技能培训-电流计算电压损失

一、负荷计算下面，我们分三种情况讨论负荷计算的方法：1.一台电动机的负荷计算通常我们能够从铭牌知道一台电动机的额定功率PN和额定电流IN，则Pca=PNIca=IN在生产现场常常会只知道电动机的额定功率和额定电压，而不知道额定电流，这就需要迅速的估算电动机的额定电流，估算公式如下：当电动机额定电压为380V时，IN=2PN当电动机额定电压为660V时，IN=1.15PN当电动机额定电压为1140V时，IN=0.66PN当电动机额定电压为6kV时，IN=0.1PN当电动机额定电压为10kV时，IN=0.058PN公式中的PN单位是kW。例2-1：有一台额定电压为660V，额定功率为40kW的电动机，试估算其额定电流。解：当电动机额定电压为660V时，IN=1.15PN，把额定功率等于40kW代入公式，IN=1.15*40=46（A）2.一组电动机的负荷计算设一组电动机有n台，每台的额定功率已知为PN1、PN2、PN3···PNn。则总额定功率为：ΣPN=PN1+PN2+PN3+···+PNn但是这一组电动机在生产运行时，一般不会同时工作，同时工作的电动机也不会同时满载，因此实际需要的功率Pca总小于ΣPN。Pca=KdeΣPNSca=Pca/cosφcosU3PINcaca式中：UN—额定电压，kV；Kde—需用系数；cosφ—该组电动机的功率因数。均可由表2-2查得。表2-2煤矿各组用电设备的需用系数和加权平均功率因数用电设备名称需用系数Kde功率因数costanφsinφ备注井底车场无主排水泵有主排水泵0.6～0.70.75～0.850.70.810.750.70.6采区无机组缓倾斜工作面0.4～0.60.61.330.8有机组缓倾斜工作面0.6～0.750.6～0.71.33~10.8~0.7综采工作面NmaxNde6.04.0PPK普通机械化工作面NmaxNde714.0286.0PPK急倾斜采煤工作面0.6～0.650.6～0.71.33~10.8~0.7煤巷掘进工作面0.3～0.40.61.330.8有掘进机时deK=0.5,cos=0.6～0.7井下运输架线式电机车蓄电池电机车输送机和绞车井下照明0.4～0.70.80.6～0.710.90.90.710.480.48100.440.440.70日光灯cos=0.6注：式中NmaxP——用电设备组中容量最大一台电动机的额定功率；NP——用电设备组额定功率之和。电流计算电压损失：coscalLRI3U0电网额定电压UN（kV）线路允许电压损失lpU（V）0.12760.38190.66331.1457630010500电流损失=1.732*有功电流*电缆每千米电阻值*电缆长度*功率因数用电压计算电压损失：V2.4966.046.0*941.0*75ULRPUN0cal电压计算电压损失=（有功功率*电缆每千米电阻值*电缆长度）/电压短路回路中的阻抗元件主要有：变压器、输电线路，阻抗计算方法如下。1）变压器的阻抗变压器的阻抗可用下式计算N2N2TSU100%Zzu（3-12）式中TZ——变压器的阻抗，Ω；%zu——变压器阻抗电压百分数，可由变压器技术数据查得；N2U——变压器二次额定电压，kV；NS——变压器的额定容量，MVA。变压器的电阻可由下式计算2N2N2NTSUPR（3-13）式中TR——变压器的电阻，Ω；NP——变压器的短路损耗，MW，其值可由变压器技术数据查得。NS——变压器的额定容量，kVA。变压器电抗可由下式计算2T2TTRZX（3-14）式中TX——变压器的电抗，Ω。KBSG矿用隔爆变压器和KBSGZY隔爆移动变电站技术参数表型号额定容量(kVA)电压组合及分接电压联结组标号阻抗电压(%)副边额定电压693V副边额定电压400V/1200V高压H.V低压L.V电阻RT电抗XT电阻RT电抗XTKBSG—100/610060.693(0.4)Yy0(d11)40.04420.1870.01470.0623KBSG—160/616040.02440.1180.008130.0392KBSG—200/620040.01860.09420.006200.0314KBSG—250/625040.01380.07560.004610.0252KBSG—315/63151.2(0.693)Yy0(d11)40.01040.06010.031200.18018KBSG—400/640040.007800.04740.023400.14209KBSG—500/650040.005960.03800.017860.11381KBSG—630/663040.004450.03020.013350.09045KBSG—100/10100100.693(0.4)Yy0(d11)40.05040.1850.01680.0618KBSG—160/1016040.02810.1170.009380.0389KBSG—200/1020040.02160.09360.007200.0312KBSG—250/1025040.01610.07510.005380.0250KBSG—315/103151.2(0.693)Yy0(d11)40.01210.05980.036280.17922KBSG—400/1040040.009000.04720.027000.14145KBSG—500/1050040.006720.03780.020160.11342KBSG—630/1063040.004960.03010.014880.090212）输电线路的阻抗线路的电阻和电抗可用下式计算LXXLRR00LL（3-15）式中LR——输电线路的电阻，Ω；LX——输电线路的电抗，Ω；L——输电线路的长度，km；0R——输电线路每千米电阻，Ω/km，井下常用电缆的0R见下表；0X——输电线路每千米电抗，Ω/km。表7-21常用矿用橡套电缆每千米电阻RO值芯数截面mm2电缆外径导体（铜）最大直流电阻(65℃)Ω/km载流量(20℃)A标称mm最大mm3×4+1×420.923.05.882353×6+1×622.925.13.922463×10+1×1027.830.62.353643×16+1×1030.333.31.471853×25+1×1636.440.10.9411133×35+1×1640.544.60.6721383×50+1×1645.550.10.4711733×70+1×2551.555.10.3362153×95+1×2562.168.10.248260表3-3各种线路电抗平均值X0Ω／km线路种类电抗6kV～220KV架空线路（每一回路）0.41000V以下架空线路（每一回路）0.33kV～10KV电缆线路0.07～0.081000V以下电缆线路0.06～0.072.短路回路一相总阻抗的计算2SLT2LT)XXX()01.0RRZ（（3-20）式中0.01是短路电弧等效电阻。XS是电源电抗，380V电网取0.00160，660V电网取0.00480Ω，1140V电网取0.0144Ω，在计算变压器远处的短路时可以不计XS。3.计算短路电流两相短路电流的计算公式为Z2UI2N2s（3-21）式中2NU——变压器副边额定电压，V；2sI——两相短路电流，A。三相短路电流计算如下：）（2I15.1Is3s采用有名值法计算短路电流的步骤是：1．计算短路回路各元件阻抗的计算短路回路中的阻抗元件主要有：变压器、输电线路，阻抗计算方法如下。1）变压器的阻抗变压器的阻抗可用下式计算N2N2TSU100%Zzu（3-12）式中TZ——变压器的阻抗，Ω；%zu——变压器阻抗电压百分数，可由变压器技术数据查得；N2U——变压器二次额定电压，kV；NS——变压器的额定容量，MVA。变压器的电阻可由下式计算2N2N2NTSUPR（3-13）式中TR——变压器的电阻，Ω；NP——变压器的短路损耗，MW，其值可由变压器技术数据查得。NS——变压器的额定容量，kVA。变压器电抗可由下式计算2T2TTRZX（3-14）式中TX——变压器的电抗，Ω。KBSG矿用隔爆变压器和KBSGZY隔爆移动变电站技术参数表型号额定容量(kVA)电压组合及分接电压联结组标号阻抗电压(%)副边额定电压693V副边额定电压400V/1200V高压H.V低压L.V电阻RT电抗XT电阻RT电抗XTKBSG—100/610060.693(0.4)Yy0(d11)40.04420.1870.01470.0623KBSG—160/616040.02440.1180.008130.0392KBSG—200/620040.01860.09420.006200.0314KBSG—250/625040.01380.07560.004610.0252KBSG—315/63151.2(0.693)Yy0(d11)40.01040.06010.031200.18018KBSG—400/640040.007800.04740.023400.14209KBSG—500/650040.005960.03800.017860.11381KBSG—630/663040.004450.03020.013350.09045KBSG—100/10100100.693(0.4)Yy0(d11)40.05040.1850.01680.0618KBSG—160/1016040.02810.1170.009380.0389KBSG—200/1020040.02160.09360.007200.0312KBSG—250/1025040.01610.07510.005380.0250KBSG—315/103151.2(0.693)Yy0(d11)40.01210.05980.036280.17922KBSG—400/1040040.009000.04720.027000.14145KBSG—500/1050040.006720.03780.020160.11342KBSG—630/1063040.004960.03010.014880.090212）输电线路的阻抗线路的电阻和电抗可用下式计算LXXLRR00LL（3-15）式中LR——输电线路的电阻，Ω；LX——输电线路的电抗，Ω；L——输电线路的长度，km；0R——输电线路每千米电阻，Ω/km，井下常用电缆的0R见下表；0X——输电线路每千米电抗，Ω/km。表7-21常用矿用橡套电缆每千米电阻RO值芯数截面mm2电缆外径导体（铜）最大直流电阻(65℃)Ω/km载流量(20℃)A标称mm最大mm3×4+1×420.923.05.882353×6+1×622.925.13.922463×10+1×1027.830.62.353643×16+1×1030.333.31.471853×25+1×1636.440.10.9411133×35+1×1640.544.60.6721383×50+1×1645.550.10.4711733×70+1×2551.555.10.3362153×95+1×2562.168.10.248260表7-7满足机械强度要求的最小截面序号用电设备名称电缆主芯线最小截面积mm21234567截煤机组截煤机及功率相近的可弯曲输送机一般小功率的刮板输送机回柱绞车电动装岩机调度绞车手持式电钻照明设备35～5016—3510～2516～2516～254～64～62.5～4二、井下过电流保护装置的整定1.磁力启动器保护一台电动机如上图中1、2号开关。1）过载保护的动作电流按下式计算：NoplII（7-1）式中：oplI——磁力启动器过载保护整定值；NI——电动机的额定电流。刮板输送机可适当增大整定值，最大至1.1NI。2）短路保护动作电流整定值按下式计算：NI7~5）（STNopkII（7-2）式