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矿井供电设计计算公式

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矿井供电设计计算公式1. 变压器的选择计算 采用需用系数法：需用系数 r K =用电设备实际负荷容量该组设备的额定容量；单体支架各用电设备间，按一定顺序起动的一般机组工作面0.2860.714Sr NP K P =+⨯∑， 1-1 cos NrS P KS K φ=⨯∑ 1-2式中：Ps ——参加计算最大电机额定功率（KW ）NP∑——所有参加计算的电机的额定功率（不包括备用）代数和 (KW)S ——变压器容量KV A r K ——需用系数S K ——同时系数。

一个采区变电所供给一个工作面时取1，供给两个工作面时取0.95，供给三个以上工作时取0.9;112212cos cos cos cos n n n P P P P P P φφφφ+++=+++ 1-3式中：cos φ——参加计算的用电设备的平均功率因数 1P ，2P ，,n P ——各用电设备实际负荷功率(KW)1cos φ、2cos φ、cos n φ——各用电设备在实际负荷下的功率因数2、电缆的选择计算（1）按持续工作电流选择电缆截面CC n KI I ≥ 2-1 式中： K ——环境温度系数，25︒C 时取1 CC I ——空气温度为25︒C 时的载流量（A ） n I ——用电设备持续工作电流(A) （2）用电设备持续工作电流计算法向单台或两台电动机供电的电缆，以电动机的额定电流或额定电流之和计算，对于3台及3台以上电动机供电的电缆，则应考虑需用系数，1000N K P I =2-2NP∑——干线电缆所带负荷额定功率之和N U ——电网的额定电压（V ）cos φ——平均功率因数．掘进工作面取0.6，炮采缓倾斜工作面取0.6,炮采急倾斜工作面取0.7r K —需用系数．掘进部分取0.35，炮采缓倾斜工作面取0.45,急倾斜工作面取0.55;变电所至工作面机电硐室：cos φ0.95 r K 0.75 后部运输机干线电缆；cos φ0.85 r K 0.75 转载机和破碎机干线电缆cos φ0.85 r K 0.75采煤机和破碎机电缆cos φ0.85 r K 0.75 (3) 按正常工作时电压损失验算电缆截面允许电压损失20.9N N U U U ∆≤- 2-3 U ∆——电压损失2N U ——变压器出口侧的额定电压(V) N U ——电网的额定电压（V ）0000(cos sin )()N N NP LU L R X R X tg U φφφ∆=+=+ 2-4 式中：L ——电缆的实际长度(km) N I ——电缆持续工作电流A0R 、0X ——电缆单位长度的电阻和电抗cos φ、sin φ ——电动机的额定功率因数及相应正弦值。

如果是干线电缆， 用干线电缆的加权平均功率因数及正弦值． N P ——电动机的额定功率．干线时N rNP K P=∑N U ——电网额定电压(V)。

电缆电压损失：干线电阻：R=L/DS=L/53SΔU (I R *COS Φ+I X sin Φ)g X g g g g(4)ΔU (I R *COS Φ+I X sin Φ)z X z z z zΔU=52.5+14.9+30.3=97.7、支线电压损失：则前部运输机正常工作时的电压损失为：V∑干线电感：X=X0*L=0.8L支线电阻：R=L/DS=L/53S 支线电感：X=X0*L=0.8L 式中D 为电缆导电率电缆电阻 电感 阻抗：2202*0.0175*6000.110595*0.08*0.60.480.4926LR S X X L Z ρ===Ω===Ω===Ω变压器电压损失（1）：按变电站的额定电压的5%计算变电站的电压损失变压器的负荷率β=87.5% 则变压器的电压损失为：（1140+1140*5%=1200）1200*87.5%*5%=52.5V即：额定电压 *负荷率*5%kwKx Pe Sb 8.3119.0/6.0*7.467cos *==Φ=∑%496308.311===Se Sb βSe=变压器的容量为630KV A Pe 计算负荷变压器电压损失T U ∆的计算（2）：(cos sin )T N T T U R X φφ∆=+ 2-5式中：T U ∆——变压器的电压损失N I ——变压器低压侧负荷电流(A)T R 、T X ——变压器换算到二次绕组的每相电阻与电抗cos φ、sin φ——变压器的功率因数加权平均值与相应正弦值 按变压器二次额定电压的百分值表示电压损失时：2%100%(cos sin )(cos sin )T T R X R X N NV SU U U U U U S βφφφφ∆∆=⨯=+=+ 式中：N S —变压器的额定容量KVA S —变压器的计算容量KV AR U —变压器在额定负荷时变压器内部电阻压降百分数 X U —变压器在额定负荷时变压器内部电抗压降百分数变压器阻抗计算：以供一条皮带的移动变电站为例：变压器阻抗：Ω===114285.0)10*630/(1200*05.0*%1322Se Ue Ud Zb 变压器电阻：变压器Ω===01451.06302.1*4000*12222Se Ue Pcu Rb 电抗：Ω=-=-=113357.001451.0114285.01112222Rb Zb Xb其中：Pcu:b 变压器铜损耗 （可查） Ud%为短路电压百分数％（一般为5%） Se 额定容量 Ue 额定电压3. 低压开关熔丝的选择、校验(1) 熔丝的选择ST1.8~2.5N NF N I I I =+∑ 3-1式中: NF I —熔体的额定电流AST N I 一电动机的额定起动电流近似值 N I —电动机的额定电流A1.8~2.5——电动机起动是熔体不熔化系数，不经常起动或负载较轻起动较快的条件下取 2.5，而对于频繁起动或负荷较重起动时间较长的取1.8~2.5;(2) 校验(2)4~7K S NFI K I =≥ 3-2式中：(2)K I 被保护电缆距变压器最远端的两相短路电流4～7——保证熔体在短路故障出现时能够及时熔断的系数．当电压为380V 和660V 时，熔体额定电流为100A 及以下时，系数取7；电流为125A 时，系数取6，电流为160A 时，系数取5；电流为200A 时，系数取4．当电压为127V 时，不分熔体额定电流大小，系数一律取4。

4. 照明变压器和电钻变压器的保护(1) 对于照明变压器(变压器一次侧熔断器)1.2~1.4NF N TVI I K ≈4-1式中，NF I ——熔体的额定电流A N I ——照明负荷的额定电流 TV K ——变压器的变压比． 1.2～1.4——可靠系数 (2) 电钻变压器熔断器的选择1.2~1.4()1.8~2.5NST NF N TV II I K ≈+∑ 4-2 式中：NST I ——容量最大的电钻电动机的额定起动电流（A ）NI∑——其余负荷的额定电流之和A4I ≥ 4-3式中： (2)K I ——变压器低压侧两相短路电流A NF I ——熔体额定电流——接线变压器二次侧两相短路电流折算到一次侧时的系数5. 低压馈电开关过流继电器的整定，校验整定：a NST NI I I≥+∑ 5-1校验：(2) 1.5K S aI K I =≥ 5-2式中：NST I ——最大功率电动机的额定起动电流（A ）NI∑——已运转的全部电动机的额定电流之和（A ）(2)K I ——电动机端子上的最小两相短路电流（A ） 1.5——灵敏度系数6、热继电器的整定计算(1)过热保护保护单台电机：a N I I ≥ 保护多台电机：a NI I≥∑式中： a I ——热继电器的额定电流（A ） N I ——电动机的额定电流（A ）NI∑——几台电动机的额定电流A（2） 过流保护保护单台电机：a NST I I ≥保护多台电机：a NST NI I I≥+∑校验：(2) 1.5K S aI K I =≥7、变压器的短路保护1.2~1.4()a NST N tr iI I I K K ≥+∑式中：a I ——高压配电箱的过电流继电器电流整定值ANST I ——起动电流最大的一台或几台同时起动时电动机额定起动电流ANI∑——其余电器设备的额定电流之和（A ）tr K ——变压器的变压比。

i K ——电流互感器的交流比1.2~1.4——可靠系数检验灵敏度系数：(1)对于Y/Y 接线的变压器(2) 1.5K S tr i aI K K K I =≥(2)对于Y/∆接线的变压器 1.5S I K =≥(2)K I ——变压器低压侧出口母线上的最小两相短路电流A 8、移动变电站低压负荷开关的整定（1）长延时保护：a NI I≥∑（2）短延时保护：a NST NI I I≥+∑（3）校验灵敏度：(2) 1.5K S aI K I =≥式中：a I ——低压负荷开关的过电流继电器电流整定值（A ）NST I ——起动电流最大的一台或几台同时起动时电动机额定起动电流（A ）NI∑——其余电器设备的额定电流之和（A ）起动电压计算：e qe q e dqe dqe ee dqe q Uq=U Mqe---- 2.3M Mq------ 1.5M U U 2584V P *R Qdqe*XU U p 525P *K *cos 0.91*0.η====+∆===Φ∑∑其中额定电压时，电动机起动力矩与额定力矩之比，低速时为。

生产机械要求的最小起动力矩与电动机的额定力矩之比。

则电动机的最小起动电压要求不低于：机组实际起动电压 其中 q dqe dqe qe qe b g z bg z bg b g bg *65968kw58K :sin 0.58Q P *tg =5968*1.4=8355kw tg 1.4cos 0.8146R R R R 0..360.220.830.339X XX X 0.11570.1120.063840.2915X X X 0.2277R 0.0360.220.256αα======++=++=Ω=++=++=Ω=+=Ω=+=Ω∑∑起动电流倍数3g g g g e 3ds b ds bg bgs e e f ds ds ds dqe dqe e P *R Qg*X 10*525*(0.22 1.4*0.112)U 119.89vU 3300P *R Q *X 10*(1153*0.2561614*0.2277)U 200vU 3300P *K 525*2*1P 1153kw0.91Q P *tg =1157*1.41614kwP *R Qdqe*X 5968*0U U η++∆===++∆=======Φ=+∆==∑∑.3398355*0.29151351v3.3+=机组实际起动电压为：2U e U 1qs 2U dqe 23300U 1qs 2*1315=26392584v∆=∆∆=起动电压满足要求。

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煤矿井下供电设计规范GB

煤矿井下供电设计规范GB

煤矿井下供电设计规范-GB--————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:煤矿井下供配电设计规范GB５0４17-２０07中华人民共和国建设部２0０7年05月21日发布２007年12月01日实施煤矿井下供配电设计规范GＢ5０417-200720０7—0５—21 发布 2007—12—0１实施中华人民共和国国家建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中华人民共和国国家标准、中国煤炭建设协会主编、中华人民共和国建设部公告第6４6号，建设部关于发布国家标准《煤矿井下供配电设计规范》的公告，现批准《煤矿井下供配电设计规范》为国家标准,编号为 GB50417—２０0７,自２0０7年12月1日起实施。

其中,第2.0.1、2.Ｏ.3、2.0.5、2.0.6、2.０.９、4.1.1、４.2．1、４.２.9、5.1.3、5.1．４（４.5．6)、6．1.4、６.3.1(4)、７.１.１、7.1．2、７．１.3、７．１.4、7.1．5、7.2.１、7.2．8 条(款)为强制性条文，必须严格执行。

本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国建设部二OＯ七年五月二十一日前言本规范是根据建设部建标函[2005]12４号文件《关于印发“２０05年工程建设标准制定、修订计划(第二批）”的通知》的要求，由中煤国际工程集团武汉设计研究院会同有关单位共同编制完成的。

本规范在编制过程中,编制组认真分析、总结和吸取了十几年来国内外煤矿井下供配电采用新技术、新装备的经验及新的科研成果。

所引用的技术参数和指标，是生产实践经验数据的总结。

特别是高产高效工作面近几年发展较快，其供配电系统有了比较成熟的运行实践经验。

编制组广泛征求了有关单位意见,经反复修改，最后经审查定稿。

本规范共8 章，内容涉及煤矿井下供电的各个方面，主要包括: 总则、井下供配电系统与电压等级、井下电力负荷统计与计算、井下电缆选择与计算、井下主(中央)变电所设计、采区供配电设计、井下电气设备保护及接地、井下照明等。

矿山开采设计用计算公式

矿山开采设计用计算公式

计算公式一、矿山服务年限计算 N=)1(e A Q -⋅η （a ） 式中：N —矿山服务年限 （a ）；Q —设计利用储量 万t ；η—矿石回采率 %；（地下开采80%-90%，露天开采85%-95%） A —矿山年产量 万t/a ；e —废石混入率 %；（地下开采10%，露天开采5%）二、矿山生产能力计算1、按采矿工程延深速度验证确定矿山生产能力（露天） A=)1(e H V P -⋅⋅η （a ） 式中：A —矿山生产能力 万t/a ；P —水平分层平均矿量 万t ；V —采矿工程年延深速度 m/a ；η—矿石回收率 %；H —阶段高度 m ；e —废石混入率 %；2、根据矿山开采年下降速度计算和验证矿山生产能力（地下开采） A=βαγ-⋅⋅⋅1S V K 1·K 2·E （万t ） 式中：A —矿山年生产能力 万t/a ；V —回采工作面下降速度 m/a ；(浅孔留矿为10-25 m/a)S —矿体开采面积 m 2；γ—矿石体重 t/m 3；α—矿石回收率%；（80%-90%）β—废石混入率%；（10%-20%）E—地质影响系数（0.7-0.9）；K1—矿体倾角修正系数K2—矿体厚度修正系数（0.8-1.2）3、矿山生产能力计算（地下开采）A=Z EKQN-⋅⋅⋅1（万t/a）式中：A—矿山生产能力万t/a；Q—矿块生产能力万t/a；N—分布矿块数个；K—矿块利用系数（0.1-0.4）；E—地质影响系数（0.7-0.9）；Z—废石混入率（10%-20%）；4、露天矿总生产能力计算Aα=A(1+n s）=Ak+nsAk （万t/a）式中：Aα—年矿岩总生产能力t/a；A—年矿石生产能力t/a；n s—生产剥采比t/t；5、露天矿可能达到的生产能力A=N·n·Q （t/a）式中：A—露天矿矿石年产量t/a；Q—挖掘机生产能力t/a；n—同时工作的采矿阶段数N—一个阶段可布置的挖掘机数（汽车运输为1-2）；N=oL L L —一个台阶的矿石工作线长度 m ；L o —一台挖掘机占用的工作线长度 m ；6、根据矿石储量估算露天矿生产能力 A=LQ L=0.2千Q式中：A —矿山年生产能力 t/a ；Q —境界内矿石储量 t ；L —矿山寿命 a ；三、矿井需风量、负压计算1）风量计算①按井下同时工作的最多人数计算Q=qN m 3/min式中：Q —矿井需风量 m 3/min ；q —每人用风量 4m 3/min ；N —最多入井人数 人；②按矿井各地点实际需要风量的总和计算a 、采场需风量1°按排除采场炮烟计算Q 1=A ·25 m 3/min式中：Q 1—按排除采场炮烟所需的风量 m 3/min ；A —每次爆破使用的最大炸药量 kg ；25—每kg 炸药爆破后需风量2°按排尘风速计算Q1=V·S式中：Q1—按采场排尘所需的风量m3/min；V—“规程”规定风速取0.25m/sS—采场通风断面积m3b、掘进工作面需风量1°按一次爆破的最大炸药量计算Q z=25A m3/min2°按生产过程中最多人数计算Q z=Qn m3/min3°按排尘风速计算Q z=V·S m3/minc、硐室需风量Q3=40m3/min～80m3/mind、矿井各地点用风量总和为Q总=ΣQ1+ΣQ2+ΣQ3③最终矿井风量的确定Q=KQ总m3/min式中：K—为风量备用系数（K=1.1-1.25）2）负压计算H=RQ2 PaR=3S LP⋅⋅γ式中：H—矿井通风摩擦阻力Pa R—矿井通风摩擦阻力Q—矿井风量m3/sγ—巷道通风摩擦阻力系数P —巷道周长 mL —巷道长度 m四、矿井涌水量计算1、露天采坑最大降雨时涌水量计算Q max =H p ·F ·φ′/1000式中：Q max —最大降雨时露天采坑的涌水量 m 3/dH p —设计频率暴雨量 mmφ′—暴雨地表径流系数 （0.5-0.9）F —入渗区汇水面积 m 22、露天采坑正常降雨涌水量计算Q m =H ·F ·φ/1000式中：Q m —正常降雨涌水量 m 3/dH —平均及降雨量 mmF —机械排水担负的汇水面积 m 2φ—正常降雨地表径流系数直 （0.3-0.5）3、用稳定流解析法（大井法）按潜水含水层计算矿井涌水量 Q=)()2(366.1rR eg S S H K 式中：Q —竖井成矿坑的涌水量 m 3/dH —潜水含水层厚度 mK —渗透系数 m/dS —水位降深 mR —影响半径 mr —竖井半径成矿坑引用半径 m矿坑引用半径r 的确定：当开采范围为不规则形状时r=πF当天采范围为矩形时r=4ba+F—为开采面积α、b—分别为开采范围的长度和宽度五、排土场计算1、排土场所需容积V y=V s·K s/(1+Kc)式中：V y—排土场设计的有效容积m3V s—剥离岩土的实系数m3K s—岩土的松散系数m3K c—岩土的下沉率（%）（7%-15%）2、排土场的设计总容积V=K1·V y m3式中：V—排土场的设计总容积m3V y—排土场的设计容积m3K1—容积富余系数（1.02-1.05）六、采场采出矿石品位计算α12=（1-γ）d2式中：α12—采区采出矿石品位%（或g/t）γ—废石混入率%d2—采区矿石地质平均品位%（或g/t）七、主要设备生产能力计算1、潜孔钻机台班生产能力计算V b=0.6·υ·T b·η式中：V b—潜孔钻机台班生产能力m/台·班T b—潜孔钻机每班工作时间minη—潜孔钻机时间利用系数（0.6-0.4）υ—潜孔钻机钻进进度cm/minV b一般为15-32m/台·班上式中机械钻速可近似的用下式表示①V=-4ank/πD²E式中a-冲击功（kg/m）；n-冲击频率（次/min）D-钻孔直径（cm）；E-岩石凿碎功比耗（kg.m/cm³）;k-冲击能利用系数，0.6-0.8.②v=3.75Pn/Df（cm/min）P-轴压（t）；n-钻头钻速（r/min）；D-钻头直径；f-岩石坚固性系数。

煤矿井下供配电设计规范

煤矿井下供配电设计规范

煤矿井下供配电设计规范目次1总则2井下供配电系统与电压等级3井下电力负荷统计与计算4井下电缆选择与计算4·1电缆类型选择4·2电缆安装及长度计算4·3电缆截面选择5井下主(中央)变电所设计5·1变电所位置选择及设备布置5.2设备选型及主接线方式6采区供配电设计6·1采区变电所设计6·2移动变电站6·3采区低压网络设计7井下电气设备保护及接地7·1电气设备及保护7·2电气设备保护接地8井下照明本规范用词说明附：条文说明1总则1.0.1为在煤矿井下供配电设计中贯彻执行国家有关煤炭工业建设的法律、法规和方针政策，做到技术先进、安全可靠、经济合理、节约电能和安装维护方便，特制定本规范。

1.0.2本规范适用于设计生产能力0.45Mt／a及以上新建矿井的井下供配电设计。

1.0.3煤矿井下供配电设计应从我国国情出发，依靠科学技术进步，采用国内外先进技术，经实践检验成熟可靠的新设备、新器材，提高煤炭工业的装备水平和安全管理水平。

1.0.4煤矿井下供配电设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2井下供配电系统与电压等级2.0.1下列用电设备应按一级用电负荷设计，其配电装置必须由两回路或两回路以上电源线路供电。

电源线路应引自不同的变压器和母线段，且线路上不应分接任何其他负荷。

1井下主排水泵：2下山采区排水泵：3兼作矿井主排水泵的井下煤水泵：4经常升降人员的暗副立井绞车；5井下移动式瓦斯抽放泵站。

2.0.2下列用电设备应按二级用电负荷设计，其配电装置宜由两回电源线路供电，并宜引自不同的变压器和母线段。

当条件受限制时，其中一回电源线路可引自本条规定的同种设备的配电点处。

1暗主井提升设备、主井装载设备、大巷强力带式输送机、主运输用的井下电机车充电及整流设备；2经常升降人员的暗副斜井提升设备、副井井底操车设备、元轨运输换装设备；3供综合机械化采煤的采区变(配)电所；4煤与瓦斯突出矿井的采区变(配)电所；5井下移动式制氮机；6井下集中制冷站；7不兼作矿井主排水泵的井下煤水泵、井底水窝水泵；8井下运输信号系统；9井下安全监控系统分站。

(试行)高压供电设计步骤及公式、系数等参数说明

(试行)高压供电设计步骤及公式、系数等参数说明

高压供电设计步骤及公式、参数说明（试行）地面供电系统高压供电设计程序、步骤一、供电设计报告说明1-1矿井概述1-2矿井供电系统概述1-2-1矿井地面供电系统1-2-2矿井井下供电系统1-3电气安全技术措施二、矿井负荷统计（每条线路）2-1地面电源线路负荷参数统计2-2供电线路负荷参数统计（供单台变压器可按其容量计算）三、短路电流、电压损失计算3-1短路电流计算（绘制图、表，供井下变电所设计、计算时采用）3-2电压损失计算（矿井高压供电线路最远的两个点）四、矿井电源线路及高压电气设备选择、校验4-1矿井电源线路选择、校验4-2高压电气设备选择、校验五、整定保护（整定值列表汇总并与上级整定核对、防止下级整定大于上级整定。

）5-1注：高压供电设计要求有目录，页码井下变电所高压供电设计程序、步骤（建议由末级变电所向上逐级设计、计算）一、供电设计报告说明1-1变电所概述1-2变电所供电系统概述及高压供电系统确定1-3电气安全技术措施二、负荷统计（列表说明）三、高压电气设备的选择、校验四、高压电缆的选择、校验五、继电保护整定计算（计算结果、整定情况列表标明）采用的公式、系数等参数说明变压器的容量选择及校验一、采区负荷统计及变电站台确定负荷统计表名称设备型号台数电 动 机备 注额定功率kW额定电压kV额定电流 A注：启动电流、功率因数、额定效率、负荷系数等按实际情况进行选取二、 变压器容量、型号的确定移动变电站负荷统计：S b ＝djK P xe φcos ∙∑（KVA ） （煤矿电工手册—矿井供电（下）式10-3-1 ）∑⨯+=eX P P K max 6.04.0（煤矿电工手册—矿井供电（下）式10-3-3 ） 式在：S ——所计算的电力负荷总的视在功率，KVA ；∑P ——参加计算的所有用电设备（不包括备用）额定功率之和，KW ；Φcos ——参加计算的电力的平均功率因数；参照表10-3-1综采工作面取0.7;X K ——需用系数；其中：P max ——最大电动机的功率，KW ；三、选用变压器的主要技术数据表型号额定容量kVA额定电流（A ） 额定电压kV损耗K Ｗ阻抗电压％备注高压低压空载负载四、变电站电压损失：（低压供电设计中已经计算，可省略）)cos cos (%φφβx r b U U U +=（煤矿电工手册—矿井供电（下）式10-5-7 ）100%2b eb U U U =∆ （煤矿电工手册—矿井供电（下）式10-5-8 ） 式中：β——变压器的负荷系数，eeI I 2=β Ie ——正常运行时，变压器低压侧的负荷电流，A ； I2e ——变压器低压侧的额定电流，A ；Ur ——变压器在额定负荷时变压器中的电阻压降百分，%10NTNTr S P U ⨯∆=NT P ∆——变压器短路损耗，W ；S NT ——额定容量，KVAU X ——在额定负荷时变压器中的电抗压降百分数，Us ——变压器阻抗电压百分数Φc o s Φsin ——变压器负荷中的功率因数及相对应的正弦值；U2e ——变压器二次侧额定电压，V ；电缆截面的选择22)()(r S X U U U -=一、高压电缆的选择与检验1、按允许持续电流校核。