煤礦供電設(shè)計(jì)規(guī)范(技術(shù)研究

1、頁(yè)眉頁(yè)腳可-鍵刪除僅供借鑒一、負(fù)荷計(jì)算與變壓器選擇工作而電力負(fù)荷計(jì)算是選擇變壓器和移動(dòng)變電站臺(tái)數(shù)、容量的依據(jù), 也是配電網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的依據(jù)之一。1、負(fù)荷統(tǒng)計(jì)按表1-1內(nèi)容，把工作而的每一種負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。表工作面負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表格式設(shè)備名稱電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率(PW)額定電壓(V)額定電流(A)額定功率 因數(shù)COS 0起動(dòng)功率因數(shù)CoS他額定效率fIe啟動(dòng)電流倍數(shù)功 率Pe(kW)加權(quán)平均功率因數(shù)cos%平均功率因數(shù)訃算公式:CoS 夠=_ PeI COS% + Pe2 COS(Pe2 + Pen CQS(Pen+巳+”加權(quán)平均效率計(jì)算公式：.2+- 廠匕+S+*匕注：負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表的設(shè)計(jì)參考北京博超

2、公司的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表的設(shè)計(jì)2、負(fù)荷計(jì)算D變壓器需用容量S/,計(jì)算值為:網(wǎng)絡(luò)借鑒-#CoS爲(wèi)(KuA)2）單體支架各用電設(shè)備無(wú)一定順序起動(dòng)的一般機(jī)組工作面，按下式計(jì)算需用系數(shù):=0.286 + 0.714$嚴(yán)Z3）自移式支架，各用電設(shè)備按一定順序起動(dòng)的機(jī)械化采煤工作面，按下式計(jì)算需用系數(shù):位二 0.4 +0.6 傘Enax一最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率，鳥(niǎo)。頁(yè)眉頁(yè)腳可-鍵刪除僅供借鑒井下其它用電設(shè)備需用系數(shù)及平均功率因數(shù)表井下負(fù)荷名稱需用系數(shù)KX平均功率因數(shù)CoSo綜釆工作面：綜合機(jī)械化工作而（自移支架）04+ 0.6 也 Q0.7一般機(jī)械化工作而（單體支架）0.286 0.714ax0.6 0.7一般機(jī)械化

3、工作而（傾斜機(jī)采而）0.6 0.750.6 0.7緩傾斜煤層（炮采工作而）0.4 0.50.6急傾斜工作而（炮采工作而）0.5 0.60.7掘進(jìn)工作面：采用掘進(jìn)機(jī)的0.50.6 0.7非掘進(jìn)機(jī)的0.3 0.40.6電機(jī)車：架線式電機(jī)車0.5 0.650.9蓄電池電機(jī)車0.80.9英它運(yùn)輸設(shè)備（如輸送機(jī)、絞車等）0.50.7井底車場(chǎng)：無(wú)主排水設(shè)備0.6 0.70.7有主排水設(shè)備0.75 0.850.8二、高壓電纜選擇計(jì)算和校驗(yàn)1、按長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流選擇電纜截面yvo3長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流計(jì)算方法：Ifl =齊y3UecosI）j7pjYPe髙壓電纜所帶的設(shè)備額定功率之和kwi （見(jiàn)變壓器負(fù)荷統(tǒng)訃中的結(jié)果）k

4、x需用系數(shù)：計(jì)算和選取方法同前。（見(jiàn)變壓器負(fù)荷統(tǒng)計(jì)中的結(jié)果）Ue高壓電纜額泄電壓（V） 1 OOoW、6000V ；COS pj加權(quán)平均功率因數(shù)：（見(jiàn)變壓器負(fù)荷統(tǒng)計(jì)中的結(jié)果）pi 一一加權(quán)平均效率。0. 8-0. 92、電纜截面的選擇選擇要求是：KIy -長(zhǎng)時(shí)最大允許負(fù)荷電流應(yīng)滿足:初步篩選出符合條件的電纜電纜的工作電流計(jì)算值，A；IV環(huán)境溫度為25C時(shí)電纜長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流，A：K環(huán)境溫度校正系數(shù)。不同環(huán)境溫度下的電纜載流量修正系數(shù)K網(wǎng)絡(luò)借鑒-#-頁(yè)眉頁(yè)腳可-鍵刪除僅供借鑒電纜芯線最髙允許工作溫度/C51015202530354045651.221. 171. 121.061.00. 9350

5、. 8650. 7910. 7073、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇高壓電纜截面Ij一一經(jīng)濟(jì)電流密度： 刃一一同時(shí)工作電纜的根數(shù)。經(jīng)濟(jì)電流密度選擇表年最大利用負(fù)荷小時(shí)數(shù)/經(jīng)濟(jì)電流密度/(nm2)IoOO30002. 50300050002. 255000以上2. 00備注：年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)一班作為IooO3000h,兩班作業(yè)為30005000h,三班 作業(yè)為5000h以上。經(jīng)濟(jì)截面是指按降低電能損耗、降低線路投資、節(jié)約有色金屬等因素，綜合 確定的符合總經(jīng)濟(jì)利益的導(dǎo)體截面。與經(jīng)濟(jì)截面相應(yīng)的電流密度，叫做經(jīng)濟(jì)電流 密度。4. 按熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜截面Anin一一電纜短路時(shí)熱穩(wěn)左要求的最小截而，rnm2 ；【d

6、三相最大穩(wěn)態(tài)短路電流， :計(jì)算方法:/ _ JSd ru;SS變電所母線的短路容量，MVA, 一般指地面變電所6V, IOAV和 井下中央變電所6 AV, 1 OKu母線的短路容量，計(jì)算地面高低壓短路電流時(shí), 以地面變電所6V, IoKV母線為基準(zhǔn)。計(jì)算井下高低壓短路電流時(shí)，以井 下變電所6V, IoKV母線為基準(zhǔn)。UP平均電壓，KV；tf短路電流作用的假想時(shí)間：C電纜芯線熱穩(wěn)泄系數(shù)。銅芯高壓電纜熱穩(wěn)定系數(shù)表額左電壓(kV)電纜中間有接頭電纜中間無(wú)接頭310 kV93.；159對(duì)向單臺(tái)或兩臺(tái)高壓電動(dòng)機(jī)供電的電纜，一般取電動(dòng)機(jī)的額泄電流之和：對(duì)向一個(gè)采區(qū) 供電的電纜，應(yīng)取采區(qū)最大電流：而對(duì)并列運(yùn)

7、行的電纜線路，則應(yīng)按一路故障情況加以考慮。5、按允許電壓損失校驗(yàn)高壓電纜截面 高壓電纜電壓損失計(jì)算方法：g 帥+ 5)eP 高壓電纜所帶的負(fù)荷汁算功率kwiP = KEPXPe高壓電纜帶的所有設(shè)備額泄功率之和，kw：KX 需用系數(shù)，計(jì)算和選取方法同前：tan7_電網(wǎng)平均功率因數(shù)對(duì)應(yīng)的正切值；tan = J一IS 1 V COS 網(wǎng)絡(luò)借鑒-#頁(yè)眉頁(yè)腳可-鍵刪除僅供借鑒Ue-高壓額泄電壓6kV, IOkU;R, X所選高壓電纜的每公里電阻和電抗（Q/RM）；LS 高壓電纜長(zhǎng)度km。注:電壓損失正常情況下不得超過(guò)7%,故障狀態(tài)下不超過(guò)10%。三、低壓電纜選擇計(jì)算和校驗(yàn)1、按長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流初選電纜截面長(zhǎng)

8、時(shí)負(fù)荷電流的計(jì)算方法：1）向單臺(tái)或兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電的電纜，可以取單臺(tái)或兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流之和。7 P -IOs7扇f(wàn)s，Ie一一分別為通過(guò)電纜的電動(dòng)機(jī)工作電流與額泄電流：Pe一一電動(dòng)機(jī)的額泄功率，KWiUe電動(dòng)機(jī)的額定電壓，V .e電動(dòng)機(jī)的額泄效率；COS （Pe 電動(dòng)機(jī)的額左效率因數(shù)。2）向三臺(tái)及以上電動(dòng)機(jī)供電的電纜長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流計(jì)算方法:K工 yUepj COS(Ppj(A)KX 一需用系數(shù)，需用系數(shù)訃算和選取方法同上: rIpj _平均效率，取Hpj = 809 ； Cg（PPj平均功率因數(shù)，可以取0-7 o網(wǎng)絡(luò)借鑒-9-3）中途分支干線電纜的工作電流中途分支干線電纜的工作電流可以分別各段

9、電纜進(jìn)行計(jì)算，各段 電纜的工作電流可以參照單臺(tái)、兩臺(tái)或三臺(tái)以上電動(dòng)機(jī)工作電流公式 進(jìn)行計(jì)算。2、電纜截面的選擇選擇要求是：KIy IgIS電纜的工作電流計(jì)算值，A：IV環(huán)境溫度為25C時(shí)電纜長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流，A；K 一環(huán)境溫度校正系數(shù)。不同環(huán)境溫度下的電纜載流暈修正系數(shù)K電纜芯線最髙允許工作溫度/C51015202530354045651.221. 171. 121. 061.00. 9350. 8650. 7910. 7073、按允許電壓損失校驗(yàn)電纜截面變壓器二次側(cè)電壓損失包括三部分：（變壓器電壓損失，干線電纜電壓損失，支線電纜電壓損失）電壓總損失二變壓器電壓損失+T線電纜電壓損失+支線電纜

10、電壓損失各種電壓等級(jí)下允許的電壓損失側(cè)）一般情況個(gè)別情況660V63V96V114OV117V174V3300V330V495V網(wǎng)絡(luò)借鑒注：各部分電壓損失計(jì)算方法如下。變電器電壓損失計(jì)算正常負(fù)荷時(shí)變壓器內(nèi)部電壓損失百分?jǐn)?shù)5% = (Ur COSpj +Uxsin(PPj)Ur變電器電阻壓降；UX 變電器電抗壓降；Sb 選擇變壓器時(shí)計(jì)算的需用容量，KVA:COS (PPj選擇變壓器時(shí)的加權(quán)平均功率： sin%= Jl-cos 込 Se選擇的變壓器額左容量。變壓器電壓損失絕對(duì)值：AUh=AUh%Ue2 (V)注:正常運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)的電壓降應(yīng)不低于額定電壓的a%10% 0 準(zhǔn)確計(jì)算低壓電纜干線和支線電

11、壓損失:U% = -(?O + X()tan IOf/;0P 電纜所帶的負(fù)荷計(jì)算功率kwiP = K*Z 電纜帶的所有設(shè)備額泄功率之和，kw：KX需用系數(shù)，計(jì)算和選取方法同前：tan 0_平均功率因數(shù)對(duì)應(yīng)的正切值：頁(yè)眉頁(yè)腳可-鍵刪除僅供借鑒一一低壓電纜線路的額左電壓；Rq, Xo電纜每公里電阻和電抗（Q/RM）：L電纜長(zhǎng)度km O四.解析法計(jì)算短路電流1、高壓短路電流計(jì)算D短路電流計(jì)算時(shí)，用平均電壓，不是用額定電壓。標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)的平均電壓值標(biāo)準(zhǔn)電壓kV0.1270.220.380.661403.361035110平均電斥kV0.1330.230.400.691.203.46.310.53711

12、52）短路點(diǎn)的選定：一般選定變丿E器、移動(dòng)變電站高壓進(jìn)線端作為短路點(diǎn)，或選每段 高壓電纜的末端作為短路點(diǎn)計(jì)算高壓短路電流。3）系統(tǒng)電抗計(jì)算方法：U 2XS=十 （）根據(jù)母線短路容量和變壓器一次側(cè)（平均）電壓計(jì)算系統(tǒng)電抗XS電源系統(tǒng)電抗，G：UP平均電壓，KV；SS變電所母線的短路容量，MVA; 一般指地面變電所6KV,IoKV和井下中央變電所6KVf IOKV母線的短路容量，計(jì)算地面 高低壓短路電流時(shí)，以地面變電所6KV, IoKV母線為基準(zhǔn)。計(jì)算 井下高低壓短路電流時(shí)，以井下中央變電所6KV, IOKV母線為基 準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)借鑒-IO-頁(yè)眉頁(yè)腳可鍵刪除 I僅供借鑒 =Xi%IOO 3Zr 丿xy

13、。UeKVIPKA5) 6KV f IoKV電纜線路阻抗：(1) 6KV , IOKV電纜線路電抗計(jì)算方法：nYf=(G)Xi 一一第i段髙壓電纜每公里電抗， KM；厶一一基準(zhǔn)母線到變壓器或移動(dòng)變電站第i段髙壓電纜的長(zhǎng)度，mo(2) 6KV , IoKU電纜線路電阻計(jì)算方法:Ri第i段髙壓電纜每公里電阻， KM；厶一一基準(zhǔn)母線到變壓器或移動(dòng)變電站第i段高壓電纜的長(zhǎng)度，mo6) 短路回路中的總阻抗：Z = J/?;+(Xs + x*+xj7) 三相短路電流為：宀篦8) 兩相短路電流為：網(wǎng)絡(luò)借鑒#頁(yè)眉頁(yè)腳町一鍵刪除僅供借鑒9）短路容量為:J (2)3 J (3)S(I=羽IlI 匕106(MVA)

14、（注：在供電設(shè)計(jì)軟件數(shù)據(jù)庫(kù)中，變壓器的二次側(cè)電壓”2值與U “值相等。）2、低壓短路電流計(jì)算X,KVUP6KVIOKV電阻計(jì)算方法:(G)RiLi6KVIOKV電抗計(jì)算方法:(G)Xi KMLi2Ie4）變壓器內(nèi)部阻抗計(jì)算；RT =U-Z =U.% 二2 SeXT=JZl 2 -R125）低壓電纜線路電阻計(jì)算方法：Ri第i段低壓電纜每公里電阻，;厶一一變壓器二次側(cè)第i段低壓電纜的長(zhǎng)度，加。6）低壓電纜線路電抗計(jì)算方法：Xrf= S）Xi第i段低壓電纜每公里電抗，;厶一一變壓器二次側(cè)第i段低壓電纜的長(zhǎng)度，加O注：計(jì)算低壓網(wǎng)絡(luò)短路電流時(shí)，一般計(jì)入電弧電阻=0.01低壓側(cè)的總電阻和電壓側(cè)的總電抗：J

15、ZXx + + +xr+()2V三相短路電流，A；UU 一一變壓器二次平均電壓，V :2）兩相短路電流計(jì)算/：）=0.866 ,U 紜Kb變壓比,網(wǎng)絡(luò)借鑒-#-五、供電保護(hù)裝置整定計(jì)算高壓配電箱K保護(hù)一臺(tái)變壓器（1）短路（速斷）保護(hù)動(dòng)作電流計(jì)算方法(5-1)Kb變壓比:KX 需用系數(shù)，計(jì)算和選取方法同上;最大一臺(tái)電機(jī)的啟動(dòng)電流:Ki電流互感器變流比： 英余電機(jī)的額建電流之和，AO 靈敏系數(shù)IKI=叢1.5KjKKgKjX 一接線系數(shù)Y, y接線的變壓器 Kjx=I;Y, d接線的變壓器 KjX =羽;（2）過(guò)載保護(hù)整徒電流Ule二 Se 畑 3t71,2）保護(hù)多臺(tái)變壓器的高壓配電箱（!）短路保

16、護(hù)繼電器動(dòng)作電流*(4 + JKb變壓比;KX 一需用系數(shù)，計(jì)算方法同上：IZ最大一臺(tái)電機(jī)的啟動(dòng)電流：Ki電流互感器變流比；開(kāi)關(guān)的額泄電流Ie/5z 其余電機(jī)的額泄電流之和，Ao靈敏系數(shù)頁(yè)眉頁(yè)腳可-鍵刪除僅供借鑒IKl =叢1.5KJXKiKhlSzdKjX接線系數(shù)Y, y接線的變壓器 KjX=Y, d接線的變壓器 KjX =網(wǎng)絡(luò)借鑒注：靈敏系數(shù)校驗(yàn)為保護(hù)范圍末端最小兩相短路電流（2）過(guò)載保護(hù)整左電流I -513Se變壓器額泄容量，KVA；Se 一一變壓器一次側(cè)額左電壓，V o六、移動(dòng)變電站高壓開(kāi)關(guān)箱中過(guò)流保護(hù)裝置整定計(jì)算1、短路保護(hù)整定.1.2 1.4s z /?及系數(shù)182.5的含義和采用

17、數(shù)值同公式(IO-I)O3) 對(duì)保護(hù)照明負(fù)荷的裝置，按公式(10-3)選擇:(10-3)Ie一一照明負(fù)荷的額沱電流，A. 選用熔體的額宦電流應(yīng)接近于計(jì)算值。4) 選用的熔體，應(yīng)按公式(10-4)進(jìn)行校驗(yàn):Cl47(IO-4)IT被保護(hù)電纜干線或支線距變壓器最遠(yuǎn)點(diǎn)的兩相短路電流值，A ；47為保證熔體及時(shí)熔斷的系數(shù)，當(dāng)電壓為1140V 660V、380V,熔體額龍電流為IoOA及以下時(shí)，系數(shù)取7：電流為125A時(shí)，系數(shù)取6. 4：電流為160A時(shí)，系 數(shù)取5：電流為20OA時(shí)，系數(shù)取4；當(dāng)電壓為127V時(shí)，不論熔體額左電流大 小，系數(shù)一律取4。二、照明、信號(hào)綜合保護(hù)裝置和煤電鉆綜合保護(hù)裝置中變壓

18、器的一次側(cè)用熔斷器保護(hù)時(shí)，其熔體的額定電流選擇1)對(duì)保護(hù)照明綜保變壓器按公式(10-5)選擇：1.2 1.4IK E Ie(10-5)IR熔體額建電流，A ；Ie一一照明負(fù)荷的二次額定電流，A：Kb變壓比，當(dāng)電壓為380/133 (230) V時(shí)，Kb為2. 86(1.65)當(dāng)電壓為660/133(23O)V 時(shí)，K” 為 4. 96(2. 86)；當(dāng)電壓為 1140/133(230) V 時(shí)，K 為 8. 57 (4. 96) o2、對(duì)保護(hù)電鉆綜保變壓器按公式(10-6)選擇:1.2 1.4 IeqKb-(1.8 2.5+ ZZ(10-6)Ieq一一容量最大的電鉆電動(dòng)機(jī)的額立起動(dòng)電流，4： 其余電鉆電動(dòng)機(jī)的額左電流之和，A：Kb 含義同公式（10-5）。3）所選用的熔體額定電流應(yīng)接近于計(jì)算值，并按公式（10-7）進(jìn)行校驗(yàn)：T （2）4（10-7）r （2）XId 變壓器低壓側(cè)兩相短路電流，A :Kb 變壓比；V3 y接線變壓器兩次側(cè)兩相短路電流折算到一次側(cè)時(shí)的系數(shù)，當(dāng)/接線時(shí) 此系數(shù)取1。軟件要求:1）先用軟件提供的