 2*2*4 2*2*8 2*2*4 2*2*8 2*2*8

1*300 1*300 1*300 1*300 1*300 1*300 1*300

240 128 16 32 16 32 32 496

1#起升柜——电机 2#起升柜——电机 1#开闭柜——电机 2#开闭柜——电机

7*15 7*15 7*15 7*15

1*185 1*185 1*185 1*185

105 105 105 105 420

小车柜——小车电机

7*20

1*150

140

1#起升柜——大车柜 1#开闭柜——大车柜 副变压器-照明维修柜 小车柜——俯仰电机 综合控制柜—回收板电机

4*8 4*12 4*30 4*18 1*60

1*120 1*120 1*120 1*95 1*(3*25+10)

32 48 120 72 60 32 8 12 2

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81

照明维修柜-陆侧机下维修电源 照明维修柜-陆侧机下维修电源 综合控制柜—振动电机

1*35 1*55 1*60

1*(3*16+6) 1*(3*16+6) 1*(3*16+6)

35 55 60

12 12 12

2 2 2

综合控制柜-维修起重机 综合控制柜-上下电梯 照明维修柜-机上维修电源箱

1*20 1*20 3*20

1*(3*10+1.5) 20 1*(3*10+1.5) 20 1*(3*10+1.5) 60

12 12 36

大车保护柜-陆侧大车电机 大车保护柜-海侧大车电机 照明维修柜—照明变压器 综合控制柜-移动挡风门

12*35 12*55 2*15 1*50

1*(3*4+1.5) 1*(3*4+1.5) 1*(3*4+1.5) 1*(3*4+1.5)

420 660 30 50

72 72 12 6

24 24 4 2

1#起升柜——制动器、风机 2#起升柜——制动器、风机 1#开闭柜——制动器、风机 2#开闭柜——制动器、风机 小车柜——小车制动器、风机 小车柜——俯仰制动器、风机 大车保护柜-陆侧大车电机 大车保护柜-海侧大车电机 大车保护柜-陆侧铁楔、锚定 大车保护柜-海侧铁楔、锚定 小车柜—驾驶室电动机 小车柜—驾驶室制动器、风机

2*15 2*15 2*15 2*15 2*20 2*18 24*55 24*75 10*55 10*75 2*18 4*18

1*(3*2.5+1) 1*(3*2.5+1) 1*(3*2.5+1) 1*(3*2.5+1) 1*(3*2.5+1) 1*(3*2.5+1) 1*(3*2.5+1) 1*(3*2.5+1) 1*(3*2.5+1) 1*(3*2.5+1) 1*(3*2.5+1) 1*(3*2.5+1)

30 30 30 30 40 36 1320 1800 550 750 36 72

12 12 12 12 6 6 72 72 30 30 6 12

2 2 2 2 2 2 24 24 10 10 2 4

照明维修柜——挂缆接线箱 驾驶室电机线挂链线 驾驶室照明线挂链线

1*30 1*50 1*50

1*(7*2.5) 1*(7*2.5) 1*(7*2.5)

30 50 50

OT2.5 OT2.5 OT2.5

14 14 14

驾驶室控制线挂缆线 1#起升柜-驾驶室挂缆接线箱 2#起升柜-驾驶室挂缆接线箱 1#开闭柜-驾驶室挂缆接线箱 2#开闭柜-驾驶室挂缆接线箱 小车俯仰柜—驾驶室挂缆接线箱 PLC 柜—驾驶室挂缆接线箱 综合控制柜—驾驶室挂缆接线箱 照明维修柜-驾驶室挂缆接线箱

10*50 1*40 1*40 1*40 1*40 1*40 4*40 1*40 1*40

1*(24*1.5) 1*(24*1.5) 1*(24*1.5) 1*(24*1.5) 1*(24*1.5) 1*(242*1.5) 1*(24*1.5) 1*(24*1.5) 1*(24*1.5)

500 40 40 40 40 40 160 40 40 940

OT1.5 OT1.5 OT1.5 OT1.5 OT1.5 OT1.5 OT1.5 OT1.5 OT1.5

380 38 38 38 38 38 152 38 38

6

82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 机上限位开关—PLC 柜 大车限位开关——PLC 柜 照明开关——各类灯具 照明维修柜—航空警示灯 大车保护柜-行走声光警示灯 90*40 40*70 50*10 2*80 2*80 1*2*1.5 1*2*1.5 1*2*1.5 1*2*1.5 1*2*1.5 3600 2800 500 160 160 7220 180 80 100 8 8 照明维修柜——照明开关箱 照明维修柜——除湿加热器 照明开关——1000W 灯具 40*30 20*30 8*15 1*2*2.5 1*2*2.5 1*2*2.5 1200 600 120 1920 160 80 16 驾驶室信号线挂缆线 编码器——4 个控制柜 10*50 4*20 1*(6*0.75)p 1*(6*0.75)p 500 80 580 OT1.0 OT1.0 120 48 168 STRVVP STRVVP 各电机内加热、温度传感器 40*50 1*(4*1.5) 2000 OT1.5 320

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