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) 电缆长度确实定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) 低压电气设备选择一、短路电流计算公式1、两相短路电流值计算公式式中:————两相短路电流,A;∑R ∑*_______短路回路一相电阻、电抗值的和,Ω;————————根据三相短路容量计算的系统电抗值,Ω;〔可查表或计算〕〔按控制柜分段电流取值就可以〕 R1、*1__________高压电缆的电抗、电阻值的总和,Ω;〔可查表或计算〕 Kb ———————————变压器的的变压比,一次侧电压除以二次侧电压〔电压按400、690、1200、3500计算〕比; Rb、*b———矿用变压器的电阻、电抗值,Ω;〔可查表或计算〕 R2、*2———————矿用电缆的电阻、电抗值,Ω;〔可查表或计算〕 Ue——————变压器的二次侧电压,V〔按电压400、690、1200、3500计算〕;2、 三相短路电流值计算公式 Id〔3〕=1.15×Id〔2〕 Id〔3〕三相短路电流,A3、移动变电站二次出口端短路电流计算〔1〕、计算公式〔2〕计算时要列出一下数据:、变压器的一次电压〔 V〕,二次电压值Ue〔 V〕,高压电缆的型号〔 mm2〕,供电距离L〔 km〕,变压器的容量( )KVA,系统短路容量( )MVA;、根据电缆型号,计算或查表得高压电缆的电阻R1、电抗值*1,Ω/km;根据变压器型号计算或查表变压器的电阻、电抗值,Ω;、根据提供数据出变压器的变比;系统电抗 **〔=变压器二次电压2/系统容量〕;高压电缆的电阻Rg、电抗*g〔=电缆长度km× 查表的电阻、电抗〕;④、把计算出的结果带入算式中得短路值。
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:、低压电缆的型号〔 mm2〕,查表或计算出电缆长度换算系数供电距离L〔 km=电缆长度×系数〕注:所有电缆换算后结果相加才是供电最远点距离、根据电缆型号,计算或查表得低压电缆的电阻R2、电抗值*2,Ω/km;低压电缆的电阻R2、电抗*2〔=电缆长度km× 查表的电阻、电抗〕;、计算出变压器的短路值,其它值可直接从计算结果中提取④、把计算出的结果带入算式中得低压电缆远点短路值二、各类设备电流整定值及计算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式中:Kb————变压器的变比;1.2~1.4——可靠系数;IQe—————————容量最大的电动机的额定启动电流,对于有数台电动机同时启动的工作机械,假设其总功率大于单台启动的容量最大的电动机功率时,IQe则为这几台同时启动的电动机的额定电流之和,A;∑Ie——————其余电机的额定电流之和,A;——————需用系数,取0.5~12、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式中:————互感器二次额定电流〔5A〕的倍数;Ige————高压配电装置的额定电流,A;Kb————变压器的变比;IQe—————————容量最大的电动机的额定启动电流,对于有数台电动机同时启动的工作机械,假设其总功率大于单台启动的容量最大的电动机功率时,IQe则为这几台同时启动的电动机的额定电流之和,A;∑Ie——————其余电机的额定电流之和,A;——————需用系数,取0.5~1。
3、照明、信号、煤电钻综合保护装置中电流计算(1) 照明综保计算公式式中:IR———熔体额定电流,A;Ie———照明负荷电流,A;Kb———变压比,分别为使用电压/133V的比值2) 煤电钻综保计算公式式中:IQe———容量最大的电钻电动机的额定启动电流,A;∑Ie———其余单钻电动机的额定电流之和,A;Kb———变压比,分别为使用电压/133V的比值3) 所选熔体额定电流效验公式式中:Id〔2〕———变压器低压侧两相短路电流,A;Kb—————变压比;————Y/∆接线变压器二次侧凉席那个短路电流折算到一次侧时的系数,当∆/∆接线时此系数取14、电动机的电流计算公式〔1〕电动机的额定工作电流式中:I———电动机的额定工作电流,A;U———电动机的工作电压,V;——电动机的系数0.65~1———效率取0.65--0.9〔2〕电动机启动电流IQ______一般计算按IQ=I×1.1~1.2〔3〕电动机启动短路电流Id______短路值按4~10倍、与供电电压、供电距离、短路倍数整定、过流时间有关三、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式中:IZ————————过电流保护装置的电流整定值,A;IQe—————————容量最大的电动机的额定启动电流,对于有数台电动机同时启动的工作机械,假设其总功率大于单台启动的容量最大的电动机功率时,IQe则为这几台同时启动的电动机的额定电流之和,A;∑Ie——————其余电机的额定电流之和,A;——————需用系数,取0.5~1。
〔2〕、保护电缆支线的装置的计算公式IZ IQe——同干线电缆解释〔3〕、两相短路电流值效验公式式中:Id〔2〕——————被保护电缆干线或支线距离变压器最远点的两相电流值,A;IZ_____________过流保装置的电流整定值,A;1.5———保护装置的可靠动作系数假设线路上串联两台及以上开关时〔期间无分支线路〕,则上一级开关的整定值,也应该按下一级开关保护围最远点的两相短路电流来效验,效验的灵敏度应满足1.2~1.5的要求,以保证双重保护的可靠性解决方法:1.加大干线或支线的电缆截面;2.设法减少低压电缆线路的长度;3.采用相敏保护器或软起动等新技术提高灵敏度;4.换用大容量变压器或采取变压器并联运行;5.增设分段保护开关;6.采用移动变电站或移动变压器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式中:Iz———电子保护器的过流整定值,取电动机额定工作电流的近似值,A;Ie———电动机的额定电流,A2) 、两相短路值效验公式式中:Id〔2〕——————被保护电缆干线或支线距离变压器最远点的两相电流值,A;IZ_____________电子保护器的过流整定值,取电动机额定工作电流的近似值,A;8IZ_____________电子保护器短路保护动作值;1.2———保护装置的可靠动作系数。
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式中:IR——————————熔体额定电流,A;IQe—————容量最大的电动机的额定启动电流,对于有数台电动机同时启动的工作机械,假设其总功率大于单台启动的容量最大的电动机功率时,IQe则为这几台同时启动的电动机的额定电流之和,A;∑Ie——————其余电机的额定电流之和,A;1.8~2.5———当容量最大的电动机启动时,保证熔体不化系数,不经常启动取2.5;经常启动取1.8~22) 、对保护电缆支线的计算公式式中:IR——————————熔体额定电流,A;IQe—————容量最大的电动机的额定启动电流,对于有数台电动机同时启动的工作机械,假设其总功率大于单台启动的容量最大的电动机功率时,IQe则为这几台同时启动的电动机的额定电流之和,A;1.8~2.5———当容量最大的电动机启动时,保证熔体不化系数,不经常启动取2.5;经常启动取1.8~23) 、选用熔体效验公式式中:Id〔2〕——————被保护电缆干线或支线距离变压器最远点的两相电流值,A4~7________为保证熔体及时熔断的系数,100A及以下系数取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;电压127V时,系数一律取4。
4、 对于Y/Y接线或Y/∆接线变压器,效验公式〔1〕、公式 〔a〕 〔b〕式中:Id〔2〕———变压器低压侧两相短路电流,A;Iz———高压配电装置过流保护装置的电流整定值,A;Kb———变压器的变比———Y/∆接线变压器的二次侧两相短路电流折算到一次侧时的系数;1.5———保证过电流保护装置的可靠系数〔2〕、电力变压器高压配电装置保护整定原则①电子式过流反时限继电器保护装置,按变压器的额定电流整定②电磁式动作时间为10~15S,启动电流按躲过变压器的额定电流来整定:式中:Iz————高压配电装置过流保护装置的电流整定值,A;。