供供电设备选型计算

需用系数及平均功率因数表（表1）
经济电流密度选择表（表2）
采掘工作面不同电压等级允许电压损失
1、负荷统计与变压器选择
1.1负荷统计表
变压器负荷统计表
1.2变压器选择
根据供电系统的拟定原则，变压器的选择理由如下：1.2.1变压器T N选型计算
K X=0.4+0.6×P max P
e
S=K X
P e cosφpj
平均功率因数cosφpj查表1为0.65，当有功率因数补偿时，按计算的功率因数取值：选用型号为KBSGZY-500（630/800）/10/1.2的移动变电站符合要求。

式中：
K x——需用系数；
cosφpj——平均功率因数；
P max——最大一台（套）电动机功率，kW；S——变压器需用容量，KVA；
P e——变压器的负荷额定功率之和，kW。

2、高压电缆选择和校验
2.1 C1高压电缆截面选择和校验计算2.1.1按长时负荷电流初选电缆截面
I n=K× P×103 3×cosφpj×ηpj
K X=0.4+0.6×
P max
e
××××型号高压电缆长时载流量为××A，满足C1电缆长时负荷电流初选要求。

式中：
cosφpj——加权平均功率因数；
P e——高压电缆所带的设备额定功率之和，kW；
K X——需用系数，计算和选取方法见表1；
U e——高压电缆高压电缆额定电压，6kV、10kV；
ηpj——加权平均功率因数。

2.1.2按经济电流密度选择高压电缆截面
A j=
I n n×I j
所选电缆截面合适（偏小当热稳定校验和电压损失校验能通过时，基本满足使用要求）。

式中：
I j——经济电流密度，A/mm2（见表2）；n——同时工作电缆根数。

2.1.3按允许电压损失校验高压电缆截面
∆U g%=P×L g
e
2
（R+X×tanφ）P=K X× P e
tanφ=1−cosφ2 cosφ
一般情况下电压损失百分数正常情况下不得超过7%，故障状态下不得超过10%。

综合以上计算，选择型号为××××、截面为××mm2的高压电缆。

式中：
P e,P——高压电缆带的所有设备额定功率之和、负荷计算功率，kW；K X——需用系数，计算和选取方法见第一章；
tanφ——电网平均功率因数角对应的正切值；
U e——高压电缆额定电压，6kV、10kV；
R、X——高压电缆每千米电阻和电抗，Ω/km；
L g——高压电缆长度，km。

3、低压电缆选择和校验
3.1按长时负荷电流初选电缆截面
3.1.1C1干线电缆初选电缆截面
3.1.1.1 向单台或两台电动机供电的电缆
I n=I e=e3
3U×η×cosφ
（向单台或两台电动机供电的电缆）
型号××××的电缆长时载流量为××A，满足要求。

式中：
I n，I e——分别为通过电缆的工作电流与电动机的额定电流，A；cosφe——电动机的额定功率因数；
P e——电动机的额定功率，Kw；
U e——电动机的额定电压，V；
ηe——电动机的额定效率。

3.1.1.2 向三台及以上电动机供电的电缆
I n=
K× P×103 3U e×ηpj×cosφpj
型号××××的电缆长时载流量为××A，满足要求。

式中：
K X——需用系数，需用系数计算和选取方法同第一章；
ηpj——平均效率，取ηpj=0.8～0.9（注：《煤矿电工手册》没有考虑平均效率）；
cosφpj——加权平均功率因数，可以取0.7（注：井下采取如有电容补偿，应按补偿后的功率因数计算）。

3.2按允许电压损失选择电压
3.2.1变压器电压损失计算
∆U b=S
S e
U r×cosφpj+U x×sinφpj×U2e U r=
ΔP
10S e
%U x=U z2−U r2
式中：
cosφpj——选择变压器时的加权平均功率因数；
sinφpj——加权平均功率因数角对应的正弦值，sinφpj=1−cosφpj2；U r——变压器在额定负荷下内部电阻上压降的百分数，U r=ΔP
10S e
%，ΔP 为变压器短损耗；
U x——变压器在额定负荷下内部电阻上压降的百分数；
S——选择变压器时计算的需用容量，kV⋅A；
S e——选择变压器额定容量，kV⋅A；
3.2.2干线电缆电压损失计算
∆U g=P×L g
U e
R0+X0×tanφ（一台或朗泰设备）
∆U g=K x× P e×L g
U e
R0+X0×tanφ（多台设备）
P=K x× P e
式中：
R0、X0——干线电缆每千米电阻和电抗，Ω/km；
P e——电缆带的所有设备额定功率之和，Kw；
K x——需用系数，计算和选取方法同第一章；
P——电缆所带负荷计算功率，kW；
tanφ——干线电缆平均功率因数角对应的正切值；
U e——干线线路的额定电压，kV；
L g——低压干线电缆长度，km。

3.2.3支线电缆电压损失计算
∆U z=P e×L z
U e
R0+X0×tanφ
式中：
R0、X0——支线电缆芯线每千米电阻和电抗，Ω/km；
P e——电动机额定功率，Kw；
tanφ——电动机额定功率因数角对应的正切值；
U e——干线线路的额定电压，kV；
L z——低压干线电缆长度，km。

3.2.4各负荷的总线路电压损失计算
C××支线电缆末端负荷××××设备正常运行时的电压总损失为ΔU=∆U b+∆U g+∆U z=××+××+××<∆U y
4、短路电流计算。