2024年3月20日发(作者：京芝兰)

第三节 井下高压网络的设备选择计算

一、井下电力负荷计算

注：需用系数法，进行井下电力负荷的各项计算。计算时应按以下步骤进行。

1、

首先要确定井下设置变电站的数目（包括固定和移动变电站）及其每一台变电站的供电

范围。

2、

井下采区

变电站的负荷

，可按下式进行计算：1-1-01

Kr

S



PN

cos



式中：

S——

所计算的电力负荷总视在功率；单位（KVA）千伏安

∑PN——

参加计算的所有用电设备额定功率（不包括备用）之和；单位（KW)千瓦

COSφ——

参加计算的电力负荷的平均功率因数

Kr（Kx）——

需用系数，应按以下两种情况选取：

第1种情况：

各用电设备间无按一定顺序起动的一般机组工作面；

按下式计算需用系数：

1-1-02

Kr0.2860.714

Ps



P

N

各用电设备间有按一定顺序起动的机械化采煤工作面；

按下式计算需用系数：

1-1-03

Kr0.40.6

式中：

Ps



P

N

Ps——

最大电动机功率（如机组、运输机、掘进机等）单位（KW）千瓦

3、

井下井底车场等其它变电站的负荷，仍可按式（1-1-01）进行计算，其所取的各用电设

备的需用系数及平均功率因数；查表

4、

可以较正确计算出电动机功率的用电设备，应取其计算功率。

5、

一个采区变电所供给二个以上工作面的电力负荷，应按下式计算；1-1-04

P



S

式中：

N*

Kr

COS



*K

S

K

S

——

各工作面间的同时系数，当供给二个工作面时，取K

S

=0.95；当供给三个以上工作

面时，取K

S

=0.90；

当一个采区变电所或高压配电点供给三个或更多移动变电站时，取K

S

=0.65~0.85

6、

井下总负荷的计算。计算下井电缆截面积时，在井下中央变电所6（10）千伏母线上的

负荷，考虑到负荷变化较大的采区与负荷稳定的主排水泵等井下固定设备分别采用同时系数

比不分负荷情况采用一个同时系数法计算，可能更接近实际负荷，故在下式中，采用两个同

时系数K

S1

与K

S2

计算井下总负荷。1-1-05

S

S





S*Ks

1



式中：



P

N

COS



Ks

2

S

S

——

井下总负荷的视在功率；单位（KVA）千伏安

∑S——

井下各变电所6（10）千伏母线上的视在功率之和，单位（KVA）千伏安

∑P

N

——

井下主排水泵或其他大型固定设备的计算功率，单位：（KW）千瓦

COSφ——

井下主排水泵或其他大型固定设备的加权平均功率因数

K

S1

——

井下各变电所间的同时系数，一般取0.8~0.9

K

S2

——

井下主排水泵或其他大型固定设备间的同时系数，0.9~1只有排水设备时取1；有

其他固定设备时取0.9~0.95；

注：以上公式在计算时，应按复数相加计算，即有效功率和无效功率分别相加后，在求出

井下总负荷的视在功率及功率因数。

二、井下高压电缆的截面选择计算

1、按持续允许电流选择电缆截面

2、按经济电流密度选择电缆截面

3、

按电缆短路时的热稳定选择电缆截面

注：按电缆短路时热稳定选择电缆截面有以下两种方法：

1）热稳定系数法。这种方法计算比较简单，一般在纸绝缘电缆的热稳定计算都采用此方法

1-1-06

t

f

AminI

K(3)

C

式中：

Amin——

电缆短路时热稳定要求的最小截面，单位（mm

2

）毫米

2

I

K(3)

——

三相最大稳态短路电流，单位（A）安

t

f

——

短路电流作用的假想时间，单位（S）秒

2024年3月20日发(作者：京芝兰)

第三节 井下高压网络的设备选择计算

一、井下电力负荷计算

注：需用系数法，进行井下电力负荷的各项计算。计算时应按以下步骤进行。

1、

首先要确定井下设置变电站的数目（包括固定和移动变电站）及其每一台变电站的供电

范围。

2、

井下采区

变电站的负荷

，可按下式进行计算：1-1-01

Kr

S



PN

cos



式中：

S——

所计算的电力负荷总视在功率；单位（KVA）千伏安

∑PN——

参加计算的所有用电设备额定功率（不包括备用）之和；单位（KW)千瓦

COSφ——

参加计算的电力负荷的平均功率因数

Kr（Kx）——

需用系数，应按以下两种情况选取：

第1种情况：

各用电设备间无按一定顺序起动的一般机组工作面；

按下式计算需用系数：

1-1-02

Kr0.2860.714

Ps



P

N

各用电设备间有按一定顺序起动的机械化采煤工作面；

按下式计算需用系数：

1-1-03

Kr0.40.6

式中：

Ps



P

N

Ps——

最大电动机功率（如机组、运输机、掘进机等）单位（KW）千瓦

3、

井下井底车场等其它变电站的负荷，仍可按式（1-1-01）进行计算，其所取的各用电设

备的需用系数及平均功率因数；查表

4、

可以较正确计算出电动机功率的用电设备，应取其计算功率。

5、

一个采区变电所供给二个以上工作面的电力负荷，应按下式计算；1-1-04

P



S

式中：

N*

Kr

COS



*K

S

K

S

——

各工作面间的同时系数，当供给二个工作面时，取K

S

=0.95；当供给三个以上工作

面时，取K

S

=0.90；

当一个采区变电所或高压配电点供给三个或更多移动变电站时，取K

S

=0.65~0.85

6、

井下总负荷的计算。计算下井电缆截面积时，在井下中央变电所6（10）千伏母线上的

负荷，考虑到负荷变化较大的采区与负荷稳定的主排水泵等井下固定设备分别采用同时系数

比不分负荷情况采用一个同时系数法计算，可能更接近实际负荷，故在下式中，采用两个同

时系数K

S1

与K

S2

计算井下总负荷。1-1-05

S

S





S*Ks

1



式中：



P

N

COS



Ks

2

S

S

——

井下总负荷的视在功率；单位（KVA）千伏安

∑S——

井下各变电所6（10）千伏母线上的视在功率之和，单位（KVA）千伏安

∑P

N

——

井下主排水泵或其他大型固定设备的计算功率，单位：（KW）千瓦

COSφ——

井下主排水泵或其他大型固定设备的加权平均功率因数

K

S1

——

井下各变电所间的同时系数，一般取0.8~0.9

K

S2

——

井下主排水泵或其他大型固定设备间的同时系数，0.9~1只有排水设备时取1；有

其他固定设备时取0.9~0.95；

注：以上公式在计算时，应按复数相加计算，即有效功率和无效功率分别相加后，在求出

井下总负荷的视在功率及功率因数。

二、井下高压电缆的截面选择计算

1、按持续允许电流选择电缆截面

2、按经济电流密度选择电缆截面

3、

按电缆短路时的热稳定选择电缆截面

注：按电缆短路时热稳定选择电缆截面有以下两种方法：

1）热稳定系数法。这种方法计算比较简单，一般在纸绝缘电缆的热稳定计算都采用此方法

1-1-06

t

f

AminI

K(3)

C

式中：

Amin——

电缆短路时热稳定要求的最小截面，单位（mm

2

）毫米

2

I

K(3)

——

三相最大稳态短路电流，单位（A）安

t

f

——

短路电流作用的假想时间，单位（S）秒