电动机起动时电压水平计算

,知道用电设备之后看设备铭牌，得（算）出工作电流和启动电流，根据经验公式三相电动机的额定电流等于额定功率*2 等于工作电流或者电流=功率/（电压*根号3*功率因数）计算出来，至于启动电流好象没有一个准确的计算方法，通常根据电机功率的大小和负载情况按2.5~7倍的额定电流估算，功率越大，负载越重，倍数选择越大。

知道这个电流就可以选择断路器了，可是在实际中正规计算和选择方法是按3.5倍功率数选开关其余的接触器和热继电比额定电流稍大就可以一个控制柜的进电总电流的计导线载流量的计算口诀(转帖) 导线的载流量与导线截面有关，也与导线的材料、型号、敷设方法以及环境温度等有关，影响的因素较多，计算也较复杂。

导线截面积与载流量的计算一、一般铜导线载流量导线的安全载流量是根据所允许的线芯最高温度、冷却条件、敷设条件来确定的。

一般铜导线的安全载流量为5~8A/mm2，铝导线的安全载流量为3~5A/mm2。

<关键点> 一般铜导线的安全载流量为5~8A/mm2，铝导线的安全载流量为3~5A/mm2。

如：2.5 mm2 BVV铜导线安全载流量的推荐值2.5×8A/mm2=20A4 mm2 BVV铜导线安全载流量的推荐值4×8A/mm2=32A二、计算铜导线截面积利用铜导线的安全载流量的推荐值5~8A/mm2，计算出所选取铜导线截面积S的上下范围：S=< I /（5~8）>=0.125 I ~0.2 I（mm2）S-----铜导线截面积（mm2）I-----负载电流（A）铝绝缘导线载流量估算二点五下乘以九，往上减一顺号走。

三十五乘三点五，双双成组减点五。

三十五乘三点五，双双成组减点五。

条件有变加折算，高温九折铜升级。

穿管根数二三四，八七六折满载流计算电机额定电流：比如：三相电压380V，电机功率15KW，电机额定电流：I=15/（1.732*0.38*0.8）=28.5A 。

三相电机的额定电流=额定功率（W）÷（1.732×额定电压×功率因数×效率）。

- 66 -工 业 技 术０　引言电动机采用直接起动方式时，首先要计算电动机启动的数据，只有完全符合相关规定，才能利用，该文利用实例对计算过程进行分析，某泵站采用56zlb-70型号的水泵，转数额定为365 r/min，电机配套功率为500 kW，共6台电机。

１　选择电动机１．１　选择压和额定容量进行主电机的容量的选择要按照水泵运行中容易产生的最大轴功率决定的，并要进行储备，储量系数最佳值为并留有一定的储备，储量系数宜为1.02~1.08。

通常以0.4 kV、6 kV 和10 kV 的电压等级作为泵站电动机使用的标准，所以，业内把0.4 kV 电动机称之为低电压电机，一般在异步电机上应用。

6 kV 和10 kV 电动机通常称为高压电动机[1]。

当前形势下，电力工程电网结构的调整，城镇供电所的等级多数为110 kV/10 kV，6 kV 电压等级逐渐被10 kV 电压等级代替，由此，应该把10 kV 电压等级电动机作为使用的首选。

如果变电站在不排斥的状态下，适合利用10 kV 直接供电，为了适当减少成本，泵站可以不进行主变压器的设置。

泵站距变电站3.5 km，主变压器容量31.5 MVA。

采用10 kV 线路直接向泵站供电，电机电压等级为10 kV。

１．２电动机型选择通常电动机分为同步电动机和异步电动机。

比起同步电动机，异步电动机有很多优势，例如方便维护、经久耐用、结构简单、价格低廉和运行可靠等。

而异步电动机缺点在于功率因数低，尤其是在低转速的情况下，会出现低于0.72的功率因数。

按照泵站的设计要求，不允许发生计量点功率因数低于0.8的情况，解决的途径是设置无功补偿设施，有效提升功率因数。

同步电动机或异步电动机的选择可根据电动机的容量进行划分。

《泵站设计规范》（GB/T 50265—97）有如下规定：当主电机单台额定容量为630 kW 或者以上时，最好利用应同步电动机实施弥补；如果泵站主电动机单台额定容量低于630 kW 的时候，就要利用静电电容器实施无功补偿。

电动机起动时配电系统母线电压波动值计算1概述随着化工企业生产规模不断扩大，其机械设备要求动力越来越大，大量的大功率电机正在被广泛使用。

但是电动机起动时，会使配电系统母线电压波动，这就需要我们做好两点工作：在设计变电所时，必须考虑大功率电动机全压起动时，变电所母线电压波动是否满足允许值；在已建好的变电所内新增大功率电动机时，需考虑选用什么样的起动方式能满足变电所母线电压波动允许值。

2电动机起动时在配电系统中引起电压波动时的电压允许值的要求电动机起动时，其端子电压应能保证被拖动机械要求的起动转矩，且在配电系统中引起的电压波动不应妨碍其他用电设备的工作。

为此，交流电动机起动时，配电母线上的电压应符合下列要求：(1)在一般情况下，电动机频繁起动时，不应低于系统额定电压的90%；电动机不频繁起动时，不应低于额定电压的85%O(2)配电母线上未接照明负荷或其他对电压波动较敏感的负荷，且电动机不频繁起动时，不应低于额定电压的80%。

(3)配电母线上未接其他用电设备时，可按保证电动机起动转矩的条件决定；对于低压电动机，还应保证接触器线圈的电压不低于释放电压。

上述规定中:(1)“一般情况”指母线接有照明或其他对电压敏感的一般负荷时。

(2)“频繁起动”指每小时起动数十次甚至数百次。

(3)母线电压不低于额定电压80%的情况，多见于高压、千伏级或600V电动机。

(4)母线未接其他负荷的情况，多见于变压器 -电动机组。

3举例计算3. 1计算假设已知条件3. 1. 1由无限大电源容量供电。

3. 1. 2系统短路容量：二 1. 732 X 6. 3 X 30=327 ( MVA3. 1.3变压器参数：二2MVA =0.06 ( Ut二6%)3. 1. 4变压器至电机所在低压配电屏母线长度：=12m低压配电屏至电机接线盒电缆长度：=140m。

3. 1. 5电机的技术参数：额定功率=0. 2MW额定电流=0. 357kA电动机全压起动电流倍数=6.53. 1. 6电动机全压起动。

线路末端电动机起动电压的计算采用接触器控制的电动机由于起动时线路压降大，末端电压低于接触器释放电压，接触器自动释放。

电动机停电后，末端电压迅即恢复，在起动按钮尚未复位前，接触器又再次吸合，所以就出现了接触器急剧跳动的险象。

由此可知，在输电线路较长时，用接触器起动的电动机，有必要预算它的起动电压，以免发生上述后果。

现介绍两种计算方法，供参考。

一、图解法以末端电压U2做横坐标，起动电流I D作纵坐标。

根据U2与I D的关系式，可以作出两条直线，见附图。

附图1、就电动机本身而言，起动电流必须与机端电压成正比，即：I D=U2/Z D（1）式中Z D为电动机静止的阻抗，与给定的电动机有关。

在（1）式中可视为不变值。

令U2=0，则I D-0，得坐标原点O。

令U2=Ue=380V，则I D=KI2，得A点。

式中：Ue——电动机额定电压Ie——电动机额定电流K——起动电流倍数，取K=7，连接OA直线，即表示（1）式。

2、U2、I D同时与线路电阻有关，并忽略I D与U2的微小相位差，则有U2φ=U1φ－I D RU2=√3U2φ=U1－√3I D R（2）式中：U1φ——线路始端相电压；U2φ——线路末端相电压；U1——线路始端线电压；U2——线路末端线电压；R——单根输电线电阻；令I D=0，则U2=U1=380V，得B点。

令I D=kIe，U2按（2）式计算，得C点。

连接BC直线，即表示（2）式。

U2与I D的变化关系，应同时满足（1）式和（2）式。

故交点D就是实际起动I 的况点，与D点对应的U＇2和I＇D就是起动时的实际电压和电流。

二、解析法I D=U2/Z D（1）U2=U1－√3I D R（2）得I D=U1/（Z D＋√3R）（3）式中：U1——以380V或实际值代入；Z D——380/7Ie，计算代入；R——线路长×导线单位长度电阻，求得I D后，再计算U2=I D Z D。

两种方法原理相同，结果也一样。

电动机直接启动其功率不大于变压器的百分之多少？电动机直接启动是其功率不大于变压器的百分之多少？不超过变压器额定容量的30%，均可全压起动。

理论上是30%，不过现实很少，特别是工艺专业有特殊要求时，很多小泵都咬降压启动。

准确地说，用户由专用变压器供电时，电动机的容量小于变压器容量的20% 就可以直接启动，对于不经常启动的电动机可以放宽到30%。

可以计算一下，以电机启动时的电压不低于额定值的95%为计算值，变压器（油变）的Uk%一般在5%左右，电机的起动电流为额定值的7倍。

95%X380=361V400-361=39V变压器额定电流时输出为380V，就是Uk%=5%的电压降为20V，电流为In，那么，压降39V时，变压器的电流是 1.95In。

电机启动电流Iq=7P/（1.732X0.380X0.85X0.89）cosφ=0.85,效率=0.89Iq=7P/0.5=3.5P这样就有1.95In>3.5P的论证公式In是变压器的额定电流，就用变压器容量来直接代入，得1.95S>3.5P0.557S>P得到，变压器容量与直接起动电机功率的关系，最大电机功率是变压器容量的55.7%。

电机的启动方法与配电变压器的选择1.问题的提出：电机启动时的电流一般是电机额定电流的2~7倍，这对电网有较大的影响，国家标准电能质量供电电压允许偏差(GB 12325—90)规定10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%。

国家标准GB-T-3811-2008 起重机设计规范7.2.1.2规定电压波动不得超过额定值的±10%，这样，如何选择配电站的降压变压器呢？2.单电动机直接启动场合的降压变压器容量的选择：2.1由于电机采用直接启动的方法电路简单，价格低廉，对于主要运行设备是风机（泵类）的企业，采用直接启动的方案，无疑会减少该企业的综合投资费用。

拖动风机（泵类）的电动机一般都是四极（或二极）鼠笼型电动机，它们的直接启动电流时额定电流的6倍，如果只有一台380V三相鼠笼电机直接启动，电网电压下降15%——已经超过了最大±10%的标准，则电动机启动电流Iq的安培数与降压变压器次级容量S2的KV A数由下式计算可见：S2=√3[380V-15%380V]Iq/1000 cosФ=1.732(380-57) Iq /0.85*1000=1.73*323*Iq /850= 559.436Iq/850=0.66Iq则有：S2= 0.66Iq 式(1)由于变压器的平均功耗为7.5%,则变压器容量S与S2的关系为：S=(100+7.5)% S2=1.075S2则有：S= 1.075S2 式(2)根据上述式（1）、式（2），我们选择电动机直接启动的方案时电动机功率P与变压器容量S配备见下表（1）2.2.数台电动机直接启动场合的降压变压器容量的选择当用户有N台电机同时启动时，则有：S=1.075*N*S2*=N*(1.075*0.66)Iq=0.71*N*Iq, 通常，电动机直接启动时:Iq(A)=12*P(KW),则有：S(Kva)=0.71*N*Iq=0.71*N*12P=8.52*N*P(KW) 式（3）假设，有2台30KW的电动机直接启动，需要配备多大的降压变压器呢？根据式（3）有S(Kva)=8.52*N*P=8.52*2*30=511.2KVa3.单电动机采用变频器启动场合的降压变压器容量的选择：3.1采用变频器启动的鼠笼型电动机，它们的启动电流时额定电流的可以控制在额定电流的2倍，如果只有一台380V三相鼠笼电机用变频器启动，电网电压下降15%——已经超过了最大±10%的标准，则电动机启动电流Iq的安培数与降压变压器次级容量S2的KV A 数由下式计算可见：S2=√3[380V-15%380V]Iq/1000 cosФ=1.732*(380-57)*Iq /0.85*1000=1.73*323*Iq /850= 559.436Iq/850=0.66Iq则有：S2= 0.66Iq 式(1)由于变压器的平均功耗为7.5%,则变压器容量S与S2的关系为：S=(100+7.5)% S2=1.075S2则有：S= 1.075S2 式(2)根据上述式（1）、式（2），我们选择电动机直接启动的方案时电动机功率P与变压器容量S配备见下表（1）3.2.数台电动机用变频器启动场合的降压变压器容量的选择当用户有N台电机同时启动时，则有：S=1.075*N*S2*=N*(1.075*0.66)Iq=0.71*N*Iq, 通常,采用变频器启动时Iq(A)=4*P(KW), 则有：S(Kva)=0.71*N*Iq=0.71*N*4P=2.84*N*P(KW) 式（4）假设，有2台30KW的电动机采用变频器启动，需要配备多大的降压变压器呢？根据式（4）有S(Kva)=2.84*N*P=2.84*2*30=170.4Kva4.投资比较比较直接启动与用变频器启动，我们可以看到，直接启动方案不需变频器，但降压变压器的容量要大些，具体费用比较见表（3）据表（3）分析，同一个企业：4.1采用直接启动电动机，他的变压器采购成本是8.52*N*P,但是变频器的采购成本是零；4.2采用变频器启动电动机，他的变压器采购成本减少了2/3*8.52*N*P,但是增加了1.2N*P 变频器的采购成本；4.3假设目前每千伏安变压器的价格是0.0375万元，每千瓦变频器的价格是0.1万元，，那么，采用直接启动与用变频器启动的价格比较——值得注意的是变频器的实际使用寿命一般是2年——见表（4）:5.结论通过分析比较，我们可以看到，在可以采用直接启动的机械，如风机、水泵等，采用直接启动的方法不但控制维护简单可靠，而且3年的综合投资交采用变频器调速的要少。

低压网络电动机启动时母线电压的计算赵金剑（悉地国际设计顾问（深圳）有限公司，广东省深圳市518057）Calculation of Busbar Voltage at the Startup of Low‑voltage Network Motor ZHAO Jinjian（CCDI Group（Shenzhen）Co.，Ltd.，Shenzhen518057，Guangdong Province，China）Abstract：Some problems in the calculationformula and examples of busbar voltage when the motorstarts in the Industrial and Civil Power Supply andDistribution Design Manual are analyzed.As percharacteristics of low⁃voltage network，based on theequivalent voltage source method in Short‑circuitCurrent Calculation in Three‑phase a.c.Systems—Part1：Calculation of Currents（GB/T15544.1-2013/IEC60909-0：2001），the impedance partial voltageprinciple is adopted to calculate the bus voltage whenthe low⁃voltage network motor starts，a new calculationmethod is proposed and specific calculation examplesare given.The data analysis is performed on theinfluence of bus voltage at different connected loads.Key words：low⁃voltage network；startup ofmotor；relative value of busbar voltage；system ofnamed units；complex impedance；resistance；reactance；preconnected load摘要：分析《工业与民用供配电设计手册》中电动机启动时母线电压计算公式和算例中的一些问题。

制冷主机（或大容量电动机）启动电压降校验计算表工业与民用配电设计手册 P275 例6-40计算数据准备系统短路容量 S k200MVA 变压器容量 S rT 1.25MVA 变压器到低压柜及柜内铜母排长度 l15m 低压柜到机组配电柜电缆长度 l250m 机组配电柜到压缩电动机电缆长度 l310m 压缩机功率 P rM0.379MW 额定电流 I rM0.702kA 电动机Y接时起动电流 I st1 1.119kA 电动机三角形接线时起动电流 I st2 2.733kA 与电动机同一配电柜母线上所带其他用电负荷 P fh2与电动机同一配电柜母线上其他负荷功率因数 cosφ0.8sinφ1变压器低压侧额定电流 I rT1537.5A电抗2变压器低压侧铜母线阻抗 3x(125x10)+80x6.30.147mΩ/m R l1 =0.000735ΩX l1 =0.00011ΩZ l1 =0.0007432Ω3求电动机起动视在功率 S stM = k st x S rm 1.7987513MVA 电动机额定视在功率 S rm = 1.732 x U M x I rm0.4620283MVA 启动倍数 k st = I st / I rm 3.89316244与电动机接于同一配电柜母线上其他负荷的有功、无功S fh2 = P fh2/cosφ0Q fh2 = S fh2 x sinφ05由制冷站配电柜接至电动机电缆l3阻抗的计算(两根185并联)0.0455mΩ/m R l3 =0.000455ΩX l3 =0.000385ΩZ l3 =0.000596Ω6由变电所低压柜母线接至制冷站配电柜电缆阻抗计算I l2 = (S rm + S fh2)/(1.732 x Um)0.702因制冷站配电柜无其他负荷，仍然选择两根185并联0.0455mΩ/m R l2 =0.002275ΩX l2 =0.001925ΩZ l2=0.0029801Ω设变压器负载率为7接于变压器低压侧母线上其他负荷的视在、无功功率计算变压器低压侧其他负荷的视在功率为S fh = βS rt - (S rm + S fh2)0.5504717MVA Q fh = S fh x sinφ0.330283Mvar 变压器低压侧母线处短路容量计算值为S km=S rT/(r T+S rt/S k)18.867925MVA 线路总电抗计算 X l = X l1 +X l2 + X l30.00242Ω电动机起动时回路输入容量为 S st=1/(1/S stm+X l/(Um2)) 1.7461142电动机起动时变电所母线电压相对值为 u stm=(S km+Qfh)/(Skm+Qfh+Sst)0.916630791.66%则电动机起动时变电所母线上的电压值为0.3483197kV电动机起动时端子电压相对值为u stM=u stm x (S st/S stM)0.889807288.98%则电动机起动时端子电压值为0.3381267kV变压器x T0.060.6电阻0.022mΩ/m<工业手册>554页表0.0385mΩ/m<工业手册>554页表0.0385mΩ/m<工业手册>554页表0.81cosφ0.8sinφ0.6。