电缆过流的计算方法

KPS 2B cos

KPS 2B地

0.909井下排水、采掘及其它设备变压器容量2S KP＝0.80334＝293.95kVA2B井 cos 0.909局部通风机变压器容量KP 122S 2＝ ＝24.20kVAB局 cos 0.909一、井下电气设备的选择矿井供电供电电源矿井双回路电源引自玉舍10kV变电所不同母线端，矿井电源格外牢靠。电压380V。3〕电力负荷台件1613kW967kw；计算有功负荷555.32kW684.53kVar774.46kVA277.65749.0kW，地面设备视在负荷525.60kVA，井下设备视在负荷248.90kVA。矿井电力负荷统计见表7-5-1。表7-5-1 矿井电力负荷统计表①回柱绞车6607.521157.50.60.71.024.505.366.43②乳化泵660302160300.60.61.3318.0023.9430.00③带式转载机660102120100.60.61.336.007.9810.00④抽放钻机660112122110.60.61.336.608.7811.00小计8411758.50.60.691.0235.146.157.42 掘进工作面①局扇660114244220.60.61.3313.2017.5622.00②探水钻6604421680.30.61.332.406.384.00③抽放钻机660112122110.30.61.333.308.785.50④调度绞车6604032120800.30.61.3324.0063.8440.00⑤潜水泵6605.54222110.30.61.333.308.785.50小计1792241320.60.61.0246.20105.3477.003井底水泵660132313961320.60.71.0279.2094.25113.144给煤机6601.5111.51.50.60.71.020.901.0711.295照明127101010110.00井下小计2915748.53340.490.651.12171.4246.7248.9二 地面负荷1主扇风机380110111101100.60.71.026678.5494.292瓦斯抽放泵38055422201100.60.71.026678.5494.293空气压缩机380110212201100.60.71.026678.5494.294主井胶带机380110111101100.60.71.0266.0078.5494.295副井绞车380160111601600.60.71.0296.00114.24137.146手选胶带机3802.2112.22.20.60.71.021.321.57081.897水处理站380112122110.60.71.026.607.8549.438动力38010100.88.009照明22010100.88.00地面小计128864.2633.20.80.71.02383.92437.8248525.60全矿合计41231613967.2555.32684.53774.4618.51序号负荷名称序号负荷名称电压(V)额定容量(kW)设备数量〔台/件〕(kW)最大负荷需用系数cosφtgφ吨煤耗电(kW·h/t)全部工作全部工作有功(kW)无功(kVar)视在(kVA)一1井下负荷采煤工作面0.9400kVar之后：〔1〕10kV母线上有功功率：472.02kW；〔2〕10kV母线上无功功率：216.08kVar；〔3〕φ＝9；〔4〕10kV母线上视在功率：519.27kVA。变压器选择计算依据供配电设计标准，变压器电力负荷按下式计算：SB2式中P－有功负荷合计，kW；0.70～0.85；2地面变压器容量

KP cosKPS cos2

＝0.75633＝522.28kVAB地 0.90999照明、机修间、坑木场及其它用电设备，供地面的变压器中性点接地。井下排水、采掘及其它设备变压器容量KPS 2＝B井 cos

0.909

＝293.95kVA压器向为井下水泵房、采煤工作面、掘进工作面及其它各用电设备供电。局部通风机变压器容量KP 122S 2＝ ＝24.20kVAB局 cos 0.909井上下供配电依据矿井所处的位置及生产力量，整合改造前原中寨煤矿引至矿区的10kV输电线路能满足要求，本设计确定利用该输电线路。为保证井下机电设备的正常工作，使矿井稳产高效，并有效提高供电质量，10kV变电所配出两回电缆经副斜井至井下供电线路截面选择全矿计算电流：矿3Ucos矿3UcosI＝ ＝

9673100.909

＝61.42A矿式中ΣP－矿井工作负荷合计，kW；矿U－线路电压等级，kV；25160A(查表)，考虑400.81：X1I ＝160×0.81＝130A＞I＝61.42AX1线路压降校核LGJ-50 线路单位负荷矩时电压损失百分数：当cosφ＝0.9 时为1.104%/MW·km〔查表。1⊿U%＝0.967×2.5×1.104%＝2.67%＜5%12.5km。LGJ-502.5km，正常时两根同时运行。下井电缆截面选择安全载流量PI＝ j ＝j 3Ucos

3343100.60

＝32.14Aj式中jkV；X1 I X1 电缆压降校核MVV226/10kV3×25矿用铠装电力电缆单位负荷矩时电压损失百分数：当则电源线路电压降为：⊿U2%＝334×0.40×0.029%＝3.87%＜5%334kW0.40km。0.40km，正常时两根同时运行。10kV变电所不同母线段。电缆经副斜井引至井下7PBG9L－10隔爆型高压真空配电箱，高压承受单母线分段接线，进线2回、出线4回。出线专供22KBZ型矿用隔爆真空馈JJB-120/660隔爆型检漏继电器。井下变电所的照明由的矿用隔爆型照明综合保护装置供给。为保证水泵及局扇双回供电的需要，在+1860m轨道石门、工作面运输平巷单母线分段。KBZ系列隔爆型真空馈电开关。2Ω。车场和水泵房等处设固定照明。二、供电线路及地面变电所事故供电线路事故及防治措施地面固定供电线路和通信线路应设置在稳定的地方。输配线至地面、建筑物或构筑物的距离应符合有关规程规定。1次自动复电系统。压器或发电机直接向井下供电。，并应校验电缆的热稳定性。井下电动机的掌握设备，应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。，保证自动切断漏电的馈电线路。井下配电网路均应装设过流、短路保护装置；必需用该配电网路的最大性。必需正确选择熔断器的熔体。配电网路中最大容量的电气设备或同时工作成组的电气设备能够起动。井下必需装设防雷电装置。〔2023版〕规定。电缆的敷设悬挂的电缆有适当的弛度；悬挂高度高于矿车；悬挂点间距为3m；电缆要在压风管、供水管等管子的上方，并保持0.3m以上的距离。电缆连接电缆与电缆连接，必需用与电气设备性能相符的接线盒；电缆线芯使用齿形压线板〔卡爪〕或线鼻子与电气设备进展连接；线盒进展连接；〔包括绝缘、护套已损坏的橡套电缆的修补〕承受阻燃材料进展硫化热补或与热补有同等效通的冷补，并经浸水耐压试验，合格前方可下井使用。地面变电所事故及防治措施可能发生的事故分析路事故。地面变电所事故防治措施地面变电所位置选择在工业场地四周，并符合以下要求：设置在无塌陷区、稳定的场所；设在爆炸材料库爆炸危急区以外；60db〔A〕的要求。变电所四周必需设有围墙，其高度不低于1.8m，并在四周悬挂安全警示牌。变电所防雷、过电压保护及各种避雷设施齐备。变电所用不燃性材料建筑，应有特地的防灭火装置。窗房应设置铁丝网，以防小动物入内造成线路短路。维护等规和程、规章。变电所内变电装置与墙、顶必需按有关规定留足距离。矿井地面供电线路每年必需进展巡查。10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设，矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。因煤层的开采或气候变化等各种缘由消灭事故。三、防止电气设备引起的瓦斯、煤尘爆炸和触电事故的措施防止矿井突然停电的措施性。防止电火花事故的措施电缆的安设合格，并防止有硬件物品碰穿，以及留意电缆的受潮、老化等。1%以下的地点使用。井下严禁带电检修和带电搬移电气设备。检修或搬迁电气设备〔包括电〕前，必需切断电源，并用防爆验电笔检验，无电后，检查瓦斯，巷道1%以下时，方可开头工作。全部开关把手在切断电源时都应摘牌和送电。建立矿灯治理制度，每盏矿灯都应编号，常常使用矿灯的人员必需专人禁敲打、撞击和自行拆卸矿灯。合保护装置配电，且用防爆型的照明信号设备。井下选用本质安全型，并使用矿用电缆。严禁井下配电变压器中性点直接接地，严禁由地在中性点直接接地的变地。作业等方面必需实行有效措施以防止电火花引燃瓦斯与煤尘而引起爆炸。防止井下电气着火的措施瓦斯、煤尘以及火灾等灾难。必需做到：处的良好的集中接地。通信线路必需在入井处装设熔断器和避雷装置。每年雨季前必需对避雷装置进展检查试验。矿用电缆的选择用橡套软电缆。井下各配电站配电的低压电缆均承受矿用橡套铜芯电缆。井下全部电气设备的金属外壳都进展接地。井下监测分站、地面矿灯房及井下配电点等电气设备集中处，承受不燃321.5～3.0mm井下全部电气设备按突出矿井要求配备。防雷电和杂散电流入井的措施集中接地。通信线路必需在入井处装设熔断器和避雷装置。每年雨季前必需井下供电设计(一)：供电概况该矿井下承受双回路供电,电源来自地面10KV变电所.该矿井属于浅井供电.KBZ—4004台KS11-1000KVA/10/0.69变压器两台。供井下动力。10101采煤工作面，1770运输石门，1770回风石门掘进工作面。(二)：设备选用1.运输巷设备1〕.177040KW一台，PB30一台。2).1827运输石门带式输送机:DTL-80型输送机,其功率分别3台.75KW.一备一用。4〕.10101SGB420/55一台。转载刮板机：5〕.1770PB30耙斗装岩机。一台。2.其它设备1).局部通风机:承受FBD NO6.3 2*30局部通风机.额定功率2〕.ZYD—125022KW。电660V1770运，回两石门探水和防突用。110KW660V85D-45×355KW额定电压。660V。(三)，负荷的统计及变压器选择1.供动力变压器的选取动力变压器负荷统计：供电设备用电设备额定功率(KW)额定电压(V)皮带输送机2×37+40=114660VDTL-80皮带输送机30660VDSJ-65/302×110=220KS11-水泵55×2=1107.5×2+4=19660V1000/10/0.69刮板输送机40×4=160SGB420/40T(4)55×2=110660VSGB420/55〔2〕乳 化 泵75BRW125/31.5照明综合装置4660/127探水钻2*22=44660V煤电钻(3)台3*2.2=6.6660/127KS11--1000/10/0.69调度绞车(2)台JD-22*25=50660V耙斗装岩机2*30=60660V〔2〕台(22*5.5=11合计1013.6ZBZ—4.0供电设备用电设备额定功率(KW)额定电压(V)S=ΣPZBZ—4.0供电设备用电设备额定功率(KW)额定电压(V)ΣPN 参与计算的全部用电设备额定功率之和。Cosθ—0.75Kr—0.5-0.65电力负荷总视在功率为：S=1013.6*0.6/0.75=810.88KVAKS11—1000/10/0.69一用，满足供电需求。2.供局部通风机变器的选择变压器负荷统计：供电设备用电设备KWVKS11---局部通风机2*30=60660V315/10/0.69合计局部通风机2*30*2=120180660VS=ΣPN*Kr/cosθ(KVA)S—所计算的电力负荷总的视在功率，KVAΣPN 参与计算的全部用电设备额定功率之和。Cosθ—0.75Kr—0.5-0.65电力负荷总视在功率为：电力负荷总视在功率为：S=180*0.6/0.75=144KVAKS11—315/10/0.69一用，满足供电需求。(四).按长时负荷电流选择低压电缆截面长时负荷电流要求电缆截面载流量大于等于电缆长时负荷电流,电缆标号见供电系统图.1827(L)选择ΣPN*Kr×1000/√3Ueηpicosθ(A)Iw=244.5*0.6*1000/√3*660*0.75*0.85=201AΣPN 参与计算的全部用电设备额定功率之和。Kr—0.6.Ηpi—0.85Cosθ—0.7570215》201A，701).按允许电压损失校验:2△U﹪=PL〔R+Xsinθpj〕÷10Ue20 0=244.5*0.35(0.267+0.078*0.577)/10*0.692=5.6％<7％△U﹪ 低压电缆线路中的电压损失百分数。P 电缆输送的有功功率。L 电缆长度。R，X 所选电缆的电阻和电抗。0 07% 允许电压损失百分数.按电压损失校验,满足要求.地面变电所到井下水泵房的电缆选择:W

K*1000/√3UeηpicosθNr=307.3*0.6*1000/√3*660*0.75*0.85=253A

--参与计算的全部用电设备额定功率之和。NK0.6rΗpi—0.85cosθ—参与计策的电力负荷的平均功率因数，取0.8595260A253A。满足要求。1).按允许电压损失校验:2△U﹪=PL〔R+Xsinθpj〕/10Ue20 0=307.3×0.3〔0.247+0.071×0.577〕/10×0.692=5.57﹪《7％△U﹪---低压电缆线路中的电压损失百分数。P---电缆输送的有功功率。L---电缆长度。R，X0 07%---允许电压损失百分数.按电压损失校验,满足要求.17701770W

K*1000/√3Ueηpicosθ=141.2×0.6×1000/√3×660Nr×0.75×0.85=116A95260A116A。满足要求。1010110101W

K*1000/√3UeηpicosθNr=282.2×0.6×1000/√3×660×0.75×0.85=235A235A。满足要求。1〕.PL(RoXosinpi)△U﹪= 10Ue2282.20.3(0.2470.0710.577)= 100.690.69

=5.1%<7％△U﹪---低压电缆线路中的电压损失百分数。P---电缆输送的有功功率。L---电缆长度。R，X0 07%---允许电压损失百分数.按电压损失校验,满足要求.101013UecosIw=PnKr1000=12011000/33Uecos50173A131A。满足要求。PL(RoXosinpi)1〕.△U﹪= 10Ue2=120×0.35(0.38+0.081×0.577〕/10×0.692=3.8%<7％△U﹪---低压电缆线路中的电压损失百分数。P---电缆输送的有功功率。L---电缆长度。R，X0 07%---允许电压损失百分数.按电压损失校验,满足要求.3Uecos乳化泵电机电缆的选择。Iw=PnKr10003Uecos

3×660×0.75=87A335138A87A。满足要求。3Uecos551100036603Uecos551100036600.75

=64A25113A64A。满足要求。3Uecos371100036603Uecos371100036600.75

=42A1685A42A。满足要求。3Uecos301100036603Uecos301100036600.75

=35A1685A35A。满足要求。10.7.5KWPnKrPnKr10003Uecos7.51100036600.75646A8.8A。满足要求。11.5.5KWPnKrPnKr10003Uecos5.51100036600.75646A6.5A。满足要求。12.40KWPnKrPnKr10003Uecos401100036600.751685A47A。满足要求。13.22KWPnKrPnKr10003Uecos221100036600.751685A26A。满足要求。依据计算,初选电缆如下表;电负荷名称长时负初选截面备注缆荷电流2编A2号20170702×750m2539595300m1169595350m2329595300m1315050350m87353510m64252510m42161610m35161610m8.86610m6.56610m47161610m26161610mL1地面变电所到1827运输石门配电点LL1地面变电所到1827运输石门配电点L2地面变电所到水泵房配电点L地面变电所到17703L4L5L运输回风石门配电点地面变电所到10101采煤工作面配电点地面变电所到10101运输巷配电点乳化泵电机电缆6L55KW7L37KW8L30KW9L7.5KW10L5.5KW11L40KW12L22KW13(五),按机械强度要求校验电缆截面16-352(六),短路电流的计算:供局部通风机变压器KS11-315/10/0.69 二次出线端的电流I〔2) 计算di系统阻抗变压器二次电压690V,容量315KVA,50MVA计算:则系统阻抗为:X=E2=0.69KV2

=0.0095X dy

50MVA变压器阻抗查表得KS11-315/10/0.69变压器的V=4.5%,ΔP=2700WS N则变压器的阻抗,电抗:PV2R=

2700W0.692KV=0.013Ω2b1 NT TN2

3152kvATX=

9

=0.068Ωb1 s TN

0.315MVAT∑R=R=0.013Ωb1∑X=Xx+Xbi=0.0095+0.068=0.0775Ω2 ( R)(X)2 ( R)(X)226902 0.01320.07752di

=4389A供电力变压器KS11--1000KVA/10/0.69KVI〔2) 计算d2〔1)系统阻抗690V1000KVA500MVA则系统电抗为X=E2=0.69KV2

=0.0095ΩX dy

50MVA(2〕.变压器阻抗查表得KS11-1000/10/0.69V=6.5%,ΔP=7100WS N则变压器的电阻,电抗:PV2SR= Sb1

710W06921000kvA

=0.0034ΩNT TN2 22X= 92

=0.0309Ωs TNb1T

1.0MVA∑R=R

=0.0034Ωb169026902 0.003420.040422( R)(2( R)(X)22d2

=8510A3.1770I〔2)d2

的计算MY3×70+1×25型电缆的电阻，电抗；阻抗参数：R=0.267Ω/km，X=0.078Ω/km0 0MY3×35+1×10型电缆的电阻，电抗；阻抗参数：R=0.522Ω/km，X=0.084Ω/km0 0R=0.267×0.52=0.1388Ωg1X=0.078×0.52=0.0406Ωg1R=0.522×0.035=0.0183Ωg2X=0.084×0.035=0.0029Ωg2∑R=0.0034+0.1388+0.0183=0.1605Ω69026902 0.160520.083922( R)(2( R)(X)22d3

=1905A4.1827I〔2)d2

的计算MY3×70+1×25型电缆的电阻，电抗；L=355米阻抗参数：R=0.267Ω/km，X=0.078Ω/km0 0MY3×35+1×10型电缆的电阻，电抗；L=25米阻抗参数：R=0.522Ω/km，X=0.084Ω/km0 0R=0.267×0.355=0.0948Ωg1X=0.078×0.355=0.0277Ωg1R=0.522×0.02=0.0104Ωg2X=0.084×0.02=0.0017Ωg2∑R=0.0034+0.0948+0.0104=0.1086Ω69026902 0.106820.069822( R)(2( R)(X)22d4

=2672A井下水泵房水泵处短路电流I〔2)d5

的计算MY3×95+1×25型电缆的电阻，电抗；L=310米阻抗参数：R=0.247Ω/km，X=0.071Ω/km0 0R=0.247×0.31=0.0948Ωg1X=0.071×0.31=0.0277Ωg1MY3×35+1×25型电缆的电阻，电抗；L=160米阻抗参数：R=0.38Ω/km，X=0.081Ω/km0 0R=0.38×0.10=0.038Ωg1X=0.081×0.10=0.081Ωg1∑R=0.0034+0.0766+0.038=0.118Ω∑X=0.0404+0.022+0.0081=0.0705Ω2( R)(2( R)(X)22d5

=2510A6902 0.6902 0.11820.0752d6

的计算MY3×70+1×25型电缆的电阻，电抗；L=350米阻抗参数：R=0.267Ω/km，X=0.078Ω/km0 0R=0.267×0.350=0.0935Ωg1X=0.078×0.350=0.0273Ωg1MY3×35+1×16型电缆的电阻，电抗；L=80米阻抗参数：R=0.522Ω/km，X=0.084Ω/km0 0R=0.522×0.08=0.0418Ωg2X=0.084×0.08=0.0067Ωg2MY3×16+1×10型电缆的电阻，电抗；L=20米阻抗参数：R=1.16Ω/km，X=0.09Ω/km0 0R=1.16×0.02=0.0232Ωg2X=0.09×0.02=0.0018Ωg2∑R=0.0034+0.0935+0.0418+0.0232=0.1619Ω69026902 0.161920.076222( R)(2( R)(X)22d6

=1928A1827运输石门40KW皮带机电机处的短路电流I〔2) 计算d7MY3×95+1×25型电缆的电阻，电抗；L=300米阻抗参数：R=0.247Ω/km，X=0.071Ω/km0 0R=0.247×0.30=0.0741Ωg1X=0.071×0.30=0.021Ωg1MY3×50+1×25型电缆的电阻，电抗；L=25米阻抗参数：R=0.38Ω/km，X=0.081Ω/km0 0R=0.38×0.025=0.095Ωg1X=0.081×0.025=0.002Ωg1MY3×35+1×16型电缆的电阻，电抗；L=170米阻抗参数：R=0.522Ω/km，X=0.084Ω/km0 0R=0.522×0.17=0.2819Ωg1X=0.084×0.17=0.0454Ωg1∑R=0.00