电气相关计算公式.docx
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电气相关计算公式
电气相关计算公式
一电力变压器额定视在功率Sn=200KVA，空载损耗Po=0.4KW，额定电流时的短路损耗PK=2.2KW,测得该变压器输出有功功率P2＝140KW时，二次则功率因数
2=0.8。
求变压器此时的负载率和工作效率
。
解：
因P2=×Sn×
2×100%
=P2÷（Sn×
2）×100%
=140÷（200×0.8）×100%=87.5%
=（P2/P1）×100%
P1=P2+P0+PK
=140+0.4+（0.875）2×2.2
=142.1（KW）
所以
=（140×142.08）×100%＝98.5%
答：
此时变压器的负载率和工作效率分别是87.5%和98.5%。
有一三线对称负荷，接在电压为380V的三相对称电源上，每相负荷电阻R＝16
，感抗XL=12
。
试计算当负荷接成星形和三角形时的相电流、线电流各是多少？
解;负荷接成星形时，每相负荷两端的电压，即相电压为 U入Ph=
=
=220（V）
负荷阻抗为 Z=
=
=20（
）
每相电流（或线电流）为
I入Ph=I入P－P=
=
=11（A）
负荷接成三角形时，每相负荷两端的电压为电源线电压，即
＝
＝380V
流过每相负荷的电流为
流过每相的线电流为
某厂全年的电能消耗量有功为1300万kwh，无功为1000万kvar。
求该厂平均功率因数。
解：
已知P=1300kwh,Q=1000kvar
则
答：
平均功率因数为0.79。
计算：
一个2.4H的电感器，在多大频率时具有1500
的电感？
解：
感抗 XL＝
则
=99.5（HZ）
答：
在99.5HZ时具有1500
的感抗。
某企业使用100kvA变压器一台（10/0.4kv）,在低压侧应配置多大变比的电流互感器？
解：
按题意有
答：
可配置150/5的电流互感器。
一台变压器从电网输入的功率为150kw，变压器本身的损耗为20kw。
试求变压器的效率？
解：
输入功率Pi=150kw
输出功率PO=150-20=130（KW）
变压器的效率
答：
变压器的效率为86.6%
某用户装有250kvA变压器一台，月用电量85000kwh，力率按0.85计算，试计算该户变压器利率是多少？
解：
按题意变压器利用率
答：
该用户变压器利用率为56%。
一台变压器从电网输入的功率为100kw,变压器本身的损耗为8kw。
试求变压器的利用率为多少？
解：
输入功率为 P1=100kw
输出功率为 P2=100-8=92kw
变压器的利用率为
答：
变压器的利用率为92%。
有320kvA,10/0.4kv变压器一台，月用电量15MWh,无功电量是12Mvarh,试求平均功率因数及变压器利用率？
解：
已知Sn=320kva,WP=15Mva
WQ=12Mvarh,一个月以30天计，
日平均有功负荷为
日平均无功为
变压器利用率为
答：
平均功率因数为0.78；变压器利用率为83%。
一条380v线路，导线为LJ-25型，电阻为0.92
/km，电抗为0.352
/km,功率因数为0.8，输送平均有功功率为30KW，线路长度为400m,试求线路电压损失率
。
解;400m导线总电阻和总电抗分别为
R=0.92×0.4
0.37（
）
X=0.352×0.4
0.14（
）
导线上的电压损失
线路上的电压损失
答：
线路电损失率为9.8%
有两台100kvA变压器并列运行，第一台变压器的短路电压为4%，第二台变压器的短路电压为5%。
求两台变压器并列运行时负载分配的情况？
解：
由题意可知
S1n=S2n=100kva
小名十一
U1%=4% U2k%=5%
第一台变压器分担的负荷
第二台变压器分担的负荷
答：
第一台变压器因短路电压小而过负荷；第二台变压器则因短路电压大却负荷不足。
某厂年用电量609.5万kwh,求该厂最大负荷约为多少？
（最大负荷年利用小时数Tmax=5300h）
解：
已知A=609.5×104kwh,
Tmax=5300h
则Pmax=
=1150（kw）
答：
该厂最大负荷约为1150kw。
某单位月有功电量500000kwh,无功电量400000kvarh,月利用小时为500h,问月平均功率因数
为多少？
若将功率因数提高到
2=0.9时，需补偿多少无功功率QC？
解：
补偿前月平均功率因数
补偿后月平均功率因数
2=0.9
则需补偿的无功容量为
QC=PP（tg
1-tg
2）
=1000（0.802-0.484）=318（kvar）
答：
为0.78，需补偿318kvar。
有一台三角形连接的三相电动机，接于线电压为380v的电源上，电动机的额定功率为2.7kw,效率
为0.8，功率因数为0.83。
试求
电动机的相电流Iph和线电流Ip-p?
解;已知线电压Up-p=380v,电动机输出功率Pou=2.74kw,功率因数
=0.83，电动机效率
=0.8。
则电动机输出功率为
Pou=3Up-pIp-p
线电流
由于在三角形接线的负载中，线电流Ip-p=
Iph,则相电流
答：
电动机的相电流为3.62A，线电流为6.27A。
某工厂最大负荷月的平均有功功率为400kw,功率因数=0.6，要将功率因数提高到0.9时，问需要装设电容器组的总容量应该是多少？
解：
根据公式
式中：
P为最大负荷大的平均有功功率（kw）,
1、
2为补偿前后的功率因数值，则
=339（kvar）
答：
需要装设电容器组的总容量应该是339kvar。
某工厂380v三相供电，用电日平均有功负荷为100kw，高峰负荷电流为200A，日平均功率因数灵0.9。
试问该厂的日负荷率Kd为多少？
解;已知供电电压U=380V，高峰电流I=200A，
=0.9，日平均有功负荷PP=100kw
则根据公式，日负荷率
其中，日最高有功负荷
Pmax=
UI
=1.732×0.38×200×0.9
=118.47（kw）
则日负荷率Kd=
×100%=84.4（%）
答：
该厂的晚负荷率为84.4%。
一个化工厂某月用电72万kwh，最大负荷为2000kw。
求月负荷率K。
解;月平均负荷
Pav=
=1000（kw）
K
=50（%）
答;月负荷率为50%。
一机械厂某月用电为36万kwh，月最大负荷为900kw，求月负荷率K。
解：
月平均负荷
Pav=
=500kw
月负荷率
K=
=55.5%
答;月负荷率为55.5%。
某用户有功功率为1.1kw，供电电压为220v，工作电流为10A。
试求该户功率因数是多少？
解;按题意和功率计算公式，得
答：
该用户的功率因数为0.5。
已知某10kv高压供电工业用户，TA变比为50/5，TV变比为10000/100，有功表起码为165kwh，止码为236kwh。
试求该用户有功计费电量w为多少？
解：
该用户计费倍率为
=50/5×10000/100=1000
该用户有功计费电量
W=
（236-165）
=1000×（236-165）=71000（kwh）
答：
该用户有功计费电量为71000kwh。
一台10kv、1800kva变压器，年负荷最大利用小时为5000h,按电流密度选用多大截面的铝芯电缆比较合适？
（铝导线经济电流密度为1.54A/mm2）。
解：
已知Un=10kv,Sn=1800kva,T=5000h,
则变压器额定电流为
In=
=104（A）
导线截面为
S=
67.5（mm2）
答：
可选用50-70mm2的铝芯电缆。
某工厂有一台315kva的三相变压器，原有负荷为210kw，平均功率因数为0.7，试问此变压器能否满足供电需要？
现在生产发展负荷增到280kw，问是否要增加变压器容量？
若不增加变压器容量，可采取什么办法？
解：
根据题意，视在功率
S1=P/COS
=210/0.7=300（KVA）
此时变压器能够满足供电需要。
当负荷增到280kw时
S2=P/COS
=280/0.7=400kva>315kva
则原变压器已不能够满足正常供电需要。
若采取措施将平均功率因数由0.7提高到0.9，则
S=280/0.9=311<315（kva）
小名十一
此时变压器可满足需要，不必加容量。
答：
1、原有负荷为210kw,功率因数为0.7时，S1为300kva,变压器能满足要求；
2、当负荷为280kw,功率因数仍为0.7时，S2为400kva，变压器不能满足要求；
3、当负荷仍为280kw,将功率因数提高为0.9时，变压器可不增加容量即可满足负荷要求。
一条电压为35kv的输电线路，输送最大功率为6300kw,功率因数为0.8，经济电流密度按1.15A/mm2来考虑，使用钢芯铝绞线，其长度为2km。
试按经济电流密度求导线截面？
解：
已知P=6300kw,
=0.8,
L=2km,J=1.15A/mm2,
则视在电流值为
导线截面为
S=
113（mm2）
据此应选用LGJ-95-120型导线。
答：
导线截面约为113mm2。
一台容量为1000kva的变压器，24h的有功用电量为15360kwh,功率因数为0.85。
试求24h的平均负荷为
P=
=640（kw）
平均使用容量为
S=
=753（kva）
则变压器的利用率为
答：
变压器的利用率为75%。
某用户申请用电1000kva,电源电压为10kv,用电点距供电线路最近处约6km,采用50mm2的钢芯铝绞线。
计算供电电压是否合格。
（线路
数RO=0.211
/km,XO=0.4
/km）
解;额定电压Un=10kv,Sn=1000kva,
L=6km,则线路阻抗为
1000kva变压器的一次额定电流为
In=
=57.74（A）
则电压降为
U=IZ=57.74×2.71=156.48（V）
电压降值占10kv的比例为
U%=
×100%=1.56（%）
答：
根据规定，10kv电压降合格标准为±7%，故供电电压合格。
一台三相变压器的电压为6000V，负荷电流为20A，功率因数为0.866。
试求其有功功率、无功功率和视在功率。
解：
三相变压器的有功功率为
P=
UI
=
×6000×20×0.866=180（kw）
无功功率
Q=
U1I1
=
×6000×20×
=103.8kvar
视在功率
S=
U1I1=
×6000×20=207.8（kva）
答：
P为180kw。
Q为103.8kvar。
S为207.8kva。
简易电工计算公式
一、欧姆定律公式（单相）
二、欧姆定律公式（三相）
例：
在三相交流电路中，已知KW=1（KW）
V=380V，求A。
解：
三角形符号公式中，KW与KV、
、
是除数关系，故得下式
A=W÷（KV×
×
）
代入得：
A=1÷（0.38×1.732×0.8）
=1÷0.562=1.9
2（安培）
（如果没有明确力率，可按0.8计算）
例：
有台100kva变压器，其高压侧额定电压为10.5kv，低压侧为0.4kv，问高、低压侧的额定电流各是多少？
解：
根据公式A=KVA÷（KV×
）
代入得：
A高=100÷（10.5×1.732）=5.5
A低=100÷（0.4×1.732）=144.5
答：
高压侧额定5.5电流A；
低压侧额定电流144.5A。
例：
某厂有功电度抄见为100度，无功电度76度，问该厂设备力率是多少？
解：
三角形公式中，a与
的关系是除数关系，
故得下式：
=a÷（
）
代入得：
=100÷（
）=100÷
=0.8
答：
力率为0.8。
如:
3个400欧电阻并联，总阻值是
R总=
×400=133.3（欧）
电容并联后，总电容等于各个电容之和，电压不变。
电容器串联后，总电容减少，总电容倒数等于各个电容器的电容量倒数之和，电压增加等于各电容电压之和。
例如：
两个10微法电容器串联的总电容。
C总=
×10=5（PF）
变压器并列运行条件：
1、变压比相等地，比差不允许超过0.5%（即400V的0.5%=2V）。
2、短路电压（即阻抗百分数，不应超过10%）大体相同。
3、联接级别必须相同。
4、容量比不宜超过3：
1。
变压器的Y、
接法及其关系：
A、火线与零线之间的电压叫相电压；流过一相线圈的电流叫相电流，流过导线的电流叫线电流。
B、在Y接时 线电压=
×相电压；
线电流=相电流；
相电压=线电压÷
。
C、在
接时 线电压=相电压；
相电流=线电流÷
线电流=
×相电流。
按钮的接线方法：
A、按钮与磁吸线圈接线简图
B、用两只按钮分别在两地方控制电动机的接线方法
D、顺逆按钮的接线方法：
注：
按顺按钮时接触器吸合，同时要切断逆按钮的磁吸线圈回路，避免误动逆按钮造成损坏电动机。
电动机断相运行起动装置：
J--可用36V138mA通用继电器。
QC--交流接触器的线圈。
QC1--交流接触器常开触点。
J1--继电器的常闭触点。
电流--沿着导线作一定向的移动。
形成电流需具备两个条件：
一是迫使电子运动的能力；二是电子运动的通路。
电压--推动电子流动的能力称为电压。
电压又称为电位差：
当导线两端的电子具有不
使用两个交流接触器作Y
起动器接线图如下：
1、在电感、电容、电阻串联正弦交流电路中，画出其阻抗三角形图。
答：
如图1-1所示。
2、在电阻、电感、电容串联电路中，画出其功率三角形图。
3、画出利用三相电压互感器进行核定相位（即定相）的接线图。
答：
见图1-3
4、画出电流互感器不完全星形接线图，并在图中标明A、B、C三相二次侧电流方向和互感器极性。
解：
如图1-4所示
同的位能时，就出现“电位差”。
于是电子移动，形成电流。
电压降--电流通过电阻时所引起的电压降低称为电压降。
5、画出双绕组变压器差动保护原理接线图。
答：
如图1-5
单相小型变压器简易计算方法
1、根据容量确定一次线圈和二次线圈的电流
I=P/U
I单位A、P单位vA、U单位v.
2、根据需要的功率确定铁芯截面积的大小
S=1.25√P（注：
根号P）
S单位cm²
3、知道铁芯截面积（cm²）求变压器容量
P=（S/1.25）²（VA）
4、每伏匝数
ωo=45/S
5、导线直径
d=0.72√I（根号I）
6、一、二次线圈匝数
ω1=U1ωo
ω2=1.05U2ωo
例1：
制作一个50VA,220/12V的单相变压器，求相关数据？
1、根据需要的功率确定铁芯截面积的大小
S=1.25√P=1.25√P≈9cm²
2、求每伏匝数
ωo=45/9=5匝
3、求线圈匝数
初级ω1=U1ωo=220X5=1100匝
次级ω2=1.05U2ωo=1.05X12X5≈68匝
4、求一、二次电流
初级I1=P/U1=50/220≈0.227A
次级I2=P/U2=50/12≈4.17A
5、求导线直径
初级d1=0.72√I（根号I1）=0.72√0.227≈0.34mm
次级d2=0.72√I（根号I2）=0.72√4.17≈1.44mm
例2：
铁芯截面积22cm²,一次电压220V,二次电压，双15V，求相关数据？
1、根据铁芯截面积（cm²）求变压器容量
P=（S/1.25）²（VA）=（22/1.25）²=310VA
2、根据容量确定一次线圈和二次线圈的电流
初级I1=P/U1=310/220≈1.4A
次级I2=P/U2=310/15X2≈10A
3、求每伏匝数
ωo=45/S=45/22=2匝
4、求线圈匝数
初级ω1=U1ωo=220X2=440匝
次级ω2=1.05U2ωo=1.05X15X2≈32匝（双32匝）
5、求导线直径
初级d1=0.72√I（根号I1）=0.72√1.4≈0.8mm
次级d2=0.72√I（根号I2）=0.72√10≈2.3mm
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