(试行)高压供电设计步骤及公式、系数等参数说明

高压供电设计步骤及公式、参数说明（试行）

地面供电系统高压供电设计程序、步骤

一、供电设计报告说明

1-1矿井概述

1-2矿井供电系统概述

1-2-1矿井地面供电系统

1-2-2矿井井下供电系统

1-3电气安全技术措施

二、矿井负荷统计（每条线路）

2-1地面电源线路负荷参数统计

2-2供电线路负荷参数统计（供单台变压器可按其容量计算）

三、短路电流、电压损失计算

3-1短路电流计算

（绘制图、表，供井下变电所设计、计算时采用）3-2电压损失计算

（矿井高压供电线路最远的两个点）

四、矿井电源线路及高压电气设备选择、校验

4-1矿井电源线路选择、校验

4-2高压电气设备选择、校验

五、整定保护

（整定值列表汇总并与上级整定核对、防止下级整定大于上级整定。）5-1

注：高压供电设计要求有目录，页码

井下变电所高压供电设计程序、步骤

（建议由末级变电所向上逐级设计、计算）一、供电设计报告说明

1-1变电所概述

1-2变电所供电系统概述及高压供电系统确定

1-3电气安全技术措施

二、负荷统计

（列表说明）

三、高压电气设备的选择、校验

四、高压电缆的选择、校验

五、继电保护整定计算（计算结果、整定情况列表标明）

采用的公式、系数等参数说明

变压器的容量选择及校验

一、采区负荷统计及变电站台确定

负荷统计表

名称

设备型号

台数 电 动 机

备 注

额定功率kW

额定电压kV

额定 电流 A

注：启动电流、功率因数、额定效率、负荷系数等按实际情况进行选取

二、 变压器容量、型号的确定

移动变电站负荷统计：

S b ＝dj

K P x

e φcos ∙∑（KVA ） （煤矿电工手册—矿井供电（下）式10-3-1 ）

∑⨯

+=e

X P P K max 6.04.0

（煤矿电工手册—矿井供电（下）式10-3-3 ）

式在：S ——所计算的电力负荷总的视在功率，KVA ；

∑P ——参加计算的所有用电设备（不包括备用）额定功率之和，KW ；

Φcos ——参加计算的电力的平均功率因数；参照表10-3-1综采工作面取0.7;

X K ——需用系数；其中：

P max ——最大电动机的功率，KW ；

三、选用变压器的主要技术数据表

型号 额定容量kVA 额定电流（A ）

额定电压kV 损耗K Ｗ 阻抗电压％

备注

高压 低压 空载 负载

四、变电站电压损失：（低压供电设计中已经计算，可省略）

)cos cos (%φφβx r b U U U +=（煤矿电工手册—矿井供电（下）式10-5-7 ）

100

%

2b e

b U U U =∆ （煤矿电工手册—矿井供电（下）式10-5-8 ） 式中：β——变压器的负荷系数，e

e

I I 2=

β Ie ——正常运行时，变压器低压侧的负荷电流，A ； I2e ——变压器低压侧的额定电流，A ；

Ur ——变压器在额定负荷时变压器中的电阻压降百分，%10NT

NT

r S P U ⨯∆=

NT P ∆——变压器短路损耗，W ；S NT ——额定容量，KV A

U X ——在额定负荷时变压器中的电抗压降百分数，

Us ——变压器阻抗电压百分数

Φcos Φsin ——变压器负荷中的功率因数及相对应的正弦值；

U2e ——变压器二次侧额定电压，V ；

电缆截面的选择

一、高压电缆的选择与检验

1、按允许持续电流校核。向采区供电的电缆以采区最大持续负荷电流校核；向单台设备供电的电缆可按设备的额定电流校核。 1、允许负荷电流

（煤矿电工手册-矿井供电（下）式10-3-6）

式中：I p ——空气温度为25℃时，电缆允许载流量，A ；

K ——环境温度不同时截流量的修正系数； I ca ——通过电缆的最大持续工作电流，A ； 2、经济电流

（煤矿电工手册-矿井供电（下）式10-3-7）

2

2)()(r S X U U U -=Φ

⨯⨯=

≥∑COS U P K I kI N e x ca P 3103J

n I A ca ⋅=

式中：A ——电缆截面，mm 2;

I ca ——正常负荷时，井下总的持续工作电流，A ； N ——不考虑下井电缆损坏时，同时工作电缆的根数； J ——经济电流密度（A/mm2）,m

3、电缆首端（即馈出变电所母线）在系统最大运行方式时发生三相短路时，应满足热稳定要求。

（煤矿电工手册-矿井供电（下）式10-3-8）

式中：A min ——电缆短路时热稳定要求的最小截面，mm 2； Ik(3)——三相最大稳态短路电流，A ； Tf ——短路电流作用的假想时间，S ；

C ——热稳定系数，见表10-3-3，对于铜芯有中间接头的3-10KV 电缆线路取93.4。 4、 正常负荷及有一根电缆发生事故时，分别校验电压损失

（地面配电所供电设计中已经计算，可省略）

(煤矿电工手册—矿井供电（上）式10-3-9)

式中：ΔU%——电压损失百分数；高压系统中的电压损失按《全国供用电规则》的规定，

在政党情况下不得超过7%，故障状态下不得超过10%。

Ica ——电缆中的负荷电流，A ； L ——电缆线路长度，Km;

Cos φ sin φ——功率因数及与功率因数相对应的正弦值； R 0 X 0——电缆线路单位长度的电阻及电抗，Ω/km ； U N ——额定电压，KV ；

C

t I A i k )

3(min =N

ca U X R L I U ⨯+⨯=

∆10)

sin cos (3%00φφ