最全面的电气设计估算公式！

发布于：2017-11-14 10:48:14 来自：电气工程/供配电技术 [复制转发]

掌握实用的计算公式是电气工作者应具备的能力，但公式繁多应用时查找不方便，下面将整理和收集的一些常用的实用公式和口诀整理出来，并用实例说明和解释。
1、照明电路电流计算及熔丝刀闸的选择
口诀：白炽灯算电流，可用功率除压求；
日光灯算电流，功率除压及功率因数求（节能日光灯除外）；
刀闸保险也好求，一点五倍额定流；
说明：照明电路中的白炽灯为电阻性负荷，功率因数cosΦ=1，用功率P单位瓦除以电压等于其额定电流。日光灯为电感性负荷，其功率因数cosΦ为0.4-0.6（一般取0.5），即P/U/cosΦ=I。
例1：有一照明线路，额定电压为220V，白炽灯总功率为2200W，求总电流选刀闸熔丝。解：已知 U=220V,总功率=2200W总电流I=P/U=2200/220=10A选刀闸：QS=I×(1.1~1.5)=15A选熔丝：IR=I×(1.1~1.5)=10×1.1=11A(取系数1.1)QS--------刀闸IR---------熔丝答：电路的电流为10安培，刀闸选用15安培，熔丝选用11安培。
例2：有一照明电路，额定电压为220V，接有日光灯440W，求总电流选刀闸熔丝。（cosΦ=0.5）解：已知U=220V, cosΦ=0.5，总功率=440W总电流I=P/U/ cosΦ=440/220/0.5=4A选刀闸：QS=I×(1.1~1.5)=4×1.5=6A选熔丝：IR=I×(1.1~1.5)= 4×1.5=6A答：电路的总电流为4A,刀闸选用6A,熔丝选用6A。
2 、380V/220V常用负荷计算
口诀：三相千瓦两倍安，热，伏安，一千乏为一点五单相二二乘四五，若是三八两倍半。
说明：三相千瓦两倍安是指三相电动机容量1千瓦，电流2安培，热，伏安，一千乏一点五是指三相电热器，变压器，电容器容量1千瓦，1千伏安，1千乏电容电流为1.5安培，单相二二乘四五，若是三八两倍半是指单相220V容量1千瓦，电流为4.5安，380V单相电焊机1千伏安为2.5安培。
例1：有一台三相异步电动机，额定电压为380V，容量为14千瓦，功率因数为0.85，效率为0.95，计算电流？解：已知 U=380V cosΦ=0.85 n=0.95 P=14千瓦电流I=P/(×U×cosΦ×n)=P/(1.73×380×0.85×0.95)=28(安)答：电流为28安培。
例2：有一台三相380伏、容量为10千瓦加热器，求电流？解：已知 U=380V P=10千瓦电流I=P/(×U)=10/(1.73×0.38)=15.21（安）答：电流为15安。
例3：有一台380伏的三相变压器，容量20千伏安，求电流？解：已知 U=380V S=20KWA电流 I=S/(×U)=20/(1.73×0.38)=30.45(安)答：电流为30安培。
例4：有一台BW0.4-12-3电容器，求电流？解：已知 U=0.4千伏 Q=12 KVAR电流I=Q/(×U)=12/(1.73×0.4)=17.3(安)答：电流为17.3安培。
例5：有一台单相220V，容量1千瓦电烙铁，求电流？解：已知 U=220V P=1000瓦电流I=P/U=1000/220=4.5(安)答：电流为4.5安培。
例6：有一台单相电焊机，额定电压为380V，容量为28千伏安，求电流？解：已知 U=380V S=28千伏安电流I=S/U=28/0.38=73.6(安)答：电流为73.6安培。说明：以上计算单相设备电压为220V，功率因数cosΦ=1，电流为容量的4.5倍，单相设备电压为380V,如电焊机和行灯变压器之类负载，其电流为容量的2,5倍。
3、配电电力变压器的选择
口诀：电力变压器选容量，总用电设备承同时率。再除功率因数和效率。
说明：总用电设备是指工厂所有设备功率之和，同时率是指同时间投入运行的设备实际容量与用电设备容量的比值，一般选约为0.7功率因数：一般选0.8-0.9效率：一般为0.85-0.9电力变压器容量=用电设备总容量×同时率/用电设备的功率因数×用电设备效率
例：有一工厂用电设备总容量700千VA，实际用量为600千VA，求用电变压器的容量。同时率600千VA÷700千VA=0.86电力变压器容量=（700×0.86）/（cosΦ=0.85×0.85）=600/0.722=830千VA
注：如功率因数为0.95，效率为0.9，其容量为：电力变压器容量=（700×0.7）/（cosΦ=0.95×n=0.9）=490/0.855=576千VA
如：功率因数=0.7 ，n=0.9 同时率为0.75，求容量。电力变压器容量=（700千VA×0.75）／（0.7×0.9）=525／0.63=833千VA综合上述分析功率因数越低电力变压器选用越大，反之越小，总结必须提高功率因数才能达到节能降耗目的。
4、功率因数的计算
口诀：功率因数怎么求，可看有功和无功电表求，计算当月用电量，即可算出功率因数。说明：有的企业忽视了功率因数的高低，功率因数低可导致企业用电的成本增加，为了减少用电成本，功率因数必须达到0.9，关于功率因数的如何提高，将在下一节如何计算补偿功率因数的提高论述。
口诀中：功率因数怎样求，可看有功和无功电表求，计算当月用电量即可求出功率因数来，有的企业工厂配电系统未装功率因数表，功率表，没有无功补偿设备，只是配装了电压表、电流表、有功电度表、无功电度表，所以计算功率因数较为困难，可通过有功电度表当月的用电量千瓦/时和无功电度表Kvar/时，计算当月的功率因数。
例：当月有功电度用1000千瓦/时，无功电表用300Kvar/时，求当月的功率因数cosΦ。解：cosΦ=有功/=1000/=1000/1044=0.957若有功电度用1000千瓦/时，无功电表用750Kvar/时，求当月的功率因数cosΦ。cosΦ=有功/=1000/=1/1.22=0.81
注：企业无功补偿的功率因数一般在0.7-0.85，有的在0.65以下，电动机功率越小，功率因数降低，大马拉小车，功率因数低，一般感应电机所占cosΦ70%，电力变压器占20%，导线占10%。
如配电屏上有功率因数表可以直接看出，或由配电屏上得电压表，电流表和功力表的指示数计算出瞬时功率因数即：cosΦ= P/(×U×I)式中P为功率表（千瓦），U为电压指示数（千伏 0.38KV），I为电流表指示数（安）。
5、电动机接触器热元件选择
口诀：电动机选接流，两倍额定电流求，电动机求电流，一千瓦等于一个流。电动机选热元件，一点二倍额流算，一倍额流来整定，过载保护有保证。
说明：交流接触器是接通和断开电动机负载电流的一种控制电器，一般交流接触器的额定电流按电动机额定电流的1.3-2倍选择，口诀中，电动机选接流，两倍额定电流求，是指电动机选择交流接触器的额定电流按电动机额定电流的2倍。选择口诀中的电动机，选热元件，一点二倍额流算，一倍额流来整定，过载保护有保证，是指电动机热元件其额定电流按电动机额定电流的1.2倍选择，按电动机1倍额定电流整定是电路的过载保护。
例如：有一台三相异步电动机额定电压为380伏，容量为10千瓦，功率因数为0.85，效率为0.95，求电动机电流，并选择交流接触热元件及整定值。解：（1）经验口诀公式：10千瓦×2=20（安）（2）已知 U=380V P=10千瓦 cosΦ=0.85 n=0.95电流I= P/(×U×cosΦ×n)=10/(1.73×0.38×0.85×0.95)=20(安)选择交流接触器：KM=Ke×（1.3-2）=20×2=40（安）选 CJ10--40选热元件：FR=Ic×（1.1~1.25）=20×1.25=25(安)选 JR16—20/30，JR按20安整定答：电动机电流为20安培，选40安接触器，热元件额定电流为25安，整定到20安。
6、绝缘导线的安全电流计算
口诀（一）：十下五，百上二，二五三五四三界，七零、九五两倍半，裸线加一半，铜线升级算，穿管温度八、九折。
说明：十下五是指导线截面在10平方毫米以下，每平方毫米的安全电流为5安培；百上二是指导线截面在100平方毫米以上，每一平方毫米安全电流为2安培；二五三五四三界是指导线截面在16平方毫米、25平方毫米，每1平方毫米安全电流为4安培，导线截面在35平方毫米和50平方毫米，每1平方毫米安全电流为3安培；七零、九五两倍半是指每1平方毫米的安全电流为2.5安培；裸线加一半，铜线升级算是指截面的裸导线，可按绝缘导线乘以1.5倍计算安全电流，同截面的铜导线按铝导线大一线号等级计算安全电流；穿管温度八、九折是指导线穿管乘系数0.8，高温场所实用乘以系数0.9。
口诀二：二点五下整九倍，升级减一顺序对，三十五线乘以三点五，双双成组减半倍，高温九折，铜线升级，裸线加一半，导线穿管二、三、四、八、七、六折勿忘记。
说明：口诀中的二点五下整九倍，升级减一顺序对是指导线截面在2.5平方毫米，每1平方毫米的安全电流为9安培，导线截面从2.5平方毫米以上，即4平方毫米开始线号每增大一等级，其安全电流减小1安培，直至2.5平方毫米为止；三十五线乘以三点五，双双成组减半倍是指导线截面35平方毫米每1平方毫米安全截流量为3.5安培，35平方毫米以上的导线，两个等级的线号为一组，安全电流减0.5安培，依次往上推算；高温九折，铜线升级，裸线加一半，导线穿管二、三、四、八、七、六折勿忘记是指导线穿管两条线应乘系数0.8，导线穿管三条线乘以系数0.7，导线穿管4条线乘以系数0.6。
注意：以上口诀（一）、（二）是以铝绝缘导线，温度25度为准。口诀（一）导线截面安全电流系数表：

口诀（二）导线截面安全电流系数表：