矿井供电设计计算公式

矿井供电设计计算公式1.变压器的选择计算采用需用系数法：需用系数rK用电设备实际负荷容量该组设备的额定容量；单体支架各用电设备间，按一定顺序起动的一般机组工作面0.2860.714SrNPKP，1-1cosNrSPKSK1-2式中：Ps——参加计算最大电机额定功率（KW）NP——所有参加计算的电机的额定功率（不包括备用）代数和(KW)S——变压器容量KVArK——需用系数SK——同时系数。一个采区变电所供给一个工作面时取1，供给两个工作面时取0.95，供给三个以上工作时取0.9;112212coscoscoscosnnnPPPPPP1-3式中：cos——参加计算的用电设备的平均功率因数1P，2P，,nP——各用电设备实际负荷功率(KW)1cos、2cos、cosn——各用电设备在实际负荷下的功率因数2、电缆的选择计算（1）按持续工作电流选择电缆截面CCnKII2-1式中：K——环境温度系数，25C时取1CCI——空气温度为25C时的载流量（A）nI——用电设备持续工作电流(A)（2）用电设备持续工作电流计算法向单台或两台电动机供电的电缆，以电动机的额定电流或额定电流之和计算，对于3台及3台以上电动机供电的电缆，则应考虑需用系数，10003cosrNNNKPIU2-2NP——干线电缆所带负荷额定功率之和NU——电网的额定电压（V）cos——平均功率因数．掘进工作面取0.6，炮采缓倾斜工作面取0.6,炮采急倾斜工作面取0.7rK—需用系数．掘进部分取0.35，炮采缓倾斜工作面取0.45,急倾斜工作面取0.55;变电所至工作面机电硐室：cos0.95rK0.75后部运输机干线电缆；cos0.85rK0.75转载机和破碎机干线电缆cos0.85rK0.75采煤机和破碎机电缆cos0.85rK0.75(3)按正常工作时电压损失验算电缆截面允许电压损失20.9NNUUU2-3U——电压损失2NU——变压器出口侧的额定电压(V)NU——电网的额定电压（V）00003(cossin)()NNNPLUILRXRXtgU2-4式中：L——电缆的实际长度(km)NI——电缆持续工作电流A0R、0X——电缆单位长度的电阻和电抗cos、sin——电动机的额定功率因数及相应正弦值。如果是干线电缆，用干线电缆的加权平均功率因数及正弦值．NP——电动机的额定功率．干线时NrNPKPNU——电网额定电压(V)。电缆电压损失：干线电阻：R=L/DS=L/53SΔU=3K(IR*COSΦ+IXsinΦ)gXgggg=3*0.7*(2*248.5*0.0236*0.7+2*248.5*0.012*0.71)=14.9v(4)ΔU=3K(IR*COSΦ+IXsinΦ)zXzzzz=3*0.7*248.5*(0.1105*0.7+0.0328*0.71)=30.3VΔU=52.5+14.9+30.3=97.7、支线电压损失：则前部运输机正常工作时的电压损失为：V干线电感：X=X0*L=0.8L支线电阻：R=L/DS=L/53S支线电感：X=X0*L=0.8L式中D为电缆导电率电缆电阻电感阻抗：2202222211*0.0175*6000.110595*0.08*0.60.480.11050.480.4926LRSXXLZRX变压器电压损失（1）：按变电站的额定电压的5%计算变电站的电压损失变压器的负荷率β=87.5%则变压器的电压损失为：（1140+1140*5%=1200）1200*87.5%*5%=52.5V即：额定电压*负荷率*5%kwKxPeSb8.3119.0/6.0*7.467cos*%496308.311SeSbSe=变压器的容量为630KVAPe计算负荷变压器电压损失TU的计算（2）：3(cossin)TNTTUIRX2-5式中：TU——变压器的电压损失NI——变压器低压侧负荷电流(A)TR、TX——变压器换算到二次绕组的每相电阻与电抗cos、sin——变压器的功率因数加权平均值与相应正弦值按变压器二次额定电压的百分值表示电压损失时：2%100%(cossin)(cossin)TTRXRXNNVSUUUUUUS式中：NS—变压器的额定容量KVAS—变压器的计算容量KVARU—变压器在额定负荷时变压器内部电阻压降百分数XU—变压器在额定负荷时变压器内部电抗压降百分数变压器阻抗计算：以供一条皮带的移动变电站为例：变压器阻抗：114285.0)10*630/(1200*05.0*%1322SeUeUdZb变压器电阻：变压器01451.06302.1*4000*12222SeUePcuRb电抗：113357.001451.0114285.01112222RbZbXb其中：Pcu:b变压器铜损耗（可查）Ud%为短路电压百分数％（一般为5%）Se额定容量Ue额定电压3.低压开关熔丝的选择、校验(1)熔丝的选择ST1.8~2.5NNFNIII3-1式中:NFI—熔体的额定电流ASTNI一电动机的额定起动电流近似值NI—电动机的额定电流A1.8~2.5——电动机起动是熔体不熔化系数，不经常起动或负载较轻起动较快的条件下取2.5，而对于频繁起动或负荷较重起动时间较长的取1.8~2.5;(2)校验(2)4~7KSNFIKI3-2式中：(2)KI被保护电缆距变压器最远端的两相短路电流4～7——保证熔体在短路故障出现时能够及时熔断的系数．当电压为380V和660V时，熔体额定电流为100A及以下时，系数取7；电流为125A时，系数取6，电流为160A时，系数取5；电流为200A时，系数取4．当电压为127V时，不分熔体额定电流大小，系数一律取4。4.照明变压器和电钻变压器的保护(1)对于照明变压器(变压器一次侧熔断器)1.2~1.4NFNTVIIK4-1式中，NFI——熔体的额定电流ANI——照明负荷的额定电流TVK——变压器的变压比．1.2～1.4——可靠系数(2)电钻变压器熔断器的选择1.2~1.4()1.8~2.5NSTNFNTVIIIK4-2式中：NSTI——容量最大的电钻电动机的额定起动电流（A）NI——其余负荷的额定电流之和A校验：(2)43KTVNFIKI4-3式中：(2)KI——变压器低压侧两相短路电流ANFI——熔体额定电流3——接线变压器二次侧两相短路电流折算到一次侧时的系数5.低压馈电开关过流继电器的整定，校验整定：aNSTNIII5-1校验：(2)1.5KSaIKI5-2式中：NSTI——最大功率电动机的额定起动电流（A）NI——已运转的全部电动机的额定电流之和（A）(2)KI——电动机端子上的最小两相短路电流（A）1.5——灵敏度系数6、热继电器的整定计算(1)过热保护保护单台电机：aNII保护多台电机：aNII式中：aI——热继电器的额定电流（A）NI——电动机的额定电流（A）NI——几台电动机的额定电流A（2）过流保护保护单台电机：aNSTII保护多台电机：aNSTNIII校验：(2)1.5KSaIKI7、变压器的短路保护1.2~1.4()aNSTNtriIIIKK式中：aI——高压配电箱的过电流继电器电流整定值ANSTI——起动电流最大的一台或几台同时起动时电动机额定起动电流ANI——其余电器设备的额定电流之和（A）trK——变压器的变压比。iK——电流互感器的交流比1.2~1.4——可靠系数检验灵敏度系数：(1)对于Y/Y接线的变压器(2)1.5KStriaIKKKI(2)对于Y/接线的变压器(2)1.53KStriaIKKKI(2)KI——变压器低压侧出口母线上的最小两相短路电流A8、移动变电站低压负荷开关的整定（1）长延时保护：aNII（2）短延时保护：aNSTNIII（3）校验灵敏度：(2)1.5KSaIKI式中：aI——低压负荷开关的过电流继电器电流整定值（A）NSTI——起动电流最大的一台或几台同时起动时电动机额定起动电流（A）NI——其余电器设备的额定电流之和（A）起动电压计算：eqeqqeqedqedqeeedqeqMqUq=UMqeMqe----2.3MMq------1.5MM0.92UU*2584VM1.5P*RQdqe*XUUp525P*K*cos0.91*0.其中额定电压时，电动机起动力矩与额定力矩之比，低速时为。生产机械要求的最小起动力矩与电动机的额定力矩之比。则电动机的最小起动电压要求不低于：机组实际起动电压其中qdqedqeqeqebgzbgzbgbgbg*65968kw58K:sin0.58QP*tg=5968*1.4=8355kwtg1.4cos0.8146RRRR0..360.220.830.339XXXX0.11570.1120.063840.2915XXX0.2277R0.0360.220.256起动电流倍数3gggge3dsbdsbgbgseefdsdsdsdqedqeeP*RQg*X10*525*(0.221.4*0.112)U119.89vU3300P*RQ*X10*(1153*0.2561614*0.2277)U200vU3300P*K525*2*1P1153kw0.91QP*tg=1157*1.41614kwP*RQdqe*X5968*0UU.3398355*0.29151351v3.3机组实际起动电压为：24*UUdqeeU*1(UUUU)1qsbebgbs22UUdqee233004*1315U*1(346530.8119.89+200)1qs22*13153300=26392584v起动电压满足要求。（1）、保护线路的高压开关整定：算法一：max*IgniKfKkIdzj式中：最大工作电流返回系数可靠系数取继电器动作电流整定值:max85.0:2.1::IgKfKkIdzjIqe:变压器所带负荷最大设备的起动电流Nb:变压器变比；ni电流互感器变比算法二:1、中央变电所三台主受开关的继电保护整定中央变电所三台主受开关的继电保护按保护中央变电所母线发生两相短路时，开关可靠动作进行整定。因入井电缆设置了电抗器，所以中央变电所的短路容量低于50MVA.则中央变电所的三相短路电流为：6(3)3(3)(2)50*1045823*3*6.3*1045823984A1.151.15dddddSIAUII三相短路电流最小两相短路电流1.15常数21mini398433.2K1.533A80*1.533AdkdzjiIIAk其中：可靠系数选择整数为。即中央变电所母线短路时，反映到电流互感器的电流为。所以中央变电所的三台主受开关的短路保护动作倍数为：短路整定:3984n=6.06462400A400*1.5取整数考虑开关的刻度设置，短路倍数为倍（电流值为）。中央变电所三台主受开关的过载整定过载整定：过载保护取1.4倍(电流值为560A)。时间刻度值放在4档，对应时间为6分。400为短路电流（2）、保护变压器的高压开关整定)(IeIqeKfnbniKkIdzj式中：Iqe:变压器所带负荷最大设备的起动电流Nb:变压器变比；ni电流互感器变比