#矿井供电计算方法 2
一、负荷计算与变压器选择
工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。 1、负荷统计
按表1-1内容，把工作面的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
)(kw
额定电压
)(V
额定电流
)(A
额定功率因数
e ?cos 起动功率因数
q ?cos
额定效率
e η
启动电流倍数
功 率
)(kW P e ∑
加权平均功率因数
pj ?cos
平均功率因数计算公式：
en
e e en
en e e e e pj P P P P P P ++++++=
...cos ...cos cos cos 212211????
加权平均效率计算公式：
en
e e en
en e e e e pj P P P P P P ++++++=......212211ηηηη
2、负荷计算
1）需用变压器容量
b S 计算值为：
pj
e
x
b P
K S ?cos ∑=
()KVA
2）单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数：
∑+=e
x P P K max
714
.0286.0
3）自移式支架，各用电设备按一定顺序起动的机械化采煤工作面，按下式计算需用系数：
∑+=e
x P P K max
6
.04.0
max P ——最大一台电动机功率，kw 。
①适用一般机组工作面 K x = 0.286 + 0.714×P max
∑P e [煤矿供电手册(矿井供电下10-3-2)]
②适用机械化采煤工作面 K x = 0.4 + 0.6×P max
∑P e [煤矿供电手册(矿井供电下10-3-3)]
③cos φpj = ∑(P i ×cos φei )
∑P i [煤矿综采连实用电工技术(3-3-3)]
④K b = K x ×∑P e cos φpj
[煤矿供电手册(矿井供电下10-3-1)] 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x K
平均功率因数?cos
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：
采用掘进机的
非掘进机的
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
∑+e
P P /6.04.0max
∑+e P P /714.0286.0max 75.0~6.0 5.0~4.0 6.0~5.0
5.0 4.0~3.0 65.0~5.0
8.0 5.0
7.0~6.0
85.0~75.0
7.0
7.0~6.0 7.0~6.0
6.0
7.0 7.0~6.0
6.0 9.0 9.0
7.0 7.0
8.0
二、高压电缆选择计算和校验
1、按长时负荷电流选择电缆截面
长时负荷电流计算方法：pj
pj e x
e
g
U k
P I η?cos 3103
??=
∑
∑e
P ——高压电缆所带的设备额定功率之和kw ；
（见变压器负荷统计中的结果） x k ——需用系数；计算和选取方法同前。（见变压器负荷统计中的结果）
e U ——高压电缆额定电压(V) V 10000、V 6000；
pj ?cos ——加权平均功率因数； （见变压器负荷统计中的结果）
pj η——加权平均效率。0.8-0.9
①I g =
∑Pe ×Kx ×103
3×Ue ×cos φpj ×ηpj [煤矿综采连使用电工技术(3-5)]
2、电缆截面的选择
选择要求是：
g y I KI ≥
―> 长时最大允许负荷电流应满足： K
I I g y
≥
，初步筛选出符合条件的电缆
g I ——电缆的工作电流计算值，A ；
y I ——环境温度为C o 25时电缆长时允许负荷电流，A ；
K ——环境温度校正系数。
不同环境温度下的电缆载流量修正系数K
电缆芯线最高允许工作温度C o
/
5 10 15 20 25 30 35 40 45
65
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
j
g j I n I A ?=
j I ——经济电流密度； n ——同时工作电缆的根数。
经济电流密度选择表
年最大利用负荷小时数h /
经济电流密度()
2
/
-?mm A
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，综合确定的符合总经济利益的导体截面。与经济截面相应的电流密度，叫做经济电流密度。
4、按热稳定校验电缆截面
C
t I
A f d
)3(min =
min A ——电缆短路时热稳定要求的最小截面，2mm ；
)3(d I ——三相最大稳态短路电流，A ；
计算方法：
P
s d
U S I
?=
3)
3(
s S ——变电所母线的短路容量，MVA ；一般指地面变电所KV 6，KV 10和
井下中央变电所KV 6，
KV 10母线的短路容量，计算地面高低压短路电流时，以地面变电所KV 6，KV 10母线为基准。计算井下高低压短路电流时，以井下变电所KV 6，KV 10母线为基准。
p U ——平均电压 , KV ； f t ——短路电流作用的假想时间；
C ——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)
电缆中间有接头
电缆中间无接头
3～10 kV 93.4 159
对向单台或两台高压电动机供电的电缆，一般取电动机的额定电流之和；对向一个采区供电的电缆，应取采区最大电流；而对并列运行的电缆线路，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：
()?tan 10%2
X R U
pL U e
g g +=
?
P ——高压电缆所带的负荷计算功率kw ；
∑=e x P K P ;
∑e
P ——高压电缆带的所有设备额定功率之和，kw ；
x K ——需用系数，计算和选取方法同前；
?tan ——电网平均功率因数对应的正切值；1cos 1
tan 2
-=
?
? e U ——高压额定电压kV 6，kV 10；
R ，X ——所选高压电缆的每公里电阻和电抗()kM /Ω；
g L ——高压电缆长度km 。
注：电压损失正常情况下不得超过7％，故障状态下不超过10％。
①I g = ∑Pe ×Kx ×103
3×Ue ×cos φpj ×ηpj [综采技术手册(下p1461)]
②A j =
Ig
n ×I j
[煤矿供电手册(矿井供电下10-3-7)] ③A min = I d (3)max ×t f
C
[煤矿供电手册(矿井供电下10-3-8)]
④△U g %= Kx ×∑Pe ×Lg
Ue 2×10
×(R i + X i tan φ) [煤矿供电手册(矿井供电下10-5-6)]
三、低压电缆选择计算和校验
1、按长时负荷电流初选电缆截面
长时负荷电流的计算方法：
1）向单台或两台电动机供电的电缆，可以取单台或两台电动机的额定电流之和。
∑
?==e
e e e e g U P I I ?ηcos 3103
)(A
g I ，e I ——分别为通过电缆的电动机工作电流与额定电流；
e P ——电动机的额定功率，KW ；
e U ——电动机的额定电压，V
；
e η——电动机的额定效率；
e ?cos ——电动机的额定效率因数。
2）向三台及以上电动机供电的电缆长时负荷电流计算方法：
pj
pj e e x g U P K I ?ηcos 3103∑?=
)(A
x K ——需用系数，需用系数计算和选取方法同上；
pj η——平均效率，取9.0~8.0=pj η；
pj ?cos ——平均功率因数，可以取7.0。
3）中途分支干线电缆的工作电流
中途分支干线电缆的工作电流可以分别各段电缆进行计算，各段电缆的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、电缆截面的选择
选择要求是：
g y I KI ≥
g I ——电缆的工作电流计算值，A ；
y I ——环境温度为C o 25时电缆长时允许负荷电流，A ；
K ——环境温度校正系数。
不同环境温度下的电缆载流量修正系数K
电缆芯线最高允许工作温度C o
/
5 10 15 20 25 30 35 40 45
65
1.22 1.17 1.12 1.06
1.0
0.935
0.865
0.791
0.707
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的电压损失
电压等级？（2次
侧）
一般情况 个别情况 660V 63V 96V 1140V 117V 174V 3300V
330V
495V
注：各部分电压损失计算方法如下。
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
()pj x pj r e
b
b U U S S U ??sin cos %+=
? r U ——变电器电阻压降；
x U ——变电器电抗压降；
b S ——选择变压器时计算的需用容量，KVA ；
pj ?cos ——选择变压器时的加权平均功率；
pj
pj ??2cos 1sin -=
e S ——选择的变压器额定容量。
变压器电压损失绝对值：
2%e b b U U U ?=? ()V
注：正常运行时电动机的电压降应不低于额定电压的%10~%7。 准确计算低压电缆干线和支线电压损失：
()?tan 10%002
X R U pL
U e
+=?
P ——电缆所带的负荷计算功率kw ；
∑=e
x P K P
∑e
P ——电缆带的所有设备额定功率之和，kw
；
x K ——需用系数，计算和选取方法同前；
?tan ——平均功率因数对应的正切值；
e U ——低压电缆线路的额定电压；
0R ，0X ——电缆每公里电阻和电抗()kM /Ω；
L ——电缆长度km 。
②I g = Kx ×∑Pe ×1033×Ue ×ηe ×cos φe
[煤矿综采连使用电工技术(3-19)]
③I g = Kx ×∑
Pe ×103
3×Ue ×ηpj ×cos φpj
[煤矿综采连实用电工技术(3-21)]
④△U= Kx ×∑Pe ×L
U el 2×10
×(R 0 + X 0tan φ)%×U el [煤矿供电手册(矿井供电下10-5-6)]
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，不是用额定电压。
标准电压等级的平均电压值
标准电压/kV 0.127 0.22 0.38 0.66 1.140 3.3
6 10 35 110 平均电压/kV
0.133 0.23 0.40 0.69 1.20 3.4
6.3
10.5
37
115
2）短路点的选定：
一般选定变压器、移动变电站高压进线端作为短路点，或选每段高压电缆的末端作为短路点计算高压短路电流。
3）系统电抗计算方法：
s
p
s S U X 2
= ()Ω 根据母线短路容量和变压器一次侧(平均)电压计算系统电抗
s X ——电源系统电抗，Ω；
p U ——平均电压 , KV ；
s S ——变电所母线的短路容量，MVA ；一般指地面变电所KV 6，
KV 10和井下中央变电所KV 6，KV 10母线的短路容量，计算地面
高低压短路电流时，以地面变电所KV 6，KV 10母线为基准。计算井下高低压短路电流时，以井下中央变电所KV 6，KV 10母线为基准。
4）电抗器电抗计算方法：
e
e
k k I U X X 3100%?=
()Ω
%k X ——电抗器的电抗百分值；
e U ——电抗器的额定电压，KV ； e I ——电抗器的额定电流，KA 。
5）KV
6，KV 10电缆线路阻抗：
（1）KV 6，KV 10电缆线路电抗计算方法：
∑
==n
i i
i g L X X 11000
()Ω
i
X ——第i 段高压电缆每公里电抗，Ω/KM ；
i L ——基准母线到变压器或移动变电站第i 段高压电缆的长度，m 。
（2）KV 6，KV 10电缆线路电阻计算方法：
∑
==n
i i
i g L R R 11000
()Ω
i
R ——第i 段高压电缆每公里电阻，Ω/KM ；
i L ——基准母线到变压器或移动变电站第i 段高压电缆的长度，m 。
6）短路回路中的总阻抗：
()
2
2
g k s g X X X R Z +++=
7）三相短路电流为：
Z
U I p d
3)
3(=
()A
8）两相短路电流为：
)3()
2(2
3d d
I I = ()A
9）短路容量为：
6)
3(103-?=p d d U I S ()MVA
（注：在供电设计软件数据库中，变压器的二次侧电压e U 2值与p U 值相等。）
2、低压短路电流计算
1）系统电抗计算方法：
s
p
s S U X 2
=
()Ω
s X ——电源系统电抗，Ω；
p U ——平均电压 , KV 。
2）KV
6，KV 10电缆线路电阻计算方法：
∑
==n
i i
i g L R R 11000
()Ω
i
R ——第i 段高压电缆每公里电阻，Ω；
i L ——基准母线到变压器或移动变电站第i 段高压电缆的长度，km 。
3）KV
6，KV 10电缆线路电抗计算方法：
∑
==n
i i i g L X X 11000
()Ω
i
X ——第i 段高压电缆每公里电抗，Ω/KM ；
i L ——基准母线到变压器或移动变电站第i 段高压电缆的长度，km 。
4）变压器内部阻抗计算：（添加变压器时数据库中已经计算出结果） 每相电阻R （Ω）：
2
22e
e
e T S U P R ??=
每相电抗
X （Ω）：
e
e
z T S U U Z 2
2
%?=
2
2
T
T T R Z X -=
5）低压电缆线路电阻计算方法：
∑
==n
i i
i d L R R 11000
()Ω
i
R ——第i 段低压电缆每公里电阻，Ω；
i L ——变压器二次侧第i 段低压电缆的长度，m 。
6）低压电缆线路电抗计算方法：
∑
==n
i i
i d L X X 11000
()Ω
i
X ——第i 段低压电缆每公里电抗，Ω；
i L ——变压器二次侧第i 段低压电缆的长度，m 。
注：计算低压网络短路电流时，一般计入电弧电阻Ω=01.0h
R
低压侧的总电阻和电压侧的总电抗：
d t b
g
b s X X K X K X X +++=∑22
01.02
+++=∑d t b
g
R R K
R R
计算低压短路电流时，短路点一般选在变压器的二次母线上和低压配电线路的首、末端。 1）三相短路电流的计算
()()
22
2)
3(3
∑∑+=
X R U I e
d
()A
)3(d I ——三相短路电流，A ；
e U 2——变压器二次平均电压，V
；
2）两相短路电流计算
()()
22
2)
2(3
866.0∑∑+?
=X R U I
e
d
b K ——变压比，e
e
b U U K 21=
；
①X k =
X k %×U r
3×100×I
[工业与民用配电设计手册(第三版p128)]
②I d (3)=
U p
3×Z
， I d (2) = 3
2×I d (3) [综采技术手册(下p1444)]
③S d = 3×I d (3)×U p ×10-6 [综采技术手册(下p1445)]
五、供电保护装置整定计算
高压配电箱
1、 保护一台变压器
（1）短路(速断)保护动作电流计算方法
()∑?+≥
?x e eq i
b zd
s K I I K K I 4
.1~2.1 （5-1） b K ——变压比；
x K ——需用系数，计算和选取方法同上；
eq I ——最大一台电机的启动电流；
i K ——电流互感器变流比；
∑e I
——其余电机的额定电流之和，
A 。
（注：电动机额定电流的计算方法：
C:\Users\Administrator\Desktop\第9讲_负荷计算.pdf ） 灵敏系数
5.1)
2(≥=?zd
s b i jx d
r I K K K I K
（注：灵敏系数不够时，采取的措施：
C:\Users\Administrator\Desktop\第19讲__井下过流保护整定.pdf ）
jx K ——接线系数 Y ，y 接线的变压器 jx K =1；
Y, d 接线的变压器 jx K =3；
)
2(d
I ——变压器二次出口处最小二相短路电流。
（2）过载保护整定电流 U1e
e
e zd g U S I 13=
?（容量/一次侧额定电压/√3=一次侧额定电流）
2)保护多台变压器的高压配电箱 （1）短路保护继电器动作电流
()∑?+≥
?x e eq i
b zd s K I I K K I 4
.1~2.1 （计算方法同上）
b K ——变压比；
x K ——需用系数，计算方法同上；
eq I ——最大一台电机的启动电流；
i K ——电流互感器变流比； 开关的额定电流Ie/5
∑e I
——其余电机的额定电流之和，
A 。
灵敏系数
5.1)
2(≥=?zd
s b i jx d
r I K K K I K
jx K ——接线系数 Y ，y 接线的变压器 jx K =1；
Y, d 接线的变压器 jx K =3；
)
2(d
I ——变压器二次出口处最小二相短路电流。
注：灵敏系数校验为保护范围末端最小两相短路电流（变压器二次出口处最小二相短路电流）
（2）过载保护整定电流
e
e
zd g U S I 13
310∑?=
?（多台变压器一次额定电流之合）
e S ——变压器额定容量，KVA ；
e U 1——变压器一次侧额定电压，V
。
六、移动变电站高压开关箱中过流保护装置整定计算
1、短路保护整定
()∑?+≥
?x e eq i
b zd
s K I I K K I 4
.1~2.1（与高压配电箱整定计算方法相同） 灵敏系数
5.1)
2(≥=?zd
s b i jx d
r I K K K I K
jx K ——接线系数 Y ，y 接线的变压器 jx K =1；
Y, d 接线的变压器 jx K =3
)2(d I ——变压器二次侧出口最小两项短路电流流过高压侧的值（除以变压比）。
2、过载保护整定
e
e
zd
g U S I 13=
?（与高压配电箱整定计算方法相同，以变压器一次侧额定电流为整定依
据）
七、移动变电站低压开关箱中过流保护装置整定计算
1、短路保护整定
∑?+=?x
e eq zd s K I I I
灵敏系数
5.1)
2(≥=?zd
s d
r I I K
)2(d I ——被保护网络末端最小二相短路电流，A 。（最远一台磁力启动器动力电缆入口处
最小二相短路电流）
2、过载保护整定
∑=?e
x zd g I K I
∑e
I
——所有电动机额定电流之和。
八、井下低压系统过流保护装置整定
1、低压馈电开关整定计算方法（变压器二次侧总开关）
过流（速断）保护计算方法：
∑?+=?x
e eq zd s K I I I
灵敏系数
5.1)
2(≥=?zd
s d
r I I K
)2(d I ——被保护网络末端最小二相短路电流，A 。
2、过载长延时保护的动作电流整定倍数
ke
e
x g I I K n ∑≥
ke I ——开关的额定电流，A 。
3、短路短延时的动作电流整定倍数
ke
x
e eq s I K I I n ∑?+=
灵敏系数
5.1)
2(≥=ke
s d
r I n I K
九、电子保护的启动器整定计算
1、过载保护
zd g I ?，原则略大于电机的长时最大负荷电流或略小于电机的额定电流。
1）速断保护：
eq zd s I I ≥?
e
zd
s s I I n ?=
一般取6或8
e I ---- 是启动开关的额定电流
s n ——速断保护整定倍数。
灵敏系数
e
s d r I n I K )
2(=
①I s.zd = I eq +∑I N ×K x [煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则(公式4)] ②K r = I d (2)I s.zd
[煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则(公式6)] 十、V 3300供电系统高低压保护整定计算方法
1、移动变电站高压侧开关保护整定计算
1）过载保护：
i
b e
zd g K K I I ∑=
?05.1
∑e I
——变压器二次侧所有电机的额定电流之和，
A ；
b K ——变压器的变压比； i K ——互感器的变流比。
2）短路（速断）保护：
()∑+?=
?e eq i
b zd
s I I K K I 4
.1~2.1（同于高压配电箱的整定） ∑e I
——变压器二次侧所有电机的额定电流之和，
A ；
eq I ——最大一台电机的额定起动电流，A ；
b K ——变压器的变压比；
i K ——互感器的变流比。
3）3300V
移动变电站高压开关的整定倍数：
e
zd s I I n ?=
2、3300V 移动变电站低压侧开关保护整定计算
1）过载保护：
∑?=?e zd g I I 1.1
∑e I
——变压器二次侧所有电机的额定电流之和，
A 。
2）过流（速断）保护：
)(2.1∑+?=?e eq zd s I I I
eq I ——最大一台电机的额定起动电流，A ；
∑e I
——变压器二次侧所有电机的额定电流之和，
A ；
灵敏系数
5.1)
2(≥=?zd
s d r I I
K
3、V 3300控制开关电流保护的整定计算
1）过载保护：
e zd g I I 05.1=?
2）过流速断保护：
∑+?=?)(1.1e eq zd s I I I 5.1)
2(≥=?zd
s d
r I I K
十一、熔断器熔体额定电流的选择计算
1、V 1200
及以下的电网中，熔体额定电流可按下列规定选择 1）对保护电缆干线的装置，按公式（10-1）选择：
∑+≈
e eq R I I I 5
.2~8.1 （10-1）
R I ——熔体额定电流，A ；
eq I ——容量最大的电动机的额定起动电流，对于有数台电动机同时起动的工作机械，若其
总功率大于单台起动的容量最大的电动机功率时，eq I 则为这几台同时启动的电动机的额定启动电流之和，
A ；
∑e I
——其余电动机的额定电流之和；
5.2~8.1——当容量最大的电动机启用时，保证熔体不熔化系数，对于不经常起
动和轻载起动的可取2.5;对于频繁起动和带负载起动的可取1.8～2。
（注：如果电动机起动时电压损失较大，则起动电流比额定起动电流小得多，其所取的不熔化系数比上述数值可略大一些，但不能将熔体的额定电流取的太小，以免在正常工作中由于起动电流过大而烧坏熔体，导致单相运转。） 2）对保护电缆支线的装置按公式（10-2）选择：
5
.2~8.1eq R I I ≈
（10-2）
式中eq I 、R I 及系数5.2~
8.1的含义和采用数值同公式（10-1）。
3）对保护照明负荷的装置，按公式（10-3）选择：
e R I I ≈ （10-3）
e I ——照明负荷的额定电流，A 。
选用熔体的额定电流应接近于计算值。
4）选用的熔体，应按公式（10-4）进行校验：
7~4)2(≥R
d
I I （10-4） )2(d I ——被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流值，A ；
7~4——为保证熔体及时熔断的系数，当电压为1140V 、660V 、380V ，熔体额定电流为
100A 及以下时，系数取7；电流为125A 时，系数取6.4；电流为160A 时，系
数取5；电流为200A 时，系数取4；当电压为127V 时，不论熔体额定电流大小，系数一律取4。
二、照明、信号综合保护装置和煤电钻综合保护装置中变压器的一次侧用熔断器保护时，其熔体的额定电流选择
1）对保护照明综保变压器按公式（10-5）选择：
e b
R I K I 4
.1~2.1≈
（10-5）
R I ——熔体额定电流，A ；
e I ——照明负荷的二次额定电流，A ；
b K ——变压比，当电压为380/133（230）V 时，b K 为2.86(1.65)当电压为660/133
（230）V 时，b K 为4.96(2.86)；当电压为1140/133（230）V 时，b K 为8.57(4.96)。
2、对保护电钻综保变压器按公式（10-6）选择：
???
? ??+≈∑e eq
b R I I K I 5.2~8.14.1~2.1 （10-6）
eq I ——容量最大的电钻电动机的额定起动电流，A ；
∑e I
——其余电钻电动机的额定电流之和，
A ；
b K ——含义同公式（10-5）。
3）所选用的熔体额定电流应接近于计算值，并按公式（10-7）进行校验：
43)
2(≥R
b d
I K I （10-7）
)
2(d
I ——变压器低压侧两相短路电流，
A ；
b K ——变压比；
3——?/Y 接线变压器两次侧两相短路电流折算到一次侧时的系数，当??/接线时此系数取1。
高压总开关整定计算
图一
1、1#和6#开关整定计算
I=(∑变压器一次侧额定电流之和+高压（a）过载gzd
电机额定电流之和)/Ki，计算值取整数。
I=(最大一台高压电机的额定启动电流+（b）速断szd
其余高压电机的额定电流之和+∑变压器二次侧电机额定电流之和乘上需用系数折算到一次侧之和)/Ki，计算值取整数。
设计用计算公式
计算公式 一、矿山服务年限计算 N=Q A(1 e) （a） 式中：N—矿山服务年限（a）； Q—设计利用储量 η—矿石回采率 A—矿山年产量 e—废石混入率二、矿山生产能力计算 万t； %；（地下开采80%-90%，露天开采85%-95%） 万t/a； %；（地下开采10%，露天开采5%） 1、按采矿工程延深速度验证确定矿山生产能力（露天）A=P V H (1e) （a） 式中：A—矿山生产能力P—水平分层平均矿量V—采 矿工程年延深速度η—矿 石回收率H—阶段高度 e—废石混入率万t/a；万t；m/a；%；m；%； 2、根据矿山开采年下降速度计算和验证矿山生产能力（地下开采）A=V S 1 K1·K2·E（万t）
式中：A—矿山年生产能力万t/a；
V —回采工作面下降速度 S —矿体开采面积 —矿石体重 α—矿石回收率 β—废石混入率 m/a ；(浅孔留矿为 10-25 m/a) m ； t/m ； %；（80%-90%） %；（10%-20%） E —地质影响系数 （0.7-0.9）； K 1—矿体倾角修正系数 K 2 —矿体厚度修正系数 （0.8-1.2） 3、矿山生产能力计算（地下开采） A= N Q K E 1 Z （万 t/a ） 式中：A —矿山生产能力 Q —矿块生产能力 N —分布矿块数 万 t/a ； 万 t/a ； 个； K —矿块利用系数 （0.1-0.4）； E —地质影响系数 （0.7-0.9）； Z —废石混入率 （10%-20%）； 4、露天矿总生产能力计算 A α=A(1+n s ） （万 t/a ） 式中：A α—年矿岩总生产能力 t/a ； A —年矿石生产能力 t/a ； n s —生产剥采比 t/t ； 5、露天矿可能达到的生产能力 A=N·n·Q （t/a ） 2 3
煤矿供电计算公式
煤矿供电计算公式 井 下 供 电 系 统 设 计 常 用 公 式 及 系 数 取 值
目录： 一、短路电流计算公式 1、两相短路电流值计算公式 2、三相短路电流值计算公式 3、移动变电站二次出口端短路电流计算 （1）计算公式 （2）计算时要列出的数据 4、电缆远点短路计算 （1）低压电缆的短路计算公式 （2）计算时要有计算出的数据 二、各类设备电流及整定计算 1、动力变压器低压侧发生两相短路，高压保护装值电流整定值 2、对于电子高压综合保护器，按电流互感器二次额定电流（5A）的1-9倍分级整定的计算公式 3、照明、信号、煤电钻综合保护装置中电流计算 （1）照明综保计算公式 （2）煤电钻综保计算公式 4、电动机的电流计算 （1）电动机额定电流计算公式 （2）电动机启动电流计算公式 （3）电动机启动短路电流 三、保护装置计算公式及效验公式 1、电磁式过流继电器整定效验 （1）、保护干线电缆的装置的计算公式 （2）、保护电缆支线的装置的计算公式 （3）、两相短路电流值效验公式 2、电子保护器的电流整定 （1）、电磁启动器中电子保护器的过流整定值 （2）、两相短路值效验公式 3、熔断器熔体额定电流选择 （1）、对保护电缆干线的装置公式 （2）、选用熔体效验公式 （3）、对保护电缆支线的计算公式 四、其它常用计算公式 1、对称三相交流电路中功率计算 （1）有功功率计算公式 （2）无功功率计算公式 （3）视在功率计算公式 （4）功率因数计算公式 2、导体电阻的计算公式及取值
3、变压器电阻电抗计算公式 4、根据三相短路容量计算的系统电抗值 五、设备、电缆选择及效验公式 1、高压电缆的选择 (1) 按持续应许电流选择截面公式 (2) 按经济电流密度选择截面公式 (3) 按电缆短路时的热稳定（热效应）选择截面 ①热稳定系数法 ②电缆的允许短路电流法（一般采用常采用此法） A、选取基准容量 B、计算电抗标什么值 C、计算电抗标什么值 D、计算短路电流 E、按热效应效验电缆截面 (4) 按电压损失选择截面 ①计算法 ②查表法 (5)高压电缆的选择 2、低压电缆的选择 （1）按持续应许电流选择电缆截面 ①计算公式 ②向2台或3台以上的设备供电的电缆，应用需用系数法计算 ③干线电缆中所通过的电流计算 （2）按电压损失效验电缆截面 ①干线电缆的电压损失 ②支线电缆的电压损失 ③变压器的电压损失 (3) 按起动条件校验截面电缆 (4) 电缆长度的确定 3、电器设备选择 （1）变压器容量的选择 （2）高压配电设备参数选择 ①、按工作电压选择 ②、按工作电流选择 ③、按短路条件校验 ④、按动稳定校验 （3）低压电气设备选择
煤矿井下供电设计规范GB
煤矿井下供电设计规范-GB--
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煤矿井下供配电设计规范 GB５0４17-２０07 中华人民共和国建设部 ２0０7年05月21日发布２007年12月01日实施 煤矿井下供配电设计规范
GＢ5０417-2007 20０7—0５—21 发布 2007—12—0１实施 中华人民共和国国家建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中华人民共和国国家标准、中国煤炭建设协会主编、中华人民共和国建设部公告第6４6号，建设部关于发布国家标准《煤矿井下供配电设计规范》的公告，现批准《煤矿井下供配电设计规范》为国家标准,编号为 GB50417—２０0７,自２0０7年12月1日起实施。其中,第2.0.1、2.Ｏ.3、2.0.5、2.0.6、2.０.９、4.1.1、４.2．1、４.２.9、5.1.3、5.1．４（４.5．6)、6．1.4、６.3.1(4)、７.１.１、7.1．2、７．１.3、７．１.4、7.1．5、7.2.１、7.2．8 条(款)为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部二OＯ七年五月二十一日 前言 本规范是根据建设部建标函[2005]12４号文件《关于印发“２０05年工程建设标准制定、修订计划(第二批）”的通知》的要求，由中煤国际工程集团武汉设计研究院会同有关单位共同编制完成的。本规范在编制过程中,编制组认真分析、总结和吸取了十几年来国内外煤矿井下供配电采用新技术、新装备的经验及新的科研成果。所引用的技术参数和指标，是生产实践经验数据的总结。特别是高产高效工作面近几年发展较快，其供配电系统有了比较成熟的运行实践经验。编制组广泛征求了有关单位意见,经反复修改，最后经审查定稿。本规范共8 章，内容涉及煤矿井下供电的各个方面，主要包括: 总则、井下供配电系统与电压等级、井下电力负荷统计与计算、井下电缆选择与计算、井下主(中央)变电所设计、采区供配电设计、井下电气设备保护及接地、井下照明等。适用于煤矿井下供电设计咨询的各个阶段。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国煤炭建设协会负责日常管理,由中煤国际工程集团武汉设计研究院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验,如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄交中煤国际工程集团武汉设计研究院（地址：湖北省武汉市武昌区武珞路44２号，邮编:4300６4)，以便今后修订时参考。 本规范主编单位、参编单位和主要起草人。主编单位：中煤国际工程集团武汉设计研究院，参编单位：煤炭工业郑州设计研究院、煤炭工业合肥设计研究院，主要起草人：张建民周秀隆于新胜刘兴晖刘建平马自玫张焱杨敢李明胡腾蛟周桂华杨晓明 目次 1．总则
2019煤矿矿井供电设计
新临江煤矿（水井湾矿井） 供电设计 （一）矿井电源 设计矿井采用两回电源线路供电，一回、二回电源来自大竹木头变电 站不同电源母线端，电压 10kV ，供电距离 2km ，采用一趟 LGJ-3×70 型架 空线路输送至地面变电所。 （二）电源线路安全载流量及电压降校核 1、按经济电流密度选择电源线路截面 ? A e = n = = 60.14 mm 2 e J 1.15 来自大竹县木头变电站的不同母线段导线型号均采用 LGJ-3×70。 60.14 mm 2 <70mm 2 ,满足供电要求，并留有余地。 式中：矿井最大有功负荷 1078.2kW 。 2、按长时允许负荷电流校验电缆截面 线路 LGJ-3×70 允许载流量：环境温度为 25℃时为 275A （查表），考 虑环境温度 40℃时温度校正系数 0.81，则 Ix=275×0.81=222.75（A ） Ix=222.75A>I=69.17A 3、电源线路压降校核 供电线路LGJ-3×70/10kV 单位负荷矩时电压损失百分数：当cos ∮=0.9 时为 0.644%/MW.km （查表） 则电源线路电压降为：△U 1%=1.0523×2×0.644%=1.36%<5% 式中：电源线路长取 2km 。 全矿计算电流： 1078.2 3 10 0.9 = 69.17（A ）
来自大竹县木头变电站不同母线段两回电源线路电压降均符合要求。 （三）电力负荷 1、矿井采用机械化采煤，投产时期即为最大负荷时期。机电设备布置 及使用情况统计详见表 10-1。 设备总台数 47 台 设备工作台数 36 台 设备总容量 1653.25kW 设备工作容量 1421.65kW 有功负荷 1078.2kW 无功负荷 801.54kvar 视在功率 1346.33kVA 功率因数 0.82 按补偿后功率因数达到约 0.95，则所需补偿电容容量为 0.82 0.82 -1- 0.95 0.95 -1 =377.38kvar 考虑到电容易的配置及矿井负荷的变化情况，变电所电容易室安装 BFMR11-420-3W 型高压电容自动补偿装置 2 套，补偿无功功率 420kvar 。补 偿后： 无功功率： 381.54kvar 视在功率： 1145.24kVA 功率因数： 0.95 矿井投产时年耗电量：2632802kW.h ，吨煤电耗 29.24kW.h/t 。 Q =P cos 2 1 -1 1 -1 - cos 2 Q = 1078.2
矿山开采设计用计算公式
计算公式 一、矿山服务年限计算 N=) 1(e A Q -?η （a ） 式中：N —矿山服务年限 （a ）； Q —设计利用储量 万t ； η—矿石回采率 %；（地下开采80%-90%，露天开采85%-95%） A —矿山年产量 万t/a ； e —废石混入率 %；（地下开采10%，露天开采5%） 二、矿山生产能力计算 1、按采矿工程延深速度验证确定矿山生产能力（露天） A=) 1(e H V P -??η （a ） 式中：A —矿山生产能力 万t/a ； P —水平分层平均矿量 万t ； V —采矿工程年延深速度 m/a ； η—矿石回收率 %； H —阶段高度 m ； e —废石混入率 %； 2、根据矿山开采年下降速度计算和验证矿山生产能力（地下开采） A=β αγ-???1S V K 1〃K 2〃E （万t ） 式中：A —矿山年生产能力 万t/a ； V —回采工作面下降速度 m/a ；(浅孔留矿为10-25 m/a)
S—矿体开采面积 m2； γ—矿石体重 t/m3； α—矿石回收率 %；（80%-90%）β—废石混入率 %；（10%-20%）E—地质影响系数（0.7-0.9）； K1—矿体倾角修正系数 K2—矿体厚度修正系数（0.8-1.2）3、矿山生产能力计算（地下开采） A= Z E K Q N -? ? ? 1 （万t/a） 式中：A—矿山生产能力万t/a； Q—矿块生产能力万t/a； N—分布矿块数个； K—矿块利用系数（0.1-0.4）； E—地质影响系数（0.7-0.9）； Z—废石混入率（10%-20%）； 4、露天矿总生产能力计算 Aα=A(1+n s）=Ak+nsAk （万t/a） 式中：Aα—年矿岩总生产能力 t/a； A—年矿石生产能力 t/a； n s—生产剥采比 t/t； 5、露天矿可能达到的生产能力 A=N〃n〃Q （t/a） 式中：A—露天矿矿石年产量 t/a；
矿井供电计算方法
一、负荷计算与变压器选择 工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。 1、负荷统计 按表1-1内容，把工作面的每一种负荷进行统计。 表1-1 工作面负荷统计表格式 平均功率因数计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P ++++++= ...cos ...cos cos cos 21221 1 加权平均效率计算公式：
en e e en en e e e e pj P P P P P P ++++++= ...η...ηηη212211 2、负荷计算 1）需用变压器容量b S 计算值为： pj e x b P K S cos ∑= () KVA 2）单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数： ∑ max 714 .0286.0e x P P K += 3）自移式支架，各用电设备按一定顺序起动的机械化采煤工作面，按下式计算 需用系数： ∑+=e x P P K max 6 .04.0 max P ——最大一台电动机功率，kw 。 ①适用一般机组工作面 K x = + ×P max ∑P e [煤矿供电手册(矿井供电下10-3-2)] ②适用机械化采煤工作面 K x = + ×P max ∑P e [煤矿供电手册(矿井供电下10-3-3)]
③cosφpj= ∑(P i×cosφei) ∑P i [煤矿综采连实用电工技术(3-3-3)] ④K b= K x×∑P e cosφpj [煤矿供电手册(矿井供电下10-3-1)] 井下其它用电设备需用系数及平均功率因数表
供电技术课程设计
课程设计名称：供电技术课程设计 题目：清河门煤矿地面变电所部分设计 专业：电气工程及其自动化（二学位） 班级：电气10—1班 姓名：陈景辉 学号：1005710102
辽宁工程技术大学 课程设计成绩评定表
摘要 本文是清河门煤矿地面变电所供电系统的设计说明。设计的目的是通过对该电力用户所处的地区供电条件、生产工艺和公用工程等用电负荷资料的分析。 电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力。电能在工业生产中的重要性，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。 因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。 工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求： 1. 安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 2. 可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。 3. 优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 4. 经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 关键字：电能；供电系统；变电
前言 (1) 1 变电所主接线方式 (2) 1.1 对变电所主结线的要求 (2) 1.2 变配电所主接线的选择原则 (2) 1.3 变电所主变压器的一次侧接线方式 (2) 1.4 变电所主变压器的二次侧接线方式 (4) 1.5 变电所主变压器运行方式 (5) 2 工厂负荷计算的方法 (7) 2.1 工厂低压侧负荷计算 (7) 2.2 清河门煤矿负荷计算过程 (8) 2.3 电容器的选择 (10) 2.4 主变压器的选择 (12) 实践心得 参考文献 附录A 附表：清河门煤矿负荷表
煤矿供电设计计算
煤矿供电设计计算 煤矿供电设计计算 一、供电方案：见供电系统示意图 二、变压器选型计算 1﹑负荷统计与变压器的选择（动力）： ⑴﹑负荷统计表 负荷名称安装台数安装容量额定电压额定电流功率因数需用系数备注 刮板输送机3 55KW 660V 56.6 0.85 0.5 皮带1 55KW 660V 56.6 0.85 0.5 （2）﹑变压器容量的选择： 变压器视在功率：S=∑Pe×Kx/cos￠ =732.4×0.5/0.85 =430.82KV A 所选变压器为一台KSGB-500/6进行供电，满足要求。 式中：∑Pe—所有设备的额定功率之和：732.4KW cosφ—平均功率因数：0.85 Pn.max—该组用电设备中最大一台电动机的额定功率,55KW; ∑Pn—该组用电设备的额定功率之和,183.4KW; Kx—需用系数：K x=0.286+0.714×Pn.max/∑Pn =0.286+0.714×55/183.4 =0.5
2﹑负荷统计与变压器的选择（主风机） ⑴﹑负荷统计表 序号负荷名称安装台数安装容量额定电压额定电流功率因数需用系数备注 1 风机（主）1台2×30KW 660V 69A 0.85 1 2 风机（其它）1台60KW 660V 69A 0.85 1 单台 （2）﹑变压器容量的选择： 变压器视在功率：S=∑Pe×Kx/cos￠ =240×1/0.85 =282.35KV A ∑Pe—所有设备的额定功率之和：282.35KW 所选变压器为：KSGB- 315/6 一台，满足要求。 需用系数（Kx）：K x=1 ⑶﹑平均功率因数(cosφ)：0.85 三、电缆的选择： 1﹑馈电开关（1#）到（8#）开关 ①按长时允许电流选择电缆 A 选用MYP3×70+1×25电缆,70mm2电缆长时容许电流为215A 式中: Kx—电缆线路所带负荷的需用系数,0.42; ∑Pe—电缆所带负荷的额定功率183.4KW; Ue—电缆所在电网的额定电压,660V;
煤矿井下供电基本计算
煤矿井下供电基本计算 第一节概述 随着煤炭工业的现代化，采掘工作面机械化程度越来越高，机电设备单机容量有了大幅的提高。以采煤机为例,7０年代初期的100kw左右，增加到现在的３000kw。由于机械化程度的提高,加快了工作面的推进速度，这就要求工作面走向长度加长，从而使供电距离增大,给供电带来了新的问题，因为在一定的工作电压下，输送功率越大,电网的电压损失也越大,电动机端电压越低，这将影响用电设备的正常工作。解决的办法就是增大电缆截面，但有一定的限度,因为电缆截面过大，不便移动和敷设，而且也不经济,现在采用移动变电站使高压深入到工作面顺槽来缩短低压供电距离，可使电压质量得到较大的提高,这也是提高电压质量相当有效的措施。目前我国综采工作面用电设备的电压等级都是1１40v,大型矿井综采设备采用3３00v供电。矿井高压供电也有所提高,徐州矿务局各矿和西川煤矿都是6kｖ供电。青岗坪、刘园子和柳巷煤矿都是１0kv供电。提高电压等级和采用移动变电站供电不仅保证了电压质量，还降低了电网输电损耗。 采区供电是否安全可靠、技术是否经济合理，将直接关系到职工人身安全、矿井和设备的安全、也关系到生产成本和经济利润。所以，必须经过计算来选择电气设备和电缆，较准确的计算出短路电流、合理整定过流保护和校验漏电保护装置，是确保矿井安全供电,电气设备安全运行的根本保证。 正确掌握井下供电计算的基本方法，合理的选择电气设备和电缆,编写采区供电系统计算说明书是我们机电技术人员和机电管理人员的日常工作。 一、采区供电系统的拟定的原则 1、采区高压供电系统的拟定原则 1）双电源进线的采区变电所应设置电源进线开关，当一路供电,一路备用时，可不设联络开关，母线可不分段。当两路电源同时供电时,应设联络开关,母线分列运行。 ２)供综采工作面的采区变电所,一般应采用两回电源线路供电。 3)单回路供电的采区变电所，当变压器不超过两台且无高压出线时，可不设电源 进线开关；当变压器超过两台或有高压出线时,应设进线开关。 4）采区变电所的高压馈出线,宜用专用的高压开关。 5)由井下主变电所单回路向采区变电所供电的电缆线路，串接的采区变电所不得 超过三个。 2、采区低压供电系统的拟定原则 １)在保证供电安全可靠的前提下,力求使用的设备最省。 2)当采区变电所动力变压器超过一台时，应合理分配变压器负荷，原则上一台变 压器负担一个工作面的用电设备。 ３）一台启动器只控制一台设备,变压器最好不并联运行。 4）采区变电所向各配电点或配电点到各用电设备宜采用幅射式供电，上山及下顺槽运输宜采用干线式供电。 5）配电点的启动开关在三台以下可不设馈电开关。 6)供电系统应尽量避免回头供电。 二、采区供电设计的主要工作
煤矿供电设计参考
某煤矿（整合0.15Mt/a）供电设计 （仅供参考） 第一节供电电源 一、供电电源 某煤矿矿井双回路电源现已形成，其中：一回路电源由1#变电所10kV直接引入，LGJ-70型导线，距离矿区7公里；另一回路电源由2#变电所10kV直接引入，LGJ-120型导线，距离矿区20公里。 第二节电力负荷计算 经统计全矿井设备总台数84台，设备工作台数66台；设备总容量1079.64kW，设备工作容量696.34kW，计算负荷为： 有功功率：513.24 kW 无功功率：425.94 kVar 自然功率因数COSΦ＝0.77 视在功率：666.96 kVA 考虑有功功率和无功功率乘0.9同时系数后： 全矿井用电负荷 有功功率：461.92 kW 无功功率：383.35 kVar 功率因数COSΦ＝0.77 视在功率：600.27 kVA 矿井年耗电量约243.89万kW·h，吨煤电耗约16.26kW·h/t。 负荷统计见表1。 第三节送变电 一、矿井供电方案 根据《煤矿安全规程》要求，矿井应有两回电源供电，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。根据本矿井现有的电源条件，设计在本矿井工业场地内建10kV变电所。两回10kV电源分别引自10kV 1#变电所
和2#变电所。 二、10kV供电线路 设计对线路导线截面，按温升、经济电流密度、线路压降等校验计算如下： 1、根据经济电流密度计算截面积 导线通过的最大电流：（两回10kV线路，当一回故障检修时，另一回10kV线路向本矿供电时，导线通过的电流最大） I j＝P／（3UcosΦ）＝513.24／（1.732×10×0.77）＝38.5A 导线经济截面： S＝I j／J＝38.5／0.9＝42.8mm2（J为经济电流密度） 通过计算，实际选用的钢芯铝绞线截面满足要求。 2、按电压降校验 由10kV1#变电所和2#变电所向本矿工业场地10kV变电所供电的两回10kV线路供电距离分别为7km和20km，正常情况下两回线路同时运行，当两回10kV线路中一回线路事故检修时，由另外一回10kV线路向本矿供电。按正常情况及事故情况对两回电源线路分别做电压降校验如下：1）正常情况下 两回10kV线路同时运行，线路电压损失： ⑴1#变电所10kV供电线路电压损失： ΔU％＝Δu％PL／2 ＝0.745×0.51324×7／2 ＝1.34％。 线路能满足矿井供电。 ⑵2#变电所10kV供电线路电压损失： ΔU％＝Δu％PL／2 ＝0.555×0.51324×20／2 ＝2.85％。 线路能满足矿井供电。 2）事故情况下 单回10kV供电线路电压损失： ⑴1#变电所10kV供电线路电压损失：
煤矿供电设计规范标准
一、负荷计算与变压器选择 工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。 1、负荷统计 按表1-1内容，把工作面的每一种负荷进行统计。 平均功率因数计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P + + ++ + + = ... cos ... cos cos cos 2 12 2 1 1 ?? ? ? 加权平均效率计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P + + ++ + + = ...... 2 12 2 1 1η η η η 注：负荷统计表的设计参考北京博超公司的负荷统计表的设计
2、负荷计算 1）变压器需用容量 b S 计算值为： pj e x b P K S ?cos ∑= ()KVA 2）单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 714 .0286.0 3）自移式支架，各用电设备按一定顺序起动的机械化采煤工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 6 .04.0 max P ——最大一台电动机功率，kw 。
二、高压电缆选择计算和校验 1、按长时负荷电流选择电缆截面 长时负荷电流计算方法：pj pj e x e g U k P I η?cos 3103 ??= ∑ ∑e P ——高压电缆所带的设备额定功率之和kw ； （见变压器负荷统计中的结果） x k ——需用系数；计算和选取方法同前。（见变压器负荷统计中的结果） e U ——高压电缆额定电压(V) V 10000、V 6000； pj ?cos ——加权平均功率因数； （见变压器负荷统计中的结果） pj η——加权平均效率。0.8-0.9 2、电缆截面的选择 选择要求是： g y I KI ≥ ―> 长时最大允许负荷电流应满足： K I I g y ≥ ，初步筛选出符合条件的电缆 g I ——电缆的工作电流计算值，A ； y I ——环境温度为C o 25时电缆长时允许负荷电流，A ； K ——环境温度校正系数。 不同环境温度下的电缆载流量修正系数K
煤矿供电设计规范
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一、负荷计算与变压器选择 工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。 1、负荷统计 按表1-1内容，把工作面的每一种负荷进行统计。 表1-1 工作面负荷统计表格式 平均功率因数计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P + + ++ + + = ... cos ... cos cos cos 2 12 2 1 1 ?? ? ? 加权平均效率计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P + + ++ + + = ...... 2 12 2 1 1η η η η
注：负荷统计表的设计参考北京博超公司的负荷统计表的设计 2、负荷计算 1）变压器需用容量b S 计算值为： pj e x b P K S ?cos ∑= ()KVA 2）单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 714 .0286.0 3）自移式支架，各用电设备按一定顺序起动的机械化采煤工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 6 .04.0 max P ——最大一台电动机功率，kw 。
井下其它用电设备需用系数及平均功率因数表
二、高压电缆选择计算和校验 1、按长时负荷电流选择电缆截面 长时负荷电流计算方法：pj pj e x e g U k P I η?cos 3103 ??= ∑ ∑e P ——高压电缆所带的设备额定功率之和kw ；（见变压器负荷统计中 的结果） x k ——需用系数；计算和选取方法同前。（见变压器负荷统计中的结 果） e U ——高压电缆额定电压(V) V 10000、V 6000； pj ?cos ——加权平均功率因数； （见变压器负荷统计中的结果） pj η——加权平均效率。、电缆截面的选择 选择要求是： g y I KI ≥
矿井供电设计
目录 第一章系统概况 ......................... 错误!未定义书签。 第一节供电系统简介 .............................................................. 错误!未定义书签。第二节中央变电所高压开关及负荷统计 .............................. 错误!未定义书签。 一、G-03高压开关负荷统计：............................................ 错误!未定义书签。 二、G-04高压开关负荷统计：............................................ 错误!未定义书签。 三、G-05高压开关负荷统计：............................................ 错误!未定义书签。 四、G-07高压开关负荷统计................................................ 错误!未定义书签。 五、G-08高压开关负荷统计................................................ 错误!未定义书签。 六、G-09高压开关负荷统计................................................ 错误!未定义书签。第三节中央变电所高压开关整定计算 .................................. 错误!未定义书签。 一、计算原则......................................................................... 错误!未定义书签。 二、中央变电所G-01、G-06、G-11高爆开关整定：....... 错误!未定义书签。 三、中央变电所G-03高爆开关整定：............................... 错误!未定义书签。 四、中央变电所G-04、G-08高爆开关整定：................... 错误!未定义书签。 五、中央变电所G-05、G-07高爆开关整定：................... 错误!未定义书签。 六、中央变电所G-09高爆开关整定：............................... 错误!未定义书签。 七、中央变电所G-02、G-10高爆开关整定：................... 错误!未定义书签。 八、合上联络开关，一回路运行，另一回路备用时Ⅰ、Ⅱ段高压开关整定 ................................................................................................. 错误!未定义书签。 九、定值表（按实际两回路同时运行，联络断开）：....... 错误!未定义书签。第四节井底车场、硐室及运输整定计算............................. 错误!未定义书签。 一、概述................................................................................. 错误!未定义书签。 二、供电系统及负荷统计..................................................... 错误!未定义书签。 三、高压系统设备的选型计算............................................. 错误!未定义书签。第五节660V系统电气设备选型............................................. 错误!未定义书签。 一、对于3#变压器................................................................ 错误!未定义书签。 二、对于2#变压器................................................................ 错误!未定义书签。第六节660V设备电缆选型..................................................... 错误!未定义书签。 一、对于3#变压器................................................................ 错误!未定义书签。 二、对于2#变压器................................................................ 错误!未定义书签。第七节短路电流计算 .............................................................. 错误!未定义书签。 一、对于3#变压器................................................................ 错误!未定义书签。 二、对于2#变压器................................................................ 错误!未定义书签。第八节低馈的整定 .................................................................. 错误!未定义书签。 一、对于3#变压器................................................................ 错误!未定义书签。 二、对于2#变压器................................................................ 错误!未定义书签。 三、对于1#变压器................................................................ 错误!未定义书签。 四、对于4#变压器................................................................ 错误!未定义书签。 五、对于YB-02移变............................................................. 错误!未定义书签。 六、对于YB-04移变............................................................. 错误!未定义书签。
矿井供电设计
第一章电气 第一节供电电源 一、地方及矿区电力系统现状 山西煤炭运销集团张家湾煤业有限公司井田位于该矿位于大同市南郊区云岗镇白庙村西十里河北岸，行政隶属大同市新荣区上深涧乡管辖。该煤业有限公司当前供电源实际情况为：于该矿办公楼附近建有一座10kV变电所，其两回供电电源采用10kV 架空线，一回引自吴官屯35kV变电站10kV母线，供电距离9.5km，架空导线选用LGJ-70mm2；另一回引自上深涧35kV变电站10kV母线，供电距离8km，架空导线选用LGJ-70mm2。变电所安装S9-1000/10/6kV 1000kVA变压器2台，采用一用一备运行方式。 本矿周围电源情况： 于本矿东北面大约8km的上深涧乡建有1座35kV变电站，该变电站装有两台6.3MVA主变压器，配有10kV出线间隔，负荷率为40%；于本矿正东大约9.5km的吴官屯建有1座35kV变电站，该变电站装有两台6.3MVA主变压器，配有10kV出线间隔，负荷率为40%； 综上周围电源情况分析，矿井电源可靠，供电质量有保证；完全能够满足本矿生产生活供电的需要。 二、矿井供电电源 该矿现有10kV变电所设施已不满足本矿供电要求，考虑本矿的用电负荷大小、线路长度、允许电压损失等条件并结合矿井负荷地理分布和矿井周围电源情况，根据电力系统规划，本设计对该矿10kV变电所进行升级改造。该变电站两回电源分别为：其两回供电电源仍采用10kV架空线，一回引自吴官屯35kV变电站10kV母线，供电距离
9.5km，架空导线改用LGJ-185mm2；另一回引自上深涧35kV变电站10kV母线，供电距离8km，架空导线改用LGJ-185mm2。两回电源一回工作，另一回带电备用，完全能够满足本矿在供电安全性、可靠性、供电容量等方面的要求，矿井两回电源线路均为专线，严禁装设负荷定量器。 地区电力系统地理接线示意图见图11-1-1。 第二节电力负荷 本矿设备在矿井最大涌水时，经负荷统计计算电力负荷为： 矿井用电设备总台数： 149台 矿井用电设备工作台数： 118台 矿井用电设备总容量： 4216.8kW 矿井用电设备工作容量： 3462.75kW 补偿前矿井计算有功功率： 2438.31kW 补偿前矿井计算无功功率： 2223.33kVar 补偿前矿井计算视在容量： 3299.79kVA 补偿前矿井自然功率因数： 0.70 10kV母线补偿用电容器容量： 1500kVar 补偿后折算至10kV侧计算有功功率： 2438.31kW 补偿后折算至10kV侧计算无功功率： 723.33kVar 补偿后折算至10kV侧计算视在容量： 2543.34kVA 补偿后矿井功率因数： 0.96 全矿年耗电量： 755×104 kWh 吨煤电耗： 25.17kWh 具体电力负荷统计见表11-2-1。 变压器选择见表11-2-2。
(试行)高压供电设计步骤及公式、系数等参数说明
高压供电设计步骤及公式、参数说明（试行）
地面供电系统高压供电设计程序、步骤 一、供电设计报告说明 1-1矿井概述 1-2矿井供电系统概述 1-2-1矿井地面供电系统 1-2-2矿井井下供电系统 1-3电气安全技术措施 二、矿井负荷统计（每条线路） 2-1地面电源线路负荷参数统计 2-2供电线路负荷参数统计（供单台变压器可按其容量计算） 三、短路电流、电压损失计算 3-1短路电流计算 （绘制图、表，供井下变电所设计、计算时采用）3-2电压损失计算 （矿井高压供电线路最远的两个点） 四、矿井电源线路及高压电气设备选择、校验 4-1矿井电源线路选择、校验 4-2高压电气设备选择、校验 五、整定保护 （整定值列表汇总并与上级整定核对、防止下级整定大于上级整定。）5-1 注：高压供电设计要求有目录，页码
井下变电所高压供电设计程序、步骤 （建议由末级变电所向上逐级设计、计算）一、供电设计报告说明 1-1变电所概述 1-2变电所供电系统概述及高压供电系统确定 1-3电气安全技术措施 二、负荷统计 （列表说明） 三、高压电气设备的选择、校验 四、高压电缆的选择、校验 五、继电保护整定计算（计算结果、整定情况列表标明）
采用的公式、系数等参数说明 变压器的容量选择及校验 一、采区负荷统计及变电站台确定 负荷统计表 名称 设备型号 台数 电 动 机 备 注 额定功率kW 额定电压kV 额定 电流 A 注：启动电流、功率因数、额定效率、负荷系数等按实际情况进行选取 二、 变压器容量、型号的确定 移动变电站负荷统计： S b ＝dj K P x e φcos ?∑（KVA ） （煤矿电工手册—矿井供电（下）式10-3-1 ） ∑? +=e X P P K max 6.04.0 （煤矿电工手册—矿井供电（下）式10-3-3 ） 式在：S ——所计算的电力负荷总的视在功率，KVA ； ∑P ——参加计算的所有用电设备（不包括备用）额定功率之和，KW ； Φcos ——参加计算的电力的平均功率因数；参照表10-3-1综采工作面取0.7; X K ——需用系数；其中： P max ——最大电动机的功率，KW ； 三、选用变压器的主要技术数据表 型号 额定容量kVA 额定电流（A ） 额定电压kV 损耗K Ｗ 阻抗电压％ 备注 高压 低压 空载 负载 四、变电站电压损失：（低压供电设计中已经计算，可省略）
2019煤矿矿井供电设计
新临江煤矿(水井湾矿井) 供电设计 (一）矿井电源 设计矿井采用两回电源线路供电，一回、二回电源来自大竹木头变电站不同电源母线端，电压10kV ，供电距离2km ，采用一趟LGJ-3×70型架空线路输送至地面变电所。 （二）电源线路安全载流量及电压降校核 1、按经济电流密度选择电源线路截面 全矿计算电流： ） （A 17.699 .01032 .1078=??= I 14.6015 .117.69===J I A n e 2mm 来自大竹县木头变电站的不同母线段导线型号均采用LGJ-3×70。 2 mm ＜702 mm ,满足供电要求，并留有余地。 式中：矿井最大有功负荷。 2、按长时允许负荷电流校验电缆截面 线路LGJ-3×70允许载流量：环境温度为25℃时为275A （查表），考虑环境温度40℃时温度校正系数，则Ix=275×=（A ） Ix=＞I= 3、电源线路压降校核 供电线路LGJ-3×70/10kV 单位负荷矩时电压损失百分数：当cos ∮=时为%/(查表) 则电源线路电压降为：△U 1%=×2×%=%＜5% 式中：电源线路长取2km 。 来自大竹县木头变电站不同母线段两回电源线路电压降均符合要求。 （三）电力负荷 1、矿井采用机械化采煤，投产时期即为最大负荷时期。机电设备布置及使用情况统计详见表10-1。 设备总台数 47台 设备工作台数 36台 设备总容量 设备工作容量 有功负荷 无功负荷 视在功率 功率因数 按补偿后功率因数达到约，则所需补偿电容容量为 ??? ? ??---=1cos 11cos 1202??P Q ??? ? ??-?--?=195.095.01 182.082.012.1078Q = 考虑到电容易的配置及矿井负荷的变化情况，变电所电容易室安装BFMR11-420-3W 型高压电容自动补偿装置2套，补偿无功功率420kvar 。补偿后： 无功功率： 视在功率：
矿山供电系统设计说明
9矿山生产系统设计 9．4 供电系统设计 9.4.1 概述 一供电的重要性和基本要求 电力是企业生产的主要能源。对企业应做到可靠、安全全和生产的需要，企业对供电提出以下基本要求：供电安全、供电可靠、供电优质、供电经济。 1.供电安全 在电能的供应、分配和使用过程中，不应发生人身伤亡和设备损坏事故。对于煤矿生产来说，由于主要是地下作业，工作环境特殊，供电线路和电气设备易受损坏，可能造成人身触电、电气火灾和电火花引起的瓦斯煤尘爆炸等事故，所以必须严格按照《煤矿安全规程》的有关规定进行供电，确保安全生产。 2.供电可靠 供电可靠就是要求供电具有连续可靠性。供电中断时不仅影响企业生产，而且可能损坏设备，产生废品，甚至发生人身伤亡事故。而煤矿一旦断电，不仅影响产量，还有可能引发瓦斯集聚、淹井、人身伤广和设备损坏，严重时将造成矿井的破坏。为了保证供电的可靠性，通常采用双电源。双电源可来自不同变电所或发电厂或同一变电所的不同母线上。对于煤矿，在一个电源发生故障的情况下，另一电源应能满足对主要个产设备的供电，以保证通风、排水以及生产的正常进行。 3.供电优质 在保证安全和可靠供电的前提下，还要保证供电的质量，用电设备在额定值下运行性能最好。因此要求供电质量方面有稳定的电压和频率，电压和频率足衡量电能质量的重要指标。
具体有以下4项指标： (1)电压：额定电压电压偏差不得超过允许值，电动机±5％，白炽灯+3％~-2.5。 (2)频率：额定频率50Hz，频率偏差不得大于±0.4％~±1％。 (3)波形：正弦波形，波形上不得有高次谐波产生的毛刺，以防造成电力污染。 (4)平衡度：三相电网电压平衡。 4．供电经济 一般考虑下列3个方面； (1)尽量降低企业变电所与电网的基本建设投资。 (2)尽量降低设备材料及有色金属的消耗量。 (3)注意降低供电系统的电能损耗及维护费用。 此外，企业还要求有足够的电能。这不仅要求电力系统或发电厂能提供充裕的电能而且要求企业供电系统的各项供电设施具有足够的供电能力。 二电力负荷分类 为了满足电力用户对供电可靠性的要求，即停电所造成的影响不同．同时又考虑到供电的经济件，根据用电设备在企业中所处的重要地位，以方便在不同情况下区别对待，通常将电力负荷分为3类。 1．一类负荷(一级负荷) 凡因突然小断供电，可能造成人身伤亡事故或重要设备损坏事故，给国民经济造成重大损失的或在政治上产生不良影响的负荷，均属于一类负荷。如钢厂炼钢炉，停电30min，即造成炼钢炉报废；电解铝厂，停电15min，即造成电解槽