煤矿供电设计规范.docx
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煤矿供电设计规范
一、负荷计算与变压器选择
工作面电力负荷计算就是选择变压器与移动变电站台数、容量得依据，也就是配电网络计算得依据之一.
1、负荷统计
按表１－1内容,把工作面得每一种负荷进行统计。
表1—1工作面负荷统计表格式
设备名称
电动机台数
电动机型号
额定功率
额定电压
额定电流
额定功率因数
起动功率因数
额定效率
启动电流倍数
功 率
加权平均功率因数
平均功率因数计算公式：
加权平均效率计算公式:
注：
负荷统计表得设计参考北京博超公司得负荷统计表得设计
2、负荷计算
1）变压器需用容量计算值为：
2）单体支架各用电设备无一定顺序起动得一般机组工作面,按下式计算需用系数：
3）自移式支架，各用电设备按一定顺序起动得机械化采煤工作面，按下式计算需用系数:
——最大一台电动机功率，。
井下其它用电设备需用系数及平均功率因数表
井下负荷名称
需用系数
平均功率因数
综采工作面：
综合机械化工作面（自移支架）
一般机械化工作面（单体支架）
一般机械化工作面（倾斜机采面）
缓倾斜煤层（炮采工作面）
急倾斜工作面（炮采工作面）
掘进工作面:
采用掘进机得
非掘进机得
电机车：
架线式电机车
蓄电池电机车
其它运输设备（如输送机、绞车等）
井底车场：
无主排水设备
有主排水设备
二、高压电缆选择计算与校验
１、按长时负荷电流选择电缆截面
长时负荷电流计算方法：
——高压电缆所带得设备额定功率之与;（见变压器负荷统计中得结果）
—-需用系数；计算与选取方法同前。
（见变压器负荷统计中得结果）
--高压电缆额定电压（V）、;
--加权平均功率因数； （见变压器负荷统计中得结果）
-—加权平均效率.0、8-０、９
2、电缆截面得选择
选择要求就是：
―>长时最大允许负荷电流应满足:
，初步筛选出符合条件得电缆
—-电缆得工作电流计算值，；
—-环境温度为时电缆长时允许负荷电流，;
——环境温度校正系数。
不同环境温度下得电缆载流量修正系数
电缆芯线最高允许工作温度
5
10
15
20
２5
3０
35
40
45
65
1、22
1、17
1、12
１、06
1、0
0、9３5
0、865
0、79１
0、707
3、按经济电流密度选择高压电缆截面
—-经济电流密度;
——同时工作电缆得根数。
经济电流密度选择表
年最大利用负荷小时数
经济电流密度
１000~3000
300０～5000
5０0０以上
2、50
2、25
2、0０
备注：
年最大负荷利用小时数一班作为10０0~30０0h，两班作业为30００~50０0h，三班作业为5０00ｈ以上。
经济截面就是指按降低电能损耗、降低线路投资、节约有色金属等因素,综合确定得符合总经济利益得导体截面.与经济截面相应得电流密度，叫做经济电流密度.
4、按热稳定校验电缆截面
——电缆短路时热稳定要求得最小截面，;
—-三相最大稳态短路电流,；
计算方法:
——变电所母线得短路容量,;一般指地面变电所,与井下中央变电所，母线得短路容量,计算地面高低压短路电流时，以地面变电所,母线为基准。
计算井下高低压短路电流时,以井下变电所，母线为基准。
——平均电压 ，；
——短路电流作用得假想时间；
—-电缆芯线热稳定系数。
铜芯高压电缆热稳定系数表
额定电压（kV）
电缆中间有接头
电缆中间无接头
3~１0ｋV
9３、4
１59
对向单台或两台高压电动机供电得电缆，一般取电动机得额定电流之与；对向一个采区供电得电缆,应取采区最大电流;而对并列运行得电缆线路，则应按一路故障情况加以考虑。
５、按允许电压损失校验高压电缆截面
高压电缆电压损失计算方法:
——高压电缆所带得负荷计算功率；
；
——高压电缆带得所有设备额定功率之与,;
——需用系数,计算与选取方法同前；
-—电网平均功率因数对应得正切值;
——高压额定电压，；
—-所选高压电缆得每公里电阻与电抗;
——高压电缆长度。
注:
电压损失正常情况下不得超过7％,故障状态下不超过10％.
］三、低压电缆选择计算与校验
1、按长时负荷电流初选电缆截面
长时负荷电流得计算方法：
1）向单台或两台电动机供电得电缆,可以取单台或两台电动机得额定电流之与。
，-—分别为通过电缆得电动机工作电流与额定电流;
-—电动机得额定功率，;
——电动机得额定电压，;
—-电动机得额定效率;
-—电动机得额定效率因数。
2）向三台及以上电动机供电得电缆长时负荷电流计算方法:
——需用系数,需用系数计算与选取方法同上；
——平均效率,取;
——平均功率因数,可以取。
3）中途分支干线电缆得工作电流
中途分支干线电缆得工作电流可以分别各段电缆进行计算,各段电缆得工作电流可以参照单台、两台或三台以上电动机工作电流公式进行计算。
2、电缆截面得选择
选择要求就是:
--电缆得工作电流计算值,；
—-环境温度为时电缆长时允许负荷电流,;
——环境温度校正系数.
不同环境温度下得电缆载流量修正系数
电缆芯线最高允许工作温度
5
10
15
2０
２５
３０
3５
40
45
６5
1、22
1、１7
１、１2
1、06
1、0
0、9３5
０、865
0、7９1
0、70７
3、按允许电压损失校验电缆截面
变压器二次侧电压损失包括三部分：
（变压器电压损失，干线电缆电压损失，支线电缆电压损失）
电压总损失＝变压器电压损失＋干线电缆电压损失＋支线电缆电压损失
各种电压等级下允许得电压损失
电压等级？
（2次侧）
一般情况
个别情况
660Ｖ
6３V
９6V
1１40Ｖ
１1７Ｖ
1７4V
３３0０V
3３0V
495Ｖ
注:
各部分电压损失计算方法如下。
变电器电压损失计算
正常负荷时变压器内部电压损失百分数
——变电器电阻压降;
—-变电器电抗压降；
—-选择变压器时计算得需用容量,;
——选择变压器时得加权平均功率；
——选择得变压器额定容量。
变压器电压损失绝对值:
注：
正常运行时电动机得电压降应不低于额定电压得.
准确计算低压电缆干线与支线电压损失：
—-电缆所带得负荷计算功率；
-—电缆带得所有设备额定功率之与,；
——需用系数,计算与选取方法同前;
——平均功率因数对应得正切值;
——低压电缆线路得额定电压;
—-电缆每公里电阻与电抗;
——电缆长度.
四、解析法计算短路电流
1、高压短路电流计算
1）短路电流计算时,用平均电压，不就是用额定电压。
标准电压等级得平均电压值
标准电压／ｋV
0、１２7
0、22
0、38
０、６6
1、14０
3、3
6
1０
35
１10
平均电压/kＶ
0、133
0、2３
0、40
0、69
1、２0
3、4
6、3
1０、5
3７
115
２）短路点得选定:
一般选定变压器、移动变电站高压进线端作为短路点，或选每段高压电缆得末端作为短路点计算高压短路电流.
3）系统电抗计算方法：
根据母线短路容量与变压器一次侧（平均）电压计算系统电抗
——电源系统电抗，；
——平均电压,；
-—变电所母线得短路容量，;一般指地面变电所，与井下中央变电所,母线得短路容量，计算地面高低压短路电流时，以地面变电所，母线为基准.计算井下高低压短路电流时,以井下中央变电所，母线为基准.
４）电抗器电抗计算方法:
——电抗器得电抗百分值;
——电抗器得额定电压,；
—-电抗器得额定电流,。
5）,电缆线路阻抗：
（1），电缆线路电抗计算方法：
——第i段高压电缆每公里电抗，／KM;
—-基准母线到变压器或移动变电站第i段高压电缆得长度，m。
（2），电缆线路电阻计算方法:
——第i段高压电缆每公里电阻,/KM;
——基准母线到变压器或移动变电站第i段高压电缆得长度，m。
6）短路回路中得总阻抗：
7）三相短路电流为：
８）两相短路电流为:
9）短路容量为：
（注：
在供电设计软件数据库中，变压器得二次侧电压值与值相等。
）
2、低压短路电流计算
1）系统电抗计算方法：
——电源系统电抗，；
——平均电压， .
2）,电缆线路电阻计算方法：
-—第i段高压电缆每公里电阻，;
——基准母线到变压器或移动变电站第i段高压电缆得长度，.
3）,电缆线路电抗计算方法:
——第i段高压电缆每公里电抗,/KM;
——基准母线到变压器或移动变电站第i段高压电缆得长度，.
4）变压器内部阻抗计算：
（添加变压器时数据库中已经计算出结果）
每相电阻（）：
每相电抗（）:
5）低压电缆线路电阻计算方法：
-—第i段低压电缆每公里电阻,;
—-变压器二次侧第ｉ段低压电缆得长度，。
6）低压电缆线路电抗计算方法:
-—第i段低压电缆每公里电抗,；
——变压器二次侧第ｉ段低压电缆得长度，。
注：
计算低压网络短路电流时，一般计入电弧电阻
低压侧得总电阻与电压侧得总电抗:
计算低压短路电流时，短路点一般选在变压器得二次母线上与低压配电线路得首、末端。
１）三相短路电流得计算
-—三相短路电流，;
--变压器二次平均电压，;
２）两相短路电流计算
—-变压比,；
五、供电保护装置整定计算
高压配电箱
1、保护一台变压器
（1）短路（速断）保护动作电流计算方法
（５-1）
--变压比；
——需用系数，计算与选取方法同上;
-—最大一台电机得启动电流;
-—电流互感器变流比；
——其余电机得额定电流之与,。
灵敏系数
——接线系数 Ｙ,y接线得变压器 =１;
Y，ｄ接线得变压器=；
——变压器二次出口处最小二相短路电流。
（2）过载保护整定电流U1e
2）保护多台变压器得高压配电箱
（1）短路保护继电器动作电流
——变压比；
—-需用系数,计算方法同上；
——最大一台电机得启动电流；
—-电流互感器变流比；开关得额定电流Ｉe/５
—-其余电机得额定电流之与,。
灵敏系数
——接线系数Y，y接线得变压器 =1；
Ｙ,d接线得变压器=；
——变压器二次出口处最小二相短路电流。
注：
灵敏系数校验为保护范围末端最小两相短路电流
（2）过载保护整定电流
——变压器额定容量，;
-—变压器一次侧额定电压，。
六、移动变电站高压开关箱中过流保护装置整定计算
１、短路保护整定
灵敏系数
——接线系数 Y，y接线得变压器 =1;
Y,ｄ 接线得变压器＝
—-最远一台磁力启动器动力电缆入口处最小二相短路电流。
2、过载保护整定
七、移动变电站低压开关箱中过流保护装置整定计算
1、短路保护整定
灵敏系数
——被保护网络末端最小二相短路电流，.
２、过载保护整定
——所有电动机额定电流之与.
八
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