井下低压电缆的选型计算
一、按持续允许电流选择截面:
KI cc≥I n
式中:I cc——空气温度为25℃时,电缆允许载流量,安;
K——环境温度矫正系数;
I n——用电设备持续工作电流,安;
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=K r·∑P N …….⑴
P——干线电缆所供负荷的计算功率,千瓦;
K r——需用系数;
∑P N——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
I W = ———————…….⑵
√3·U N·cos¢
U N——电网额定电压,伏;
cos¢——平均功率因数
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:
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=⊿U T+⊿U1+⊿U2
⊿U T——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 = I N L2√3(R0cos¢+X0sin¢)
= (R0+X0tan¢) p N L2/ U N
L2——支线电缆的实际长度,公里;
I N——电动机的额定电流,安;
p N——电动机的额定功率,瓦;
U N——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%
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⊿U T的计算:
⊿U T% = ﹠(U R cos¢+U X sin¢)
⊿U T = (⊿U T%·U2N)/100
﹠——变压器的负荷系数,﹠= I N÷I2N
I N——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;
U R——变压器在额定负荷时变压器中的电阻压降百分数;
U X——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U K%=4.5和5.5二类(⊿U T%≈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⊿U T(查表见附表)
不同电网电压下的正常与最大允许电压损失。