供电计算PPT
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1、查阅资料，合理确定需用系数； 例如：井下主排水泵Kd(0.75～0.9) 2、将所有用电设备转换为统一长时工作制下； ①长时工作制； ②短时工作制； ③短时周期工作制；
第一部分 负荷计算
三、计算实例
实例1：大柳塔煤矿52306-5工作面设备：采煤机2925kW、
刮板运输机3×1600kW、转载机700kW、破碎机700kW、 乳化液泵500×3、喷雾泵315kW×2、其它排水、拉紧及 照明等小设备共计190.1kW；计算整个工作面的计算负荷。
第三部分 导线电缆选择
一、导线电缆选择原则
1、按经济电流密度选择 Sec=Ica/Jec 2、按长时允许电流选择 KIY>Ica 3、按电压损失选择 ⊿ U%<(5～7)% 4、按机械强度选择 架空线：S>Smin(规定)， 电缆：根据敷设陡度高度选用22、32、42 5、按热稳定性校验(电缆) S>
第三部分 导线电缆选择
5、按热稳定性校验 根据5-2煤1#变电所提供短路容量为158MVA，其短路电 流为Ik=158÷1.732÷10.5=8.687kA。选电缆的导线截面必须 满足：S>Smin
所选导线截面：S=120>Smin=46.5，满足要求。 这里假想时间：t j=0.25秒。 从以上计算可以得到：MYPTJ-8.7/10kV电缆截面120mm2及 以上均能满足供电要求，大截面存在问题不经济。
第三部分 导线电缆选择
4、按电压损失校验 5-2煤1#变电所至工作面的电压损失：
+
=（3209.2×2 ×0.15+ 4676.3×2 ×0.08）÷10 =171.1V 5、按机械强度校验（在此一般不需要） 根据采区设备功率大、经常移动、弯曲或扭曲、机械外 力的破坏等特点，移动变电站高压电缆选用MYPTJ-8.7/10kV 矿用移动金属屏蔽型高压橡套软电缆满足规程要求 。
第一部分 负荷计算
三、计算实例
3、确定工作面的功率因数：
煤矿井下功率因数一般较低，一般取cosФ =0.7，tanФ=1.02
4、计算工作面负荷：
Pca= Kd∑PN=0.57×10130.1=5774kW Sca= Pca/ cosФ =5774÷0.7=8249kVA
第二部分 变压器选择
一、变压器选择因素
1、工作环境 根据具体使用环境，确定变压器类型 ①地面变电所内部用电，一般选用环氧树脂浇注干式变 压器 ； ②地面变电所动力变压器，一般选用油浸式或干式； ③煤矿井下、生产系统动力、瓦斯抽放泵站等易燃易爆 场所选用干式隔爆型； ④强调过载能力，选油浸式； ⑤变电所的空间； ⑥发展空间
第二部分 变压器选择
第二部分 变压器选择
实例5：为52306-5工作面给3台乳化泵 (电机500kW、1140V) 、 2台喷雾泵(315kW、1140V)及其它15.1kW设备组，选择变压 器 。（假设无备用） 1、负荷统计 Kd=0.4+0.6×（500÷2145.1）=0.56 Pca= Kd∑PN=0.54×2145.1=1158.4kW Sca= Pca/ cosФ =1024.9÷0.7=1654.8kVA 2、预选变压器容量为2000kVA、 2000kVA β=1464÷2000×100%=82.7% β=1464÷2500×100%=66.2% 3、选用KBSGZY-2000/10(KBSGZY-2500/10) 10/1.2kV 2000（2500）kVA移动变电站均合理。
S min I tj C
第三部分 导线电缆选择
二、导线电缆选择方法
1、用户电源进线 第一选择为经济电流密度，其它为校验条件。 2、高压配电 第一选择为经济电流密度，其它为校验条件。 3、低压干线 第一选择为经济电流密度和载流量，其它为校验条件。 4、低压支线 以导线载流量选择，考虑启动校验。
第二部分 变压器选择
3、确定变压器容量 依据： ①SN>Sca； ② 65% < β<85% β=Sca/SN×100% 单台变压器最好为80左右% 预选变压器容量为6300kVA β=5004÷6300×100%=79.4% 满足上面条件，选型合理。 4、根据计算最终选用一台KBSGZY-6300/10 10/3.45kV 6300kVA移动变电站一台。
第三部分 导线电缆选择
实例7（干线电缆）选择采煤机、破碎机移变向KJZ3/6-3300 组合开关供电的电缆。 Pca= 3503kW；Qca=3573kvar；Sca= 5004kVA；Ica=875.5A 该电缆属于3300V干线电缆 1、按经济电流密度选择 Sec=Ica/Jec=875.5/2.25=389mm2 2、按电缆载流量选择 IY>Ica/K=875.5/0.845=1036A AM3T31 185电缆载流量为285A，1036/285=3.6， 需选用4根， IY=4×285=1140>1036A 综上计算，选用4根AM3T31 185电缆满足要求。
负荷计算：是指对一个用电单元（地区、企业、用电
设备组）的用电设备进行统计计算，求取计算负荷的过 程。 负荷计算是一种求取计算负荷的过程。
第一部分 负荷计算
一、计算负荷
2、计算负荷
计算负荷：通常规定取一年（月、日）最大半小时平
均负荷（Pmax、Qmax和Smax）作为该用户的计算负荷。 虽然年最大负荷（Pmax、Qmax和Smax）与计算负荷（Pca、 Qca、Sca）定义不同，但物理意义接近，通常有： Pmax= Pca Qmax= Qca Smax= Sca
第二部分 变压器选择
二、变压器台数确定
符合下面条件 ①有大量一级负荷及虽为二级负荷但从保安需要设置时； ②季节性负荷变化较大时 ③集中负荷较大时 需设2台及以上变压器。 煤矿根据供电安全可靠性要求，地面一级、二级负荷占绝 大多数，三级负荷所占比重较小，故矿井地面变电所绝大 多数设两台变压器。
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第一部分 负荷计算
二、计算方法
需用系数ห้องสมุดไป่ตู้：
利用需用系数来确定电能用户或用电设备组计 算负荷的方法。
Pca= Kd∑PN
需用系数包括三个层次的含义： 1、所有用电设备是否同时运行； 2、所有用电设备是否同时满载； 3、所有用电设备的电气特性是否相同；
第一部分 负荷计算
二、计算方法
需用系数法计算需注意的问题：
返回
第一部分 负荷计算
一、计算负荷
3、负荷计算的目的
通过计算求得用电单元的计算负荷，作为供电 系统设计（电压等级）、设备（变压器、无功 补偿）、开关、导线电缆选型及继电保护的基 础依据。
第一部分 负荷计算
二、计算方法
负荷计算的方法很多，包括：需用(需要)系数法、 二项式法、利用系数法、单位产品电耗法等， 考虑计算难易程度、各种计算方法实用数据积 累等，需用系数法更适于煤矿企业。
2、预选变压器容量为5000kVA、6300kVA β=4114÷5000×100%=82.3% β=4114÷6300×100%=65% 3、选用KBSGZY-6300/10(KBSGZY-6300/10) 10/3.45kV 6300(5000)kVA移动变电站均符合要求。
第二部分 变压器选择
第二部分 变压器选择
三、变压器选择计算
实例2：大柳塔煤矿52306-5工作面给采煤机(2925kW、3300V)、 转载机(700kW 、3300V)、破碎机(700kW 、3300V)用电设备 组选择变压器。 1、计算该用电设备组的计算负荷
∑PN=2925+700+700=4325kW
Pmax=2925kW
Kd=0.4+0.6×（2925÷4325）=0.81
第二部分 变压器选择
Pca= Kd∑PN=0.81×4325=3503kW Sca= Pca/ cosФ =3503÷0.7=5004kVA cosФ =0.7，tanФ=1.02 2、确定变压器类型及台数 根据使用环境综采工作面选用矿用隔爆移动变电站； 根据 电源及设备电压，确定变压器变比为10/3.45kV; 根据负荷性质，工作面按三级负荷供电，选1台变压器；
第三部分 导线电缆选择
2、按经济电流密度选择 Sec=Ica/Jec=246.7/2.25=117.6mm2 可选用：MYPTJ-8.7/10kV-3×120 3、按电缆载流量校验 KIy>Ica=246.7 即：Iy>Ica/K=246.7/0.845=292A MYPTJ-8.7/10kV-3×120 电缆载流量为335A，满 足要求。 4、按电压损失校验 地面白家渠35kV变电站至5-2煤1#变电所的电压损失：
实例4：为52306-5工作面给3台乳化泵 (1用2备，电机500kW、 1140V) 、2台喷雾泵(1用1备，315kW、1140V)及其它15.1kW 设备组，选择变压器 。 1、负荷统计 Kd=0.4+0.6×（500÷830.1）=0.76 Pca= Kd∑PN=0.76×830.1=630.9kW Sca= Pca/ cosФ =630.9÷0.7=901.3kVA 2、预选变压器容量为1000kVA、1250kVA、 1600kVA β=901.3÷1000×100%=90.1% β=901.3÷1250×100%=72.1% β=901.3÷1600×100%=56.3% 3、选用KBSGZY-1250/10 10/1.2kV 1250kVA移动变电站 最为合理。
第二部分 变压器选择
实例3：为52306-5工作面给刮板运输机 (3×1600kW、3300V） 设备组，选择变压器
1、负荷统计 ∑PN=3×1600=4800kW Pmax=1600kW Kd=0.4+0.6×（1600÷4800）=0.6 Pca= Kd∑PN=0.6×4800=2880kW Sca= Pca/ cosФ =2880÷0.7=4114kVA
1、考虑备用：根据实际乳化液泵（1用2备）、喷雾
泵（1用1备）；
第一部分 负荷计算
三、计算实例
2、计算工作面的需用系数：
∑PN=2925+3×1600+700+700+500+315+190.1=10130.1kW Pmax=2925kW（单电机最大） Kd=0.4+0.6×（2925÷10130.1）=0.57
一、变压器选择因素
2、电压等级 根据输入的电源电压确定变压器一次额定电压，用电 设备电压确定变压器二次输出电压。同时可以根据现场空 间条件确定变压器绕组。
3、经济因素 投资：在满足规程要求的前提下，能选油变不选干变， 能选一般型不选特殊型。 运行：变压器效率最高点时变压器的负荷率为63％～67 ％之间，对平稳负荷供电的单台变压器，负荷率一般在85 ％左右。 安装维护。
第三部分 导线电缆选择
三、导线电缆选择计算
实例6（高压电源电缆）选择大井5-2煤1#变电所向52306-5工 作面泵站用移变和运输机用移变供电的电缆。 泵站用移变：3台乳化泵 (1用2备，电机500kW) 、2台喷雾泵 (1用1备，315kW)及其它15.1kW 运输机用移变：刮板运输机 (3×1600kW、3300V） 1、负荷统计 ∑PN=3×1600+500+315+15.1=5630.1kW Pmax=1600kW Kd=0.4+0.6×（1600÷5630.1）=0.57 Pca= Kd∑PN=0.57×5630.1=3209.2kW Sca= Pca/ cosФ =3209.2÷0.7=4584.6kVA Ica=Sca/( 3 UN)=4584.6÷1.732÷10=246.7A
第一部分 负荷计算
一、计算负荷
1、计算负荷与负荷计算
计算负荷：是指导体中通过一个等效负荷时，导体中
的最高温升正好和通过实际的变动负荷时其产生的最高 温升相等，该等效负荷就称为计算负荷。
计算负荷是一个假想负荷，是一种负荷名称。 计算负荷一般包括：Pca、Qca、Sca、Ica
第一部分 负荷计算
一、计算负荷
供电计算
• 第一部分 负荷计算 一、计算负荷 二、计算方法 三、计算实例 • 第二部分 变压器选择 一、变压器选择因素 二、变压器台数确定 三、变压器选择计算
• 第三部分 导线电缆选择 一、导线电缆选择原则 二、导线电缆选择方法 三、导线电缆选择计算 • 第四部分 短路计算 一、短路计算的理论假设 二、短路计算的方法 三、短路计算 • 第五部分 开关设备的选择 一、选择原则 二、开关选择及校验
第一部分 负荷计算
三、计算实例
实例1：大柳塔煤矿52306-5工作面设备：采煤机2925kW、
刮板运输机3×1600kW、转载机700kW、破碎机700kW、 乳化液泵500×3、喷雾泵315kW×2、其它排水、拉紧及 照明等小设备共计190.1kW；计算整个工作面的计算负荷。
第三部分 导线电缆选择
一、导线电缆选择原则
1、按经济电流密度选择 Sec=Ica/Jec 2、按长时允许电流选择 KIY>Ica 3、按电压损失选择 ⊿ U%<(5～7)% 4、按机械强度选择 架空线：S>Smin(规定)， 电缆：根据敷设陡度高度选用22、32、42 5、按热稳定性校验(电缆) S>
第三部分 导线电缆选择
5、按热稳定性校验 根据5-2煤1#变电所提供短路容量为158MVA，其短路电 流为Ik=158÷1.732÷10.5=8.687kA。选电缆的导线截面必须 满足：S>Smin
所选导线截面：S=120>Smin=46.5，满足要求。 这里假想时间：t j=0.25秒。 从以上计算可以得到：MYPTJ-8.7/10kV电缆截面120mm2及 以上均能满足供电要求，大截面存在问题不经济。
第三部分 导线电缆选择
4、按电压损失校验 5-2煤1#变电所至工作面的电压损失：
+
=（3209.2×2 ×0.15+ 4676.3×2 ×0.08）÷10 =171.1V 5、按机械强度校验（在此一般不需要） 根据采区设备功率大、经常移动、弯曲或扭曲、机械外 力的破坏等特点，移动变电站高压电缆选用MYPTJ-8.7/10kV 矿用移动金属屏蔽型高压橡套软电缆满足规程要求 。
第一部分 负荷计算
三、计算实例
3、确定工作面的功率因数：
煤矿井下功率因数一般较低，一般取cosФ =0.7，tanФ=1.02
4、计算工作面负荷：
Pca= Kd∑PN=0.57×10130.1=5774kW Sca= Pca/ cosФ =5774÷0.7=8249kVA
第二部分 变压器选择
一、变压器选择因素
1、工作环境 根据具体使用环境，确定变压器类型 ①地面变电所内部用电，一般选用环氧树脂浇注干式变 压器 ； ②地面变电所动力变压器，一般选用油浸式或干式； ③煤矿井下、生产系统动力、瓦斯抽放泵站等易燃易爆 场所选用干式隔爆型； ④强调过载能力，选油浸式； ⑤变电所的空间； ⑥发展空间
第二部分 变压器选择
第二部分 变压器选择
实例5：为52306-5工作面给3台乳化泵 (电机500kW、1140V) 、 2台喷雾泵(315kW、1140V)及其它15.1kW设备组，选择变压 器 。（假设无备用） 1、负荷统计 Kd=0.4+0.6×（500÷2145.1）=0.56 Pca= Kd∑PN=0.54×2145.1=1158.4kW Sca= Pca/ cosФ =1024.9÷0.7=1654.8kVA 2、预选变压器容量为2000kVA、 2000kVA β=1464÷2000×100%=82.7% β=1464÷2500×100%=66.2% 3、选用KBSGZY-2000/10(KBSGZY-2500/10) 10/1.2kV 2000（2500）kVA移动变电站均合理。
S min I tj C
第三部分 导线电缆选择
二、导线电缆选择方法
1、用户电源进线 第一选择为经济电流密度，其它为校验条件。 2、高压配电 第一选择为经济电流密度，其它为校验条件。 3、低压干线 第一选择为经济电流密度和载流量，其它为校验条件。 4、低压支线 以导线载流量选择，考虑启动校验。
第二部分 变压器选择
3、确定变压器容量 依据： ①SN>Sca； ② 65% < β<85% β=Sca/SN×100% 单台变压器最好为80左右% 预选变压器容量为6300kVA β=5004÷6300×100%=79.4% 满足上面条件，选型合理。 4、根据计算最终选用一台KBSGZY-6300/10 10/3.45kV 6300kVA移动变电站一台。
第三部分 导线电缆选择
实例7（干线电缆）选择采煤机、破碎机移变向KJZ3/6-3300 组合开关供电的电缆。 Pca= 3503kW；Qca=3573kvar；Sca= 5004kVA；Ica=875.5A 该电缆属于3300V干线电缆 1、按经济电流密度选择 Sec=Ica/Jec=875.5/2.25=389mm2 2、按电缆载流量选择 IY>Ica/K=875.5/0.845=1036A AM3T31 185电缆载流量为285A，1036/285=3.6， 需选用4根， IY=4×285=1140>1036A 综上计算，选用4根AM3T31 185电缆满足要求。
负荷计算：是指对一个用电单元（地区、企业、用电
设备组）的用电设备进行统计计算，求取计算负荷的过 程。 负荷计算是一种求取计算负荷的过程。
第一部分 负荷计算
一、计算负荷
2、计算负荷
计算负荷：通常规定取一年（月、日）最大半小时平
均负荷（Pmax、Qmax和Smax）作为该用户的计算负荷。 虽然年最大负荷（Pmax、Qmax和Smax）与计算负荷（Pca、 Qca、Sca）定义不同，但物理意义接近，通常有： Pmax= Pca Qmax= Qca Smax= Sca
第二部分 变压器选择
二、变压器台数确定
符合下面条件 ①有大量一级负荷及虽为二级负荷但从保安需要设置时； ②季节性负荷变化较大时 ③集中负荷较大时 需设2台及以上变压器。 煤矿根据供电安全可靠性要求，地面一级、二级负荷占绝 大多数，三级负荷所占比重较小，故矿井地面变电所绝大 多数设两台变压器。
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第一部分 负荷计算
二、计算方法
需用系数ห้องสมุดไป่ตู้：
利用需用系数来确定电能用户或用电设备组计 算负荷的方法。
Pca= Kd∑PN
需用系数包括三个层次的含义： 1、所有用电设备是否同时运行； 2、所有用电设备是否同时满载； 3、所有用电设备的电气特性是否相同；
第一部分 负荷计算
二、计算方法
需用系数法计算需注意的问题：
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第一部分 负荷计算
一、计算负荷
3、负荷计算的目的
通过计算求得用电单元的计算负荷，作为供电 系统设计（电压等级）、设备（变压器、无功 补偿）、开关、导线电缆选型及继电保护的基 础依据。
第一部分 负荷计算
二、计算方法
负荷计算的方法很多，包括：需用(需要)系数法、 二项式法、利用系数法、单位产品电耗法等， 考虑计算难易程度、各种计算方法实用数据积 累等，需用系数法更适于煤矿企业。
2、预选变压器容量为5000kVA、6300kVA β=4114÷5000×100%=82.3% β=4114÷6300×100%=65% 3、选用KBSGZY-6300/10(KBSGZY-6300/10) 10/3.45kV 6300(5000)kVA移动变电站均符合要求。
第二部分 变压器选择
第二部分 变压器选择
三、变压器选择计算
实例2：大柳塔煤矿52306-5工作面给采煤机(2925kW、3300V)、 转载机(700kW 、3300V)、破碎机(700kW 、3300V)用电设备 组选择变压器。 1、计算该用电设备组的计算负荷
∑PN=2925+700+700=4325kW
Pmax=2925kW
Kd=0.4+0.6×（2925÷4325）=0.81
第二部分 变压器选择
Pca= Kd∑PN=0.81×4325=3503kW Sca= Pca/ cosФ =3503÷0.7=5004kVA cosФ =0.7，tanФ=1.02 2、确定变压器类型及台数 根据使用环境综采工作面选用矿用隔爆移动变电站； 根据 电源及设备电压，确定变压器变比为10/3.45kV; 根据负荷性质，工作面按三级负荷供电，选1台变压器；
第三部分 导线电缆选择
2、按经济电流密度选择 Sec=Ica/Jec=246.7/2.25=117.6mm2 可选用：MYPTJ-8.7/10kV-3×120 3、按电缆载流量校验 KIy>Ica=246.7 即：Iy>Ica/K=246.7/0.845=292A MYPTJ-8.7/10kV-3×120 电缆载流量为335A，满 足要求。 4、按电压损失校验 地面白家渠35kV变电站至5-2煤1#变电所的电压损失：
实例4：为52306-5工作面给3台乳化泵 (1用2备，电机500kW、 1140V) 、2台喷雾泵(1用1备，315kW、1140V)及其它15.1kW 设备组，选择变压器 。 1、负荷统计 Kd=0.4+0.6×（500÷830.1）=0.76 Pca= Kd∑PN=0.76×830.1=630.9kW Sca= Pca/ cosФ =630.9÷0.7=901.3kVA 2、预选变压器容量为1000kVA、1250kVA、 1600kVA β=901.3÷1000×100%=90.1% β=901.3÷1250×100%=72.1% β=901.3÷1600×100%=56.3% 3、选用KBSGZY-1250/10 10/1.2kV 1250kVA移动变电站 最为合理。
第二部分 变压器选择
实例3：为52306-5工作面给刮板运输机 (3×1600kW、3300V） 设备组，选择变压器
1、负荷统计 ∑PN=3×1600=4800kW Pmax=1600kW Kd=0.4+0.6×（1600÷4800）=0.6 Pca= Kd∑PN=0.6×4800=2880kW Sca= Pca/ cosФ =2880÷0.7=4114kVA
1、考虑备用：根据实际乳化液泵（1用2备）、喷雾
泵（1用1备）；
第一部分 负荷计算
三、计算实例
2、计算工作面的需用系数：
∑PN=2925+3×1600+700+700+500+315+190.1=10130.1kW Pmax=2925kW（单电机最大） Kd=0.4+0.6×（2925÷10130.1）=0.57
一、变压器选择因素
2、电压等级 根据输入的电源电压确定变压器一次额定电压，用电 设备电压确定变压器二次输出电压。同时可以根据现场空 间条件确定变压器绕组。
3、经济因素 投资：在满足规程要求的前提下，能选油变不选干变， 能选一般型不选特殊型。 运行：变压器效率最高点时变压器的负荷率为63％～67 ％之间，对平稳负荷供电的单台变压器，负荷率一般在85 ％左右。 安装维护。
第三部分 导线电缆选择
三、导线电缆选择计算
实例6（高压电源电缆）选择大井5-2煤1#变电所向52306-5工 作面泵站用移变和运输机用移变供电的电缆。 泵站用移变：3台乳化泵 (1用2备，电机500kW) 、2台喷雾泵 (1用1备，315kW)及其它15.1kW 运输机用移变：刮板运输机 (3×1600kW、3300V） 1、负荷统计 ∑PN=3×1600+500+315+15.1=5630.1kW Pmax=1600kW Kd=0.4+0.6×（1600÷5630.1）=0.57 Pca= Kd∑PN=0.57×5630.1=3209.2kW Sca= Pca/ cosФ =3209.2÷0.7=4584.6kVA Ica=Sca/( 3 UN)=4584.6÷1.732÷10=246.7A
第一部分 负荷计算
一、计算负荷
1、计算负荷与负荷计算
计算负荷：是指导体中通过一个等效负荷时，导体中
的最高温升正好和通过实际的变动负荷时其产生的最高 温升相等，该等效负荷就称为计算负荷。
计算负荷是一个假想负荷，是一种负荷名称。 计算负荷一般包括：Pca、Qca、Sca、Ica
第一部分 负荷计算
一、计算负荷
供电计算
• 第一部分 负荷计算 一、计算负荷 二、计算方法 三、计算实例 • 第二部分 变压器选择 一、变压器选择因素 二、变压器台数确定 三、变压器选择计算
• 第三部分 导线电缆选择 一、导线电缆选择原则 二、导线电缆选择方法 三、导线电缆选择计算 • 第四部分 短路计算 一、短路计算的理论假设 二、短路计算的方法 三、短路计算 • 第五部分 开关设备的选择 一、选择原则 二、开关选择及校验