井下供电设计内容(3)

ΔUT——变压器的电压损失，V； ΔUms——干线电缆的电压损失，V； ΔUbl——支线电缆的电压损失，V。 ①变压器的电压损失

ΔUT=√3IT（RTcosφT+XTsinφT） （7-14） IT——变压器的计算电流，

IT=ST3UT2N （7-15）

RT——变压器的电阻，

URT=△PNT22N.TSNT （7-16）

2ΔPNT——变压器的负载损耗，可查表7-1或表7-2，W；

XT——变压器的电抗， XT?ZT?RT （7-17）

U ZT=US%2N.TSN.T ZT——变压器的阻抗，

222

US%——变压器阻抗百分数，查表7-1/表7-2，%。

ΦT——变压器的加权平均功率因数角，由式（7-5）的反函数求得； ST——变压器的计算容量，kV?A；

UT2N——变压器二次侧额定电压（按所选变压器的技术数据），V； STN——变压器的额定容量，MVA； ②负荷集中的干线电缆线路的电压损失ΔUm

PcaLms?103?Ums?UN?SCAms

③负荷沿线分布的干线电缆线路的电压损失ΔUms

?Ums??＝in(PmsiLi?103)UN?SCA1

干线的电压损失应为各段电缆线路电压损失之和 ④支线电缆电压损失ΔUbl

ΔUbl=PblL×103/(UNγscAbl)(7-20) UN——支线电缆线路所在电网的额定电压，V； Lbl——支线电缆的长度、m； Abl——支线电缆的截面积、mm2；

γsc——支线电缆导体的电导率，查表7-10，m/(Ω?mm2)； Pbl——支线电缆所带负荷的计算功率值(可近似取额定功率)，kW。 3)按允许电压损失选择干线电缆截面 按允许电压损失选择干线电缆截面 ΔUms≤ΔUpms

△Upms=△UP－△UT－△Ubl △Upms——干线电缆的允许电压损失，V；

式整理后，得出其满足电压损失的最小截面为

Ams.min?Kde?PNLms?103UN?sc?Up.ms

根据上式的计算结果，选择标准截面不小于计算截面的电缆即可满足电压损失的要求。

(4)按允许电压损失校验电缆截面

如果电缆截面按其他条件已经选出，此时需按电压损失的条件校验电缆截面。校验时需按式

ΔU=ΔUT+ΔUms+ΔUbl

计算出整个低压电网的电压损失，然后按式ΔＵ≤ΔＵp 进行校验。

如校验后不满足，可采取如下措施：

(1) 加大电缆截面，一般加大干线电缆的截面； (2) 分散负荷，即增加电缆的根数；

(3) 更换大容量的变压器，以减小变压器的电压损失； (4) 移动变电所的位置，使其靠近工作面； (5) 调整变压器的分接头，此方法在设计中不考虑。 5)按起动时的电压损失校验电缆截面

由于电动机起动电流大，起动时电压损失大，必须满足电动机和磁力起动器的起动条件的要求，否则无法起动。一般只须校验供电功率最大、供电距离最远的干线，如该干线满足起动要求，其它干线必能满足要求。 ①确定电动机的最小启动电压。满足电动机最小启动转矩所需要的最小启动电压Ust.min，可按下式求出：

Ustmin=UNK? (7-24)

UN——电动机的额定电压，V；

K——电动机的最小启动转矩倍数，见表7-11；

α——电动机额定电压时的启动转矩MstN与电动机额定转矩MN之比

(α值可查电动机技术数据)，矿用隔爆型电动机一般可取2～2.5。 ②起动时支线电压损失。应选择起动时电压损失最大的一条支线计算：

△Ubl.st=3IstLblcos?st?scAbl (7-25 ）

Ist=IstNUst/ＵN (7-26) cosst——支线所带电动机起动时的功率因数

③启动时干线电缆的电压损失。按干线所带电动机中最大一台

启动，其他正常工作条件计算，即：

ΔUms?stLmsKde.re∑PN.re×103=3(Ｉstcosφst+)γscＡmsUN (7-27)

Lms——干线电缆的长度，m； Ams——干线电缆的截面积，mm2

γsc——干线电缆的电导率，m/（Ω?mm2）； Ist、cosφst——与式(7-25)中符号相同；

Kdere——除启动电动机外，干线中其他用电设备的需用系数，查表； ∑PNre——除启动电动机外，干线中其他用电设备额定功率之和，kW； UN——用电设备的额定电压，V。

④启动时变压器的电压损失。按变压器所带电动机中最大一台启动，其他正常工作条件计算，即

ΔUTst=3ITst（RTcosφTst+XTsinφTst） (7-28)

ＩTst=(Istcosφst+∑ＩNrecosφwmre)2+(Ｉstsinφst+∑ＩN.resinφwmre)2

⑤按启动条件检验电缆截面

电动机启动时，其端电压不小于电动机的最小启动电压。即 Ust≥Ust.min

Ust=U2N.T-ΔUst≥Ust.min

磁力起动器的起动电压应不小于起动器的最小吸合电压(为线路额定电压UN的0.7倍)。即：

U2N.T—△UT.st-△Ｕms.st≥0.7UN

第四节 采区低压电网短路电流计算 一、概 述 1.计算目的

为了正确选择和校验电气设备，使之能满足短路电流的动、热稳定性要求。对于低压开关设备的断路器、熔断器等，主要用于校验其分断能力。

为了正确整定计算短路保护装置，使之在短路故障发生时，能灵敏可靠地动作，确保供电安全。 2.计算任务

计算最大三相短路电流值，以校验开关设备等的分断能力和动热稳定性。此时短路点应选择在开关设备等负荷侧的端子上，并按最大运行方式计算。

计算最小的两相短路电流值，以校验短路保护装置的灵敏度。此时短路点应选择在保护范围的末端，并按最小运行方式计算。 3 计算特点

低压电网(包括变压器)一般不允许忽略电阻。由于电缆线路的电感电抗值远小于电阻值。故有时感抗值反而可以忽略。

低压元件如不太长的母线电缆、电流互感器的一次线圈、自动馈电开关的过电流脱扣线圈、开关触头的接触电阻以及短路点的电弧电阻等，对于低压电网的短路电流计算都有影响，但为了简化计算，一般可以忽赂。

计算短路电流时，电缆线路相间电容可以不考虑。

为统一公式，均按星形联结系统分析，对三角形联结的系统，可用

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