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電力技術(shù)

實用電氣設(shè)計估算公式!

時間:2024/03/12  閱讀:184

實用電氣設(shè)計估算公式!

 

掌握實用的計算公式是電氣工作者應(yīng)具備的能力,但公式繁多應(yīng)用時查找不方便,下面將整理和收集的一些常用的實用公式和口訣整理出來,并用實例說明和解釋。

 

1、照明電路電流計算及熔絲刀閘的選擇

 

口訣:白熾燈算電流,可用功率除壓求;

日光燈算電流,功率除壓及功率因數(shù)求(節(jié)能日光燈除外);

刀閘保險也好求,一點五倍額定流;

說明:照明電路中的白熾燈為電阻性負荷,功率因數(shù)cosΦ=1,用功率P單位瓦除以電壓等于其額定電流。日光燈為電感性負荷,其功率因數(shù)cosΦ為0.4-0.6(一般取0.5),即P/U/cosΦ=I

 

1:有一照明線路,額定電壓為220V,白熾燈總功率為2200W,求總電流選刀閘熔絲。

解:已知 U=220V,總功率=2200W

總電流I=P/U=2200/220=10A

選刀閘:QS=I×(1.1~1.5)=15A

選熔絲:IR=I×(1.1~1.5)=10×1.1=11A

(取系數(shù)1.1)

QS--------刀閘

IR---------熔絲

答:電路的電流為10安培,刀閘選用15安培,熔絲選用11安培。

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2:有一照明電路,額定電壓為220V,接有日光燈440W,求總電流選刀閘熔絲。(cosΦ=0.5

解:已知U=220V, cosΦ=0.5,總功率=440W

總電流I=P/U/ cosΦ=440/220/0.5=4A

選刀閘:QS=I×(1.1~1.5)=4×1.5=6A

選熔絲:IR=I×(1.1~1.5)= 4×1.5=6A

答:電路的總電流為4A,刀閘選用6A,熔絲選用6A。

 

2 、380V/220V常用負荷計算

 

口訣:三相千瓦兩倍安,熱,伏安,一千乏為一點五

單相二二乘四五,若是三八兩倍半。

說明:三相千瓦兩倍安是指三相電動機容量1千瓦,電流2安培,熱,伏安,一千乏一點五是指三相電熱器,變壓器,電容器容量1千瓦,1千伏安,1千乏電容電流為1.5安培,單相二二乘四五,若是三八兩倍半是指單相220V容量1千瓦,電流為4.5安,380V單相電焊機1千伏安為2.5安培。

1:有一臺三相異步電動機,額定電壓為380V,容量為14千瓦,功率因數(shù)為0.85,效率為0.95,計算電流?

解:已知 U=380V cosΦ=0.85 n=0.95 P=14千瓦

電流I=P/(×U×cosΦ×n)=P/(1.73×380×0.85×0.95)=28()

答:電流為28安培。

 

2:有一臺三相380伏、容量為10千瓦加熱器,求電流?

解:已知 U=380V P=10千瓦

電流I=P/(×U)=10/(1.73×0.38)=15.21(安)

答:電流為15安。

 

3:有一臺380伏的三相變壓器,容量20千伏安,求電流?

解:已知 U=380V S=20KWA

電流 I=S/(×U)=20/(1.73×0.38)=30.45()

答:電流為30安培。

 

4:有一臺BW0.4-12-3電容器,求電流?

解:已知 U=0.4千伏 Q=12 KVAR

電流I=Q/(×U)=12/(1.73×0.4)=17.3()

答:電流為17.3安培。

 

5:有一臺單相220V,容量1千瓦電烙鐵,求電流?

解:已知 U=220V P=1000

電流I=P/U=1000/220=4.5()

答:電流為4.5安培。

 

6:有一臺單相電焊機,額定電壓為380V,容量為28千伏安,求電流?

解:已知 U=380V S=28千伏安

電流I=S/U=28/0.38=73.6()

答:電流為73.6安培。

說明:以上計算單相設(shè)備電壓為220V,功率因數(shù)cosΦ=1,電流為容量的4.5倍,單相設(shè)備電壓為380V,如電焊機和行燈變壓器之類負載,其電流為容量的2,5倍。

 

3、配電電力變壓器的選擇

 

 

口訣:電力變壓器選容量,

總用電設(shè)備承同時率。

再除功率因數(shù)和效率。

說明:總用電設(shè)備是指工廠所有設(shè)備功率之和,同時率是指同時間投入運行的設(shè)備實際容量與用電設(shè)備容量的比值,一般選約為0.7

功率因數(shù):一般選0.8-0.9

效率:一般為0.85-0.9

電力變壓器容量=用電設(shè)備總?cè)萘俊镣瑫r率/用電設(shè)備的功率因數(shù)×用電設(shè)備效率

 

例:有一工廠用電設(shè)備總?cè)萘?/span>700VA,實際用量為600VA,求用電變壓器的容量。

同時率600VA÷700VA=0.86

電力變壓器容量=700×0.86/cosΦ=0.85×0.85

=600/0.722=830VA

 

注:如功率因數(shù)為0.95,效率為0.9,其容量為:

電力變壓器容量=700×0.7/cosΦ=0.95×n=0.9

=490/0.855=576VA

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如:功率因數(shù)=0.7 ,n=0.9 同時率為0.75,求容量。

電力變壓器容量=700VA×0.75)/(0.7×0.9

=5250.63=833VA

綜合上述分析功率因數(shù)越低電力變壓器選用越大,反之越小,總結(jié)必須提高功率因數(shù)才能達到節(jié)能降耗目的。

 

4、功率因數(shù)的計算

 

 

口訣:功率因數(shù)怎么求,

可看有功和無功電表求,

計算當月用電量,

即可算出功率因數(shù)。

說明:有的企業(yè)忽視了功率因數(shù)的高低,功率因數(shù)低可導(dǎo)致企業(yè)用電的成本增加,為了減少用電成本,功率因數(shù)必須達到0.9,關(guān)于功率因數(shù)的如何提高,將在下一節(jié)如何計算補償功率因數(shù)的提高論述。

 

口訣中:功率因數(shù)怎樣求,可看有功和無功電表求,計算當月用電量即可求出功率因數(shù)來,有的企業(yè)工廠配電系統(tǒng)未裝功率因數(shù)表,功率表,沒有無功補償設(shè)備,只是配裝了電壓表、電流表、有功電度表、無功電度表,所以計算功率因數(shù)較為困難,可通過有功電度表當月的用電量千瓦/時和無功電度表Kvar/時,計算當月的功率因數(shù)。

 

例:當月有功電度用1000千瓦/時,無功電表用300Kvar/時,求當月的功率因數(shù)cosΦ。

解:cosΦ=有功/=1000/

=1000/1044=0.957

若有功電度用1000千瓦/時,無功電表用750Kvar/時,求當月的功率因數(shù)cosΦ。

cosΦ=有功/=1000/

=1/1.22=0.81

 

注:企業(yè)無功補償?shù)墓β室驍?shù)一般在0.7-0.85,有的在0.65以下,電動機功率越小,功率因數(shù)降低,大馬拉小車,功率因數(shù)低,一般感應(yīng)電機所占cosΦ70%,電力變壓器占20%,導(dǎo)線占10%

 

如配電屏上有功率因數(shù)表可以直接看出,或由配電屏上得電壓表,電流表和功力表的指示數(shù)計算出瞬時功率因數(shù)

即:cosΦ= P/(×U×I)

式中P為功率表(千瓦),U為電壓指示數(shù)(千伏 0.38KV),I為電流表指示數(shù)(安)。

 

5、電動機接觸器熱元件選擇

 

 

口訣:電動機選接流,兩倍額定電流求,

電動機求電流,一千瓦等于一個流。

電動機選熱元件,一點二倍額流算,

一倍額流來整定,過載保護有保證。

 

說明:交流接觸器是接通和斷開電動機負載電流的一種控制電器,一般交流接觸器的額定電流按電動機額定電流的1.3-2倍選擇,口訣中,電動機選接流,兩倍額定電流求,是指電動機選擇交流接觸器的額定電流按電動機額定電流的2倍。選擇口訣中的電動機,選熱元件,一點二倍額流算,一倍額流來整定,過載保護有保證,是指電動機熱元件其額定電流按電動機額定電流的1.2倍選擇,按電動機1倍額定電流整定是電路的過載保護。

例如:有一臺三相異步電動機額定電壓為380伏,容量為10千瓦,

功率因數(shù)為0.85,效率為0.95,求電動機電流,并選擇交流接觸熱元件及整定值。

解:(1)經(jīng)驗口訣公式:10千瓦×2=20(安)

2)已知 U=380V P=10千瓦 cosΦ=0.85 n=0.95

電流I= P/(×U×cosΦ×n)

=10/(1.73×0.38×0.85×0.95)=20()

選擇交流接觸器:KM=Ke×(1.3-2=20×2=40(安)

CJ10--40

選熱元件:FR=Ic×(1.1~1.25=20×1.25=25()

JR1620/30JR20安整定

答:電動機電流為20安培,選40安接觸器,熱元件額定電流為25安,整定到20安。

 

 

6、絕緣導(dǎo)線的安全電流計算

 

 

口訣(一):十下五,百上二,二五三五四三界,七零、九五兩倍半,裸線加一半,銅線升級算,穿管溫度八、九折。

 

 

說明:十下五是指導(dǎo)線截面在10平方毫米以下,每平方毫米的安全電流為5安培;百上二是指導(dǎo)線截面在100平方毫米以上,每一平方毫米安全電流為2安培;二五三五四三界是指導(dǎo)線截面在16平方毫米、25平方毫米,每1平方毫米安全電流為4安培,導(dǎo)線截面在35平方毫米和50平方毫米,每1平方毫米安全電流為3安培;七零、九五兩倍半是指每1平方毫米的安全電流為2.5安培;裸線加一半,銅線升級算是指截面的裸導(dǎo)線,可按絕緣導(dǎo)線乘以1.5倍計算安全電流,同截面的銅導(dǎo)線按鋁導(dǎo)線大一線號等級計算安全電流;穿管溫度八、九折是指導(dǎo)線穿管乘系數(shù)0.8,高溫場所實用乘以系數(shù)0.9。www.diangon.com

 

 

口訣二:二點五下整九倍,升級減一順序?qū)?,三十五線乘以三點五,雙雙成組減半倍,高溫九折,銅線升級,裸線加一半,導(dǎo)線穿管二、三、四、八、七、六折勿忘記。

 

說明:口訣中的二點五下整九倍,升級減一順序?qū)κ侵笇?dǎo)線截面在2.5平方毫米,每1平方毫米的安全電流為9安培,導(dǎo)線截面從2.5平方毫米以上,即4平方毫米開始線號每增大一等級,其安全電流減小1安培,直至2.5平方毫米為止;三十五線乘以三點五,雙雙成組減半倍是指導(dǎo)線截面35平方毫米每1平方毫米安全截流量為3.5安培,35平方毫米以上的導(dǎo)線,兩個等級的線號為一組,安全電流減0.5安培,依次往上推算;高溫九折,銅線升級,裸線加一半,導(dǎo)線穿管二、三、四、八、七、六折勿忘記是指導(dǎo)線穿管兩條線應(yīng)乘系數(shù)0.8,導(dǎo)線穿管三條線乘以系數(shù)0.7,導(dǎo)線穿管4條線乘以系數(shù)0.6

 

注意:以上口訣(一)、(二)是以鋁絕緣導(dǎo)線,溫度25度為準。

口訣(一)導(dǎo)線截面安全電流系數(shù)表:


口訣(二)導(dǎo)線截面安全電流系數(shù)表:


 

7、 380V三相電動機導(dǎo)線截面選擇計算

 

 

口訣:電動機選導(dǎo)線,截面系數(shù)加減算,二點五,二、四為三,六上均五,往上算,百二返百,升級減,線大容小一級選。

 

說明:380V三相異步電動機選擇導(dǎo)線截面是電工工作中經(jīng)常遇到的問題,可根據(jù)此口訣選擇導(dǎo)線截面??谠E是以鋁絕緣導(dǎo)線為準,使用銅絕緣導(dǎo)線時可按同截面的鋁導(dǎo)線小一線號的截面為銅導(dǎo)線的載流量,考慮導(dǎo)線穿管及高溫場所的使用。

 

二點五,二是指2.5平方毫米導(dǎo)線加上系數(shù)2為電動機容量,即2.5+2=4.5(千瓦),2.5平方毫米的絕緣鋁導(dǎo)線可供4.5千瓦及以下的電動機使用。若使用銅絕緣導(dǎo)線時可選1.5平方毫米的銅絕緣導(dǎo)線;四二為三是指4平方毫米的導(dǎo)線加系數(shù)3為電動機容量,即4+3=7(千瓦),可供7千瓦電動機使用;六上均五,是指6平方毫米以上的截面導(dǎo)線加系數(shù)均為5。

 

例如:6平方毫米加系數(shù)5=6+5=11(千瓦),10平方毫米+5=15(千瓦),16平方毫米+5=21(千瓦),25平方毫米+5=30(千瓦),35平方毫米+5=40(千瓦),50平方毫米+5=55(千瓦),70平方毫米+5=75(千瓦),95平方毫米+5=100(千瓦)。

 

百二返百,升級減,線大容小一級選是指導(dǎo)線截面120平方毫米可供100千瓦三相380伏供電電動機使用,導(dǎo)線截面在120平方毫米以上,按線號截面小一等級計算電動機容量。

 

例如:120平方毫米絕緣鋁導(dǎo)線可供100千瓦電動機容量;150平方毫米絕緣鋁導(dǎo)線可供120千瓦電動機容量;185平方毫米絕緣鋁導(dǎo)線可供150千瓦電動機容量;240平方毫米絕緣鋁導(dǎo)線可供185千瓦電動機容量使用;由于電動機集膚效應(yīng),導(dǎo)線截面越大,其電流系數(shù)越小。

 


 

8、低壓380V/220V三相四線架空導(dǎo)線截面選擇計算

 

 

口訣:架空線路選截面,荷距系數(shù)相乘算, 三相荷距系乘四,單相荷距二十四, 得數(shù)除以1.7,即得銅線截面積。

 

說明:低壓架空線路安裝選擇導(dǎo)線截面是電工工作中經(jīng)常遇到的實際問題,導(dǎo)線截面選擇大了造成浪費,投資高,導(dǎo)線截面選小了,不能滿足于供電安全和供電電壓質(zhì)量要求,導(dǎo)線截面按口訣選擇能滿足于電壓損失5%的供電安全要求。

 

口訣中,架空線路選截面,荷距系數(shù)相乘算是指導(dǎo)線截面,求出送電員荷距,再乘以系數(shù)即為應(yīng)選擇的導(dǎo)線;三相荷距系乘四,單相荷距二十四是指三相四線制供電,三相380伏,求出員荷距再乘以系數(shù)4為應(yīng)選擇的導(dǎo)線截面,單相220伏供電,求出員荷距再乘以系數(shù)24為應(yīng)選擇的導(dǎo)線截面,選用銅線時,可按求出的導(dǎo)線截面除以1.7即為銅線截面。

 

1:有一三相四線制供電,380伏架空線,長度200米,輸電功率為30千瓦,允許電壓損失5%,求導(dǎo)線截面?

解:三相四線制供電

S=P×系數(shù)×M

=30×4×0.2

=24平方毫米

銅線S=鋁線S/1.7=24/1.7=16平方毫米

S——導(dǎo)線截面

M——員荷距(千瓦/公里)

答:導(dǎo)線截面選用鋁導(dǎo)線25平方毫米,選銅導(dǎo)線為16平方毫米。

 

2:三相四線制供電,380伏架空線,長度350米,輸送功率為30千瓦,求導(dǎo)線截面?

解:S=4

S=4×40×0.35

S=56平方毫米,整定為70平方毫米

銅線=70/1.7=41.1平方毫米,整定為50平方毫米

答:選70平方毫米鋁導(dǎo)線或50平方毫米銅線

 

3:有單相220V照明電路長100米,輸送功率20千瓦,電壓允許損失5%,選擇導(dǎo)線截面?

解:S=系數(shù)×P×M

S=24×20×0.1

S=48平方毫米,整定為50平方毫米

銅線=50/1.7=29.4平方毫米,整定為35平方毫米

 

注:根據(jù)上述經(jīng)驗口訣,基本符合,按導(dǎo)線選擇原則的按電壓損失系數(shù),按經(jīng)濟密度選擇系數(shù)基本達到供電技術(shù)的要求,要達到完整理想選擇,請查閱有關(guān)資料。

根據(jù)不同的額定電壓推薦不同的輸出容量輸電距離:

鋁芯紙絕緣、聚氯乙烯絕緣鎧裝電纜和交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜在空氣中(25℃)長期允許載流量

 

注:

1、銅芯電纜的載流量為表中數(shù)值乘以系數(shù)1.3倍;

2、本表格載流量為單根電纜容量;

3、單芯塑料電纜為三角形排列,中心距等于電纜外徑。

電纜長期允許載流量及其校正系數(shù)鋁芯絕緣、聚氯乙烯絕緣、鎧裝電纜和交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電纜長期允許載流量直接埋在地下時(25℃)土壤熱阻系數(shù)為80cm/w

 

注:

1、銅芯電纜的載流量為表中數(shù)值乘以系數(shù)1.3倍;

2、本表格載流量為單根電纜容量;

3、單芯塑料電纜為三角形排列,中心距等于電纜外徑。

 

 

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