煤矿供电计算公式井下供电系统设计常用公式及系数取值１目录：一、短路电流计算公式1、两相短路电流值计算公式2、三相短路电流值计算公式3、移动变电站二次出口端短路电流计算（1）计算公式（2）计算时要列出的数据4、电缆远点短路计算（1）低压电缆的短路计算公式（2）计算时要有计算出的数据二、各类设备电流及整定计算1、动力变压器低压侧发生两相短路，高压保护装值电流整定值2、对于电子高压综合保护器，按电流互感器二次额定电流（5A）的1-9倍分级整定的计算公式3、照明、信号、煤电钻综合保护装置中电流计算（1）照明综保计算公式（2）煤电钻综保计算公式4、电动机的电流计算（1）电动机额定电流计算公式（2）电动机启动电流计算公式（3）电动机启动短路电流三、保护装置计算公式及效验公式1、电磁式过流继电器整定效验（1）、保护干线电缆的装置的计算公式（2）、保护电缆支线的装置的计算公式（3）、两相短路电流值效验公式2、电子保护器的电流整定（1）、电磁启动器中电子保护器的过流整定值（2）、两相短路值效验公式3、熔断器熔体额定电流选择（1）、对保护电缆干线的装置公式（2）、选用熔体效验公式（3）、对保护电缆支线的计算公式四、其它常用计算公式1、对称三相交流电路中功率计算（1）有功功率计算公式（2）无功功率计算公式（3）视在功率计算公式（4）功率因数计算公式2、导体电阻的计算公式及取值２3、变压器电阻电抗计算公式4、根据三相短路容量计算的系统电抗值五、设备、电缆选择及效验公式1、高压电缆的选择(1) 按持续应许电流选择截面公式(2) 按经济电流密度选择截面公式(3) 按电缆短路时的热稳定（热效应）选择截面①热稳定系数法②电缆的允许短路电流法（一般采用常采用此法）A、选取基准容量B、计算电抗标什么值C、计算电抗标什么值D、计算短路电流E、按热效应效验电缆截面(4) 按电压损失选择截面①计算法②查表法(5)高压电缆的选择2、低压电缆的选择（1）按持续应许电流选择电缆截面①计算公式②向2台或3台以上的设备供电的电缆，应用需用系数法计算③干线电缆中所通过的电流计算（2）按电压损失效验电缆截面①干线电缆的电压损失②支线电缆的电压损失③变压器的电压损失(3) 按起动条件校验截面电缆(4) 电缆长度的确定3、电器设备选择（1）变压器容量的选择（2）高压配电设备参数选择①、按工作电压选择②、按工作电流选择③、按短路条件校验④、按动稳定校验（3）低压电气设备选择３４一、短路电流计算公式1、两相短路电流值计算公式()()()222∑∑2X R Ue I d += ∑∑221221X X K X Xx X R R K R R b b bb +++=++=式中：()2d I ————两相短路电流，A ；∑R ∑X _______短路回路内一相电阻、电抗值的和，Ω；Xx ————————根据三相短路容量计算的系统电抗值，Ω；（可查表或计算）())(22 MVA V S U Xx k P == ()A V I U S kp k ××=××=732.133 () ×==732.13∑3V X U I p k ()WL T X X Xs X ++=∑（按控制柜分段电流取值就可以） R1、X1__________高压电缆的电抗、电阻值的总和，Ω；（可查表或计算）K b ———————————变压器的的变压比，一次侧电压除以二次侧电压（电压按400、690、1200、3500计算）比；R b 、X b ———矿用变压器的电阻、电抗值，Ω；（可查表或计算）R 2、X 2———————矿用电缆的电阻、电抗值，Ω；（可查表或计算）U e ——————变压器的二次侧电压，V （按电压400、690、1200、3500计算）；2、三相短路电流值计算公式I d （3）=1.15×I d （2） I d（3）三相短路电流，A 3、移动变电站二次出口端短路电流计算（1）、计算公式 ()()22∑∑2X R Ue I d += ∑∑221221// ++=++=+=+=b b bb X K X Xx X R K R R（2）计算时要列出一下数据：①、变压器的一次电压（ V ），二次电压值U e （ V ），高压电缆的型号（ mm 2），供电距离L （ km ），变压器的容量( )KV A ，系统短路容量( )MV A ； ②、根据电缆型号，计算或查表得高压电缆的电阻R 1、电抗值X 1,Ω/km ；根据变压器型号计算或查表变压器的电阻、电抗值，Ω;③、根据提供数据出变压器的变比；系统电抗 X x （=变压器二次电压2/系统容量）；高压电缆的５电阻R g 、电抗X g （=电缆长度km× 查表的电阻、电抗）；④、把计算出的结果带入算式中得短路值。
4、电缆远点短路计算（1）低压电缆的短路计算公式 ()()22∑∑2X R Ue I d +=+++=+++=++=++=∑∑22212221//X X K X Xx X R R K R R b b bb（2）计算时要有计算出的数据：①、低压电缆的型号（ mm 2），查表或计算出电缆长度换算系数。
供电距离L （ km=电缆长度×系数）。
注：所有电缆换算后结果相加才是供电最远点距离。
②、根据电缆型号，计算或查表得低压电缆的电阻R 2、电抗值X 2,Ω/km ；低压电缆的电阻R 2、电抗X 2（=电缆长度km× 查表的电阻、电抗）；③、计算出变压器的短路值，其它值可直接从计算结果中提取。
④、把计算出的结果带入算式中得低压电缆远点短路值。
二、各类设备电流整定值及计算1、动力变压器低压侧发生两相短路，高压保护装值电流整定值()∑4.12.1≥e Qe b Z I Kx I K I + 式中：K b ————变压器的变比；1.2~1.4——可靠系数；I Qe ———————容量最大的电动机的额定启动电流，对于有数台电动机同时启动的工作机械，若其总功率大于单台启动的容量最大的电动机功率时，I Qe 则为这几台同时启动的电动机的额定电流之和，A ； ∑I e ——————其余电机的额定电流之和，A;x K ——————需用系数，取0.5~1。
2、对于电子高压综合保护器，按电流互感器二次额定电流（5A ）的1-9倍分级整定的计算公式 ge b ex Qe I K I K I n ∑≥+式中：n ————互感器二次额定电流（5A ）的倍数；I ge ————高压配电装置的额定电流，A;K b ————变压器的变比；I Qe —————————容量最大的电动机的额定启动电流，对于有数台电动机同时启动的工作机械，若其总功率大于单台启动的容量最大的电动机功率时，I Qe 则为这几台同时启动的电动机的额定电流之和，A ；∑I e ——————其余电机的额定电流之和，A;x K ——————需用系数，取0.5~1。
６3、照明、信号、煤电钻综合保护装置中电流计算（1）照明综保计算公式e bI K I R 4.12.1≈ 式中：I R ———熔体额定电流，A;I e ———照明负荷电流，A ；K b ———变压比，分别为使用电压/133V 的比值。
（2）煤电钻综保计算公式式中：IQe ———容量最大的电钻电动机的额定启动电流，A;∑Ie ———其余单钻电动机的额定电流之和，A ；Kb ———变压比，分别为使用电压/133V 的比值。
（3）所选熔体额定电流效验公式4≥3)2(R b d I K I式中：Id （2）———变压器低压侧两相短路电流，A;Kb —————变压比；3————Y/∆接线变压器二次侧凉席那个短路电流折算到一次侧时的系数，当∆/∆接线时此系数取1。
4、电动机的电流计算公式（1）电动机的额定工作电流cos η3××=U P I式中：I ———电动机的额定工作电流，A ；U ———电动机的工作电压，V;ϕcos ——电动机的系数0.65~1η———效率取0.65--0.9。
（2）电动机启动电流I Q ______一般计算按I Q =I ×1.1~1.2。
（3）电动机启动短路电流I d ______短路值按4~10倍、与供电电压、供电距离、短路倍数整定、过流时间有关。
三、保护装置计算公式及效验公式1、电磁式过流继电器整定效验（1）、保护干线电缆的装置的计算公式)∑5.28.14.12.1≈e Qe b I I K I R +７∑≥e x Qe Z I K I I +式中：I Z ————————过电流保护装置的电流整定值，A;I Qe —————————容量最大的电动机的额定启动电流，对于有数台电动机同时启动的工作机械，若其总功率大于单台启动的容量最大的电动机功率时，I Qe 则为这几台同时启动的电动机的额定电流之和，A ；∑I e ——————其余电机的额定电流之和，A;x K ——————需用系数，取0.5~1。
（2）、保护电缆支线的装置的计算公式Qe Z I I ≥I Z I Qe ——同干线电缆解释（3）、两相短路电流值效验公式 ()5.1≥2zd I I 式中：I d （2）——————被保护电缆干线或支线距离变压器最远点的两相电流值，A ；I Z _____________过流保装置的电流整定值，A ；1.5———保护装置的可靠动作系数。
若线路上串联两台及以上开关时（期间无分支线路），则上一级开关的整定值，也应该按下一级开关保护范围最远点的两相短路电流来效验，效验的灵敏度应满足1.2~1.5的要求，以保证双重保护的可靠性。
解决办法：1.加大干线或支线的电缆截面；2.设法减少低压电缆线路的长度；3.采用相敏保护器或软起动等新技术提高灵敏度；4.换用大容量变压器或采取变压器并联运行；5.增设分段保护开关；6.采用移动变电站或移动变压器。
2、电子保护器的电流整定（1）、电磁启动器中电子保护器的过流整定值e Z I I ≤式中：Iz ———电子保护器的过流整定值，取电动机额定工作电流的近似值，A;Ie ———电动机的额定电流，A 。
（2）、两相短路值效验公式 ()2.1≥82zd I I 式中：I d （2）——————被保护电缆干线或支线距离变压器最远点的两相电流值，A ；I Z _____________电子保护器的过流整定值，取电动机额定工作电流的近似值，A ；8I Z _____________电子保护器短路保护动作值；1.2———保护装置的可靠动作系数。
3、熔断器熔体额定电流选择（1）、对保护电缆干线的装置公式８∑5.28.1≈e QeR I I I +式中：I R ——————————熔体额定电流，A;I Qe —————容量最大的电动机的额定启动电流，对于有数台电动机同时启动的工作机械，若其总功率大于单台启动的容量最大的电动机功率时，I Qe 则为这几台同时启动的电动机的额定电流之和，A ； ∑I e ——————其余电机的额定电流之和，A;1.8~2.5———当容量最大的电动机启动时，保证熔体不化系数，不经常启动取 2.5；经常启动取1.8~2。