1、供電計算使用說明一、功能介紹 符合統(tǒng)計分為高壓設備負荷統(tǒng)計和低壓設備負荷統(tǒng)計兩部分，您可以根據自己的實際情況依照負荷統(tǒng)計表中的要求依次填寫適當的參數，系統(tǒng)將會根據您輸入的數據為您計算出準確的統(tǒng)計結果，并以表格的方式顯示出來，供您參考。在主變選擇中，您可以按要求根據負荷統(tǒng)計結果輸入數據，系統(tǒng)會按照您輸入的數據以及血藥提高的功率因數計算出需要補償的電容器容量以及的數量，為您計算出實際需要的變壓器容量以及實際功率因數，由于一般礦井主變均為一備一用的運行方式，所以表中計算中也是按此要求進行。由于各個廠礦的實際生產情況的差異和電壓等級的不同，本負荷統(tǒng)計只進行設備的負荷計算，沒有對變壓器的損耗和線路損耗做

2、出計算，需要計算損耗的請根據下表中的計算公式進行計算。功率因數和年最大負荷利用小時數，可根據實際情況進行計算，如果尚未有數據可參考參數查詢中給出的參考數據。由于計算過程中對數據進行了一定的四舍五入處理，計算結果同真實值有微小差異，計算結果僅供參考.二、計算方法介紹 目前國內進行礦山供電設計，常用需用系數法和二項式系數法，由于需用系數法計算簡便，適用于任何性質的煤礦企業(yè)，其計算結果能滿足工程上的要求，所以應用最為廣泛，因此本系統(tǒng)主要介紹需用系數法的負荷計算。1、向單一用電設備供電時的計算負荷 單一用電設備計算有功功率、計算無功功率、計算視在功率和計算電流分別為 式中 用電設備功率因數角； 負荷系

3、數，； 用電設備有功計算負荷，kW； 用電設備額定負荷，kW； 用電設備實際負荷時的效率； 供電線路的效率，一般取0.900.95； 單一負荷的需用系數，2、用電設備組的計算負荷 對于一個車間、井底車場、采區(qū)等組成的用電設備的計算負荷為 式中 成組負荷的需用系數 式中 該組設備的同時系數。即在最大負荷時，工作設備總額定容量與該組連接于電網上的設備總額定容量之比，即 式中 該組設備的負荷系數，即工作設備總實際負荷與工作設備總額定容量之比，即 式中 該組設備的加權平均效率，其定義為式中 該組第i臺設備的實際負荷，kW； 該組第i臺設備的實際負荷時的效率。 成組設備的無功功率、視在功率的計算方法為

4、或者式中 該組用電設備的加權平均功率因數，即式中 該組第i臺設備的實際功率因數。3、變壓器功率損耗的計算 (1)變壓器的有功功率損耗 式中 變壓器有功功率損耗，kW； 變壓器在額定功率時的空載損耗，kW； 變壓器在額定負荷時的短路損耗，kW； 變壓器額定負荷率。 式中 、變壓器額定容量和額定電流，kW、A； 、變壓器實際負荷時的視在功率和電流kVA,A(2)變壓器的無功功率損耗 式中 變壓器無功功率損耗，kvar； 變壓器空載時的無功功率損耗，kvar； 變壓器額定負荷時的無功功率損耗，kvar； 變壓器的空載電流百分數； 變壓器的短路電壓百分數，即阻抗電壓； 變壓器的額定容量，kVA；如果缺

5、乏變壓器的有關數據時，變壓器的功率損耗可以按下式計算： 有功功率損耗 =0.02 無功功率損耗 = 0.1式中 、變壓器的實際有功負荷，實際無功負荷；4、年電能需要量計算 年電能需要量是供電設計的重要指標之一，若年工作小時數按8760h計算，年電能需要量W為 式中 P隨時間變化的有功功率 用電設備或全礦的最大負荷，kW； 年最大負荷利用小時數,h。5、人工補償無功功率計算 若補償前功率因數為，補償后提高到，則補償所用的電力電容器容量應為 式中 全礦有功平均負荷，kW； 全礦有功計算負荷，kW； 平均負荷系數，一般取0.70.8電容器（柜）的數量N可按下式確定 式中 每個電容器（柜）的容量,kv

6、ar 電容器裝設處的電網電壓，kV; 電容器的額定電壓，kV.6、全礦井負荷計算(1)低壓負荷組總的計算負荷 式中 、各組用電設備的有功、無功計算負荷之和，kW,kvar； 、干線或變電所二次母線的總用功、無功、視在計算負荷，kW,kvar，kVA; 各組用電設備最大負荷不同時出現的有功、無功組間最大負荷同時系數一般對有功負荷取0.850.95，對無功負荷取0.90.97，各級電網的的連續(xù)乘積不應小于0.80.負荷類型采區(qū)兩個工作面時0.95三個工作面時0.9井下0.80.9全礦當 10000kW時0.8（2）對于成組低壓用戶的高壓計算負荷，應加上變壓器的損耗，變壓器損耗計算方法見變壓器功率損

7、耗計算。 7、礦井主變壓器的選擇 根據煤炭工業(yè)設計規(guī)范規(guī)定，礦井總降壓變壓器一般選用兩臺，以保證對一、二類負荷供電可靠性。只有在分期建設、經技術經濟比較具有優(yōu)越性時，或兩臺大容量變壓器需增加限制短路電流的設備，以及6（10）kV電網接地電流大雨30A時，考慮選用三臺變壓器，分期建設或分列運行。當一臺變壓器發(fā)生故障時，另一臺變壓器應能保證安全與原煤生產正常供電，并不得少于全礦計算負荷的80%.當兩臺變壓器同時運行時，每臺主變容量應為 式中 變電所總的有功計算負荷，kW； 變壓器的額定容量，kVA； 人工補償后的功率因數，按要求一般應在0.95以上； 故障保證系數，根據礦井一、二類負荷所占比例確定

8、，對煤礦一般取0.81； 人工補償后，加上各線路和變壓器的損耗的視在計算容量，kVA；當兩臺變壓器一備一用時，主變壓器容量應為 當變電所只選一臺變壓器時，主變壓器容量應滿足全部用電負荷的需要，一般應考慮.1525%的富裕容量，即 短路電流計算方法一、高壓短路電流計算（標幺值法）1、基準值 選擇功率、電壓、電流電抗的基準值分別為、 時，其對應關系為： 為了便于計算通常選為線路各級平均電壓；基準容量通常選為100MVA。由基準值確定的標幺值分別如下： 式中各量右上標的“*“用來表示標幺值，右下標的“d”表示在基準值下的標幺值。2、元件的標幺值計算（1）電源系統(tǒng)電抗標幺值 電源母線的短路容量（2）變

9、壓器的電抗標幺值 由于變壓器繞組電阻比電抗小得多，高壓短路計算時忽略變壓器的繞組電阻，以變壓器的阻抗電壓百分數（%）作為變壓器的額定電抗，故變壓器的電抗標幺值為： 變壓器的額定容量，MVA（3）限流電抗器的電抗標幺值%電抗器的額定百分電抗 電抗器額定電壓，kV 電抗器的額定電流，A（4）輸電線路的電抗標幺值 已知線路電抗，當=時 輸電線路單位長度電抗值，/km3、短路電流計算 計算短路電流周期分量標幺值 為 計算回路的總標幺電抗值電源電壓標幺值，在=時，=1= 短路電流周期分量實際值為= 對于電阻較小，電抗較大（1/3）的高壓供電系統(tǒng)，三相短路電流沖擊值 =2.55 三相短路電流最大有效值=1

10、.52常用基準值(=100MVA)電網額定電壓（kV）3.06.010.035.060.0110基準電壓（kV）3.156.310.53763115基準電流（kA）18.39.165.51.560.920.502二、低壓短路電流計算（有名值法）1.三相短路電流 2.兩相短路電流 3.三相短路電流和兩相短路電流之間的換算關系 4.總電阻和總電抗 5.系統(tǒng)電抗 6.高壓電纜的阻抗 7.變壓器的阻抗 8.低壓電纜的電阻和電抗 三相短路電流，A 兩相短路電流，A 變壓器二次側的額定電壓，對于127、380、660和1140V電網分別為133、400、690和1200V。 、分別為短路回路中一相的總電阻

11、和總電抗，。 折合至變壓器二次側以后電源每的得系統(tǒng)電抗，。 井下中央變電所6kV高壓母線上的三相短路容量，MVA。 、折合至變壓器二次側以后高壓電纜每相的電阻（65度時）、電抗和阻抗，。阻抗值參考參數查詢表2和表3。 、高壓鎧裝電纜每相每公里的電阻、電抗和阻抗，電阻和電抗的值參考參數查詢表1 高壓電纜實際長度，km 變壓器一次側線路的平均電壓和二次線路平均電壓之比 、變壓器每相得電阻、電抗和阻抗值。 、變壓器額定容量（VA）和二次側額定電流，A 、分別為變壓器電阻、電抗和阻抗壓降的百分值，%。 變壓器的短路損耗，W 、分別為低壓電纜每相每公里的電阻和電抗值，數據參考參數查詢表4。 低壓電纜的實

12、際長度，km選擇原則及計算公式一、高壓開關設備和熔斷器的選擇要求 表中 制造保證的最高工作電壓，kV 三相短路穩(wěn)態(tài)電流，kA 電路正常作電壓，kV 0.2s短路電流，kA 熔斷器額定電壓，kV 設備通過極限電流峰值，kA 設備的定電流，A 三相短路沖擊電流，kA 正常工作持續(xù)電流，A 次暫態(tài)三相短路容量，MVA 熔斷器額定電流，A 設備額定短路容量，MVA 熔斷器熔件額定電流，A 0.2s的短路容量，MVA 設備的額定斷流量，kA t熱穩(wěn)定電流作用時間，s 設備在ts內的熱穩(wěn)定電流，A 短路電流作用下的假象時間，s 次暫態(tài)短路電流，kA二、電流互感器的選擇校驗 （1）額定電壓的選擇 式中 電流

13、互感器的額定電壓， 電網額定電壓 （2）額定電流的選擇 式中 電流互感器原邊額定電流， 最大長時工作電流 （3）動穩(wěn)定校驗 電流互感器滿足動穩(wěn)定條件： 式中動穩(wěn)定倍數， 三相短路沖擊電流，kA (4)熱穩(wěn)定校驗 電流互感器滿足熱穩(wěn)定條件： 式中ts熱穩(wěn)定倍數， 給定的熱穩(wěn)定時間 三相穩(wěn)態(tài)短路電流有效值,kA； 短路電流假想作用時間，s 保護原則及計算方法一、保護裝置的裝設原則 裝設保護裝置一般均需考慮下列因素：(1) 當被保護元件發(fā)生短路或足以破壞系統(tǒng)正常運行的情況時，保護裝置應動作于掉閘；在發(fā)生不正常運行時，保護裝置應動作與信號。(2) 礦井變電所的高壓饋電線上，應裝設有選擇性的檢漏保護裝置

14、；供移動變電站的高壓饋電線上，必須裝設有選擇性的檢漏保護裝置，以提高煤礦供電與生產的可靠性和安全性。(3) 保護裝置應以足夠小的動作時限去切除故障，保證系統(tǒng)剩余部分仍能可靠運行。(4) 動作于掉閘的保護裝置一般應保證選擇性，在必須加快動作時，應考慮自動重合閘來補救保護的無選擇性動作。(5) 選擇保戶方式時，不應考慮可能性很小的運行方式和故障類型。為提高其工作可靠性應力求使用最少數量的繼電器和觸電，并使其接線最簡單可靠(6) 保護裝置的電壓回路斷線時如能造成誤動作，則應裝設這種誤動作的閉鎖裝置并發(fā)出信號；若不致發(fā)生誤動作，則容許裝設只動作與信號的裝置。(7) 表示保護裝置動作的必要回路內應裝設信

15、號繼電器，在運行人員易于分析的統(tǒng)計保護動作的條件下，應力求裝設最少數量的設備。(8) 保護裝置出作為被保護元件的主保護外，如有可能還應座位相鄰元件的后備保護。(9) 當保護裝置因動作原理而不能起相鄰元件后備保護作用時，應在所有或部分斷路器上裝設單獨的后備保護。(10) 為了起到相鄰元件后備保護作用而是保護裝置復雜化，在技術上不能完全達到后備作用時，允許縮短后備作用的范圍。(11) 在實際可能出現的最不利方式或故障類型下，保護裝置應對計算點有足夠的靈敏度。保護裝置的靈敏系數為： 對反應電氣量上升的保護裝置 對反應電氣量下降的保護裝置 各種靈敏系數的概略值如下： A. 過電流或負序過濾式保護約為1

16、.31.5。 B. 電流方向保護（帶或不帶低電壓閉鎖）的啟動元件約為1.31.5，對以接在全電流或全電壓上的方向元件沒有規(guī)定。 C. 階梯式電流、電壓保護（帶不帶方向元件）在被保護末端短路約為1.31.5。 D. 線路、電力變壓器或發(fā)動機的縱聯(lián)差動保護裝置約為2。 E. 平衡和橫聯(lián)差動裝置的啟動元件，在故障線路兩側斷路器均為斷開前，兩側保護裝置在相同靈敏點上約為2；當線路一側斷開，相繼動作側約為1.5，接在全電流和全電壓上的方向元件沒有規(guī)定、 F. 后備保護的最小靈敏系數約為1.2。 G. 作為線路輔助保護的無時限電流速斷的最小保護范圍，在正常運行方式下一般不小于被保護線路的15%20%；或按

17、保護安裝處短路計算，靈敏系數應大于1.2。 H. 裝在發(fā)電機、變壓器和電動機上的無時限電流速斷，當保護裝置安裝處發(fā)生短路時約為2。(12) 保護裝置的靈敏度應該互相配合，從故障點相電源側方向逐步降低保護裝置的靈敏度。(13) 保護裝置所用的電流互感器，對最大負載和最大正定的故障電流，其誤差應小于10%。二、計算方法1、310kV 線路保護（1）電流速斷保護 動作電流式中 可靠系數，當用DL型時為1.2；用GL型時為1.4； 接線系數，均為1； 電流互感器變比； 被保護線路末端三相最大短路電流，A。（2）過電流保護 動作電流 式中 可靠系數，當用DL型時為1.2；用GL型時為1.4； 接線系數，

18、當繼電器接于相上為1，接于相差為； 返回系數，0.85； 電流互感器變比； 被保護線路最大計算負荷電流，A。 靈敏系數 遠后備靈敏系數 式中 被保護線路末端最小兩相短路電流，A； 遠后備計算點最小兩相短路電流，A。（3）電流閉鎖電壓速斷保護 動作電流 式中 可靠系數，當用DL型時為1.2；用GL型時為1.4； 接線系數，1； 電流互感器變比； 被保護線路始端最大三相短路電流，A。 靈敏系數 式中 被保護線路末端最小兩相短路電流，A。（3）縱聯(lián)差動保護 縱差動作電流式中 可靠系數，1.2； 電流互感器最大允許誤差，其值為10%； 電流互感器不同型系數，其值為5%； 計算誤差，其值為5%； 被保護

19、線路末端最大三相短路電流，A。 靈敏系數 采用DCD-2或BCH-2差動電流繼電器按下式計算靈敏系數 式中 被保護線路始端最小兩相短路電流，A； 差動繼電器整定匝數，其值為匝。2、36kV電動機保護（1）電流速斷保護 異步電動機 動作電流式中 可靠系數，當用GL型時為1.61.8；用DL型時為1.41.6； 接線系數，當繼電器接于相上為1，接于相差為； 電流互感器變比； 電動機啟動電流，A。 其中 電動機電流啟動倍數 電動機額定電流，A。 同步電機按下述兩條件計算，取數值較大者（i）應躲過啟動電流，按異步電機保護裝置動作電流計算（ii）應躲過短時外部輸出的電流式中 最大運行方式下，外部三相短路

20、，電動機反饋電流； 靈敏度校驗 式中 系統(tǒng)最小運行方式下，保護裝置安裝處兩相短路電流。（2）縱聯(lián)差動保護躲過下列不平衡電流，取其較大者 異步或同步電機，由啟動電流引起的不平衡電流 式中 可靠系數，取1.21.4； 躲過外部短路時，同步電機輸出電流引起的不平衡電流 靈敏度校驗 式中 保護裝置安裝處最小兩相短路電流。 差動保護動作電流（3）過載保護 動作電流 式中 可靠系數，動作于信號取1.1；動作于掉閘取1.21.4 返回系數，GL-13GL-16為0.8，其余為0.85 接線系數，接相上為1，相差上為 電動機額定電流。3、310kV配電變壓器保護（1）電流速斷保護 動作電流 式中 可靠系數，D

21、L型1.2；GL型1.4 接線系數，接相上為1，相差上為 電流互感器變比； 變壓器二次最大三相短路電流； 靈敏系數 變壓器一次側最小兩相短路電流。（2）過電流保護 動作電流 式中 可靠系數，23 電流互感器變比； 返回系數，0.85 變壓器一次側額定電流，A。 靈敏系數（i）多相短路靈敏系數 ； 變壓器二次最小兩相短路電流； 變壓器變比； 變壓器一次側電流互感器變比。（ii）單相短路靈敏系數 式中 變壓器二次最小單相短路電流 單相短路的相對靈敏系數： 繼電器接在相上 =0.5 繼電器接在相和上 =1（3）零序過電流保護 動作電流 靈敏系數 式中 可靠系數，取2 零序電流互感器變比。 變壓器二次

22、最小單相短路電流。4、電力變壓器保護（1）電流速斷保護 動作電流 靈敏系數 式中 可靠系數，當用GL型時為1.4；用DL型時為1.2； 接線系數，當繼電器接于相上為1，接于相差為； 變壓器二次最大三相次暫態(tài)短路電流； 變壓器一次最小兩相次暫態(tài)短路電流 。（2）帶時限過電流保護 動作電流 靈敏系數 式中 可靠系數，當用GL型時為1.4；用DL型時為1.2； 變壓器接制動線圈側的最大負荷電流； 過負荷系數； 返回系數，0.85； 接線系數； 過流保護電流互感器變比； 變壓器二次最小三相短路電流穩(wěn)態(tài)值； 變壓器變比； 相對靈敏系數；（3）過負荷保護動作電流 式中 可靠系數，1.051.1； 返回系數

23、，0.85； 過負荷護電流互感器變比； 變壓器一次額定電流。5、310kV電力電容器保護（1）電流速斷保護 動作電流 靈敏系數 式中 可靠系數，22.5； 接線系數； 單臺電容器額定電流 n-每相電容器安裝臺數； 速斷護電流互感器變比； 保護電容器安裝處最小兩相次暫態(tài)短路電流；（2）橫聯(lián)差動保護動作電流 式中 單臺電容器額定容量，kvar； 電容器額定電壓，kV； 單臺電容器故障元件允許百分數，75%； 靈敏系數，取1.5； 橫差保護電流互感器變比；6、310kV母線保護（1）帶時限電流閉鎖保護 動作電流 式中 母線最小兩相短路電流； 靈敏系數，取1.5（1）不完全差動保護 電流速斷保護 動作

24、電流 式中 母線最小兩相短路電流； 靈敏系數，大于等于2。 過電流保護 動作電流 靈敏系數 遠后備靈敏系數 式中 可靠系數，1.3； 母線最大工作電流 返回系數，0.85； 母線最小兩相短路電流； 配出線末端最小兩相短路電流。7、母聯(lián)保護（1）電流速斷保護 動作電流 靈敏系數 式中 可靠系數，1.3； 過負荷系數，4.0； 電流互感器一次額定電流； 母線最小兩相短路電流；（2）過電流保護 動作電流 靈敏系數 后備保護靈敏系數 式中 可靠系數，1.5； 任一段母線最大工作電流； 返回系數，0.85； 母線最小兩相短路電流； 配出線末端最小兩相短路電流。使用說明一、功能介紹 變壓器經濟運行方式分析分為變壓器經濟運行區(qū)分析、變壓器并列運行經濟運行方式分析和分列運行經濟運行方式分析，可用于對煤礦地面主變電所和井下中央變電所的變壓器經濟運行分析，為煤礦變壓器經濟運行方式的選擇提供數據依據。根據煤礦變壓器的具體特點，本系統(tǒng)僅適合雙繞組變壓器。二、雙繞組變壓器經濟運行分析計算