电动机起动时电压水平计算

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额定电流计算及导线截面积选择

,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。

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）。

泵站异步电动机启动压降计算及启动方式

- 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

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

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。

电动机起动时电压下降的计算和校验

１）电能质量的概念
压下降的计算成为工程设计的关键环节之一。
电能质量１１是表征通过公用电网供给用户端的交流电能的品质的
优劣程度。理想状态的公用电网应以恒定的频率、正弦波形和标准电２电动机起动时电压下降的计算表达式
压对用户供电在三相交流系统中．还要求各类相电压和电流的幅值应大小相等、相位对称且互差１２０。。但由于系统中的发电机、变压器、
ｃｈｅｃｋｏｆｖｏｌｔａｇｅｄｒｏｐｗｈｅｎａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒｃｈｉｌｌｅｒｓｔａｒｔｉｎｇｉｓａｎａｌｙｚｅｄ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｎｄｃｈｅｃｋｅｄｗｉｔｈｅｘａｍｐｌｅｓｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ，ｆｏｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．
ｈｅａｔｉｎｇ，ｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙ，ｄｒａｉｎａｇｅａｎｄｏｔｈｅｒｒｅｌａｔｅｄｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎ．Ｉｔｉｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｗｈｏｌｅｓｙｓｔｅｍｏｐｅｒａｔｉｏｎｗｈｅｔｈｅｒｉｓｓａｆｅａｎｄｒｅａｓｏｎａｂｌｅ．Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄ
【关键词】电能质量；电压下降；标称电压；载流量；全压起动
ＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄＣｈｅｃｋｏｆＶｏｌｔａｇｅＤｒｏｐＷｈｅｎｔｈｅＭｏｔｏｒｉｓＳｔａｒｔｉｎｇ
、ＶＡＮＧＸｉａｏ－ｘｕｅ
（ＴｏｎｇｊｉＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＤｅｓｉｇｎ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，ＬＴＤ，Ｓｈａｎｇｈａｉ，２０００９２，Ｃｈｉｎａ）【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｃｈｅｅｋｏｆｖｏｌｔａｇｅｄｒｏｐｗｈｅｎｔｈｅｍｏｔｏｒｓｔａｒｔｉｎｇｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｂｕｉｌｄｉｎｇｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｄｅｓｉｇｎ，ｗｈｉｃｈｉｎｖｏｌｖｅｓ

火力发电厂厂用电设计技术规定(部分公式汇总)数据是随便带的,方便检查错误

常取
cosav 0.8
Sc cosav
e 0.4ຫໍສະໝຸດ 2 、供热式机组的热电厂：二、柴油发电机的选择：（1 ）计算负荷：换算系数：
( 合集版P479 )
（附录D）
K 0.8 ( 一般取该数值）
每个单元机组事故停机时,可能蛜时运行的保安负荷的额定功率之和 P 100 kW
计算负荷： Sc K P kVA Sc 80 计算负荷的功率因数：计算负荷的有功功率：（2 ）发电机容量选择：
火力发电厂厂用电设计技术规定
DL /T 5153-2002
一、火力发电厂厂用电率的估算方法：
1 、凝气式发电厂： ( 合集版P472 ) Sc 50 kVA
（附录A）
厂用电计算负荷：
电动机在运行功率时的平均功率因数：发电机的额定功率：厂用电率：
e Pe 100 kW Pe 100 %
S2T 16000 kVA Ud% 10.5
一般取0.8
Pt RT 0.034
sin 0.6
S2T
变压器的电抗：负荷压降阻抗：电源电压：
Ud% S2T XT 1.1 100 ST
XT 0.059 Z 0.063
Z RT cos XT sin UG 10 kV
变压器高压侧额定电压：变压器低压侧额定电压：
U1e 10.5 kV U2e 0.38 kV Ui 0.4 kV Ug 0.952 U’2e U2e Ui U’2e 0.95
变压器低压侧母线的基准电压：电压电压（标幺值）：
UG Ug U1e
变压器低压侧额定电压（标幺值）：分接开关位置： n 1 分接开关的级电压：

低压网络电动机启动时母线电压的计算

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。

电动机启动压降精确计算及比较

关于电机启动时电压暂降，手册给出了有限容量或
无限容量系统下，不同启动方式下的计算方法。 [4] 本文
仅以无限容量电源系统下，电动机全压启动时电压暂降
作为计算示例，分析不同计算方式下电压偏差值的差异。
全压启动时母线相对电压的公式如下：
ustB
=
us
Ssc B
Ssc B + QL
+
Sst
（5）
Ssc B =
电压偏移则是为了衡量电压质量，而特指某一节点
的实际电压（U ）与额定电压（UN ）之差。即：
U - UN UN
×
100%
（4）
在国家规范 GB50052 《供配电系统设计规范》和
GB12525 《电能质量供电电压允许偏差》中，对于电
网、母线电压偏差所允许的范围均指的是电压偏移值。
因此作为衡量电力系统供电质量的重要指标之一，电压
中图分类号：TM32
文献标志码：A
文章编号：1009－9492 ( 2021 ) 06－0110－06
Accurate Calculation and Comparisons of the Voltage Drop During Motor Starting
Duan Mengfei1，Yang Jiacheng2
引起的电压偏差而言，这样的误差足以影响计算结果的
走向。“计算电动机启动时电压暂降的目的是在于正确选
择电动机的启动方式” ， [3] 但在某些行业的特定使用情
景中，启动方式仅能使用全压启动时，则需要更为精准
的计算结果来验证方案，以节省变压器及电缆投资。
3 标幺制阻抗分压法此处精确算法是相对于近似算法而言，其原理是利

电动机启动电压降计算

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。

电动机起动时电压下降的计算和校验

Science &Technology Vision科技视界0简介1)电能质量的概念电能质量[1]是表征通过公用电网供给用户端的交流电能的品质的优劣程度。

理想状态的公用电网应以恒定的频率、正弦波形和标准电压对用户供电。

在三相交流系统中,还要求各类相电压和电流的幅值应大小相等、相位对称且互差120°。

但由于系统中的发电机、变压器、输电线路和各种设备的非线性或不对称性,以及运行操作、外来干扰和其它各种故障等原因,这种理想状态并不存在,因此出现了电网运行、电力设备和供用电环节中的一系列问题,电能质量的概念由此产生。

2)电能质量的分类电力系统的电能质量是指电压、频率和波形的质量。

衡量电能质量的主要指标[2]包括:电压偏差、电压波动和闪变、频率偏差、谐波和三相电压不平衡度等。

为区分连续电压变动或电压周期性变动,本文将前者变动统称为电压下降。

3)电动机起动时在配电系统中引起电压下降的电压允许值按照GB 50055-2011《通用用电设备配电设计规范》[3]第2.2.1条:电动机起动时,其端子电压应能保证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。

第2.2.2条:交流电动机起动时,配电母线上的电压应符合下列规定:(1)配电母线上接有照明或其他对电压波动较敏感的负荷,电动机频繁起动时,不宜低于额定电压的90%;电动机不频繁起动时,不宜低于额定电压的85%。

(2)配电母线上未接照明或其他对电压波动较敏感的负荷,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,尚应保证接触器线圈的电压不低于释放电压。

1电压下降分析及其危害引起电压偏差、电压波动以及电压下降等的根本原因,是动态而非静态,当电流恒定不变,则不会引起这些问题。

电动机起动时在配电系统中要引起电压下降。

起动前的电压有效值U 与起动时的电压有效值U st 之差即为电压下降,用相对值(与网络标称电压U n 的比值)表示,即ΔU st =U -U stU n×100%(1)电动机起动时的电压相对值(与网络标称电压U n 的比值)为u st =Ust U n×100%(2)电动机起动时引起电压下降所带来的危害难以估量,诸如电动机不能正常起动,或转速不均匀,或电机控制系统失灵,或电动机损坏,甚至产生更严重的生产事故等。

高压电机直接启动时电压降的计算方法及比较

2020年42卷第4期第12页Vol.42,No.42020,42(4):12-14电气传动自动化ELECTRIC DRIVE AUTOMATION文章编号：1005—7277(2020)04—0012—03高压电机直接启动时电压降的计算方法及比较施渊(国网江苏省电力公司常熟市供电分公司，江苏常熟215500)摘要：随着经济的飞速发展，大容量高压电机设备越来越频繁出现在工业企业的生产过程中。

高压电机直接启动属于冲击负荷的一种，它会对电能质量产生较严重的影响。

因此，大容量冲击负荷在接入系统前要经过严格校核。

目前工程上常采用《工业与民用配电设计手册》第六章中所给出的计算方法进行校核，也有一种估算法，但通常都只是对用户变电站的母线电压降进行计算，而对系统变电站的电压降关心较少。

本文首先介绍两种电压降的计算方法，然后定性分析了预接无功负荷时对电压降的影响，最后提出了对系统变电站电压降校核较恰当的计算方法。

关键词：大容量高压电机；电压降；计算方法中图分类号：TM34文献标识码：ACalculation Methods and Comparison of Voltage Drop in DirectStarting of High Voltage MotorSHI Yuan(Changshu Power Supply Branch qf State Grid Jiangsu Electric Power Company,Changshu215500,China) Abstract:With the rapid development of economy,the high-voltage motor equipment with large capacity appears more and more frequently in the production process of industrial enterprises.The direct starting of high voltage motor is a kind of impact load,which will have a serious impact on power quality.Therefore,the large capacity impact load should be strictly checked before it is connected to the system.At present,the calculation method given in Chapter6of"Industrial and Civil Power Distribution Design Manual"is often used for checking.There is also an estimation method,but usually only the bus voltage drop of user substation is calculated,and the voltage drop of system substation is less concerned.This paper first introduces two calculation methods of voltage drop,then qualitatively analyzes the influence of pre-connected reactive load on voltage drop,and finally puts forward a more appropriate calculation method for the voltage drop check of system substation.Key words:large-capacity high-voltage motor;voltage drop;calculation method随着全球工业化发展水平越来越高，现代化工业企业对电能质量的要求越来越高。

变压器供电系统电动机启动电压降计算

变压器供电系统电动机启动电压降计算变压器供电系统在电动机启动时，常常会发生电压降低的现象。

这种现象如果不能得到有效的控制和解决，可能会导致电动机无法正常启动或者在启动过程中受到损坏，给生产环节带来诸多隐患。

因此，对变压器供电系统电动机启动电压降计算进行研究是非常重要的。

一、电动机启动电压降的原因变压器供电系统电动机启动电压降的原因主要包括以下几个方面：1.负载电流突变：在电动机启动时，由于电驱动原件需要同时参与运动，电流将突然增加，而这种突变电流通常会导致变压器输出电压的短暂波动。

2.短路故障：变压器输出端路由于各种原因而短路是比较常见的问题，一旦发生这种情况会造成变压器输出电压明显降低，并可能危及变压器的使用寿命。

3.欠压供电：当电动机所在的配电网电压较低时，变压器输出电压也会随之下降，因此需要对变压器供电网络进行优化规划，以确保电动机工作的稳定性。

二、电动机启动电压降的计算方法对于变压器供电系统中出现的电动机启动电压降，我们可以采用下列计算方法进行估算。

1.短时欠压在电动机工作过程中假设负载电流不发生变化，此时如果变压器输出电压瞬间下降了k％，则电动机的电压降低值也将为k％。

2.短路故障假设发生了短路故障，当我们使用瞬时时数，根据短路电流和电动机电流比来计算电动机启动电压降，结果也会非常接近实际数据。

3.变压器供电系统规格设计如果当我们参考变压器输出电压和电流相关的数据进行计算，就可以得到一个更为精准的电动机启动电压降值。

三、几点建议综上所述，对于变压器供电系统电动机启动电压降的计算是非常重要的研究工作。

在进行此类计算时，我们需要充分考虑到各种因素对于变压器输出电压的影响，以便更为准确地预测电动机启动电压降的大小，并采取相应的对策控制。

同时，我们还需要通过加强变压器供电系统规格设计和优化能源供应策略等方式，进一步提高电动机的工作效率和安全性。

四、电动机启动电压降的解决方法为了有效解决变压器供电系统电动机启动电压降的问题，我们可以采取以下一些措施：1.提高电压可以通过使用电容器或者其他电源优化器来提高电动机启动时的输入电压，以减少电动机启动时的电压降。

电机接入电网时的电压降计算

图.1 电源外部短路示意图
电流不可能无穷大。在提供短路电流的回路中，阻抗包括电源内阻抗XS、短路点的阻抗和
线路阻抗。这里假设短路点的阻抗X≈0，忽略线路阻抗。
容量在这里是指一定电压与电流的乘积。直流电路中这个乘积是功率。交流电力系统中
有储能元件，功率是“视在功率”，其中有有功P和无功Q，容量是指视在功率S。从图1.b可以
抗XS决定。表明系统发生短路时电源能够提供多大的短路电流或短路容量。系统设计称之
为故障能力。
旋转发电机供电的系统，短路容量（电流）由发电机此时呈现的次瞬态电抗 xd" 和瞬态
电抗
x
' d
决定，厂商提供的数据一般是标幺值
xd"
和
x‘d
或以百分数表示的标幺值。发电机额
定电流IN是已知的，假设次瞬态电抗
U dip
1 1
1 I M st I GN
xd'
，
采用百分数表示则乘以 100 %。
式中：
IM·st [A]：电动机起动电流； N [ - ]：电网上并联运行（同容量）发电机的台数；
IG·N [A]：发电机额定电流； x'd [pu]：发电机暂态电抗标幺值。
※ 用容量参数计算
ΔE＝ S NS
UN
UN
3I N
3I NU N X SN
U
2 N
U
2 N
电抗实际值 X 与电流实际值 I 的关系， X

UN 3I
，则： X

UN 3I

3I N I N ，
UN
I
电流实际值 I

IN X
。如果电抗标幺值 X

电动机启动时电压暂降计算法之考证与改进

０．８３，低于规范要求的０．８５；当Ｑｆｈ＝５０Ｍｖａｒ时， “。０．８６，满足规范要求。
“预接负荷越大而母线电压越高”，这有悖常理； “加大预接负荷却改善电动机启动 ”，也难以置信。
对此问题，有识之士早已发现，《建筑电气》相关文章连篇，即将完稿的《工业与民用配电设计手册》（第４版）已予纠正。
联系实际问题，电路图中Ａ点为电源母线。Ｂ处为配电母线，Ｄ为电动机端子，．ｓ。为电源回路计算容量（可包括系统、线路和变压器），为启动回路计
短路功率法也称短路容量法．是一种计算电力算容量（可包括线路．ｓ、降压元件和电动机Ｊｓ），
“原算法”），二者基本计算式完全相同。启动时母线电压相对值：
Ｓｋｍ＋Ｑｍ
ｍ
（１）
式中：．ｓｋ — — 母线短路容量，ＭＶＡ；Ｑｆｈ—— 预接负荷的无功功率，Ｍｖａｒ；Ｓ —— 启动回路的计算容量，ＭＶＡ。
式（１）中分子为两项之和，分母为三项之和；当Ｑｆｈ变化时．分子的变化率必然大于分母的变化率。其结果是：Ｑｆｈ越大，Ｕ越高。例如：假定Ｓｋ＝１００ＭＶＡ，Ｓｔ＝２５ＭＶＡ；当Ｑｆｈ＝２５Ｍｖａｒ时，“。ｔ
电动机启动时电压暂降计算法之考证与改进
卞铠生（中国航天建设集团有限公司，北京市１０００７１）
ＴｅｘｔｕａｌＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆＶｏｌｔａｇｅＤｉｐＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄａｔＳｔａｒｔｉｎｇｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＭｏｔｏｒ

高压电机再启动母线压降的计算

91一、研究目标车间变电所高压电机低电压保护定值分为50V、3S以及70V、1S两种，6kV 变电所备自投动作时间为1.5S。

对于低电压动作时间大于备自投动作时间的高压电机来说，在变电所发生晃电或失电后备自投动作时，这一部分电机会有一个自启动的过程，通过计算这一部分自启动时压降是否在允许范围内，启动电流是否会引起保护动作，从而判断出对系统运行是否会产生影响，确定低电压保护设置是否合理。

二、母线电压规定规程规定，对于电机正常启动时的电压，应满足一下要求：（1）最大容量的电动机正常启动时，厂用母线的电压不应低于额定电压的80%。

（2）容易启动的电动机启动时，电动机的端电压不应低于额定电压的70%。

（3）当电动机的功率为电源容量的20%以上时，应验算正常启动时的电压水平，但对于2000kW及以下的6kV电动机可不比校验。

三、成组电动机自启动时厂用母线电压的计算1.计算方法1电动机成组自启动时的厂用母线电压可按式（1）计算，式中各标幺值的基准电压应取0.38kV、3kV、6kV，对于变压器基准容量应取低压绕组的额定容量。

S XUUm+=10S S qzS +=1cos 2αηdTeq z qS P K S∑=式中：U m —电动机正常启动时的母线电压；U 0—常用母线空载电压，对电抗器取1，对无励磁调压变压器取1.05，对有载调压变压器取1.1；X—变压器或电抗器的电抗；S—合成负荷，可按式（2）进行计算；S1—自启动前厂用电源已带的负荷，失压自启动或空载自启动时，S1=0; S q z —自启动容量；K q z —自启动倍数，备用电源为快速切换时取2.5，慢速切换时取5；此处慢速切换是指其备用电源自动切换过程的总时间大于0.8，快速切换是指切换过程总时间小于0.8；∑P e—自起的电机额定功率总和；cosαηd—电机额定功率和额定功率因数的乘积，可取0.8装置划分的电动机分类表如表2所示，车间所属68/149变电所所带I类电动机数量最多，低电压时限为50V,3S，动作时间大于备自投动作时间。

电机转矩、功率、转速、电压、电流之间的关系及计算公式

电机转矩、功率、转速之间的关系及计算公式电动机输出转矩:使机械元件转动的力矩称为转动力矩，简称转矩。

机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形,故转矩有时又称为扭矩.转矩与功率及转速的关系：转矩(T)=9550＊功率(P）/转速（n）即：T=9550P/n—公式【1】由此可推导出：转矩=9550＊功率/转速《＝＝＝》功率=转速*转矩/9550,即P=Tn/9550—-公式【2】方程式中：P—功率的单位（kW）；n—转速的单位(r/min）；T—转矩的单位（N.m）；9550是计算系数.电机扭矩计算公式 T=9550P/n 是如何计算的呢?分析：功率=力＊速度即P=F*V—--—-——公式【3】转矩（T)=扭力(F)*作用半径（R) 推出F=T/R-—-—-公式【4】线速度（V)=2πR*每秒转速（n秒)=2πR*每分转速（n分）/60=πR＊n分/30——--—公式【5】将公式【4】、【5】代入公式【3】得：P=F＊V=T/R*πR＊n分/30 =π/30＊T＊n分---——P=功率单位W， T=转矩单位N.m, n分=每分钟转速单位转/分钟如果将P的单位换成KW,那么就是如下公式：P＊1000=π/30＊T*n30000/π*P=T*n30000/3。

1415926＊P=T＊n9549。

297*P=T＊n这就是为什么会有功率和转矩*转速之间有个9550的系数关系。

.电动机转矩、转速、电压、电流之间的关系由于电功率P=电压U*电流I,即 P=UI————公式【6】由于公式【2】中的功率P的单位为kw,而电压U的单位是V，电流I的单位是A，而UI乘积的单位是V.A，即w，所以将公式【6】代入到公式【2】中时,UI需要除以1000以统一单位。

则：P=Tn/9550=UI/1000——-—公式【7】＝＝》Tn/9.55=UI—--—公式【8】＝＝》T=9.55UI/n————公式【9】＝＝》U=Tn/9.55I-—-—公式【10】＝＝》I=9.55U/Tn————公式【11】方程式【7】、【8】、【9】、【10】、【11】中：P-功率的单位(kW)；n—转速的单位（r/min)；T—转矩的单位（N.m）；U-电压的单位（V）；I—电流的单位（A）;9.55是9500÷1000之后的值。

软启动母线计算公式

电动机启动时母线电压计算 ⊿Uqm
1.经验公式估算法启动电动机的启动电动机全电压启动时的额定容量的起动电流倍 Sed（kVA）数 Kiq 3 132
设计数据常规参数计算结果
⊿Uqm＝100（KiqSed+Sjh）/Sdm 变压器低压侧其他负荷容量 Sjh （kVA） 150
Sdm=100Seb/uk
变压器额变压器阻变压器低压母线电动机启定容量Seb 抗电压 uk 上的三相短路容动电压计量 Sdm（kVA）算 ⊿Uqm （kVA）（％） 315 4 7875 6.9
电动机启动时电压计算 ⊿Uqd
1.经验公式估算法 ⊿Uqm＝100（KiqSed+Sjh）/Sdm＋KiqPedL⊿Ux Sdm=100Seb/uk 变压器低压侧其他负荷容量 Sjh （kVA） 150 每千瓦公里单位电压损失 ⊿Ux （％） 0.2
启动电动机的启动电动机全电压启动时的额定容量的起动电流倍 Sed（kVA）数 Kiq 3 132 电动机供电电动机额定功线路长度 L 率Ped（kW）（km） 100 0.2
设计数据常规参数计算结果
变压器额变压器阻变压器低压母线电动机启定容量Seb 抗电压 uk 上的三相短路容动电压计量 Sdm（kVA）算 ⊿Uqm （kVA）（％） 315 4 7875 18.9

电动机起动时电压下降的计算和校验

电动机起动时电压下降的计算和校验王晓雪【摘要】电动机起动时电压下降的计算和校验是建筑电气设计的一个重要环节,牵涉到暖通、给排水等相关专业,关系到整个系统的运行是否安全和合理.本文在空调冷水机组压缩机起动时电压下降的计算上作了理论分析,并结合实例进行计算与校验,供工程设计人员借鉴和参考.【期刊名称】《科技视界》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】3页(P52-54)【关键词】电能质量;电压下降;标称电压;载流量;全压起动【作者】王晓雪【作者单位】同济大学建筑设计研究院<集团>有限公司,中国上海200092【正文语种】中文0 简介1）电能质量的概念电能质量[1]是表征通过公用电网供给用户端的交流电能的品质的优劣程度。

理想状态的公用电网应以恒定的频率、正弦波形和标准电压对用户供电。

在三相交流系统中，还要求各类相电压和电流的幅值应大小相等、相位对称且互差120°。

但由于系统中的发电机、变压器、输电线路和各种设备的非线性或不对称性，以及运行操作、外来干扰和其它各种故障等原因，这种理想状态并不存在，因此出现了电网运行、电力设备和供用电环节中的一系列问题，电能质量的概念由此产生。

2）电能质量的分类电力系统的电能质量是指电压、频率和波形的质量。

衡量电能质量的主要指标[2]包括：电压偏差、电压波动和闪变、频率偏差、谐波和三相电压不平衡度等。

为区分连续电压变动或电压周期性变动，本文将前者变动统称为电压下降。

3）电动机起动时在配电系统中引起电压下降的电压允许值按照GB 50055-2011《通用用电设备配电设计规范》[3]第2.2.1条：电动机起动时，其端子电压应能保证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。

第2.2.2条：交流电动机起动时，配电母线上的电压应符合下列规定：（1）配电母线上接有照明或其他对电压波动较敏感的负荷，电动机频繁起动时，不宜低于额定电压的90%；电动机不频繁起动时，不宜低于额定电压的85%。