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电工计算公式

 花知秋 2013-03-27

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

 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

  

  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),12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。

  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)

   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)

   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。

  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。

  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

  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安全运行,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较安全的。

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,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=1.92(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=×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=×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,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

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   

 

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