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

p e(kw)

加权平均功率因数

COS pj

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S D计算值为：

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：

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：

P max 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

井下负荷名称需用系数K x平均功率因数cos

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

、咼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：

丨g

p e k x io 3

3U

e COS pj pj

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）

k x ――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）

U e ――高压电缆额定电压（V ） 10000V 、6000V ； cos pj ――加权平均功率因数；

（见变压器负荷统计中的结果）

pj ——加权平均效率。

、电缆截面的选择

选择要求是：

— >长时最大允许负荷电流应满足：

I y

I g ――电缆的工作电流计算值， A ；

I y ――环境温度为25° C 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

I g

■—,初步筛选 出符合条件的电缆

K

3、按经济电流密度选择高压电缆截面

I j ――经济电流密度；

n 同时工作电缆的根数。

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

2

A min――电缆短路时热稳定要求的最小截面，mm ；

(3)

I d 三相最大稳态短路电流， A ；

计算方法：

S s ――变电所母线的短路容量，MVA ；—般指地面变电所6KV，10KV和井下中央变电所6KV，10KV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6KV，10KV母线为基准。计算井下高低压短路电流时，以井下变电所

6KV，10KV母线为基准。

U p――平均电压，KV ；

t f ――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：

P ――高压电缆所带的负荷计算功率kw；

P K x 巳；

P e ――高压电缆带的所有设备额定功率之和，kW；

K x需用系数，计算和选取方法同前；

tan ――电网平均功率因数对应的正切值；tan ——12—1

Y cos

U

6kV，10kV ；

e高压额定电压

R，X ―― 所选高压电缆的每公里电阻和电抗/kM ；

L g ――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。

I g，I e――分别为通过电缆的电动机工作电流与额定电流；

P e——电动机的额定功率，KW ；

U e 电动机的额定电压，；

e——电动机的额定效率；

cos e――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:

K

x

需用系数，需用系数计算和选取方法同上;

pj —平均效率，取pj

0.8 ~ 0.9 ；

COS pj ――平均功率因数，可以取 0.7。

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：

I g ――电缆的工作电流计算值， A ；

I y ――环境温度为25° C 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

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