电气相关计算公式.docx

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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=，额定电流时的短路损耗PK=,测得该变压器输出有功功率P2＝140KW时，二次则功率因数2=。

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×）×100%=%

   =（P2/P1）×100%

   P1=P2+P0+PK

     =140++2×

     =（KW）

　所以

　　=（140×）×100%＝%

　答：

此时变压器的负载率和工作效率分别是%和%。

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。

计算：

一个的电感器，在多大频率时具有1500的电感

 解：

感抗　XL＝      　　则

       =（HZ）

 答：

在时具有1500的感抗。

某企业使用100kvA变压器一台（10/,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%

某用户装有250kvA变压器一台，月用电量85000kwh，力率按计算，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/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；变压器利用率为83%。

 一条380v线路，导线为LJ-25型，电阻为km，电抗为km,功率因数为，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=×    X=×    

 导线上的电压损失

 线路上的电压损失

 答：

线路电损失率为%

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=×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=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=

 则需补偿的无功容量为

   QC=PP（tg1-tg2）

   =1000 答：

为，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,效率为，功率因数为。

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=,功率因数=，电动机效率=。

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=，要将功率因数提高到时，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。

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，=，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

     =××200×

     =（kw）

 则日负荷率Kd=×100%=（%）

 答：

该厂的晚负荷率为%。

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==%

 答;月负荷率为%。

 某用户有功功率为，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。

 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=（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，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/=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/=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提高到，则

   S=280/=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,功率因数为时，S1为300kva,变压器能满足要求；

   2、当负荷为280kw,功率因数仍为时，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，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,=,

     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。

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=km,XO=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==（A）

 则电压降为

 U=IZ=×=（V）

 电压降值占10kv的比例为

 U%=×100%=（%）

 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。

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×=180（kw）

 无功功率

 Q=U1I1

 =×6000×20×=

 视在功率

 S=U1I1=×6000×20=（kva）

 答：

P为180kw。

Q为。

    S为。

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÷××

       =1÷=（安培）

 （如果没有明确力率，可按计算）

 例：

有台100kva变压器，其高压侧额定电压为，低压侧为，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÷×=

        A低=100÷×=

 答：

高压侧额定电流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÷=

 答：

力率为。

如:

3个400欧电阻并联，总阻值是

    R总=×400=（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%（即400V的%=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=√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/²（VA）

4、每伏匝数

ωo=45/S

5、导线直径

d=√I（根号I）

6、一、二次线圈匝数

ω1=U1ωo

ω2=ωo

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=√P=√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=U2ωo=≈68匝

4、求一、二次电流

初级I1=P/U1=50/220≈

次级I2=P/U2=50/12≈

5、求导线直径

初级d1=√I（根号I1）=√≈

次级d2=√I（根号I2）=√≈

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/²（VA）=（22/²=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≈

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=U2ωo=≈32匝（双32匝）

5、求导线直径

初级d1=√I（根号I1）=√≈

次级d2=√I（根号I2）=√10≈