煤礦供電設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)0001

1、H、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變電站臺數(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)備名稱電動機(jī)臺數(shù)電動機(jī)型號額定功率(kW)額定電壓(V)額定電流(A)額定功率因數(shù)cos e起動功率因數(shù)COS q額定效率e啟動電流倍數(shù)功 率Pe(kw)加權(quán)平均功率因數(shù)COS pj平均功率因數(shù)計(jì)算公式:COS pjFel COS e1巳2 cos e2 Rn cos en p51 p52. En加權(quán)平均效率計(jì)算公式:e1已2 e2pjpe1P e2 .Fen注：負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表的設(shè)計(jì)參考北京博超公司的

2、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 Sd計(jì)算值為:2)3)Sb Kxkvacos pj單體支架各用電設(shè)備無一定順序起動的一般機(jī)組工作面，按下式計(jì)算需用系數(shù):PKx 0.286 0.714-皿自移式支架，各用電設(shè)備按一定順序起動的機(jī)械化采煤工作面，按下式計(jì)算需用系數(shù):Kx 0.4 叭Pnax最大一臺電動機(jī)功率，kWo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)cos綜采工作面：綜合機(jī)械化工作面（自移支架）0.4 0.6Pmax /Pe0.7一般機(jī)械化工作面（單體支架）0.2860.714 Pmax/Pe0.60.7一般機(jī)械化工作面（傾斜機(jī)采面）0.60

3、.750.60.7緩傾斜煤層（炮采工作面）0.40.50.6急傾斜工作面（炮采工作面）0.50.60.7掘進(jìn)工作面：采用掘進(jìn)機(jī)的0.50.60.7非掘進(jìn)機(jī)的0.30.40.6電機(jī)車：架線式電機(jī)車0.50.650.9蓄電池電機(jī)車0.80.9其它運(yùn)輸設(shè)備（如輸送機(jī)、絞車等）0.50.7井底車場：無主排水設(shè)備0.6-0.70.7有主排水設(shè)備0.750.850.8、咼壓電纜選擇計(jì)算和校驗(yàn)Pe kx 1031、按長時(shí)負(fù)荷電流選擇電纜截面長時(shí)負(fù)荷電流計(jì)算方法：I g 廠JSUeCOS pj pjkxpe 高壓電纜所帶的設(shè)備 額定功率之和kw；（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

4、壓器負(fù)荷統(tǒng)計(jì)中的結(jié)果）U e 高壓電纜額定電壓（V） 10000V、6000V ；cos pj 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）pj 加權(quán)平均效率。0.8-0.92、電纜截面的選擇選擇要求是：Kly Ig長時(shí)最大允許負(fù)荷電流應(yīng)滿足:Ig匚，初步篩選出符合條件的電纜KIg 電纜的工作電流計(jì)算值,I y 環(huán)境溫度為25° C時(shí)電纜長時(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工作溫度/oc510152025303540電纜芯線最高允許45651.221.171.121.061.00.9350.8650.7910.7073、按經(jīng)濟(jì)電流密度選

5、擇高壓電纜截面AjIgn IjI j 經(jīng)濟(jì)電流密度;10003000h,兩班作業(yè)為30005000h,三班n 同時(shí)工作電纜的根數(shù)。年最大利用負(fù)荷小時(shí)數(shù) /h2經(jīng)濟(jì)電流密度/ A mm100030002.50300050002.255000以上2.00經(jīng)濟(jì)電流密度選擇表備注：年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)一班作為 作業(yè)為5000h以上。降低線路投資、節(jié)約有色金屬等因素，綜合 與經(jīng)濟(jì)截面相應(yīng)的電流密度，叫做經(jīng)濟(jì)電流經(jīng)濟(jì)截面是指按降低電能損耗、 確定的符合總經(jīng)濟(jì)利益的導(dǎo)體截面。 密度。4、按熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜截面AminAmin 電纜短路時(shí)熱穩(wěn)定要求的最小截面,mm2I (3)1 d三相最大穩(wěn)態(tài)短路電流,計(jì)算方法

6、:Ss73 UpSs 變電所母線的短路容量,MVA ； 一般指地面變電所6KV , 10KV和井下中央變電所6KV , 10KV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，10KV母線為基準(zhǔn)。計(jì)算井下高低壓短路電流時(shí)，以井F變電所6KV，10KV母線為基準(zhǔn)。Up平均電壓KV ；P 高壓電纜所帶的負(fù)荷 計(jì)算功率kw；tf 短路電流作用的假想時(shí)間;C電纜芯線熱穩(wěn)定系數(shù)。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3 10 kV93.4159對向單臺或兩臺高壓電動機(jī)供電的電纜，一般取電動機(jī)的額定電流之和；對向一個(gè)采區(qū)供電的電纜，應(yīng)取采區(qū)最大電流；而對并列運(yùn)行

7、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:Ug%X tanP KxPe；Fe 高壓電纜帶的所有設(shè)備額定功率之和,kw；Kx 需用系數(shù)，計(jì)算和選取方法同前;tan電網(wǎng)平均功率因數(shù)對應(yīng)的正切值； tanUe高壓額定電壓 6kV，10kV ；R，X 所選高壓電纜的 每公里電阻和電抗/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(tài)下不超過10%。、低壓電纜選擇計(jì)算和校驗(yàn)1、按長時(shí)負(fù)荷電流初選電纜截面長時(shí)負(fù)荷電流的計(jì)算方法：1）向單臺或兩臺 電動機(jī)供電的電纜，可以取單臺或兩臺電動機(jī)的額定電流之和。Ig lePe

8、 103>/3u e e cos(A)Ig, Ie分別為通過電纜的電動機(jī)工作電流與額定電流;Pe電動機(jī)的額定功率，KW ；U e電動機(jī)的額定電壓，V ；e 電動機(jī)的額定效率;cos e 電動機(jī)的額定效率因數(shù)。2）向三臺及以上電動機(jī)供電的電纜長時(shí)負(fù)荷電流計(jì)算方法:IxPe 1039蟲U e pj COS pjKx(A)Kx 需用系數(shù)，需用系數(shù)計(jì)算和選取方法同上;pj 平均效率，取pj 0.8 - 0.9 ；COS pj 平均功率因數(shù)，可以取 0.7。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、兩臺或三臺以上電動機(jī)工作電流

9、公式進(jìn)行計(jì)算。2、電纜截面的選擇選擇要求是:Kly IgIg 電纜的工作電流計(jì)算值,I y 環(huán)境溫度為25° C時(shí)電纜長時(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電纜芯線最高允許工作溫度/oc51015202530354045651.221.171.121.061.00.9350.8650.7910.7073、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下 允許的電壓損失電壓等級？ （ 2次 側(cè)）一般情況

10、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)部電壓損失百分?jǐn)?shù)Ub%咅 Ur cos pj UxSin pjSeUr 變電器電阻壓降;U x 變電器電抗壓降;S)選擇變壓器時(shí)計(jì)算的需用容量,KVA ；COS pj 選擇變壓器時(shí)的加權(quán)平均功率;sin pjcos2 pjSe 選擇的變壓器額定容量。變壓器電壓損失絕對值：UbUb%Ue2注：正常運(yùn)行時(shí)電動機(jī)的電壓降應(yīng)不低于額定電壓的7%10%。準(zhǔn)確計(jì)算低壓電纜干線和支線電壓損失：U%Xotanp 電纜所帶的負(fù)荷計(jì)算功率kw；P KxPePe 電纜

11、帶的所有設(shè)備額定功率之和,kw；Kx 需用系數(shù)，計(jì)算和選取方法同前;tan平均功率因數(shù)對應(yīng)的正切值;Ue低壓電纜線路的額定電壓R)，Xo 電纜每公里電阻和電抗/kML電纜長度km。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)電壓等級的 平均電壓值標(biāo)準(zhǔn)電壓/kV0.1270.220.380.661.1403.361035110平均電壓/kV0.1330.230.400.691.203.46.310.5371152）短路點(diǎn)的選定:般選定變壓器、移動變電站高壓進(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

12、:Xs也Ss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,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，10KV和井下中央變電所6KV，10KV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，10KV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，10KV母線為基準(zhǔn)。4）電抗器電抗計(jì)算方法:k 100 V3ieXk% 電抗器的電抗百分值;U e電抗器的額定電壓，KV ；I e電抗器的額定電流，KA。5）6KV，10KV電纜線路阻抗:（1） 6KV，10KV電纜線路電抗計(jì)算方法:n X.LXgi 1

13、1000Xi 第i段高壓電纜每公里電抗， /KM；Li 基準(zhǔn)母線到變壓器或移動變電站第i段高壓電纜的長度， m。（2） 6KV，10KV電纜線路電阻計(jì)算方法:Rj 第i段高壓電纜每公里電阻，/KM;Li 基準(zhǔn)母線到變壓器或移動變電站第 i段高壓電纜的長度，m6)短路回路中的總阻抗：Xs XkXg27)三相短路電流為:Id(3)UpTsZ8)兩相短路電流為:(2)d麗 I (3)TId9)短路容量為:Sd731(3)| Iha 6d Up10MVA（注：在供電設(shè)計(jì)軟件數(shù)據(jù)庫中，變壓器的二次側(cè)電壓U2e值與U P值相等。）2、低壓短路電流計(jì)算1）系統(tǒng)電抗計(jì)算方法:XsU p2Xs 電源系統(tǒng)電抗,U

14、p平均電壓,KV。2）6KV，10KV電纜線路電阻計(jì)算方法:Rg_Rik1 1000Ri 第i段高壓電纜每公里電阻,Li 基準(zhǔn)母線到變壓器或移動變電站第i段高壓電纜的長度，km。3）6KV，10KV電纜線路電抗計(jì)算方法:XgiXiLi1000Xi 第i段高壓電纜每公里電抗,/KM;Li 基準(zhǔn)母線到變壓器或移動變電站第i段高壓電纜的長度，km。4）變壓器內(nèi)部阻抗計(jì)算:（添加變壓器時(shí)數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)計(jì)算出結(jié)果）每相電阻R （）：RtPe U 2e Se2每相電抗X （）：ZtUz%5）低壓電纜線路 電阻計(jì)算方法:XtJZt2Rt2Rdn _Riki 11000Ri 第i段低壓電纜每公里電阻,Li 變壓

15、器二次側(cè)第i段低壓電纜的長度,6）低壓電纜線路 電抗計(jì)算方法:Xdn XiLii 11000Xi 第i段低壓電纜每公里電抗,Li 變壓器二次側(cè)第i段低壓電纜的長度，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Rh0.01低壓側(cè)的總電阻和電壓側(cè)的總電抗：XtXdrRRtRd0.01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I (3)1 dI (3) d三相短路電流,U 2e 變壓器二次平均電壓，V ；2）兩相短路電流計(jì)算Id2)0.866U2e 2"" RKb 變壓比，KbUle.U2e五、供電保護(hù)裝置整定計(jì)算高壓配電

16、箱1、保護(hù)一臺變壓器（1）短路（速斷）保護(hù)動作電流計(jì)算方法1.2 1.4 IKbKi eq1 s zdIe Kx(5-1)Kb 變壓比;Kx 需用系數(shù),計(jì)算和選取方法同上;I eq最大一臺電機(jī)的啟動電流;Ki 電流互感器變流比;Ie 其余電機(jī)的額定電流之和,靈敏系數(shù)KrId（2）1.5K jx K i K b 1 s zdK jx 接線系數(shù)Y, y接線的變壓器 K jx=1；Y, d接線的變壓器Kjx=V3 ；ld（2）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 U1eI g zdSe73U1e2)保護(hù)多臺變壓器的高壓配電箱(1)短路保護(hù)繼電器動作電流1 s zd1.2 1.4K

17、bKi1 eqleKxKb 變壓比;Kx 需用系數(shù),計(jì)算方法同上;Ieq最大一臺電機(jī)的啟動電流;Ki 電流互感器變流比;開關(guān)的額定電流le/5Ie 其余電機(jī)的額定電流之和，A。靈敏系數(shù)ld(2)Kr KjxKiKblszd1.5K jx 接線系數(shù)Y, y接線的變壓器K jx=1;Y, d接線的變壓器Kjx 二 V3 ；Id(2)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1 g zdSe 103V3U1eSe 變壓器額定容量,KVA ；U 1e 變壓器一次側(cè)額定電壓，V。六、移動變電站高壓開關(guān)箱中過流保護(hù)裝置整定計(jì)算1、短路保護(hù)整定1

18、szd1.2 1.4KbKi1 eqle Kx靈敏系數(shù)(2)dKr KjxKiKbIszd1.5K jx 接線系數(shù)Y, y接線的變壓器K jx=1；Y, d接線的變壓器Kjx=J3I d2)最遠(yuǎn)一臺磁力啟動器動力電纜入口處最小二相短路電流。2、過載保護(hù)整定1 g zdSe®e七、移動變電站低壓開關(guān)箱中過流保護(hù)裝置整定計(jì)算1、短路保護(hù)整定I szd I eqle Kx靈敏系數(shù)Id2)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Kr嘗1 s zd1.51 g zdKxleI e 所有電動機(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)）

19、過流（速斷）保護(hù)計(jì)算方法:1 s zd1 eqle Kx靈敏系數(shù)Krld(2)1 s zd1.5Id2)被保護(hù)網(wǎng)絡(luò)末端最小二相短路電流,2、過載長延時(shí)保護(hù)的動作電流整定倍數(shù)ngKxle1 keI ke開關(guān)的額定電流，A。3、短路短延時(shí)的動作電流整定倍數(shù)l eq nsle Kx1 ke靈敏系數(shù)| (2)1.5Kr Vns e -是啟動開關(guān)的額定電流ns 速斷保護(hù)整定倍數(shù)。靈敏系數(shù) ke九、電子保護(hù)的啟動器整定計(jì)算1、過載保護(hù)I gzd，原則略大于控制電機(jī)的長時(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):ns1 szd1 eq1 szdn?般取8或10Krld(2)ns 1 e3300V

20、供電系統(tǒng)高低壓保護(hù)整定計(jì)算方法1、移動變電站高壓側(cè)開關(guān)保護(hù)整定計(jì)算1）過載保護(hù):1 g zd1.05 IKbKile 變壓器二次側(cè)所有電機(jī)的額定電流之和,Kb 變壓器的變壓比;Ki互感器的變流比。2）短路（速斷）保護(hù):1 s zd1.2 1.4Kb Kieqle1 eqle變壓器二次側(cè)所有電機(jī)的額定電流之和,最大一臺電機(jī)的額定起動電流，Kb 變壓器的變壓比;Ki 互感器的變流比。3）3300V移動變電站高壓開關(guān)的整定倍數(shù):2、3300V移動變電站低壓側(cè)開關(guān)保護(hù)整定計(jì)算1）過載保護(hù):1 g zd1.1le1 eq最大一臺電機(jī)的額定起動電流,1 szd 1 .2(leqle)Ie 變壓器二次側(cè)所有

21、電機(jī)的額定電流之和,靈敏系數(shù)I (2)Kr1.51 s zd3、3300V控制開關(guān)電流保護(hù)的整定計(jì)算1）過載保護(hù):1 g zd1.05le2）過流速斷保護(hù):I szd 1 .1(leqle)Kr -(2)dI s zd1.5、熔斷器熔體額定電流的選擇計(jì)算1、120CV及以下的電網(wǎng)中,熔體額定電流可按下列規(guī)定選擇1）對保護(hù)電纜干線的裝置，按公式（10-1 )選擇:1 eqIr 1.8 2.5le(10-1)1 eq總功率大于單臺起動的容量最大的電動機(jī)功率時(shí),I eq則為這幾臺同時(shí)啟動的電動IR 熔體額定電流，A ；容量最大的電動機(jī)的額定起動電流，對于有數(shù)臺電動機(jī)同時(shí)起動的工作機(jī)械，若其機(jī)的額定啟

22、動電流之和，A ；le其余電動機(jī)的額定電流之和;1.8 2.5當(dāng)容量最大的電動機(jī)啟用時(shí)，保證熔體不熔化系數(shù)，對于不經(jīng)常起1.8 2。動和輕載起動的可取2.5;對于頻繁起動和帶負(fù)載起動的可?。ㄗⅲ喝绻妱訖C(jī)起動時(shí)電壓損失較大，則起動電流比額定起動電流小得多，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 由于起動電流過大而燒壞熔體，導(dǎo)致單相運(yùn)轉(zhuǎn)。 ）2）對保護(hù)電纜支線的裝置按公式（10-2 ）選擇:(10-2 )1 eq1.8 2.5式中1 eq、Ir及系數(shù)1.8 2.5的含義和采用數(shù)值同公式（10-1）。3）對保護(hù)照明負(fù)荷的裝置,按公式（10-3 ）選擇:(10-3)Ir lele 照明負(fù)荷的額定電流，A。選用熔體的額定電流應(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 )ld2)47|1.21.41 RKble(10-5)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