采工作面供电设计计算47517713.doc

综采工作面供电设计计算 《煤矿安全规程》第448条规定：井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级应符合下列要求： 高压，不超过10KV； 低压，不超过1140KV； 照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压，不超过127V； 远距离控制线路的额定电压，不超过36V； 采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。 1、移动变电站变压器容量计算 综采工作面变压器容量计算方法，通常采用需用系数法，由各用电设备的额定功率求取一组用电设备的计算负荷的方法，一组用电设备的计算负荷为： = (1) 式中 ----一组用电设备的计算负荷，KV·A； ---具有相同需用系数的一组用电设备额定功率之和，KW； ---综采工作面用电设备的需用系数。 可按下式计算： =0.4+0.6 (2) ----最大一台电动机的额定功率，KW； ---一组用电设备的加权平均功率因数，即各用电设备的额定功率与功率因数的乘积之和与它们总功率之比，即 = (3) 高压配电装置及高压电缆的选择 2高压配电装置的选择： 选择与电网相匹配的电压矿用隔爆型高压真空配电装置。 1）按线路的长时最大工作电流选择高压开关为额定电流， 2）动稳定校验和热稳定校验； 3）断流能力校验。 1）高压配电装置的额定电流，不应小于其所控制的设备或线路的长时最大工作电流，即。 = (1) ------将高压配电装置所带用电设备的总负荷电流折算到高压侧的值，A； ------该高压配电装置所带用电设备的额定功率之和，KW； ------变压器变比，即变压器原副绕组的匝数比； ---加权平均功率因数； ------同时工作设备的加权平均效率，它反映各用电设备平均功率损耗，即各用电设备的功率与效率的乘积之和与总功率之比。 2）动稳定校验和热稳定校验 （1）动稳定校验。设备的极限通过电流峰值??max应大于等于短路电流冲击值??im即 ??max≥??im （2） （2）热稳定校验。高压配电装置在出厂前都经过了试验，规定了在时间t内允许通过热稳定电流Ιts的数值。根据短路电流热效应的计算方法得 Ι2tstts≥Ι2sstph 即 Ιts≥Ιss （3） 式中 Ιts—设备在时间t内能承受的热稳定电流，KA；可从产品查出。 tts—设备热稳定电流所对应的时间，s；可从产品查出。 Ιss—稳态短路电流，KA，Ιss=Ιs（3）（Ιs（3）为三相短路电流） tph—短路电流作用的假象时间，S； 对无限大容量系统的短路故障，按下式确定： tph=tsc+tbr+0.05 (4) tsc---短路保护装置动作时间，s； tbr---主开关的断路时间，s；约0.11~0.22s； 0.05—考虑支路电流非周期分量的影响而增加的时间，当实际短路时间大于1s时，该值可以忽略。 所谓无限大电源容量是一相对概念，他是指电源距短路点的电气距离较远时，电源的额定容量远大于系统供给短路点的功率，因此，在短路过程中可近似认为电源电压不变化，称之为无限大容量电源。以S=∞。 3）断流能力校验 断流能力必须符合下式要求： ΙNDΙmax,s或SNDSmax,s (5) 式中 ΙND、SND—配电装置的额定开断电流、额定开断容量； Ιmax,s、Smax,s--配电装置安装处最大短路电流、最大短路容量； 3高压电缆的选择 给综采工作面移动变电站供电的6kv或10kv高压电缆，应选择高压橡套双屏蔽电缆。其主芯线截面的确定，通常在按经济电流密度初选，按长时允许负荷电流校验电缆截面，或按允许电压损失校验，或按电缆线路电源端短路电流热稳定校验电缆截面。 1）按经济电流密度初选高压电缆截面 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，综合确定出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。 按经济电流密度选择电缆截面Ae为 Ae= (1) 式中 Ae---经济截面，mm2； —正常运行时，通过电缆的最大长时负荷电流，当两条电缆并联运行时，不考虑一条线路故障时的最大负荷电流，A； —经济电流密度，A/mm2,其数值可参考表选择 铜芯电力电缆经济电流密度 年最大利用负荷小时数/h 经济电流密度/(A?mm-2) 1000~3000 2.5（一班作业） 3000~5000 2.25（两班作业） 5000以上 2.