电气工程电工常用计算公式.doc
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P2140KW时，二次那么功率因数2=0.8。求变压器此时的负载率b 和工作效率。解：因P2=b×Sn×2×100% b=P2÷(Sn×2)×100% =140÷(200×0.8×100%=87.5% =P2/P1)×100% P1=P2+P0+b2+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R16，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PP=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：P=1300kwh,Q=1000kvar那么答：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 那么 =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： 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=0.92×0.40.37() X=0.352×0.40.14() 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 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；第二台变压器那么因短路电压大却负荷缺乏。 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：A=609.5×104kwh, Tmax=5300h 那么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？假设将功率因数提高到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 那么需补偿的无功容量为 QC=PP(tg1-tg2) =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;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。那么电动机输出功率为 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,那么相电流 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，那么 =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，顶峰负荷电流为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;供电电压U=380V，顶峰电流I=200A，=0.9，日平均有功负荷PP=100kw 那么根据公式，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) 那么日负荷率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。 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。 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？现在生产开展负荷增到280kw，问是否要增加变压器容量？假设不增加变压器容量，可采取什么方法？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 那么原变压器已不能够满足正常供电需要。 假设采取措施将平均功率因数由0.7提高到0.9，那么 S=280/0.9=311<315(kva) 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) 那么变压器的利用率为 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,那么线路阻抗为 1000kva变压器的一次额定电流为 In=57.74(A) 那么电压降为 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。 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拟适宜？(铝导线经济电流密度为1.54A/mm2)。 解：Un=10kv,Sn=1800kva,T=5000h, 那么变压器额定电流为 In=104(A) 导线截面为 S=67.5(mm2) 答：可选用50-70mm2的铝芯电缆。 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：P=6300kw, =0.8, L=2km ,J=1.15A/mm2, 那么视在电流值为 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。 为什么高压负荷开关要与熔断器配合使用？ 答：高压负荷开关在10kv系统和简易的配电室中被广泛采用。它虽有灭弧装置，但灭弧能力较小，因此高压负荷开关只能用来切断或接通正常的负荷电流，不能用来切断故障电流。为了保证设备和系统的平安运行，高压负荷开关应与熔断器配合使用，由熔断器起过载和短路保护作用。 通常高压熔断器装在高压负荷开关后面，这样当更换高压熔断器时，只拉开负荷开关，停电后再进行更换是比拟平安的。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，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=1.92(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。 如果几个并联电阻的阻值相同，也可以用并联个数的倒数和电阻值相乘求出。 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。C、“起动、断續、停止按钮接线立法 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，防止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 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
