电工常用计算(一)公式
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一、利用低压配电盘上的三根有功电度表,电流互感器、电压表、电流表计算一段时间内的平均有功功率、现在功率、无功功率和功率因数。
(一)利用三相有功电度表和电流互感器计算有功功率
式中 N——测量的电度表圆盘转数
K——电度表常数(即每kW·h转数)
t——测量N转时所需的时间S
CT——电流互感器的变交流比
(二)在三相负荷基本平衡和稳定的情况下,利用电压表、电流表的指示数计算视在功率
(三)求出了有功功率和视在功率就可计算无功功率
(四)根据有功功率和现在功率,可计算出功率因数
例1某单位配电盘上装有一块500转/kW·h电度表,三支100/5电流互感器,电压表指示在400V,电流表指示在22A,在三相电压、电流平衡稳定的情况下,测试电度表圆盘转数是60S转了5圈。求有功功率、现在功率、无功功率、功率因数各为多少?
[解]①将数值代入公式(1),得有功功率P=12kW
②将数值代入公式(2);得视在功率S=15kVA
③由有功功率和视在功率代入公式(3),得无功功率Q=8l kVar
④由有功功率和现在功率代入公式(4),得功率因数cosφ= 0.8
二、利用秒表现场测试电度表误差的方法
(一)首先选定圆盘转数,按下式计算出电度表有N转内的标准时间
式中 N——选定转数
P——实际功率kW
K——电度表常数(即每kW·h转数)
CT——电流互感器交流比
(二)根据实际测试的时间(S)。求电度表误差
式中 T——N转的标准时间s
t——用秒表实际测试的N转所需时间(s)
注:如果计算出的数是正数,电度表决;负数,则是慢。
【例】某用户有一块750转/kW·h上电度表,配有150/5电流互感器,接有10kW的负载,现场测试60s圆盘转了5圈。求电度表误差是多少?
〔解〕①先求电度表转5圈时的标准秒数由公式(1),得T=72s
②由公式(2)得出电度表误差ε=20%,快20%。
三、配电变压器的高低压熔丝选择方法
(一)先计算变压器高低压侧的额定电流
式中 S——变压器容量kVA
U——电压kV
(二)高压熔丝=Ix(1.5~2.5) (2)
(三)低压保险丝=低压额定电流(I) (3)
(例)有一台50kVA变压器,高压侧额定电压10kV,低压侧的额定电压 0.4kV。求高低压的额定电流各是多少 A?高压侧应选择多少A的熔丝?低压侧应选择多少A的保险丝?
〔解〕①将数值代入公式(1),得高压电流I= 2.8 A
②将数值代入公式(l),得低压电流I=72A
③高压侧熔丝=2.8x(1.5~2.5)=4.2~7A可选择5A的熔丝。
④低压额定电流是72A,可选择80A的保险丝。
四、架空线路铝绞线的截面选择简捷公式
(一)首先计算负荷矩M=kW.km
(二)选用铝导线时,每kW·km可按4mm2估算,即;导线截面S=M·4mm2
[例]某单位在离配电变压器800m处按一台10kW的电动机。应选择多大截面的错绞线?
〔解〕①先把m化成km,即800m=0.8km
②计算负荷矩M= 10 x 0.8=8kW·km
③将数值代入公式(2),得导线截面
S= 8 x 4=32mm2,应选用35mm2的铝绞线。 五、拉线坑与电杆的距离和拉线长度的计算公式
(一)拉线坑与电杆的距离计算公式L=h·ctga(m)
式中 h——电杆高度(电杆在地面与拉线悬挂点间的高度)
a——拉线与电杆的夹角(技术规程规定拉线与电杆的夹角一般采用45˚,在地形限制的情况下可采用30˚或60˚)
注: Ctg45˚=1 ctg30˚=1.732 ctg60˚=0.577
(二)使用楔型线夹扎上把,uT型线夹扎下把时拉线长度计算公式:
L=h/sina十上下把绑扎长度——拉线棒露出地面的长度
式中 h——电杆高度(电杆在地面与拉线悬挂点间的高度)m
a——拉线与电杆的夹角
注: Sin45˚=0.707, Sin30˚=0.5,Sin60˚=0.866。
[例]有一根终端杆打一条拉线,电杆在地面与拉线悬挂点间的高度是8m,电杆与拉线的夹角是45˚,拉线上把使用楔型线夹,下把使用uT型线夹,上下把绑扎长度 lm,拉线棒露出地面lm.计算拉线坑与电杆间的距离和拉线长度各为多少m?
[解]①将数值代入公式(1),得拉线坑与电杆间的距离L=8m
②将数值代入公式(2),得拉线长度L=11.3m
电工计算公式
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=0.92×0.40.37()
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(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;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