#矿井供电计算方法 2

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

设备名称

电动机台数

电动机型号

额定功率

)(kw

额定电压

)(V

额定电流

)(A

额定功率因数

e ϕcos 起动功率因数

q ϕcos

额定效率

e η

启动电流倍数

功 率

)(kW P e ∑

加权平均功率因数

pj ϕcos

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

2、负荷计算

1）需用变压器容量

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 。

①适用一般机组工作面 K x = 0.286 + 0.714×P max

∑P e [煤矿供电手册(矿井供电下10-3-2)]

②适用机械化采煤工作面 K x = 0.4 + 0.6×P max

∑P e [煤矿供电手册(矿井供电下10-3-3)]

③cos φpj = ∑(P i ×cos φei )

∑P i [煤矿综采连实用电工技术(3-3-3)]

④K b = K x ×∑P e cos φpj

[煤矿供电手册(矿井供电下10-3-1)] 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x K

平均功率因数ϕcos

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：

采用掘进机的

非掘进机的

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

∑+e

P P /6.04.0max

∑+e P P /714.0286.0max 75.0~6.0 5.0~4.0 6.0~5.0

5.0 4.0~3.0 65.0~5.0

8.0 5.0

7.0~6.0

85.0~75.0

7.0

7.0~6.0 7.0~6.0

6.0

7.0 7.0~6.0

6.0 9.0 9.0

7.0 7.0

8.0

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

①I g =

∑Pe ×Kx ×103

3×Ue ×cos φpj ×ηpj [煤矿综采连使用电工技术(3-5)]

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

电缆芯线最高允许工作温度C o

/

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

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

年最大利用负荷小时数h /

经济电流密度()

2

/

-⋅mm A

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

额定电压(kV)

电缆中间有接头

电缆中间无接头