煤礦供電設(shè)計(jì)規(guī)范

1、一、負(fù)荷計(jì)算與變壓器選擇工作面電力負(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，把工作面的每一種負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。表1-1 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)額定功率額定電壓額定電流額定功率因數(shù)起動(dòng)功率因數(shù)額定效率啟動(dòng)電流倍數(shù)功 率加權(quán)平均功率因數(shù)平均功率因數(shù)計(jì)算公式：加權(quán)平均效率計(jì)算公式：注：負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表的設(shè)計(jì)參考北京博超公司的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表的設(shè)計(jì)2、負(fù)荷計(jì)算1）變壓器需用容量計(jì)算值為： 2）單體支架各用電設(shè)備無一定順序起動(dòng)的一般機(jī)組工作面，按下式計(jì)算需用系數(shù)：3）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)

2、算需用系數(shù)：最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率，。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)平均功率因數(shù)綜采工作面：綜合機(jī)械化工作面（自移支架）一般機(jī)械化工作面（單體支架）一般機(jī)械化工作面（傾斜機(jī)采面）緩傾斜煤層（炮采工作面）急傾斜工作面（炮采工作面）掘進(jìn)工作面：采用掘進(jìn)機(jī)的非掘進(jìn)機(jī)的電機(jī)車：架線式電機(jī)車蓄電池電機(jī)車其它運(yùn)輸設(shè)備（如輸送機(jī)、絞車等）井底車場(chǎng)：無主排水設(shè)備有主排水設(shè)備二、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長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流計(jì)算方法：高壓電纜所帶的設(shè)備額定功率之和；（見變壓器負(fù)荷統(tǒng)計(jì)中的結(jié)果）需用系數(shù)；計(jì)算和選取方法同前。（見變壓器負(fù)荷統(tǒng)計(jì)中的結(jié)果）高壓電纜額定電壓(

3、v) 、；加權(quán)平均功率因數(shù)； （見變壓器負(fù)荷統(tǒng)計(jì)中的結(jié)果）加權(quán)平均效率。0.8-0.92、電纜截面的選擇選擇要求是： 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，；環(huán)境溫度為時(shí)電纜長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流，；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)電纜芯線最高允許工作溫度51015202530354045651.221.171.121.061.00.9350.8650.7910.7073、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇高壓電纜截面經(jīng)濟(jì)電流密度；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 10003000300050005000以上2.502

4、.252.00備注：年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)一班作為10003000h，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)電纜截面電纜短路時(shí)熱穩(wěn)定要求的最小截面， ；三相最大穩(wěn)態(tài)短路電流，；計(jì)算方法：變電所母線的短路容量，；一般指地面變電所，和井下中央變電所，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，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，母線為基準(zhǔn)。平均電壓 , ；短路電流作用的假想時(shí)間；電纜芯線熱穩(wěn)定系數(shù)。

5、銅芯高壓電纜熱穩(wěn)定系數(shù)表額定電壓(kv)電纜中間有接頭電纜中間無接頭310 kv93.4159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)的額定電流之和；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)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：高壓電纜所帶的負(fù)荷計(jì)算功率；;高壓電纜帶的所有設(shè)備額定功率之和，； 需用系數(shù)，計(jì)算和選取方法同前；電網(wǎng)平均功率因數(shù)對(duì)應(yīng)的正切值；高壓額定電壓，；，所選高壓電纜的每公里電阻和電抗；高壓電纜長(zhǎng)度。注：電壓損失正常情況下不得超過7，故障狀態(tài)下不超過10。三、低壓電纜選擇計(jì)算和校驗(yàn)1、按長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷

6、電流初選電纜截面長(zhǎng)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。 ，分別為通過電纜的電動(dòng)機(jī)工作電流與額定電流；電動(dòng)機(jī)的額定功率，；電動(dòng)機(jī)的額定電壓，；電動(dòng)機(jī)的額定效率；電動(dòng)機(jī)的額定效率因數(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： 需用系數(shù)，需用系數(shù)計(jì)算和選取方法同上；平均效率，??；平均功率因數(shù)，可以取。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：電纜的工作電流計(jì)算值，；環(huán)境溫度為時(shí)電纜長(zhǎng)時(shí)允

7、許負(fù)荷電流，；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)電纜芯線最高允許工作溫度51015202530354045651.221.171.121.061.00.9350.8650.7910.7073、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=變壓器電壓損失+干線電纜電壓損失+支線電纜電壓損失各種電壓等級(jí)下允許的電壓損失電壓等級(jí)？（2次側(cè)）一般情況個(gè)別情況660v63v96v1140v117v174v3300v330v495v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

8、分?jǐn)?shù)變電器電阻壓降；變電器電抗壓降；選擇變壓器時(shí)計(jì)算的需用容量，；選擇變壓器時(shí)的加權(quán)平均功率；選擇的變壓器額定容量。變壓器電壓損失絕對(duì)值： 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。準(zhǔn)確計(jì)算低壓電纜干線和支線電壓損失：電纜所帶的負(fù)荷計(jì)算功率；電纜帶的所有設(shè)備額定功率之和，； 需用系數(shù)，計(jì)算和選取方法同前；平均功率因數(shù)對(duì)應(yīng)的正切值；低壓電纜線路的額定電壓；，電纜每公里電阻和電抗；電纜長(zhǎng)度。四、解析法計(jì)算短路電流1、高壓短路電流計(jì)算1）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/kv0.1270.220.380.661.1403.361035110平均電壓/

9、kv0.1330.230.400.691.203.46.310.5371152）短路點(diǎn)的選定：一般選定變壓器、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： 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)電抗電源系統(tǒng)電抗，；平均電壓 , ；變電所母線的短路容量，；一般指地面變電所，和井下中央變電所，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，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，母線為基準(zhǔn)。4）電抗器電抗計(jì)算方法： 電抗器的電抗百分值；電抗器的額定電壓，；電抗器的額定電流，。5），電纜線路阻抗：（1），

10、電纜線路電抗計(jì)算方法： 第i段高壓電纜每公里電抗，/km；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，m。（2），電纜線路電阻計(jì)算方法： 第i段高壓電纜每公里電阻，/km；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，m。6）短路回路中的總阻抗：7）三相短路電流為： 8）兩相短路電流為： 9）短路容量為： （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)電壓值與值相等。）2、低壓短路電流計(jì)算1）系統(tǒng)電抗計(jì)算方法： 電源系統(tǒng)電抗，；平均電壓 , 。2），電纜線路電阻計(jì)算方法： 第i段高壓電纜每公里電阻，；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，。3），電纜線路電抗計(jì)算方法： 第i

11、段高壓電纜每公里電抗，/km；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，。4）變壓器內(nèi)部阻抗計(jì)算：（添加變壓器時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中已經(jīng)計(jì)算出結(jié)果）每相電阻（）：每相電抗（）：5）低壓電纜線路電阻計(jì)算方法： 第i段低壓電纜每公里電阻，；變壓器二次側(cè)第i段低壓電纜的長(zhǎng)度，。6）低壓電纜線路電抗計(jì)算方法： 第i段低壓電纜每公里電抗，；變壓器二次側(cè)第i段低壓電纜的長(zhǎng)度，。注：計(jì)算低壓網(wǎng)絡(luò)短路電流時(shí)，一般計(jì)入電弧電阻低壓側(cè)的總電阻和電壓側(cè)的總電抗：計(jì)算低壓短路電流時(shí)，短路點(diǎn)一般選在變壓器的二次母線上和低壓配電線路的首、末端。1）三相短路電流的計(jì)算 三相短路電流，；變壓器二次平均電壓，；2）兩相短路電流計(jì)算

12、變壓比，；五、供電保護(hù)裝置整定計(jì)算高壓配電箱1、 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）變壓比；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；電流互感器變流比；其余電機(jī)的額定電流之和，。靈敏系數(shù)接線系數(shù) y，y接線的變壓器 =1； y, d 接線的變壓器 =；變壓器二次出口處最小二相短路電流。（2）過載保護(hù)整定電流 u1e 2)保護(hù)多臺(tái)變壓器的高壓配電箱（1）短路保護(hù)繼電器動(dòng)作電流 變壓比； 需用系數(shù)，計(jì)算方法同上；最大一臺(tái)電機(jī)的啟動(dòng)電流；電流互感器變流比； 開關(guān)的額定電流ie/5 其余電機(jī)的額定電流之和，。靈敏系數(shù)接線系數(shù) y，y接線的變壓器 =1； y,

13、d 接線的變壓器 =；變壓器二次出口處最小二相短路電流。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）過載保護(hù)整定電流變壓器額定容量，；變壓器一次側(cè)額定電壓，。六、移動(dòng)變電站高壓開關(guān)箱中過流保護(hù)裝置整定計(jì)算1、短路保護(hù)整定靈敏系數(shù)接線系數(shù) y，y接線的變壓器 =1；y, d 接線的變壓器 =最遠(yuǎn)一臺(tái)磁力啟動(dòng)器動(dòng)力電纜入口處最小二相短路電流。2、過載保護(hù)整定七、移動(dòng)變電站低壓開關(guān)箱中過流保護(hù)裝置整定計(jì)算1、短路保護(hù)整定靈敏系數(shù)被保護(hù)網(wǎng)絡(luò)末端最小二相短路電流，。2、過載保護(hù)整定所有電動(dòng)機(jī)額定電流之和。八、井下低壓系統(tǒng)過流保護(hù)裝置整定1、低壓饋電開關(guān)整定計(jì)算方法（變壓器二次側(cè)總開關(guān)）過流（速斷

14、）保護(hù)計(jì)算方法：靈敏系數(shù)被保護(hù)網(wǎng)絡(luò)末端最小二相短路電流，。2、過載長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)的動(dòng)作電流整定倍數(shù)開關(guān)的額定電流，。3、短路短延時(shí)的動(dòng)作電流整定倍數(shù)靈敏系數(shù)九、電子保護(hù)的啟動(dòng)器整定計(jì)算1、過載保護(hù)，原則略大于控制電機(jī)的長(zhǎng)時(shí)最大負(fù)荷電流或略小于控制電機(jī)的額定電流。1）速斷保護(hù)： 一般取8或10- 是啟動(dòng)開關(guān)的額定電流 速斷保護(hù)整定倍數(shù)。靈敏系數(shù)十、供電系統(tǒng)高低壓保護(hù)整定計(jì)算方法1、移動(dòng)變電站高壓側(cè)開關(guān)保護(hù)整定計(jì)算1）過載保護(hù)：變壓器二次側(cè)所有電機(jī)的額定電流之和，；變壓器的變壓比；互感器的變流比。2）短路（速斷）保護(hù)：變壓器二次側(cè)所有電機(jī)的額定電流之和，；最大一臺(tái)電機(jī)的額定起動(dòng)電流，；變壓器的變壓比；

15、互感器的變流比。3）3300v移動(dòng)變電站高壓開關(guān)的整定倍數(shù)：2、3300v移動(dòng)變電站低壓側(cè)開關(guān)保護(hù)整定計(jì)算1）過載保護(hù)：變壓器二次側(cè)所有電機(jī)的額定電流之和，。2）過流（速斷）保護(hù)：最大一臺(tái)電機(jī)的額定起動(dòng)電流，；變壓器二次側(cè)所有電機(jī)的額定電流之和，；靈敏系數(shù)3、控制開關(guān)電流保護(hù)的整定計(jì)算1）過載保護(hù)：2）過流速斷保護(hù)：十一、熔斷器熔體額定電流的選擇計(jì)算1、及以下的電網(wǎng)中，熔體額定電流可按下列規(guī)定選擇1）對(duì)保護(hù)電纜干線的裝置，按公式（10-1）選擇： （10-1）熔體額定電流，；容量最大的電動(dòng)機(jī)的額定起動(dòng)電流，對(duì)于有數(shù)臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)起動(dòng)的工作機(jī)械，若其總功率大于單臺(tái)起動(dòng)的容量最大的電動(dòng)機(jī)功率時(shí)，則為

16、這幾臺(tái)同時(shí)啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的額定啟動(dòng)電流之和，；其余電動(dòng)機(jī)的額定電流之和；當(dāng)容量最大的電動(dòng)機(jī)啟用時(shí)，保證熔體不熔化系數(shù)，對(duì)于不經(jīng)常起動(dòng)和輕載起動(dòng)的可取2.5;對(duì)于頻繁起動(dòng)和帶負(fù)載起動(dòng)的可取1.82。（注：如果電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)電壓損失較大，則起動(dòng)電流比額定起動(dòng)電流小得多，其所取的不熔化系數(shù)比上述數(shù)值可略大一些，但不能將熔體的額定電流取的太小，以免在正常工作中由于起動(dòng)電流過大而燒壞熔體，導(dǎo)致單相運(yùn)轉(zhuǎn)。）2）對(duì)保護(hù)電纜支線的裝置按公式（10-2）選擇： （10-2）式中、及系數(shù)的含義和采用數(shù)值同公式（10-1）。3）對(duì)保護(hù)照明負(fù)荷的裝置，按公式（10-3）選擇： （10-3）照明負(fù)荷的額定電流，。選用熔體的

17、額定電流應(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)： （10-4）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，；為保證熔體及時(shí)熔斷的系數(shù)，當(dāng)電壓為1140v、660v、380v，熔體額定電流為100a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200a時(shí)，系數(shù)取4；當(dāng)電壓為127v時(shí)，不論熔體額定電流大小，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： （10-5）熔體額定電流，；照明負(fù)荷的二次額定電流，；變壓比，當(dāng)電壓為380/133（230）時(shí)，為2.86(1.65)當(dāng)電壓為660/133（230）時(shí)，為4.96(2.86)；當(dāng)電壓為1140/133（230）時(shí)，為8.57(4.96)。2、對(duì)保護(hù)電鉆綜保變壓器按公式（10-6）選擇： （10-6）容量最大的電鉆電動(dòng)機(jī)的額定起動(dòng)電流，；其余電鉆電動(dòng)機(jī)的額定電流之和，；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)： （10-7）變壓器低壓側(cè)兩相短路電流，；變壓比；接線變壓器兩次側(cè)兩相短路電流折算到一