供电计算使用说明.doc

供电计算使用说明一、功能介绍 符合统计分为高压设备负荷统计和低压设备负荷统计两部分，您可以根据自己的实际情况依照负荷统计表中的要求依次填写适当的参数，系统将会根据您输入的数据为您计算出准确的统计结果，并以表格的方式显示出来，供您参考在主变选择中，您可以按要求根据负荷统计结果输入数据，系统会按照您输入的数据以及血药提高的功率因数计算出需要补偿的电容器容量以及的数量，为您计算出实际需要的变压器容量以及实际功率因数，由于一般矿井主变均为一备一用的运行方式，所以表中计算中也是按此要求进行由于各个厂矿的实际生产情况的差异和电压等级的不同，本负荷统计只进行设备的负荷计算，没有对变压器的损耗和线路损耗做出计算，需要计算损耗的请根据下表中的计算公式进行计算功率因数和年最大负荷利用小时数，可根据实际情况进行计算，如果尚未有数据可参考参数查询中给出的参考数据由于计算过程中对数据进行了一定的四舍五入处理，计算结果同真实值有微小差异，计算结果仅供参考.二、计算方法介绍 目前国内进行矿山供电设计，常用需用系数法和二项式系数法，由于需用系数法计算简便，适用于任何性质的煤矿企业，其计算结果能满足工程上的要求，所以应用最为广泛，因此本系统主要介绍需用系数法的负荷计算。

1、向单一用电设备供电时的计算负荷 单一用电设备计算有功功率、计算无功功率、计算视在功率和计算电流分别为 式中 —用电设备功率因数角； —负荷系数，； —用电设备有功计算负荷，kW； —用电设备额定负荷，kW； —用电设备实际负荷时的效率； —供电线路的效率，一般取0.90～0.95； —单一负荷的需用系数，2、用电设备组的计算负荷 对于一个车间、井底车场、采区等组成的用电设备的计算负荷为 式中 —成组负荷的需用系数 式中 —该组设备的同时系数即在最大负荷时，工作设备总额定容量与该组连接于电网上的设备总额定容量之比，即 式中 —该组设备的负荷系数，即工作设备总实际负荷与工作设备总额定容量之比，即 式中 —该组设备的加权平均效率，其定义为式中 —该组第i台设备的实际负荷，kW； —该组第i台设备的实际负荷时的效率 成组设备的无功功率、视在功率的计算方法为 或者式中 —该组用电设备的加权平均功率因数，即式中 —该组第i台设备的实际功率因数。

3、变压器功率损耗的计算 (1)变压器的有功功率损耗 式中 —变压器有功功率损耗，kW； —变压器在额定功率时的空载损耗，kW； —变压器在额定负荷时的短路损耗，kW； —变压器额定负荷率 式中 、—变压器额定容量和额定电流，kW、A； 、—变压器实际负荷时的视在功率和电流kV·A,A(2)变压器的无功功率损耗 式中 —变压器无功功率损耗，kvar； —变压器空载时的无功功率损耗，kvar； —变压器额定负荷时的无功功率损耗，kvar； —变压器的空载电流百分数； —变压器的短路电压百分数，即阻抗电压； —变压器的额定容量，kV·A；如果缺乏变压器的有关数据时，变压器的功率损耗可以按下式计算： 有功功率损耗 =0.02 无功功率损耗 = 0.1式中 、—变压器的实际有功负荷，实际无功负荷；4、年电能需要量计算 年电能需要量是供电设计的重要指标之一，若年工作小时数按8760h计算，年电能需要量W为 式中 P—随时间变化的有功功率 —用电设备或全矿的最大负荷，kW； —年最大负荷利用小时数,h。

5、人工补偿无功功率计算 若补偿前功率因数为，补偿后提高到，则补偿所用的电力电容器容量应为 式中 —全矿有功平均负荷，kW； —全矿有功计算负荷，kW； —平均负荷系数，一般取0.7～0.8电容器（柜）的数量N可按下式确定 式中 —每个电容器（柜）的容量,kvar —电容器装设处的电网电压，kV; —电容器的额定电压，kV.6、全矿井负荷计算(1)低压负荷组总的计算负荷 式中 、—各组用电设备的有功、无功计算负荷之和，kW,kvar； 、、—干线或变电所二次母线的总用功、无功、视在计算负荷，kW,kvar，kV·A; —各组用电设备最大负荷不同时出现的有功、无功组间最大负荷同时系数一般对有功负荷取0.85～0.95，对无功负荷取0.9～0.97，各级电网的的连续乘积不应小于0.80.负荷类型采区两个工作面时0.95三个工作面时0.9井下0.8～0.9全矿当 < 5000kW时0.9～1.0当=5000～10000kW时0.85当 >10000kW时0.8（2）对于成组低压用户的高压计算负荷，应加上变压器的损耗，变压器损耗计算方法见变压器功率损耗计算。

7、矿井主变压器的选择 根据《煤炭工业设计规范》规定，矿井总降压变压器一般选用两台，以保证对一、二类负荷供电可靠性只有在分期建设、经技术经济比较具有优越性时，或两台大容量变压器需增加限制短路电流的设备，以及6（10）kV电网接地电流大雨30A时，考虑选用三台变压器，分期建设或分列运行当一台变压器发生故障时，另一台变压器应能保证安全与原煤生产正常供电，并不得少于全矿计算负荷的80%.当两台变压器同时运行时，每台主变容量应为 式中 —变电所总的有功计算负荷，kW； —变压器的额定容量，kV·A； —人工补偿后的功率因数，按要求一般应在0.95以上； —故障保证系数，根据矿井一、二类负荷所占比例确定，对煤矿一般取0.8～1； —人工补偿后，加上各线路和变压器的损耗的视在计算容量，kV·A；当两台变压器一备一用时，主变压器容量应为 当变电所只选一台变压器时，主变压器容量应满足全部用电负荷的需要，一般应考虑.15～25%的富裕容量，即 短路电流计算方法一、高压短路电流计算（标幺值法）1、基准值 选择功率、电压、电流电抗的基准值分别为、、、 时，其对应关系为： 为了便于计算通常选为线路各级平均电压；基准容量通常选为100MVA。

由基准值确定的标幺值分别如下： 式中各量右上标的“*“用来表示标幺值，右下标的“d”表示在基准值下的标幺值2、元件的标幺值计算（1）电源系统电抗标幺值 —电源母线的短路容量（2）变压器的电抗标幺值 由于变压器绕组电阻比电抗小得多，高压短路计算时忽略变压器的绕组电阻，以变压器的阻抗电压百分数（%）作为变压器的额定电抗，故变压器的电抗标幺值为： —变压器的额定容量，MVA（3）限流电抗器的电抗标幺值%—电抗器的额定百分电抗 —电抗器额定电压，kV —电抗器的额定电流，A（4）输电线路的电抗标幺值 已知线路电抗，当=时 —输电线路单位长度电抗值，Ω/km3、短路电流计算 计算短路电流周期分量标幺值 为 —计算回路的总标幺电抗值—电源电压标幺值，在=时，=1= 短路电流周期分量实际值为= 对于电阻较小，电抗较大（<1/3）的高压供电系统，三相短路电流冲击值 =2.55 三相短路电流最大有效值=1.52常用基准值(=100MVA)电网额定电压（kV）3.06.010.035.060.0110基准电压（kV）3.156.310.53763115基准电流（kA）18.39.165.51.560.920.502二、低压短路电流计算（有名值法）1.三相短路电流 2.两相短路电流 3.三相短路电流和两相短路电流之间的换算关系 4.总电阻和总电抗 5.系统电抗 6.高压电缆的阻抗 7.变压器的阻抗 8.低压电缆的电阻和电抗 —三相短路电流，A —两相短路电流，A —变压器二次侧的额定电压，对于127、380、660和1140V电网分别为133、400、690和1200V。

、—分别为短路回路中一相的总电阻和总电抗， —折合至变压器二次侧以后电源每的得系统电抗， —井下中央变电所6kV高压母线上的三相短路容量，MVA 、、—折合至变压器二次侧以后高压电缆每相的电阻（65度时）、电抗和阻抗，阻抗值参考参数查询表2和表3 、、—高压铠装电缆每相每公里的电阻、电抗和阻抗，电阻和电抗的值参考参数查询表1 —高压电缆实际长度，km —变压器一次侧线路的平均电压和二次线路平均电压之比 、、—变压器每相得电阻、电抗和阻抗值 、—变压器额定容量（VA）和二次侧额定电流，A 、、—分别为变压器电阻、电抗和阻抗压降的百分值，% —变压器的短路损耗，W 、—分别为低压电缆每相每公里的电阻和电抗值，数据参考参数查询表4 —低压电缆的实际长度，km选择原则及计算公式一、高压开关设备和熔断器的选择要求 表中 —制造保证的最高工作电压，kV —三相短路稳态电流，kA —电路正常作电压，kV —0.2s短路电流，kA —熔断器额定电压，kV —设备通过极限电流峰值，kA —设备的定电流，A —三相短路冲击电流，kA —正常工作持续电流，A —次暂态三相短路容量，MVA —熔断器额定电流，A —设备额定短路容量，MVA —熔断器熔件额定电流，A —0.2s的短路容量，MVA —设备的额定断流量，kA t—热稳定电流作用时间，s —设备在ts内的热稳定电流，A —短路电流作用下的假象时间，s —次暂态短路电流，kA二、电流互感器的选择校验 （1）额定电压的选择 式中 —电流互感器的额定电压， —电网额定电压 （2）额定电流的选择 式中 。