一、负荷计算与变压器选择
工作面电力负荷计算就是选择变压器与移动变电站台数、容量得依据,也就是配电网络计算得依据之一. 1、负荷统计
按表1-1内容,把工作面得每一种负荷进行统计。
表1—1 工作面负荷统计表格式 设备名称 电动机台数 电动机型号 额定功率额定功率 额定电压 额定电流 因数 起动功率因数 额定效率 启动电流倍数 功 率 加权平均功率因数 平均功率因数计算公式:
加权平均效率计算公式:
注:负荷统计表得设计参考北京博超公司得负荷统计表得设计
2、负荷计算
1)变压器需用容量计算值为:
2)单体支架各用电设备无一定顺序起动得一般机组工作面,按下式计算需用系数:
3)自移式支架,各用电设备按一定顺序起动得机械化采煤工作面,按下式计算需用系数:
——最大一台电动机功率,。
井下其它用电设备需用系数及平均功率因数表
井下负荷名称 需用系数 平均功率因数
综采工作面: 综合机械化工作面(自移支架) 一般机械化工作面(单体支架) 一般机械化工作面(倾斜机采面) 缓倾斜煤层(炮采工作面) 急倾斜工作面(炮采工作面) 掘进工作面: 采用掘进机得 非掘进机得 电机车: 架线式电机车 蓄电池电机车 其它运输设备(如输送机、绞车等) 井底车场: 无主排水设备 有主排水设备 二、高压电缆选择计算与校验
1、按长时负荷电流选择电缆截面
长时负荷电流计算方法:
——高压电缆所带得设备额定功率之与;(见变压器负荷统计中得结果) —-需用系数;计算与选取方法同前。(见变压器负荷统计中得结果) --高压电缆额定电压(V) 、;
--加权平均功率因数; (见变压器负荷统计中得结果) -—加权平均效率.0、8-0、9
2、电缆截面得选择
选择要求就是:
―> 长时最大允许负荷电流应满足: ,初步筛选出符合条件得电缆 —-电缆得工作电流计算值,;
—-环境温度为时电缆长时允许负荷电流,; ——环境温度校正系数。
不同环境温度下得电缆载流量修正系数 电缆芯线最高允许工作温度 65 5 10 15 20 25 30 35 40 45 1、22 1、17 1、12 1、06 1、0 0、935 0、865 0、791 0、707 3、按经济电流密度选择高压电缆截面
—-经济电流密度;
——同时工作电缆得根数。
经济电流密度选择表
年最大利用负荷小时数 经济电流密度 1000~3000 3000~5000 5000以上 2、50 2、25 2、00 备注:年最大负荷利用小时数一班作为1000~3000h,两班作业为3000~5000h,三班作业为5000h以上。
经济截面就是指按降低电能损耗、降低线路投资、节约有色金属等因素,综合确定得符合总经济利益得导体截面.与经济截面相应得电流密度,叫做经济电流密度.
4、按热稳定校验电缆截面
——电缆短路时热稳定要求得最小截面, ; —-三相最大稳态短路电流,;
计算方法:
——变电所母线得短路容量,;一般指地面变电所,与井下中央变电所,母线得短路容量,计算地面高低压短路电流时,以地面变电所,母线为基准。计算井下高低压短路电流时,以井下变电所,母线为基准。
——平均电压
, ;
——短路电流作用得假想时间; —-电缆芯线热稳定系数。
铜芯高压电缆热稳定系数表
额定电压(kV) 3~10 kV 电缆中间有接头 93、4 电缆中间无接头 159 对向单台或两台高压电动机供电得电缆,一般取电动机得额定电流之与;对向一个采区供电得电缆,应取采区最大电流;而对并列运行得电缆线路,则应按一路故障情况加以考虑。
5、按允许电压损失校验高压电缆截面
高压电缆电压损失计算方法:
——高压电缆所带得负荷计算功率;
;
——高压电缆带得所有设备额定功率之与,; ——需用系数,计算与选取方法同前; -—电网平均功率因数对应得正切值; ——高压额定电压,;
,—-所选高压电缆得每公里电阻与电抗;
——高压电缆长度。
注:电压损失正常情况下不得超过7%,故障状态下不超过10%. ] 三、低压电缆选择计算与校验
1、按长时负荷电流初选电缆截面
长时负荷电流得计算方法:
1)向单台或两台电动机供电得电缆,可以取单台或两台电动机得额定电流之与。
,-—分别为通过电缆得电动机工作电流与额定电流; -—电动机得额定功率,; ——电动机得额定电压,; —-电动机得额定效率;
-—电动机得额定效率因数。
2)向三台及以上电动机供电得电缆长时负荷电流计算方法:
——需用系数,需用系数计算与选取方法同上; ——平均效率,取;
——平均功率因数,可以取。 3)中途分支干线电缆得工作电流
中途分支干线电缆得工作电流可以分别各段电缆进行计算,各段电缆得工作电流可以参照单台、两台或三台以上电动机工作电流公式进行计算。 2、电缆截面得选择
选择要求就是:
--电缆得工作电流计算值,;
—-环境温度为时电缆长时允许负荷电流,; ——环境温度校正系数.
不同环境温度下得电缆载流量修正系数 电缆芯线最高允许工作温度 65 5 10 15 20 25 30 35 40 45 1、22 1、17 1、1、06 1、0 0、935 0、865 0、791 0、707 12 3、按允许电压损失校验电缆截面
变压器二次侧电压损失包括三部分:
(变压器电压损失,干线电缆电压损失,支线电缆电压损失)
电压总损失=变压器电压损失+干线电缆电压损失+支线电缆电压损失
各种电压等级下允许得电压损失
电压等级?(2次侧) 660V 1140V 3300V 注:各部分电压损失计算方法如下。
一般情况 63V 117V 330V 个别情况 96V 174V 495V 变电器电压损失计算
正常负荷时变压器内部电压损失百分数
——变电器电阻压降; —-变电器电抗压降;
—-选择变压器时计算得需用容量,; ——选择变压器时得加权平均功率;
——选择得变压器额定容量。 变压器电压损失绝对值:
注:正常运行时电动机得电压降应不低于额定电压得. 准确计算低压电缆干线与支线电压损失:
—-电缆所带得负荷计算功率;
-—电缆带得所有设备额定功率之与,; ——需用系数,计算与选取方法同前; ——平均功率因数对应得正切值; ——低压电缆线路得额定电压; ,—-电缆每公里电阻与电抗; ——电缆长度.
四、解析法计算短路电流
1、高压短路电流计算
1)短路电流计算时,用平均电压,不就是用额定电压。
标准电压等级得平均电压值 标准电压/kV 0、10、22 0、38 0、1、143、3 27 平均电压/kV 6 10 35 110 115 66 0、23 0 3、4 6、3 10、37 5 0、133 0、40 0、69 1、20 2)短路点得选定:
一般选定变压器、移动变电站高压进线端作为短路点,或选每段