煤矿供电设计高低压

一、负荷计算与变压器选择

工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。 1、负荷统计

按表1-1内容，把工作面的每一种负荷进行统计。

表1-1 工作面负荷统计表格式

平均功率因数计算公式：

en

e e en

en e e e e pj P P P P P P ++++++=...cos ...cos cos cos 212211ϕϕϕϕ

加权平均效率计算公式：

en

e e en

en e e e e pj P P P P P P ++++++=......212211ηηηη

注：负荷统计表的设计参考北京博超公司的负荷统计表的设计 2、负荷计算

1）变压器需用容量b S 计算值为：

pj e

x

b P

K S ϕcos ∑= ()KVA

2）单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数：

∑+=e

x P P K max 714

.0286.0

3）自移式支架，各用电设备按一定顺序起动的机械化采煤工作面，按下式计算需用系数：

∑+=e

x P P K max

6

.04.0

max P ——最大一台电动机功率，kw 。

井下其它用电设备需用系数及平均功率因数表

二、高压电缆选择计算和校验

1、按长时负荷电流选择电缆截面 长时负荷电流计算方法：pj

pj e x

e g U k P I ηϕcos 3103

⨯⋅=

∑

∑e

P ——高压电缆所带的设备额定功率之和kw ；（见变压器负荷统计中的结果）

x k ——需用系数；计算和选取方法同前。（见变压器负荷统计中的结

果）

e U ——高压电缆额定电压(V) V 10000、V 6000；

pj ϕcos ——加权平均功率因数； （见变压器负荷统计中的结果）

pj η——加权平均效率。0.8-0.9

2、电缆截面的选择 选择要求是：

g y I KI ≥

―> 长时最大允许负荷电流应满足： K

I I g y ≥，初步筛选出符合条件

的电缆

g I ——电缆的工作电流计算值，A ；

y I ——环境温度为C o 25时电缆长时允许负荷电流，A ；

K ——环境温度校正系数。

不同环境温度下的电缆载流量修正系数K

3、按经济电流密度选择高压电缆截面

j g

j I n I A ⋅=

j I ——经济电流密度； n ——同时工作电缆的根数。

经济电流密度选择表

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，综合确定的符合总经济利益的导体截面。与经济截面相应的电流密度，叫做经济电流密度。 4、按热稳定校验电缆截面

C

t I

A f d

)3(min =

min A ——电缆短路时热稳定要求的最小截面，2mm ；

)3(d I ——三相最大稳态短路电流，A ；

计算方法：

P

s

d U S I ⋅=

3)

3( s S ——变电所母线的短路容量，MVA ；一般指地面变电所KV 6，

KV 10和井下中央变电所KV 6，KV 10母线的短路容量，计算地面

高低压短路电流时，以地面变电所KV 6，KV 10母线为基准。计算井下高低压短路电流时，以井下变电所KV 6，KV 10母线为基准。

p U ——平均电压 , KV ； f t ——短路电流作用的假想时间；

C ——电缆芯线热稳定系数。

铜芯高压电缆热稳定系数表

对向单台或两台高压电动机供电的电缆，一般取电动机的额定电流之和；对向一个采区供电的电缆，应取采区最大电流；而对并列运行的电缆线路，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：

()ϕtan 10%2

X R U

pL U e

g g +=

∆

P ——高压电缆所带的负荷计算功率kw ；

∑=e x P K P ;

∑e

P ——高压电缆带的所有设备额定功率之和，kw ；

x K ——需用系数，计算和选取方法同前；

ϕtan ——电网平均功率因数对应的正切值；1cos 1

tan 2-=

ϕ

ϕ e U ——高压额定电压kV 6，kV 10；

R ，X ——所选高压电缆的每公里电阻和电抗()kM /Ω；

g L ——高压电缆长度km 。

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、低压电缆选择计算和校验

1、按长时负荷电流初选电缆截面 长时负荷电流的计算方法：

1）向单台或两台电动机供电的电缆，可以取单台或两台电动机的额定电流之和。

∑

⋅==e

e e e e g U P I I ϕηcos 3103

)(A

g I ，e I ——分别为通过电缆的电动机工作电流与额定电流；

e P ——电动机的额定功率，KW ； e U ——电动机的额定电压，V ；

e η——电动机的额定效率；

e ϕcos ——电动机的额定效率因数。

2）向三台及以上电动机供电的电缆长时负荷电流计算方法：

pj

pj e e x g U P K I ϕηcos 3103∑⋅=

)(A

x K ——需用系数，需用系数计算和选取方法同上；

pj η——平均效率，取9.0~8.0=pj η；

pj ϕcos ——平均功率因数，可以取7.0。

3）中途分支干线电缆的工作电流

中途分支干线电缆的工作电流可以分别各段电缆进行计算，各段电缆的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、电缆截面的选择选择要求是：

g y I KI ≥

g I ——电缆的工作电流计算值，A ；

y I ——环境温度为C o 25时电缆长时允许负荷电流，A ；

K ——环境温度校正系数。