【正文】 作面配電點(diǎn)可分為采煤和掘進(jìn)兩種。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 綜采工作面供電 7613443655回 采 方 向72上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 4. 工作面配電點(diǎn) 3）對(duì)順槽和工作面輸送機(jī)的供電方式 ?根據(jù)具體情況，可選擇： （ 1）順槽輸送機(jī)線的供電方式。 （ 2）高沼氣礦井煤層、急傾斜 V型長(zhǎng)壁采區(qū)順槽工作面輸送機(jī)供電方式。 礦山負(fù)荷計(jì)算主要包括以下三方面： ① 求計(jì)算負(fù)荷 ， 或稱需用負(fù)荷 。 ② 求尖峰電流 。 ③ 求平均負(fù)荷 。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第三節(jié) 礦山電力負(fù)荷及計(jì)算 一 、 負(fù)荷曲線 定義：負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時(shí)間變化情況的一種圖形 ， 它繪制在直角坐標(biāo)紙上 ， 縱坐標(biāo)表示負(fù)荷（ 有功負(fù)荷或無(wú)功負(fù)荷 ） ， 橫坐標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的時(shí)間 （ 一般以小時(shí)為單位 ） 分類(lèi)： 負(fù)荷曲線按負(fù)荷對(duì)象分 ， 有礦山的 、 車(chē)間的和某用電設(shè)備組的負(fù)荷曲線； 按負(fù)荷的功率性質(zhì)分 ， 有有功負(fù)荷曲線和無(wú)功負(fù)荷曲線； 按所表示負(fù)荷變動(dòng)的時(shí)間分 ， 有年負(fù)荷曲線 、 月負(fù)荷曲線 、 日負(fù)荷曲線和工作班的負(fù)荷曲線 。 圖 124日有功負(fù)荷曲線 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第三節(jié) 礦山電力負(fù)荷及計(jì)算 年負(fù)荷曲線 ， 代表用戶全年 (8760h)內(nèi)用電負(fù)荷的變化規(guī)律 。 圖 126 年每日最大負(fù)荷曲線 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第三節(jié) 礦山電力負(fù)荷及計(jì)算 二 、 有關(guān)負(fù)荷計(jì)算的幾個(gè)物理量 年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時(shí) 年最大負(fù)荷 ， 就是全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi) (這一工作班的最大負(fù)荷不是偶然出現(xiàn)的 ， 而是全年至少出現(xiàn)過(guò) 2～ 3次 )消耗電能最大的半小時(shí)的平均功率 。 年最大負(fù)荷利用小時(shí)是一個(gè)假想時(shí)間 ， 在此時(shí)間內(nèi) ，電力負(fù)荷按年最大負(fù)荷 Pmax持續(xù)運(yùn)行所消耗的電能 ，恰好等于該電力負(fù)荷全年實(shí)際消耗的電能 ， 用符號(hào)Tmax表示 。它在計(jì)算電能損耗和電氣設(shè)備選擇中均要用到。 2．平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù) 平均負(fù)荷就是電力負(fù)荷在一定時(shí)間內(nèi)消耗功率的平均值，也就是電力負(fù)荷在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能除以這段時(shí)間 t，分別用符號(hào) Pav、 Qav和 Sav表示平均有功負(fù)荷、無(wú)功負(fù)荷和視在負(fù)荷。因此，年平均負(fù)荷為 負(fù)荷系數(shù) Klo，是平均負(fù)荷 Pav與最大負(fù)荷 Pmax的比值，即： 負(fù)荷系數(shù)也稱負(fù)荷率，又叫負(fù)荷曲線填充系數(shù)，它是表征負(fù)荷變化規(guī)律的一個(gè)參數(shù)，其值愈大，則負(fù)荷曲線愈平坦，負(fù)荷波動(dòng)愈小。 a v a / 87 60PW?l o a v m a x/K P P?上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第三節(jié) 礦山電力負(fù)荷及計(jì)算 對(duì)用電設(shè)備來(lái)說(shuō)，負(fù)荷系數(shù)就是設(shè)備在最大負(fù)荷時(shí)的輸出功率 P與設(shè)備額定容量 PN的比值，即： 3．需用系數(shù)和利用系數(shù) 需用系數(shù) Kde是用電設(shè)備組實(shí)際從電網(wǎng)吸收的最大負(fù)荷與該用電設(shè)備組的額定總?cè)萘康谋戎怠? ΣPN—— 用電設(shè)備組的額定總?cè)萘浚?kW。各行業(yè)用電特點(diǎn)的不同，出現(xiàn)尖蜂負(fù)荷和低谷負(fù)荷時(shí)間也不盡相同。通常規(guī)定取 30min平均負(fù)荷最大值 Pca、Qca和 Sca作為該用戶的“計(jì)算負(fù)荷”。則當(dāng)此用電設(shè)備組滿載運(yùn)行時(shí)，需從電網(wǎng)接用容量 jN N/PP ???上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第三節(jié) 礦山電力負(fù)荷及計(jì)算 PjN—— 用電設(shè)備組從電網(wǎng)吸收的容量， kW； — n臺(tái)電動(dòng)機(jī)的加權(quán)平均效率。 需用系數(shù)是與用電設(shè)備組的平均加權(quán)負(fù)荷系數(shù) Klo、同時(shí)運(yùn)行系數(shù) Ksi、電動(dòng)機(jī)的加權(quán)平均效率以及電網(wǎng)供電線路效率 ηl等系數(shù)有關(guān)。 l? lsiloNca KKPPK???? ?de上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第三節(jié) 礦山電力負(fù)荷及計(jì)算 2. 需用系數(shù)法 （ 1）用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定 需用系數(shù)法是一種借助于一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算手段，由各用電設(shè)備的額定功率求取計(jì)算負(fù)荷的方法，該法所使用的公式為： c a de Nc a de N22c a c a c ac a c a N ta n / ( 3 ) P K PQ K PS P QI S U???????????????上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第三節(jié) 礦山電力負(fù)荷及計(jì)算 礦井電力負(fù)荷計(jì)算需用系數(shù) Kde及加權(quán)平均功率因數(shù)cosφwm見(jiàn)表 17所列。其計(jì)算公式為： c a si c a1c a si c a122c a c a c ac a c a N / ( 3 ) miimiiP K PQ K QS P QI S U???????? ???? ????????上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第三節(jié) 礦山電力負(fù)荷及計(jì)算 ?優(yōu)點(diǎn)： ①公式簡(jiǎn)單，計(jì)算方便。這個(gè)公式對(duì)用電設(shè)備組、車(chē)間變電站乃至一個(gè)企業(yè)變電站的計(jì)算負(fù)荷都可以進(jìn)行計(jì)算。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第三節(jié) 礦山電力負(fù)荷及計(jì)算 缺點(diǎn)： 需用系數(shù)法沒(méi)有考慮大容量電動(dòng)機(jī)對(duì)整個(gè)計(jì)算負(fù)荷Pca、 Qca的影響，尤其是當(dāng)總用電設(shè)備較少時(shí)，影響更大。 由于綜合機(jī)械化工作面（自移支架）和一般機(jī)械化工作面（單體支架）負(fù)荷中的采煤機(jī)或刮板運(yùn)輸機(jī)的容量遠(yuǎn)大于其他機(jī)械的用電容量，如用需用系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷誤差可能較大，因此，實(shí)際上，表 17中這兩項(xiàng)的需用系數(shù)就是由二項(xiàng)系數(shù)法推導(dǎo)出來(lái)的。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 第四節(jié) 功率因數(shù)的改善和變壓器的選擇 一、功率因數(shù)及對(duì)功率因數(shù)的要求 功率因數(shù)：有功功率與視在功率的比值， 用 表示。 功率因數(shù)在 0～ 1之間。 一、功率因數(shù)及對(duì)功率因數(shù)的要求 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 功率因數(shù)過(guò)低的危害 * 1. 功率因數(shù)過(guò)低會(huì) 增加電源線路和礦內(nèi)配電線路的功率損失 。 3. 功率因數(shù)過(guò)低會(huì)使電氣設(shè)備的容量不能充分利用 。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 電力部門(mén)對(duì)用戶的功率因數(shù)有明確的規(guī)定，要求高壓供電（ 6kV及以上）的工業(yè)及裝有帶負(fù)荷調(diào)壓設(shè)備的用戶，功率因數(shù)應(yīng)在 ；要求其他電力用戶的功率因數(shù)應(yīng)為 ；農(nóng)業(yè)用戶要求。 一、功率因數(shù)及對(duì)功率因數(shù)的要求 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 二、提高功率因數(shù)的方法 提高功率因數(shù)一方面要盡量減少通過(guò)電力系統(tǒng)中向負(fù)荷提供的無(wú)功功率（采用就近供給無(wú)功），另一方面可以采取一定措施減少設(shè)備的無(wú)功功率消耗。因?yàn)槭蠡\式電機(jī)結(jié)構(gòu)緊密、氣隙小、漏磁少，其功率因數(shù)比繞線式異步電機(jī)高。應(yīng)力求使電動(dòng)機(jī)在接近額定負(fù)荷下運(yùn)行，變壓器的負(fù)荷率也不宜低于 50％。同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)可以達(dá)到 1，并在過(guò)勵(lì)磁條件下，可以向電網(wǎng)送入無(wú)功功率，減輕電網(wǎng)輸送無(wú)功功率的負(fù)擔(dān)，提高了礦區(qū)電網(wǎng)的功率因數(shù)。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 提高用電設(shè)備本身的功率因數(shù) （ 4）繞線式異步電動(dòng)機(jī)同步化運(yùn)行 。 （ 5）盡量采用高壓（ 6～ 10kV）電動(dòng)機(jī) ，節(jié)省降壓變壓器或減少降壓變壓器的容量，減少礦區(qū)電網(wǎng)的無(wú)功功率損耗，提高礦區(qū)電網(wǎng)的功率因數(shù)。人工補(bǔ)償法一般有 4種。 原理 ：利用電容器產(chǎn)生的無(wú)功功率與電感負(fù)載的無(wú)功功率相互交換，從而減少?gòu)碾娋W(wǎng)吸收的無(wú)功功率，使得補(bǔ)償裝置處以前的電網(wǎng)無(wú)功負(fù)荷減少，提高了電網(wǎng)功率因數(shù)。 缺點(diǎn) ：只能有級(jí)調(diào)節(jié)，不能自動(dòng)進(jìn)行最佳補(bǔ)償。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 2. 人工補(bǔ)償提高功率因數(shù) （ 2）同步調(diào)相機(jī) 。在欠勵(lì)磁時(shí)，相當(dāng)于一臺(tái)只消耗無(wú)功的電動(dòng)機(jī)。 缺點(diǎn) ：造價(jià)高，有功損耗大，需要專(zhuān)人管理維護(hù)等。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 2. 人工補(bǔ)償提高功率因數(shù) （ 3）可控硅靜止無(wú)功補(bǔ)償器 原理 ：由移相電容器、飽和電抗器、可控硅勵(lì)磁調(diào)節(jié)器及濾波器等組成。當(dāng)無(wú)沖擊無(wú)功功率時(shí)，則利用由飽和電抗器所構(gòu)成的可調(diào)感性負(fù)載將電容器供給的過(guò)剩無(wú)功吸收，從而使電網(wǎng)的功率因數(shù)在要求水平上。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 （ 3）采用可控硅靜止無(wú)功補(bǔ)償器 ?優(yōu)點(diǎn) ：動(dòng)態(tài)補(bǔ)償反應(yīng)迅速、損耗小、特別適合對(duì)功率因數(shù)變化劇烈的大型負(fù)荷進(jìn)行單獨(dú)補(bǔ)償，如用于礦山提升機(jī)的大功率可控硅整流裝置供電的直流電動(dòng)機(jī)組等。 2. 人工補(bǔ)償提高功率因數(shù) 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 （ 4）進(jìn)相機(jī) 適用于對(duì)繞線式異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行單獨(dú)補(bǔ)償、電動(dòng)機(jī)容量一般為 95～ 1000kW。 2. 人工補(bǔ)償提高功率因數(shù) 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 ?補(bǔ)償原理：工作時(shí)進(jìn)相機(jī)與繞線式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)運(yùn)行，主機(jī)轉(zhuǎn)子電流在進(jìn)相機(jī)繞組上產(chǎn)生一個(gè)轉(zhuǎn)速為 n2=3000/P的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；進(jìn)相機(jī)由輔助電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)順著該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)；當(dāng)進(jìn)相機(jī)轉(zhuǎn)速大于 n2時(shí)，其電樞上產(chǎn)生相位超前主機(jī)轉(zhuǎn)子電流 90度的感應(yīng)電勢(shì) Ein疊加到主機(jī)的轉(zhuǎn)子電勢(shì)上 E2上，改變了主電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電流的相位，從而改變主電動(dòng)機(jī)的定子電流相位。 2. 人工補(bǔ)償提高功率因數(shù) 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 （ 4）采用進(jìn)相機(jī)改善功率因數(shù) ?優(yōu)點(diǎn) ：投資少，補(bǔ)償效果好且徹底，可以大大降低主電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷電流，節(jié)電效果顯著，一般運(yùn)行兩三個(gè)月即可收回投資。另外只適于負(fù)荷變動(dòng)不大的大容量繞線式電動(dòng)機(jī)，應(yīng)用受限制。對(duì)煤礦企業(yè)的供電系統(tǒng)，電力電容器組的設(shè)置有 高壓集中補(bǔ)償、低壓成組補(bǔ)償和分散就地補(bǔ)償 3種。只能補(bǔ)償 6～ 10kV母線前所有向該母線供電的線路上的無(wú)功功率，對(duì)本礦經(jīng)濟(jì)效果差。 ?集中補(bǔ)償雖然對(duì)本礦的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益較差，但從全局看改善了礦區(qū)電網(wǎng)，甚至區(qū)域大電網(wǎng)的功率因數(shù)，所以，大中型工礦企業(yè)普遍設(shè)有這種高壓集中補(bǔ)償方式。它能補(bǔ)償?shù)蛪耗妇€前的礦內(nèi)高壓電網(wǎng)，礦區(qū)電網(wǎng)和整個(gè)電力系統(tǒng)的無(wú)功功率，補(bǔ)償區(qū)域大于高壓集中補(bǔ)償，本礦也獲得相當(dāng)?shù)募夹g(shù)經(jīng)濟(jì)效益。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 1. 無(wú)功補(bǔ)償區(qū)的概念 （ 3）分散就地補(bǔ)償 將電容器組分別地安裝在各組用電設(shè)備或單獨(dú)的大容量電機(jī)處，與用電設(shè)備的停、用一致，但不能共用一套控制設(shè)備。 分散就地補(bǔ)償效果很理想，除去控制開(kāi)關(guān)到用電設(shè)備的一小段負(fù)荷線外，其余直到電源都可以補(bǔ)償。僅適于個(gè)別容量較大且位置單獨(dú)的負(fù)荷。原因如下： （ 1）三角形結(jié)線可以防止電容器容量不對(duì)稱而出現(xiàn)過(guò)電壓。而星形結(jié)線若發(fā)生一相斷線，就會(huì)使該相失去補(bǔ)償，影響電能質(zhì)量。 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 2. 補(bǔ)償電容器組的結(jié)線方式 ?電容器補(bǔ)償容量與所加電壓的關(guān)系： 電容器采用三角形結(jié)線，每相電容承受線電壓，采用星形結(jié)線時(shí)，每相電容承受相電壓，補(bǔ)償容量分別為： ?上述說(shuō)明， 相同條件下，三角形結(jié)線時(shí)補(bǔ)償容量是星形結(jié)線的 3倍 。 設(shè)計(jì)階段 —— 全礦 6～ 10kV母線上的計(jì)算有功功率， kW —— 全礦 6～ 10kV母線上的計(jì)算視在功率，kVA /cos caca SP?? （ 1）步課本缺漏。h ?Wre —— 全礦月（年）的無(wú)功耗電量， kvar 三角形連接時(shí)，所需電容器總臺(tái)數(shù) N為 每相電容器的臺(tái)數(shù)為 高壓集中無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算方法和步驟 3/Nn ?C2NCN .C()QNUqU?上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 （ 4）選擇實(shí)際臺(tái)數(shù)： 計(jì)算出 N 值后，考慮高壓電網(wǎng)為單相電容器，故實(shí)際取值 N應(yīng)為 3的整數(shù)倍。 高壓集中無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算方法和步驟 上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 高壓集中無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算方法和步驟 ?例題：某礦地面變電所6kV母線月有功耗電量為4179。 106kvarh，半小時(shí)有功最大負(fù)荷 P30= 3179。求將功率因數(shù)提高到 器的補(bǔ)償容量及電容器的臺(tái)數(shù)。 高壓集中無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算 C l o. a v c a 23( ta n ta n ) 3 10 ( ) 1008k v a r1Q K P ????? ? ? ? ?上頁(yè) 下頁(yè) 目錄 高壓集中無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算 （ 3）確定電容器的總數(shù)量和每相電容器數(shù)。 每段每相為