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行車滑觸線在煉鋼廠的應(yīng)用

〇 引 言

煉 鋼 廠根 據(jù) 生 產(chǎn):C 藝 需求 , 配: 置 行車 設(shè) 備來 承 擔(dān) 吊 運生. 產(chǎn) 設(shè)備 、 生 產(chǎn) 原料和 成 品 的 工 作 。 大 中 型 煉 鋼 廠根據(jù)生 產(chǎn)規(guī) 模 的 要 求 ,一般 配 置大 型行車 來 滿 足生產(chǎn) 的 運 行 , 行 車容量可 達(dá) 幾 百 噸 , 額定 總 電 動 機 功 率 可達(dá) 幾 兆 瓦 。 為 滿 足 行車 吊 運 周 轉(zhuǎn) 需 求 , 每 個 生 產(chǎn) 跨需 要 配置2 ̄3 輛 行 車 。 行 豐 采 用 滑 觸 線 為 其 供電 , 供 電 電謹(jǐn)一般為 3 8 0 V , 大型 行車 的: £ 作 電 流 大 , 為 能 滿 足 行 車 的 正 常 生 產(chǎn)運 行 , 減 小 線 路壓 降 , 電 源 電 纜 通 常選用 大截 面 積且需要 幾 并 的 電 纜 為 行 車 滑觸線供電 。

為 減 小 電 纜 截 面 積 、 線 路 壓 降 和電 纜 的并 數(shù) , 行拿 滑 觸 線 供 電 電 源 采 用3 k V 供 電 方 式 , 線 路工 作 電流 大幅度減小 , 可節(jié) 省工 程 投 資 和運行 成 本 。 本文就行車 滑 觸 線 采 用 3 k V供 電 在, 寶 鋼新疆八一煉鋼 廠 的 應(yīng)用 進(jìn)行 介 紹 。

1 工 藝 布置

1 . 1 工 藝 設(shè) 備配置

寶 鋼 新 疆 八 一煉 鋼 廠 房 由 脫 硫 跨 、加 料 跨 、 轉(zhuǎn) 爐 跨 、 精煉 跨 和 鋼 水 接 收 跨組 成 , 廠 房 長3 8 7 m , 寬 1 2 2 . 5 m 。 根 據(jù)近 期 和 遠(yuǎn) 期 生 產(chǎn) 規(guī) 模 和 產(chǎn) 品 大 綱 的 要求 , 分一期 工 程 和二期工 程 實 施 。 煉 鋼廠房 在 一期工 程實 施 時 按 * 終 廠房規(guī) 模建 成 , 廠 房 中 預(yù) 留 二 期工程 的 設(shè) 備安 裝位置 。 煉鋼 廠 房 總 配 置 4 套KR 攪拌 脫 硫裝置 、 3 套 l 5 〇 t 頂 底 復(fù) 吹 轉(zhuǎn)爐 、 2 套RH真空 脫 氣 裝置 和3 套雙工 位LF精煉裝 置. , 其中 3 套KR攪拌 脫硫裝置 、 2 套 1 5 0 t頂 底 復(fù)吹轉(zhuǎn)爐 、 2套RH 真空 脫 氣裝置 以 及2 套L F


雙工 位 精煉 裝置 為 預(yù) 留 。 4 套 K R 攪拌 脫硫裝 置布置在鐵 水 脫硫跨 , 3 套 1 5 0 t頂?shù)讖?fù) 吹轉(zhuǎn) 爐 布 置在轉(zhuǎn) 爐 跨 , 2 套RH真 空 脫

氣裝置和 3 套雙 工 位LF精煉裝 置集 中 布 S在精煉跨 。

1 . 2 行車 設(shè) 備配置

根 據(jù) 丈藝設(shè)備 的 布 豐 煉 鋼 廣 房 配置 3 k V行車規(guī)格和數(shù)量如表 1 所示4。

2 負(fù) 荷計 算

2 . 1 行 車 參 數(shù)性 能行 車設(shè) 備 按 一期 :程和 二 期 :程分 步 實 施 ,為 避 免 在: i 期 工 程 中 行 車 滑 觸 線 和 供 電 導(dǎo) 線 的 改造影 響 芷 常 生 產(chǎn) , 行豐 滑 觸 線 和 供 電 導(dǎo) 線 按 行 車*終數(shù)量進(jìn) 行設(shè)計配I由 于加料跨 、 精煉 跨和鋼 水 接 收跨3 k V 行豐滑觸 線 供 電 系 統(tǒng)設(shè)計基本相 同 , 本 文 僅 介 紹 鋼 水 接收 跨行車滑 觸線供 電 的設(shè)計。

鋼 水接 收跨 行車參數(shù)性能如表2 。

2 . 2 設(shè) 備功 率換 算

一般 鋼 鐵 企 業(yè) 在施工 設(shè) 計階 段 采 用 的 負(fù) 荷 計算法有兩 種 , 即 需要 系 數(shù)法 和二項式法 。根 據(jù) 行 車規(guī) 定 的 丈作 條 件 , 在 負(fù) 荷 計算時 ,

先 將 電 動 機銘 牌功 率所規(guī) 定的 額 定 負(fù) 荷持續(xù) 率FC e統(tǒng)一換算到 持 續(xù)率為2 5 %時 的 電 動 機設(shè)備功率 , 即Ps= Pe J^ = 2 Pe y/FQ (1 )式 中 , 戶 , 為 設(shè) 備 功傘 , k W ; /^ 為 電 動 機 額 定 功率 , kW ; F Ce S 電動 機銘 牌 所規(guī)定的 額定 負(fù) 荷持續(xù)率 * F C2 #負(fù) 荷持續(xù)率 的2 5 % , 即 0 . 2 5 。1 3 2 / 5 0 t 行車和2 9 G / 8 G t 行車換算后的 設(shè)備 功 率如_3 所錄 。

2 . 3 計 算 負(fù) 荷

需要 系 數(shù) 法 公 式 簡 單 , 計算方 便 , 適 用 子 各間 容量相 差懸殊的 負(fù) 荷 。二項式 法 將 負(fù) 荷 分 成 基 本部 分 和 附 加 部 分 ,附 加 部 分 受一■定 數(shù)量 的 大 容養(yǎng)設(shè) 備 的 影 響 , 適 用f機 修類 、 行車類而瓦工 作制 度不 同 時的 負(fù) 荷 。

本 文 采 用 二 項 式 法 的 負(fù) 荷 計算 ;

計 算 公 式如卞 。

有功 功率PjS=(CP? )max + ^bFe ( 2 )無功 功 率gjs= Pjstan 8 (3 )視在功率+ Qfs ( 4 )計算電 流Pujl(5 )尖峰電 流7jf— ijs + ^^ e ni a x ( 6 )式 中 , c 為 二項式系 數(shù) ( 查鋼鐵企業(yè) 電 力 設(shè)計手冊P 1 0 1 , 表 2 4 ) ; 為 用 電 設(shè) 備 組 中 功 率 * 大 的n 臺 設(shè) 備 的 設(shè)備功 率 之 和 ( 査鋼 鐵企業(yè) 電 力 設(shè)計手冊 P 1 0 1 , 表2 4 ) ; 6 為二項式 系 數(shù) ( 查鋼鐵企 業(yè)電 力 設(shè)計手冊P 1 0 1 , 表2 4 ) ; 及 為 用 電 設(shè)備組的設(shè)備 功率 , k W ; t a n 0 為 功 率 園 數(shù)角 的正切 值 ;為 額定 線 電壓, k V ; iC為 *大一臺 電 動機 的起動 電流倍數(shù) ; 4? ?為 *;fc—^ 合 電 動機 的額定 電流, A 。

(1 ) 3 kV供 電計算負(fù) 荷鋼 水 接 收跨 3 k V 行車負(fù) 荷計算如表4 所示 。



(2 ) 3 8 〇 V供 電 計算 負(fù) 荷如行車采用 同樣設(shè)備功率 , 設(shè)備 電壓采用3 8 0 V供 電 , 鋼水接收跨3 8 0 V 行車負(fù)荷計算如表5 所示。

(3 ) 比 較 3 k V供 電和 3 8 0 V供 電 的 計算負(fù) 荷通過 表 4 和 表5 比較 , 同 樣 容量 的 行車 , 線 路負(fù) 荷 的 計算 電 流和 尖峰 電 流 差很大 , 選擇3 8 0 V行 車的 供 電 電 源 開 關(guān) 、 供 電 電 纜 和 行車滑 觸 線規(guī)格比 3 kV行車規(guī) 格大很 多 , 供 電 電 纜 的數(shù)量也要 增加 很 多 ,工 程投 資 和運行 成本 相應(yīng)增加 。

3 進(jìn) 線 開 關(guān) 、 滑觸 線和 進(jìn) 線 電纜

3 . 1 進(jìn) 線 開 關(guān)

根 據(jù) 3 kV 行車 負(fù) 荷計算 , 進(jìn)線并關(guān)/1 6> 行豐負(fù)荷計算電 流選擇進(jìn)線開 關(guān)時 , 中a真空斷路器 1 2 kV ,Jl e=1 2 5 0 A 。

3 . 2 滑 觸線

根 據(jù)3 kV行車 負(fù) 荷計算電 流 初 選 滑 觸 線規(guī)格 , 滑 觸 線額定 電 流 行車負(fù) 荷計算電流/)s 。由 于剛 體 滑 觸 線具有高 機 械 強 度 、 不 易 彎 曲變形 、 低 阻 抗 、 載 流量大 及 能 承 受 強 大 的 短 路 沖擊 電 流 的 特 點 ., 且 適 用 于髙 溫 、 翕 粉 塵 和 高 腐 蝕環(huán) 境 中 , 通 常 程項 目 中 選 用 銅 導(dǎo)體 鋼 基 復(fù) 合 剛體 滑 觸線 , 此 剛 體 滑 觸 線具有結(jié) 構(gòu) 緊湊 簡 單 、 散熱面 積大 及安 裝維護(hù) 方 便等特點 。

剛體 滑 觸 線 供 電 電 源 點 采用 滑 觸 線 中 間 i / 2 處供 電 , 初 選銅導(dǎo)體鋼基 復(fù) 合 剛體滑 觸線 R =3 k V ,,如= 9 0 0 八 , &= 6 0 7 八 , 且/& > ,JS 。

剛 體 滑觸線 電壓損失校驗具體如下 。按尖峰 電 流校驗滑觸線 電壓損失校驗為A L/h l% =7Jf ZL4 ^ x l 〇 〇 %UeF1 5 3 9 x 0 . 0 0 0 1 86 x 1 9 3 . 5 x 0 . 7 x 1 . 7 3 2 l n ? n /= X 1 0 0%3 00 0 x 0 . 7 6= 2 . 9 5 % ( 7 )按計算 電流校驗 滑觸 線 電 壓損失校驗為A C / h2% =J^ ZLA ^ > < ! 〇 〇 %UeF60 7 x 0 . Q 0 0 1 8 6 x 1 93 . 5x 0 . 7 x 1 . 7 3 2= x l O O %3 0 0 0 x 0 . 7 6= 1 . 1 6 % ( 8 )式 中 , Z為 滑 觸 線 的 阻抗 , Q /m ( 可查滑 觸 線廠家樣本 i 為 滑 觸 線 計算長 度 ,m ( 滑 觸 線 計算長度根據(jù)供 電形式不 同 而有所不 同 , 本文按中 間 Z/ 2 處供 電 J 為 滑 觸 線 計算長 度 系 數(shù) , 對單 合行車 系數(shù)為 1 , 兩 臺 行車系 數(shù) 為〇 . 8 , 不 小子三含行車系 數(shù)為 0 . 7 ;F為溫度校芷 系 數(shù) ( 査鋼鐵企業(yè) 電 力 設(shè)計手冊P 7 8 6 , 表3 0 4 6 ) ; 為滑 觸線額定 電壓* V ?;?觸 線 供 電 形 式一般 有 以 下 幾 種 : ① 單 端供 電 ; @ 中 間 i / 2 處 供 電 ;③ 兩 端i / 4二 點 供 電 ;④ 兩 端 以 6 處二點 供 電 ?, ⑤ 中 間 和 兩 端L / 1 0 處3點 供 電 。

3 . 3 進(jìn)線 電纜

根 據(jù)3 kV 行車計算負(fù) 荷 , 進(jìn)線 電 纜額定載流量行車 負(fù) 荷計算電 流選 擇進(jìn) 線 電 纜 Z R Y J V 3 . 6 / 6 k V 3 (l x4 〇 0 )inm2, 單芯4 0 0 mm 2 電 纜載流量在環(huán)境 溫度4 0'C 時為 7 4 5 A 。 自 配 電 變壓器 的 低 壓母線至起重機滑 觸 線 進(jìn)線 端 , 供 電 電 纜長度 為 〇 . 2 8 k m 。按尖峰 電 流校驗 電 壓損失如 下A U d l% = Iif L]S£ %= 1 5 3 9 x 0 . 2 8 x 0 . 0 0 5 3 2 3 %= 2 . 2 9 % ( 9 )按計算 電 流校驗 電 壓損 失 如 下A Ud 2% = I}S L}S e %= 6 0 7 x 0 . 2 8 x 0 . 0 0 5 3 2 3 %= 0 . 9 1 % (1 〇 )其 中 ,r;£ % =( R c o s 9 + X s i n 9 )%l 〇 U e1 7 3 2= ^_l i± (〇 . 〇 4 7 x 〇 . 8 + 0 . 0 9 1 x 0 . 6 )%1 0 x 3= 0 . 0 0 5 3 2 3 % (1 1 )式 中 , R 為 額 定 線 電 壓 , k V ; 穴 、 X為 三相 線 路單位 長 度 的 電 阻 和 感 抗 , Q / k m ( 可 查 電 纜 樣本 ) ;c o s 0 為 功 率 因 數(shù) ; s i n 0 為 功 率 因 數(shù) 角 的 正 弦 值 ;為 電 纜計算長 度 , km ; 為尖 峰 電 流 , A 。4 滑 觸線 和 進(jìn) 線 電纜總 的 電壓損 失根 據(jù) 以 上 滑 觸 線 和 進(jìn) 線 電 纜 電 壓 損 失 的 百 分值 , 線 路 上 總 的 電 壓 損 失 值 : 按 尖 峰 電 流 校 驗 的總 電 壓 損失 值 , A [ /]f% = A [/h l% + A [ /d l% = 2 . 9 5 % +

2 . 2 9 % =5 . 2 4 % , 不 超 過 額 定 電 壓 的 1 2 % ; 按 計算 電 流 校 驗 的 總 電 壓 損 失 值 , A [///〇= A [/ h 2% +A [/d 2% =1 . 1 6 % + 0 . 9 1 % = 2 . 0 7 % , 不 超過 額 定 電 壓的 5 % 。 通過 尖 峰 電 流 校 驗 和 計算 電 流 校 驗 線 路 電

壓 損失 值 , 完全滿 足 要 求 。

如 初 選 的 滑 觸 線 和 進(jìn) 線 電 纜 總 的 電 壓 損 失 經(jīng)校 驗 不 能 滿 足 電 壓 損 失 要 求 , 可 采 取 以 下 措 施 :

① 電 源 線 盡 量 接 至 滑 觸 線 的 中 部 ; ② 適 當(dāng) 增 大 滑觸 線 截 面 積 或 選 用 的 剛 體 滑 觸 線 增 設(shè) 輔 助 導(dǎo) 線 ;③ 增加 滑 觸 線 供 電 點 ; ④ 增 大 電 源 線 截 面 積 或 并若 干 根 電 源 線 ; ⑤ 重 新 選 擇 滑 觸 線 和 進(jìn) 線 電 纜 后需按 照 先前 的 電 壓損 失校驗方 法 重 新進(jìn) 行校驗 。

5 設(shè) 置 滑 觸線檢修段

鋼 水 接 收跨 行 車 數(shù) 量 大 于2 臺 , 在 行 車 需 要 檢修 和 維 護(hù) 時 , 為 不 影 響 其 他 行 車 的 正 常 生 產(chǎn) , 在滑 觸 線 兩 端 設(shè) 置 滑 觸 線 檢 修 段 , 檢修 段 滑 觸 線 的寬 度 滿 足 2 臺 行 車 檢修 時 的 檢修 寬 度 。 滑 觸 線 檢修段 設(shè) 置 檢修 電 源 開 關(guān) , 平時 檢修 電 源 開 關(guān) 閉 合 將檢

修段 滑觸線 與 中 間 段 滑觸 線連上 。一且 行車需要檢修或維護(hù) 時 , 將行 車運 行至 滑觸 線 檢修段 區(qū) 域 , 斷開 檢修 電 源 開 關(guān) , 行車 可進(jìn) 行檢修和 維護(hù) 。

6 剛 體滑 觸線 安裝

根 據(jù) 工 藝 要 求 確 定 鋼 水 接 收 跨 剛 體 滑 觸 線 安裝 位 置 , 安 裝 于 行 車 駕 駛 室 同 側(cè) , 在 行 車 人 員 上下 可 能 觸 及 的 滑 觸 線 段 , 采 取 安 全 防 護(hù) 措 施加 以防 護(hù) 。

7 結(jié) 束語

寶 鋼 新 疆 八 一煉 鋼 廠 行 車 滑 觸 線 采 用 3 k V 供電 , 行 車運 行穩(wěn) 定 、 可 靠 , 線 路 電 流 比 3 8 0 V供 電線 路 電 流 小 很 多 , 有 效 降 低 了 供 電 電 纜 和 滑 觸 線的 截 面 積 , 減 少 了 供 電 電 路 的 數(shù) 量 , 方 便 了 電 纜施 工 敷 設(shè) , 同 時 降 低 了 供 電 電 纜 和 行 車 滑 觸 線 的工 程 投 資 。 由 于 線 路 損 耗 小 , 故 節(jié) 約 了 工 程 運 行成 本 。












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