井下低压电缆的选型计算
一、按持续允许电流选择截面:
KIcc≥In
式中:Icc——空气温度为25℃时,电缆允许载流量,安; K——环境温度矫正系数;
In——用电设备持续工作电流,安; 不同环境温度下的电缆载流量修正系数: 电缆芯线实际工5 作温度℃ 修正系数 10 15 20 25 30 35 40 45 用电设备持续工作电流的计算:
1、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和计算,不考虑需求系数。
2、向三台及三台以上电动机供电的电缆,应按需求的系数法计算:
P=Kr·∑PN …….⑴
P——干线电缆所供负荷的计算功率,千瓦; Kr——需用系数;
∑PN——干线电缆所供的电动机额定功率之和,千瓦; 干线电缆中所通过的工作电流, P·1000
IW = ——————— …….⑵ √3·UN·cos¢
UN——电网额定电压,伏; cos¢——平均功率因数 用户名称 需用系数Kr 平均功率备注 因cos¢ 综采工作面 一般机械化工作面 数Kr值按式(10-3-2)(19-3-3)计算【煤矿电工手册】5-10-16页 ~ ~ 炮采工作面(缓倾斜煤~ 层) ~ 炮采工作面(急倾斜煤~ 层) 掘进工作面 架线电机车 蓄电池电机车 运输机 井底车场 无主排水设备 有主排水设备 ~ 取计算功率 供多台电动机的干线电缆,由于每一段电缆所流过的电流不同,应分段按流过的电流大小选择各段电缆截面,如差别不大时,一般选用同一截面。 各种截面矿用橡套电缆长期允许负荷电流如下表:
主芯线截面积㎜ 4 6 46 10 64 16 85 25 113 35 50 175 70 95 36 215 260 138 13 85 110 5 14170 205 250 额定电压/KV 94 121 8 17170 205 250 104 138 1 213 注:表列中间周围环境温度为+25℃,主芯线长期允许工作温升为+
65℃,当环境温度不等于+25℃时,应乘以修正系数,才是电缆的长时允许载流量。
二、按正常运行时,计算网络的电压损失:
电压损失由三部分组成(三个以上部分的计算方法相同: ∑⊿U=⊿UT+⊿U1+⊿U2
⊿UT——变压器中的电压损失,伏; ⊿U1——干线电缆中的电压损失,伏; ⊿U2——支线电缆中的电压损失,伏; ①、 支线电缆中的电压损失⊿U2的计算 ⊿U2 = INL2√3(R0cos¢+X0sin¢) = (R0+X0tan¢) pNL2/ UN
L2——支线电缆的实际长度,公里;
IN——电动机的额定电流,安; pN——电动机的额定功率,瓦; UN——电网的额定电压,伏;
R0、X0——支线电缆单位长度的电阻和电抗,欧/公里;
cos¢、sin¢、tan¢——电动机的额定功率因数及相应的正玄正切值 (cos¢2 + sin¢2 = 1) 660V铜芯橡套软电缆每千瓦公里负荷矩的电压损失%
截面mm2 功率因数 4 6 10 16 25 35 50 70 R0(Ω/km) X0(Ω/km) 注:电缆线芯为65℃
②、 干线电缆中的电压损失⊿U1的计算与⊿U2相同,所不同处是计算
⊿U1时的P(通过干线电缆的功率)和功率因数cos¢应按(1)和
(2)计算。
正常运行时,电动机的端电压应不低于额定电压的7%~10%,由于采区运行设备为间歇性负荷,允许在正常运行时的电压降可略低一些。 ③、变压器中的电压损失⊿UT的计算: ⊿UT% = ﹠(URcos¢+UXsin¢)
⊿UT = (⊿UT%·U2N)/100 ﹠——变压器的负荷系数,﹠= IN÷I2N
IN——正常运行时,变压器低压侧的负荷电流,安; I2N——变压器低压侧的额定电流,安;
UR——变压器在额定负荷时变压器中的电阻压降百分数; UX——变压器在额定负荷时变压器中的电抗压降百分数; cos¢、sin¢——变压器负荷中的功率因数及相对应的正玄值 U2N——变压器二次侧额定电压,伏。
为查表方便,把各种矿用变压器归纳为阻抗电压百分数UK%=和二类
(⊿UT% ≈4%),可按不同的变压器负荷系数﹠及加权平均功率因数cos¢,查表就可以求得变压器中的电压损失⊿UT(查表见附表) 不同电网电压下的正常与最大允许电压损失
正常运行时电动机 额定变压器副负偏移—5%VN 电压边额定电电动机端电允许电压损电动机端电允许电压损VN V 压V2N= 压 V Vmo= ⊿=V2N—Vmo Vmo= ⊿=V2N—Vmo 失 压 失 最大负偏移—10%VN 个别情况下电动机 V 127 380 660 133 400 690 121 361 627 1083 V 12 39 63 117 V 119 342 594 1026 V 14 58 96 174 1140 1200
井下低压电缆的选型计算
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