式，如：平煤各矿。 2）电容器的联接方式
（1）三角形接法（2）星形接法
3.3主变压器的选择
3.3.1变电所主变压器的选择
当选择两台主变压器而且两台同时工作时，其中一台故障，另一台必须保证工矿企业的一、 二类负荷用电，并不得少于变电所总计算负荷的80%或70%。即每台变压器的容量为：
（2-3）
式中 PΣ——变电所总的有功计算负荷，kW；
SN.T——变压器的额定容量，kVA； Cosφ
a.c——变电所人工补偿后的功率因数，一般应在
0.95以上；
Sa.c——变电所人工补偿后的视在容量，kVA；
Kt.p——故障保证系数，根据全企业一、二类负荷所占比例确定（对煤矿企业取Ktp
不应小于0.8）
经统计全矿一类、二类负荷的计算负荷有用功功率为800.85kW,无功功率为457.25kvar。再考虑一段母线退出运行后，电容器补偿容量为总补偿容量的一半，此时的无功功率为457.25-200.21/2=357.14kvark，所以总的视在功率为（800.85+357.14）
1/2
2
2
=876.87kVA.占全矿计算负荷比例小于0.8，因而故障保证系数Ktp应取0.8.
查表确定选择型 （3-21） 查表选KBSGZY-315/6型变压器变压器2台.
变压器的负荷率为
β=Sac/2SN.T=712.1/(2×315)=0.524
当两台变压器采用一台工作，一台备用的运行方式时，则变压器的容量应按下式计算：
（2-4）
当变电所只选一台变压器时，主变压器容量SN.T应满足全部用电负荷的需要。一般还应考虑15%~25%的富裕容量，即
3.3.3变压器的损耗计算
包括；有功功率损耗、无功功率损耗。 1、变压器的有功功率损耗
（1）空载损耗（铁损ΔPt）：与变压器的负荷无关。可由空载实验测定。 （2）铜损ΔPcu：与负荷电流（或功率）的平方成正比。由短路实验测得。 有功损耗为： △PT=2(Δ
?? （2-5）
Pi.T+ΔPN.Tβ
2
) （2-6）
=2×(19+7+0.5242)=8.3kW 式中 Δ
PT——变压器的有功功率损耗，kW;
ΔPi.T——变压器在额定电压时空载损耗，kW； ΔPN.T——变压器在额定负荷时短路损耗，kW;
变压器的无功功率损耗
（1）产生主磁通（产生励磁电流）ΔQU：与负荷无关。与励磁电流（或近似地与空载电流）成正比。
（2）消耗在一、二次绕组电抗上的无功功率ΔQN：与负荷电流（或功率）的平方成正比。 ΔQT=2×(I0%SN.T/100+Us%SN.Tβ
2
/100) （2-7）
2
=2×(0.7×16000/100+8×16000×0.524/100)=926.9kvar 式中 Δ
QT——变压器无功功率损耗，kvar;
ΔQi.T——变压器空载时的无功功率损耗，kvar; ΔQN.T——变压器额定负荷时的无功功率损耗，kvar; I0%——变压器空载电流百分数；
Us%——变压器阻抗电压百分数（短路电压百分数）； SN.T——变压器的额定容量，kVA。
如果缺少参数，变压器的功率损耗可估算如下： ΔPT= 0.02PT
ΔQT=0.1QT （2-8）
3.3.4变压器经济运行分析 1、无功功率经济当量的概念
（1）定义：无功功率经济当量Kec，电力系统每输送1kvar的无功功率，在系统中所产生的有功功率损耗的千瓦数之比,
（2）有关因素：Kec与输电距离、电压变换次数等因素有关。
（3）参考值：0.02—0.15（平均取0.1）。对于发电机直配用户 Kec=0.02—0.04；对于经两级变压的用户 Kec=0.05—0.07；对于经三级以上变压的用户；Kec=0.08—0.15。 2、变压器的经济运行 1）变压器经济损耗的计算
两台同容量变压器并列运行时其功率损耗的计算： 临界负荷：
Scr=SN.T[(2×ΔPi.T+KecΔQi.T)/(ΔPN.T+KecΔQN.T)]
1/2
（2-9）
1/2
= SN.T[(2×ΔPi.T+Kec I0%SN.T/100)/(ΔPN.T+Kec Us%SN.T/100)]=16000×[2×(19+0.1×0.007×16000)/(77+0.1×0.08×16000)]式中，无功经济当量取Kec=0.1。
1/2
×
=8684.8kVA
可见，当变电所总负荷大于8684.8kVA时，应2台变压器并联运行；当总负荷小于8684.8kVA时，1台变压器运行比较经济。
3.4支路电缆的选择
3.4.1采煤机支路电缆的选择
1.按机械强度选，查表初选为35mm2
2.按长时间允许负荷电流选,查表得35mm2电缆长时间负荷电流为138A,大于采煤机的额定电流119A.
根据电缆型号和芯线数目的确定原则,确定选用UCP—1000-3x35+1x6+4x4型采掘机屏蔽橡胶套电缆。 3.4.2干线电缆的选择
干线电缆可选用胶套电缆，也可选用铠装电缆。干线电缆决定选用ZQ20型铠装电缆 1.按电压损失选择干线电缆截面。支路电压损失（设采煤机的负荷系数Klo=0.8;效率η=0.9），
PRKloPnLbl?10?ΔUbl= （3-45） UnU?A0.8?100?150?103?13.6V =
660?42.5?35?0.9变压器电压损失（取变压器的加权平均数功率因数cosβ=0.7） （3-46）
Ut%3.45 ?Ut%?Unt??693?23.9V (3-47)
100100?Pnt4.8%??100??100?1.52urSnt315式中 (3-48)
ux%?(us%)2?(ux%)2?42?1.522?3.70干线电缆的允许电压损失
?up.ms??up??ut??ubl?66?23.9?13.6?28.5V (3-49) 满足电压损失的干线最小截面（取需用系数kdc?0.75）为
?10K?PLA??U?UdcNMS3msNSCP.MS (3-50)
0.75?(100?75?30?8?1.2)?400?103??77.1mm2660?44.3?28.5选择芯线截面为95mm2的铜芯电缆
2.按长时间电流选择干线电缆截面。干线电缆的长时工作电流（cosα=0-7）为
p?10?KI?3cos?UdencaN3?0.75?(100?75?30?8?1.2)?1033?660?0.7?201A (3-51)
查表，95mm2油寖纸绝缘铜芯铠装电缆的长时允许时间电流为285A，大于其工作电流210A。 所以，确定选用ZQ----1000----3×95型铜芯油寝纸绝缘铅包裸铜带铠装电缆
203.按启动条件校验电缆截面 （1）采煤机的最小启动电压。
（a）满足电动机的最小启动转矩。采煤机按直接启动、其他接线电气设备都正常运行的条件进行校验。由采煤机技术参数查的：额定启动转矩与额定转矩之比a=2.5;额定启动电流I=711A；启动功率因数cosβ=0.5由表查的，K=1.1。 采煤机的最小启动电压，
ust.min?unk1.1?660??438V （3-52） a2.5安满足启动器吸力线圈有足够的吸持电压校验。采煤机在最小启动电压下的启动电流，
Ust.min?711??Ist.minIst.NUn438?472A （3-53） 660采煤机支线电缆的启动电压损失
?Ubl.st?3IstL?Ablcos??3?472?0.5?stbl150?41.2V （3-54）
42.5?35启动器安装处的电压
Ust.min??Ubi.st?438?41.2?479.2?0.7UN?0.7?660?462V （3-55）
满足启动器吸持电压的要求，所以取采煤机电机端子的最小启动电压为438V 采煤机启动时电网电压损失的计算
(a) 采煤机支线电缆的电压损失。由于采煤机电动机的最小启动电压为438V，启动电流为472A，支线电压损失?Ubl.st?41.2V。
（b）按满足启动时干线电缆的电压损失。除启动电机外，其他接线用电设备的需用系数
Kde?0.8，由式（3-56）得干线电缆损失为
煤矿采区供电设计2724
