目錄一負荷計算與變壓器選擇 2
1.1 負荷統計 2
1.2 負荷計算及變壓器選擇 2
二高壓電纜選擇計算和校驗 3
2.1 按長時負荷電流選擇電纜截面 3
2.2 電纜截面的選擇 4
2.3 按經濟電流密度選擇高壓電纜截面 5
2.4 按熱穩定校驗電纜截面 5
2.5 按允許電壓損失校驗高壓電纜截面 6
三低壓電纜選擇計算和校驗 7
3.1 按長時負荷電流初選電纜截面 7
3.2 電纜截面的選擇 8
3.3 按允許電壓損失校驗電纜截面 8
四短路電流計算 10
五保護整定計算 11
5.1 負荷電流計算 11
5.2 井下供電系統保護整定計算 12
5.3 電磁啟動器 13
5.4 饋電開關 14
5.5 移動變壓器高壓配電裝置 15
5.6 移動變壓器低壓配電裝置 17
5.7 高壓電動機用高壓配電裝置 18
5.8 控制線路的高壓配電裝置 19
5.8.1 使用範圍:移動變壓器 19
5.8.2 使用範圍:母聯(聯絡開關)和總開 21
5.8.3 使用範圍:井下上下級變電所總開 21
5.9 照明、訊號綜合保護裝置 22
5.10 組合開關的整定 22
5.11 35kv變電所開關櫃的整定 23
工作面電力負荷計算是選擇變壓器和移動變電站台數、容量的依據,也是配電網路計算的依據之一。
按表的內容,把工作面的每一種負荷進行統計。
平均功率因數計算公式:
加權平均效率計算公式:
(1)變壓器需用容量sb計算值為:
(2)單體支架各用電裝置無一定順序起動的一般機組工作面,按下式計算需用係數:
(3)自移式支架,各用電裝置按一定順序起動的機械化採煤工作面,按下式計算需用係數:
pmax——最大一台電動機功率,kw。
井下其它用電裝置需用係數及平均功率因數表
長時負荷電流計算方法:
式中:σpe——高壓電纜所帶的裝置額定功率之和,kw;
kx——需用係數;
ue——高壓電纜額定電壓,10kv;
——加權平均功率因數;
——加權平均效率。0.8-0.9
選擇要求是:
初步篩選出符合條件的電纜
ig——電纜的工作電流計算值,a;
iy——環境溫度為25℃時電纜長時允許負荷電流,a;
k——環境溫度校正係數。
不同環境溫度下的電纜載流量修正係數k
ij——經濟電流密度;
n——同時工作電纜的根數。
經濟電流密度選擇表
備註:年最大負荷利用小時數一班作為1000~3000h,兩班作業為3000~5000h,三班作業為5000h以上。
經濟截面是指按降低電能損耗、降低線路投資、節約有色金屬等因素,綜合確定的符合總經濟利益的導體截面。與經濟截面相應的電流密度,叫做經濟電流密度。
式中:amin——電纜短路時熱穩定要求的最小截面,mm2;
——三相最大穩態短路電流,a;
計算方法:
ss——變電所母線的短路容量,mva;一般指地面變電所,10kv和井下**變電所10kv母線的短路容量,計算地面高低壓短路電流時,以地面變電所10kv母線為基準。計算井下高低壓短路電流時,以井下變電所10kv母線為基準。
up——平均電壓,kv;
tf——短路電流作用的假想時間;
c——電纜芯線熱穩定係數。
銅芯高壓電纜熱穩定係數表
對向單台或兩台高壓電動機供電的電纜,一般取電動機的額定電流之和;對向乙個採區供電的電纜,應取採區最大電流;而對並列執行的電纜線路,則應按一路故障情況加以考慮。
高壓電纜電壓損失計算方法:
——高壓電纜所帶的負荷計算功率kw;
——高壓電纜帶的所有裝置額定功率之和,kw;
kx——需用係數,計算和選取方法同前;
——電網平均功率因數對應的正切值;
ue——高壓額定電壓,10kv;
r、x——所選高壓電纜的每公里電阻和電抗(ω/km);
lg——高壓電纜長度km。
注:電壓損失正常情況下不得超過7%,故障狀態下不超過10%。
長時負荷電流的計算方法:
(1)向單台或兩台電動機供電的電纜,可以取單臺或兩台電動機的額定電流之和。
,——分別為通過電纜的電動機工作電流與額定電流;
——電動機的額定功率,kw;
——電動機的額定電壓,v;
——電動機的額定效率;
——電動機的額定效率因數。
(2)向三颱及以上電動機供電的電纜長時負荷電流計算方法:
——需用係數,需用係數計算和選取方法同上;
——平均效率,取;
——平均功率因數,可以取。
(3)中途分支幹線電纜的工作電流
中途分支幹線電纜的工作電流可以分別各段電纜進行計算,各段電纜的工作電流可以參照單台、兩台或三颱以上電動機工作電流公式進行計算。
選擇要求是:
ig——電纜的工作電流計算值,a;
iy——環境溫度為25℃時電纜長時允許負荷電流,a;
k——環境溫度校正係數。
不同環境溫度下的電纜載流量修正係數k
變壓器二次側電壓損失包括三部分:
(變壓器電壓損失,幹線電纜電壓損失,支線電纜電壓損失)
電壓總損失=變壓器電壓損失+幹線電纜電壓損失+支線電纜電壓損失
各種電壓等級下允許的電壓損失
注:各部分電壓損失計算方法如下。
(1)變電器電壓損失計算
正常負荷時變壓器內部電壓損失百分數
式中:——變電器電阻壓降;
——變電器電抗壓降;
——選擇變壓器時計算的需用容量,;
——選擇變壓器時的加權平均功率;
——選擇的變壓器額定容量。
(2)變壓器電壓損失絕對值:
注:正常執行時電動機的電壓降應不低於額定電壓的7%~9%。
(3)低壓電纜幹線和支線電壓損失:
——電纜所帶的負荷計算功率;
——電纜帶的所有裝置額定功率之和,kw;
kx——需用係數,計算和選取方法同前;
——平均功率因數對應的正切值;
ue——低壓電纜線路的額定電壓;
r0,x0——電纜每公里電阻和電抗(ω/km);
l——電纜長度km。
計算方法:有名制法——《煤礦井下低壓電網短路保護裝置的整定細則》短路電流的計算方法。
(1)計算阻抗:
式中:——短路迴路總阻抗,ω;
——短路迴路總電抗,ω;
——短路迴路總電阻,ω;
總電抗(總電阻)為短路迴路中,各供電元件的電抗值(電阻值)的總和,注意不要遺漏任何乙個需要考慮的元件阻抗。
線纜電抗:
線纜電阻:
式中:——線纜的單位電阻、單位電抗,;
l——線纜的長度,km;
(2)計算短路電流
三相短路電流:
兩相短路電流:
式中:——各級線路始末兩端的平均電壓(線電壓),1.05倍線路額定電壓。
各表準電壓等級的平均電壓值如下表:
1 計算公式:
式中:——計算容量,kva;
——負荷額定電壓,kv;
——需用係數;
——裝置額定功率之和,kw;
——裝置組平均功率因數。
2 需用係數:
(1)需用係數是電力負荷計算中引入的乙個概念,指用電裝置30min最大平均負荷與裝置容量的比值,表示用電裝置從電網實際取用的功率佔額定功率的比例。
(2)綜採工作面的需用係數:
含義:工作面計算負荷,相當於工作面最大一台電動機滿負荷運轉,其餘負荷只發揮了40%。
(3)採區變電所的負荷計算還應考慮採區變電所同時係數(供給二個工作面時取0.95,三個以上的取0.9);井下總負荷和地面變電所6—10kv母線還需考慮變電所同時係數(0.
8~0.9)。
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一 負荷計算與變壓器選擇 工作面電力負荷計算是選擇變壓器和移動變電站台數 容量的依據,也是配電網路計算的依據之一。1 負荷統計 按表1 1內容,把工作面的每一種負荷進行統計。表1 1 工作面負荷統計 式 平均功率因數計算公式 加權平均效率計算公式 注 負荷統計表的設計參考北京博超公司的負荷統計表的設...
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