供配电案例常用的公式
1.负荷计算：设备功率、需要功率和平均功率补前的功率因数：cosφ1={1/[1+(βQ/αP)]2}1/2，补后的 功率因数：cosφ={1/[1+[(Qc-Q)/Pc]2]}1/2。Qc=Pc（tgφ1-tgφ2），设备功率：Pe=2P rεr1/2.Pe= P rεr1/2.Pe= S rεr1/2cosφ. 负荷持续率。二项式法：Pjs=cPn+bPs,Pn表示n个最大功率设备功率和，Ps表示全部运转设备的功率和（除去备用设备）。线负荷转为三相负荷：Pd=1.73P UV+1.27P WV=1.73P UV。相负荷中最大和第二大的功率。相负荷计算P U=p*P UV+q*P WU。Q U=p*Q UV+q*Q WU。单相功率转为三相功率是最大相负荷的三倍。需要系数法：需要系数和同时系数，利用系数法：利用系数和最大系数。 计算负荷：设备组：Pc=KxPe,Qc=Petgφ，Sc=[P2+Q2]1/2，Ic=Sc/（1.732Ur）变电所：Pc=K∑p∑(KxPe),Qc=K
∑q ∑(KxPetgφ)。同时系数K
∑p、
K
∑q
（两个不计入，一个择大者即备用设备和消防设备不计入，季
节性计入最大者）利用系数：设备组平均负荷：P av=K l*Pe，Qav=Pav*tgφ。计算负荷：Pc=K m∑P av;Qc=K m ∑Q av。节能传动钢铁设计手册，以配电手册为主，如它没有及时翻到钢铁手册对应部分。
2.电源质量：n次谐波电压含有率：HRU n=1.732U N*h*I h/10S k。谐波电流的计算：I1=I n*n,I h=I1/h=I n*n/h。 详见工业与民用配电设计手册P282。全部用户允许注入公共连接点的谐波电流短路容量不同时： I n=S k1/S k2*I(n)p, 不同用户注入公共接点的允许值I n=I h(Sj/St)1/α。两个用户(变压器)注入同一公共接点
的谐波电流：I n=（I n12+I n22+KI n1I n2）1/2。供电线路电压损失：△U% =△Up%*P*L。线路和变压器的电压损失：详见供配电手册P253电源质量首页P260合理补偿无功电压损失减少公式。末端电压偏差公式：δux=δu1+e-ε%*∑△u=δu1+e-ε%*(△u l1+△u T+△I l2)。δu1线路首端的电压偏差，%。
兔肝e变压器分接头设备的电压提升。ε%最小负荷是最大负荷的百分比，△u l1高压线路的电压损失，△u T变压器电压损失，△I l2低压线路的电压损失。变压器的有功功率：△P T=△P0+△P K（Sc/Sr）2。
3.低压电器选择：断路器额定电流的选择：I set≥2.2*I st/Ksd=2.2K st*I r/ K sd,I st最大一台电机的起动电流，
K ST是电机堵转电流倍数，I r是电机额定电流，K sd是断路器的瞬动电流倍数与长延时整定值之比，启动电流的2倍。一般取额定电流14倍左右，或10-20倍可调。详见工业与民用配电设计手册P668。约定时间内的约定动作电流值为断路器的整定值1.3倍。熔断器动作电流I2=1.6*0.9Ir≤
1.45Ixu，电缆允许电流。
4.直流传动：二次侧额定线电压：不可逆1.732Uφ=（0.9-1）（1.05-1.1）U MV。可逆1.732Uφ=（1.05-1.1）
U MV，Uφ表示变压器阀相电压，U MV表示直流电机额定电压。直流电机额定电流I MN=P N/(ηU N)，变压器阀侧（二次侧）相电流：I V
φ=K IV* I DN =0.816*I DN，I DN是指直流输出电流通常为运行时间达1min 以上的直流电流值，而不是装置的额定电流值，一般等于直流电机的额定电流。K IV变压器阀侧线电流计算系数，整流变压器额定容量计算：S T=K st*U do*I dN。是指空载整流器电压，U do=K UV*U vφ*b*cos α，b电压波动系数，α整流器的最小偏角，K UV整流器电压计算系数2.34，U vφ阀相电压的计算：
对不可逆系统1.732*U v
φ=0.95-1.0U MN，对于可逆系统1.732U vφ=1.05-1.1U MN。直流电机电动势常数
C eφn，单位V/rpm。额定转速时计算反电动势常数（电枢电压与转速之比）C eφn=（U N-I a R）/n N。
变速时的电机的反电动势Ex=C eφn*n x，电枢串联电阻值：n x=[U N-I a(R a+R x)]/ C eφn。电机效率是输出功率（额定）与输入功率（无功率因数和电机效率）之比，额定功率Pe=1.732Ur*Ircosφ*η，输入功率P=1.732UrIr，直流Pe=UrIr*η。
5.交流传动：电动机最小端电压是U M≥（1.1*T L/T s）1/2。u stM≥(1.1M j/M stM)1/2，起动时电机端子电
李静轩压相对值，电压下降允许值：90%，85%，80%，M stM是电动机起动转矩与额定转矩的比值；M j 是电动机传动机械的静阻转矩相对值。起动力矩为T＝α２*Ts。α表示母线电压相对值。电机最小起动转转矩计算：T Mmin≥T Lmax*K s/K u2。T Lmax最大负荷转矩，K s加速转矩系数，K u电压波动系数，电动机直启的母线电压相对值：u stm=(S km+Q fh)/(S km+Q fh+S st)，电机端子电压相对值u stM=u stm*S st/S stM。
S km母线短路容量（低压短路容量），Q fh预接负荷的无功功率，S st电机启动时起动回路的额定输入容量S st=1/(1/S stM+Xr/U2)，S stM电动机额定容量, S stM=K st*U rM*I rM。电机的功率P=1.732*U*I*ηcos φ。S=P/（ηcosφ）。电机有损耗电机效率。制动电阻R b=U f/I f-2*r mb,U f制动电压，制动电流I f=3*I KZ(能耗制动电流是三倍电机空载电流)。
6.节能技术：变压器节能：改善功率因数后线损变化：△P=（P/U）^2*R(1/cosφ1^2-1/cosφ^2)/1000u
改善功率因数变压器损耗：P297电机节能：Wd=PN(1/η1-1/η2)t*K, PN电机额定功率η1电机效率1，η2电机效率2，t工作时间，K负载率。风机、水泵的节电：P1/P2=Q31/Q32=N31/N32。M=9550P/N。
注意：效率与负载系数。
7.直流电源：蓄电池容量C C≥K k*C sx/Kcc，K k可靠系数，取1.4，C sx表示事故持续负荷，Kcc表示容
量换算系数。事故时间（1h,2h）事故初期，事故5S冲击，Kcmx=Kk*Cs/(I10*t)事故放电末期放电率：
K chm=I chm/C10。S=ρ*2L*Ica/△Up,Ica=5.5I10.回路长期工作计算电流或回路短时工作计算（电流
冲击电流）之间最大值。据U≥85%，U≥87.5%，放电后电压ud=K*U/n据单体电压查表Kcc。经常负荷。
8.照明：照明光源的显指数(Ra)不低于60，照明均匀度不低于0.7。，E=L*π/ρ，功率密度计算：
LDP=∑Px/A，水平照度：E h=Iθcos3θ/h2。E=K*φ*E h/1000，点照度计算(点光源、线光源、面源)，工作面的平均照度计算：室空间比：RCR=2.5*墙面积/地面积。室形指数：RI=lb/[hr(l+b)]=5/RCR，地面积与墙面积一半之商。hr是灯距工作面的高度。顶棚空间比CCR，顶棚空间有效反射比ρcc、地板空间比FCR，地板空间有效反射比ρfc，墙面平均反射比ρwav，利用系数法照度计算：Eav=N φUK/A，灯具配光曲线，单位容量法：单位面积电功率P0.单位面积光辐射量φ0，单位容量表的运用：1、不同功率不同灯具C系数选用，用灯具类型和空间比选P0，φ0。球面和柱面照度计算，投光灯照度计算。感烟火灾探测器数量计算：N=S/(kA)，N探测器数量，S该探测区域面积，A探测器的保护面积，K修正系数，特级保护对象宜取0.7-0.8，一级保护对象宜取0.8-0.9，二级保护对象宜取0.9-1.0。。应急广播备用扩音机其容量不应小于火灾时需同时广播的范围火灾应急广播扬声器最大容量总和的1.5倍。
9.短路计算：短路电流直流i dc=1.414*I k* e-t/Tf,i ac=1.414*I k ,Tf=X∑/314R∑, dc%= 100*e-t/Tf。实际直流
分量含量DC%=i dc/ i ac=dc%*Ik*1.414/(1.414*Ik)。t是分断时间，校核断路器直流分断能力DC%= dc%*Ik*1.414/(1.414*Ike),，Ike表示分断电流。考虑电机对短路电流的影响：Ik=Is+IM,IM=KstM*IrM。
ip=1.414*(Is+1.1 KstM*IrM)。网络变换是由电源到短路点之间进行网络变换，统一归算到短路点的
＝Uav/{１.７３２[（∑X）2+（∑R）2]1/2}，∑X=X s+X T+X m+X L 阻抗（电压不同，阻抗不同）。实名法：I
３ｋ
∑R=R s+R T+R m+R L。标么法I３ｋ=Ij/∑X*=(Sj/1.732Uav)/∑X*，电抗与短路电流和容量都成反比。短路功率法计算Sd=U2∑Y= U2/∑X。两相短路电流I2k=0.866*I３ｋ，最大短路瞬时值ip=1.8*21/2* I３ｋ=2.55* I３ｋ。短路计算按短路电流最大的正常接线方式并考虑远景规划，按并列方式计算。S≥（Q*t）1/2/c，Q=Qz+Qf=I2
党的性质
(t+T), T等效时间。不同电压下换算：X2=X1*U22/U12.标么值：X*=X/Xj=Ij/Ik=Sj/S。
k
东方红汽车有名值：X=X*Ux2/S j，X＝U/（1.732I k）=Uav２／S，S=1.73Uj*Ij。变压器标么值X*T=u T%*S j/(100S T)，线路标么值X*L=Xa*L*Sj/Uj2。导体按主保护进行热稳定校验（时间为主保护时间和断路器全分离时间之和），电缆和电器按后备保护进行热稳定校验（后备保护时间和断路器全分离时间之和）。
低压短路时间大于0.1秒时不考虑非周期分量的影响。校验断路分断能力由短路初始全周期的有效值，关合能力由最大短路瞬时值。低压短路计算：高压阻抗、变压器阻抗和低压之和。10KV系统单相接地电容电流的计算：有精确计算公式和估计公式，变电所增加接地电容电流值10KV为16%。电容电流超过20A中性点接地方式必须消弧线圈接地，详见工业与民用配电设计手册P152，电缆线路的单相接地电容电流精确计算和估算，架空线路的单相接地电容电流精确计算和估算，系统总接地电容电流(1+K)*∑I Cn,K表示变电所增加的接地电容电流百比比。电缆热稳定校验：S≥
I *t1/2/K。
南京海关10.设备选择：110KV电力电缆雷电冲击试验电压为电缆的绝缘水平，即BIL，是残压的１.４倍，为绝
缘配合系数。雷电冲击耐受电压乘以海拔校正因数。Ka=1/(1.1-H/10000)。绝缘距离海拔校正因数K=0.9+H/10000。每千米增加10%。消弧线圈容量计算：Q=KI C U N/1.732，K=1.35。限流电抗器额定电抗百分数：x%≥(I j/I k-X*)*I rk*U j/(U rk*I j)=(I j/I k-I j/I k0)*I rk*U j/(U rk*I j)。系统接地方式选择：
（过电压）11.继电保护：线路单相接地保护：（4-5）*I CN≤I OP≤（I C∑-I CN）/K sen,I CN =0，K sen保护灵敏系数取1.25。
用变压器过负荷保护低压侧单相接地短路时，当变压器组别为(Y,yn),I2k1.min=2/3*I22k1.min/n T ，当变压器组别为(D,yn)：I2k1.min=31/2/3*I23k1.min/n T。一次动作电流I OP比继电整定值I OPK少变比和接线系数。
12.接地：变压器接地电阻计算：Rb/Rd≤50/(220-50),Rb≤50*Rd/(220-50)。接触电压即求人两接触部
位的电位差。接地电阻计算：接地极型式：A垂直式R=0.3ρ，B单根水平式：R=0.03ρ，C复合式（接地网）,R=0.5ρ/S1/2，不接地系统接触电压值和跨步电压标准Ut=50+0.05ρ,Uc=50+0.2ρ，接地系统Ut=(174+0.17ρ)/t^1/2,Uc=(174+0.7ρ)/t^1/2。A类电气装置：有效接地的接地电阻R≤2000/I，不接地系统：高低共用R≤120/I，高压R≤250/I，B类电气装置：R≤50/I d。
13.防雷：避雷针保护范围：单针地面：r=1.5hp，保护物高度为hx时的保护范围：当hx≥0.5h时，rx=(h-hx)p。当hx<0.5h
时，rx=(1.5h-2hx)p。h≤30m,p=1。30≤h≤120米时，p=5.5/h1/2。当h≥120m时，p=0.5。双等高避雷针高度的计算：建筑宽度求两避雷针中间最低保护高度h(x=0)，：,r(x)=[h x(2h r-h x)]1/2-[h x(2h r-h x)]1/2。然后根据双针在
h x=h r-[(h r-h)2+(D/2)2-x2].1/2，x=0。其中hr为滚球半径，求得避雷针高度h。滚球法保护范围r0=[h(2hr-h)]1/2。横隔板
14.架空线路：电线的比载γ1-γ7，水平档距和垂直档距，弧垂最低点应力为40%时，其悬挂点应力不超过44%。
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