1.2　电力设备现场计算

1.2.1　电力变压器的估算

（1）已知变压器容量，求各电压等级侧额定电流

①口诀：

②口诀解说　本口诀适用于任何电压等级的变压器，可以以下速算公式表示：

式中　P——变压器的额定容量，kV·A；

U——额定电压值，kV。

例如：某S9-1000/10型电力变压器，求其高压10kV侧和低压0.4kV侧的额定电流？

根据口诀“容量除以电压值，其商乘六除以十”进行计算。

a.10kV侧的额定电流为

b.0.4kV侧的额定电流为

实际上，10kV侧的实际电流为57.7A；0.4kV侧的实际电流为1443.4A。

（2）已知变压器容量，求一、二次熔断体的电流值

①口诀：

②口诀解说　正确选用熔断体对变压器的安全运行关系极大。按照有关规定，电力变压器的高、低压侧均要用熔断体作为保护措施。因此，熔体的正确选用更为重要。

“配变高压熔断体，容量电压相比求”用于估算变压器高压熔断体的电流值，可用以下公式进行估算：

式中　P——变压器的额定容量，kV·A；

U——额定电压值，kV。

“配变低压熔断体，容量乘以一点八”用于估算变压器低压熔断体的电流值，可用以下公式进行估算：

I=P×1.8

“得出电流单位安，再靠等级减或加”。由于按照本口诀计算电流得出的结果不一定刚好为熔断体应有的电流规格，所以可以加一点或者减一点使其接近熔断体电流规格的额定值。

例如：某型号S7-315/6的电力变压器，求其一、二次熔断体的电流值。

该电力变压器高压侧的额定容量为315kV·A，高压侧的额定电压为6kV，低压侧的额定电压为0.4kV，根据口诀“配变高压熔断体，容量电压相比求。配变低压熔断体，容量乘以一点八”，计算出高压侧（一次侧）熔断体的额定电流为

315÷6=52.5A

低压侧（二次侧）熔断体的额定电流为

315×1.8=567A

根据口诀“得出电流单位安，再靠等级减或加”，结合熔断体的电流规格，一次侧的熔断体的电流值选用50A，二次侧的熔断体的电流值选用500A。

（3）已知电力变压器二次侧电流，求其所载负荷容量

①口诀：

②口诀解说　电工在日常工作中，常会遇到上级部门、管理人员等问及电力变压器运行情况，负荷是多少，电工本人也常常需知道变压器的负荷是多少，负荷电流易得知，直接看配电装置上设置的电流表，或用相应的钳形电流表测知，可负荷功率是多少，不能直接看到和测知。这就需靠本口诀求算，否则用常规公式来计算，既复杂又费时间。

“电压等级四百伏，一安零点六千瓦”。我们只要测量到电力变压器二次侧（电压等级400V）负荷电流，安培数值乘以系数0.6便得到负荷功率千瓦数。

例如：测得某电力变压器二次侧（电压等级400V）的负荷电流为500A，根据“电压等级四百伏，一安零点六千瓦”，得负荷功率为

500×0.6=300kW

（4）已知电力变压器容量，求算其二次侧自动断路器瞬时脱扣器整定电流值

①口诀：

②口诀解说　当采用断路器作为电力变压器二次侧供电线路开关时，断路器脱扣器瞬时动作整定值，一般可以按照“三倍容量千伏安”来估算，即

I_z=3P（kV·A）

当断路器用在100kV·A及以下小容量的变压器二次侧供电线路上时，若其负荷主要是笼型电动机，最大一台电动机的容量又与电力变压器容量接近时，可以将断路器脱扣器瞬时动作整定值放大一些，取3.5倍变压器容量，即

I_z=3.5P（kV·A）

1.2.2　车间电气的估算

（1）车间常用电力设备电流负荷的估算

根据车间内用电设备容量（kW）的大小，估算电流负荷（A）的大小，可作为选择供电线路的依据。

①口诀：

②口诀解说　本口诀是对三相380V机械工厂不同加工车间配电的经验数据，按车间内不同性质的工艺设备，每100kW设备容量给出相应的估算电流。

车间负荷电流在生产过程中是不断变化的，一般计算较复杂，但也只能得出一个近似的数据。因此，利用口诀估算，同样有一定的实用价值，而且比较简单。为了使方法简单，口诀所指的设备容量（kW），只按工艺用电设备统计（统计时，不必分单相、三相，千瓦或千伏安等，可以统统看成千瓦而相加）。对于一些辅助用电设备如卫生通风机、照明以及吊车等允许忽略，因为在估算的电流中已有适当裕度，可以包括这些设备的用电。有时，统计资料已包括了这些辅助设备，那也不必硬要扣除掉。因为它们参加与否，影响不大。口诀估出的电流，是三相或三相四线供电线路上的电流。

“冷床50”指一般车床、刨床等冷加工的机床，每100kW设备容量估算电流负荷约50A。

“热床75”指锻、冲、压等热加工的机床，每100kW设备容量估算电流负荷约75A。

“电热120”（读“电热百二”）指电阻炉等电热设备，也可包括电镀等整流设备，每100kW设备容量估算电流负荷约120A。

“其余150”（读“其余百五”）指压缩机、水泵等长期运转的设备，每100kW设备容量估算电流负荷约l50A。

口诀用于估算一条干线的负荷电流时，若干线上用电设备台数很少时，估算电流应以满足其中最大两台设备的电流为好。这就是口诀中提出“台数少时，两台倍数”的原因。即对于设备台数较少的情况，可取其中最大两台容量的千瓦数加倍（千瓦数乘2），作为估算的电流负荷。

“几个车间，和乘0.8”，指当一条干线供两个及以上的车间时，可将各个车间估算出的电流负荷相加之后，再乘0.8，就是这条干线上的电流负荷。

例如：机械加工车间机床容量等共240kW，则估算电流负荷为240÷100×50=120A；锻压车间空气锤及压力机等共180kW，则估算电流负荷为180÷100×75=135A。

又如：热处理车间各种电阻炉共280kW，则估算电流负荷为280÷100×120=336A。电阻炉中有一些是单相用电设备，而且有的容量很大，一般应平衡分布在三相线路中，如果无法平衡（最大相比最小相大一倍以上），则应改变设备容量的统计方法，即取最大相的千瓦数乘3，以此数值作为车间的设备容量，再按口诀估算其电流。例如某热处理车间三相电阻炉共120kW（平均每相40kW），另有一台单相50kW，无法平衡，使最大的一相负载达到50+40=90kW，这比负荷小的那相大一倍以上。因此，车间的设备容量应改为90×3=270kW，再估算电流负荷为（270÷100）×120=324A。

再如：空压站压缩机容量共225kW，则估算电流负荷为（225÷100）×150=338A。对于空压站、泵房等装设的备用设备，一般不参加设备容量统计。某泵房有5台28kW的水泵，其中一台备用，则按4×28=112kW计算电流负荷为168A。估算出电流负荷后，再选择它送电给这个车间的导线规格及截面积。这口诀对于其他工厂的车间也适用。其他生产性质的工厂大多是长期运转设备，一般可按“其余150”的情况计算。也有些负荷较低的长期运转设备，如运输机械（皮带）等，则可按“电热120”采用。

机械工厂中还有些电焊设备，对于其他车间的少数容量不大的设备，同样可看作辅助设备而不参加统计。若是电焊车间或大电焊工段，则可按“热床75”处理，不过也要注意单相设备引起的三相不平衡，这可同前面电阻炉一样处理。

（2）已知三相电动机容量，求其额定电流

①通用口诀：

该口诀可以用以下公式来表述：

式中　P——电动机容量，kW；

U——额定电压等级，kV；

I——估算电动机额定电流，A。

口诀中的系数0.76是考虑电动机功率因数和效率等计算而得的综合值。功率因数为0.85，效率为0.9，计算得出的综合值为0.76。

口诀适用于任何电压等级的三相电动机额定电流计算。由公式及口诀均可说明容量相同电压等级不同的电动机的额定电流是不相同的，即电压千伏数不一样，去除以相同的容量，所得“商数”显然不相同，不相同的商数去乘相同的系数0.76，所得的电流值也不相同。

②专用口诀　若把以上口诀称为通用口诀，则可推导出计算220kV、380kV、660kV、3kV、6kV电压等级电动机的额定电流专用计算口诀。用专用计算口诀计算某台三相电动机额定电流时，容量千瓦与电流安培关系直接倍数化，省去了容量除以千伏数，商数再乘系数0.76，即

③口诀解说　使用上述口诀时，容量单位为千瓦（kW），电压单位为千伏（kV），电流单位为安（A）。

口诀“容量除以千伏数，商乘系数点七六”比较适用于几十千瓦以上的电动机，对常用的10kW以下的电动机则其估算值稍微偏大一点，按照估算的电动机额定电流值来选择开关、电线、接触器等影响较小。

在计算电流时，当电流达十多安或几十安时，则不必算到小数点以后，可以四舍而五不入，只取整数，这样既简单又不影响使用。对于较小的电流也只要算到一位小数即可。

例如：估算额定电压为3kV，额定功率为110kW的三相电动机的额定电流。

根据口诀“高压三千伏电机，四个千瓦一安培。”可计算出该电动机的额定电流为

按照“四舍而五不入”的方法，额定电流为27A。

（3）已知三相电动机容量，求算其空载电流

①口诀：

②口诀解说　异步电动机空载运行时，三相绕组中通过的电流称为空载电流。绝大部分的空载电流用来产生旋转磁场，称为空载励磁电流，是空载电流的无功分量。还有很小一部分空载电流用于产生电动机空载运行时的各种功率损耗（如摩擦、通风和铁芯损耗等），这一部分是空载电流的有功分量，因占的比例很小，可忽略不计。因此，空载电流可以认为都是无功电流。从这一观点来看，它越小越好，这样电动机的功率因数提高了，对电网供电是有好处的。如果空载电流大，因定子绕组的导线截面积是一定的，允许通过的电流是一定的，则允许流过导线的有功电流就只能减小，电动机所能带动的负载就要减小，电动机出力降低，带过大的负载时，绕组就容易发热。但是，空载电流也不能过小，否则又要影响到电动机的其他性能。一般小型电动机的空载电流为额定电流的30％～70％，大中型电动机的空载电流为额定电流的20％～40％。具体到某台电动机的空载电流是多少，在电动机的铭牌或产品说明书上，一般不标注。可电工常需知道此数值是多少，以此数值来判断电动机修理的质量好坏，能否使用。

口诀是现场快速求算电动机空载电流具体数值的口诀，它由众多的测试数据而得，符合“电动机的空载电流一般是其额定电流的1/3”。同时它符合实践经验“电动机的空载电流，不超过容量千瓦数便可使用”的原则（指检修后的旧式、小容量电动机）。

口诀“容量八折左右求”指一般电动机的空载电流值是电动机额定容量千瓦数的80％左右。中型、4或6极电动机的空载电流，就是电动机容量千瓦数的80％；新系列、大容量、极数偏小的2级电动机，其空载电流计算按“新大极数少六折”；对旧的、老式系列、较小容量、极数偏大的8极以上电动机，其空载电流，按“旧小极多千瓦数”计算，即空载电流值近似等于容量千瓦数，但一般是小于千瓦数。

运用口诀计算电动机的空载电流，计算值与电动机说明书标注的实测值有一定的误差，但口诀计算值完全能满足电工日常工作所需求。

（4）已知电动机空载电流，求算其额定容量

①口诀：

②口诀解说　口诀是对无铭牌的三相异步电动机，不知其容量千瓦数是多少，可按通过测量电动机空载电流值，估算电动机容量千瓦数的方法。一般电动机的空载电流是电动机额定容量千瓦数的80％左右，即

（5）已知三相电动机容量，求其过载保护热继电器元件额定电流和整定电流

①口诀：

②口诀解说　容易过负荷的电动机，由于启动或自启动条件严重而可能启动失败，或需要限制启动时间的，应装设过载保护。长时间运行无人监视的电动机或3kW及以上的电动机，也宜装设过载保护。过载保护装置一般采用热继电器或断路器的延时过电流脱扣器。目前我国生产的热继电器适用于轻载启动、长时期工作或间断长期工作的电动机过载保护。

热继电器过载保护装置，结构原理均很简单，可选调热元件却很微妙，若等级选大了就得调至低限，常造成电动机偷停，影响生产，增加了维修工作。若等级选小了，只能向高限调，往往电动机过载时不动作，甚至烧毁电动机。

正确算选380V三相电动机的过载保护热继电器，尚需弄清同一系列型号的热继电器可装用不同额定电流的热元件。同一系列的热继电器有不同的电流等级（如NR2-25有25A，36A等电流等级），有不同的额定整定电流规格（比如NR2-25规格有0.1～0.16A，4～6A，17～25A等整定电流规格）。在选用热继电器时，可根据被保护设备（电动机）的额定电流来选择热元件的编号，并通过调节旋钮的调节达到其整定电流所需的数值。

热继电器热元件的整定电流按“两倍千瓦数整定”；热继电器热元件的额定电流按“号流容量两倍半”算选；热继电器的型号规格，即其额定电流值应大于或等于热元件额定电流值。即

I_额定=I_e（电动机）×2.5

I_整定=P（电动机）×2

（6）已知小型三相笼型电动机容量，求其负荷开关、熔断器的电流值

①口诀：

②口诀解说　口诀“直接启动电动机，容量不超十千瓦”指小型380V笼型三相电动机启动电流很大（一般是额定电流的4～7倍），用负荷开关直接启动的电动机容量最大不应超过10kW，一般以4.5kW以下为宜。开启式负荷开关（胶盖瓷底隔离开关）一般用于5.5kW及以下的小容量电动机作不频繁的直接启动；封闭式负荷开关（铁壳开关）一般用于10kW以下的电动机作不频繁的直接启动。两者均需有熔体作短路保护，而且电动机功率不大于供电变压器容量的30％。口诀“三倍千瓦配电源”，即电源容量为电动机额定功率的3倍。

熔断器的额定电流与熔体的额定电流不同，某一额定电流等级的熔断器中可以装入几个不同额定电流等级的熔体。所以选择熔断器为线路和设备的保护时，首先要明确选用熔体的规格，然后再根据熔体去选定熔断器。

负荷开关均由简易隔离开关闸刀和熔断器或熔体组成。为了避免电动机启动时的大电流，负荷开关的额定电流（A）以及作短路保护的熔体额定电流（A）应分别按“六倍千瓦选开关，五倍千瓦配熔体”来算选。

用口诀估算出来的电流值，还需要靠近开关规格。熔断体也应按照产品规格来选择。

（7）已知笼型电动机容量，求算其断路器脱扣器整定电流

①口诀：

②口诀解说　断路器常用在对笼型电动机供电的线路上作不经常操作的开关使用。如果操作频繁，可加串一个接触器来操作。断路器利用其中的电磁脱扣器（瞬时）作短路保护，利用其中的热脱扣器（或延时脱扣器）作过载保护。断路器的脱扣器整定电流值计算是电工常遇到的问题，口诀给出了整定电流值和所控制的笼型电动机容量千瓦数之间的倍数关系。

“瞬时一般是二十，较小电机二十四”说的是断路器作短路保护时，瞬时脱扣器的整定电流一般为电动机容量的20倍；容量较小的电动机选择瞬时脱扣器的整定电流可以取电动机容量的24倍。即

I_S=20P

I_M=24P

“延时脱扣三倍半”说的是作为过载保护的断路器，其延时脱扣器的电流整定值可按所控制电动机额定电流的1.7倍选择，即3.5倍千瓦数选择：

I_Y=3.5P

“热脱扣器整两倍”说的是热脱扣器电流整定值，应等于或略大于电动机的额定电流，即按电动机容量千瓦数的2倍选择：

I_R=2P

（8）照明设施负荷的估算

①口诀：

②口诀解说　照明供电线路指从配电盘向各个照明配电箱的线路，照明供电干线一般为三相四线，负荷为4kW以下时可用单相。照明配电线路指从照明配电箱接至照明器或插座等照明设施的线路。

在220V单相照明电路中，负载的电功率可根据以下公式计算：

P=UI=220I

式中　P——220V照明电路所载负荷容量，W；

U——220V电压；

I——实测电流。

不论是供电还是配电线路，只要用钳形电流表测得某相线电流值，然后乘以系数220，积数就是该相线所载负荷容量。

例如，采用钳形电流表从配电箱处测量某照明电路相线的电流为21A，根据口诀，该电路此时所载的照明负荷量

P=220V×21A=4620W

测电流求线路的负荷容量数，可帮助电工迅速调整照明干线三相负荷容量不平衡问题，可帮助电工分析配电箱内保护熔体经常熔断的原因，配电导线发热的原因等。

本口诀介绍的估算方法主要适用于白炽灯照明电路。对于设置有荧光灯、节能灯及其他家用电器的照明电路，其计算结果误差较大，但也有一定的参考价值。

1.2.3　电器配线的估算

（1）电动机配线的估算

①口诀：

②口诀解说　此口诀是对三相380V电动机配线的，导线为铝芯绝缘线（或塑料线）穿管敷设。为了理解本口诀，先要了解一般电动机容量（kW）的排列。

旧的容量（kW）排列为：0.6、1、1.7、2.8、4.5、7、10、14、20、28、40、55、75、100、125、……

新的容量（kW）排列为：0.8、1.1、1.5、2.2、3、4、5.5、7.5、10、13、17、22、30、40、55、75、100、……

“多大电线配电机，截面系数相加知”，即用该导线截面积再加上一个系数，是它所能配电动机的最大千瓦数。

“2.5加三”表示2.5mm²的铝芯绝缘线穿管敷设，能配“2.5加三”千瓦的电动机，即最大可配备5.5kW的电动机。

“4加四”是4mm²的铝芯绝缘线穿管敷设，能配“4加四”千瓦的电动机，即最大可配8kW（产品只有相近的7.5kW）的电动机。

“6加六”是说铝芯绝缘线从6mm²开始，以后都能配“加大六”千瓦的电动机，即6mm²可配12kW，10mm²可配16kW，16mm²可配22kW。

“25加五”是说从25mm²开始，加数由六改变为五了，即25mm²可配30kW，35mm²可配40kW，50mm²可配55kW，70mm²可配75kW。

“百二反配整一百，顺号依次往下推”是说电动机大到100kW，导线截面积便不是以“加大”的关系来配电动机，而是120mm²的铝芯绝缘线只能配100kW的电动机。顺着导线截面规格号和电动机容量顺序排列，依次类推。

例如：7kW电动机配截面积为4mm²的铝芯绝缘线（按“4加四”）。

17kW电动机配截面积为16mm²的铝芯绝缘线（按“6加六”）。

28kW电动机配截面积为25mm²的铝芯绝缘线（按“25加五”）。

以上配线稍有裕度，因此即使容量虽不超过但环境温度较高也都可使用，但大截面积的导线，当环境温度较高时，仍以改大一级为宜，比如70mm²本体可配75kW，若环境温度较高则以改大为95mm²为宜，而100kW则改配150mm²为宜。

（2）吊车配线的估算

①口诀：

②口诀解说　本口诀适用于工厂中一般使用的电压为380V三相吊车配线的计算。

口诀“配电开关，按吨计算：2吨三十，5吨六十；15一百，75二百”说的是按吨位决定吊车配电开关额定电流的大小（A），前面的阿拉伯数字表示吊车的吨位，后面的汉字数字表示相应的开关大小（A），即：2t及以下吊车配开关的额定电流为30A；5t吊车配开关的额定电流为60A；15t吊车配开关的额定电流为100A；75t吊车配开关的额定电流为200A。

上述吨位中间的吊车，如10t吊车，可按相近的大吨位的开关选择，即选100A。

“导线截面，按吨计算”，这口诀表示按吨位决定供电导线（穿于管内）截面积的大小。即按吊车的吨位数选择相近（或稍大）规格的导线。

例如：3t吊车可选相近的4mm²的导线，5t吊车可取6mm²的导线。

“桥式吊车，增大一级”说的是5t桥式吊车则不取6mm²的导线，而宜取10mm²的导线。

以上选择的导线都比吊车电动机按“对电动机配线”的口诀应配的导线小些。如5t桥式吊车，电动机约23kW，按口诀“6后加六”，应配25mm²或16mm²的导线，而这里只配10mm²的导线。这是因为吊车通常使用的时间短，停车的时间较长，属于反复短时工作制的缘故。类似的设备还有电焊机，用电时间更短的还有磁力探伤器等。对于这类设备的配线，均可以取小些。

（3）电焊机配线的估算

①口诀：

②口诀解说　电焊机属于反复短时工作负荷，决定了电焊机支路配电导线可以比正常持续负荷小一些。而电焊通常分为电弧焊和电阻焊两大类，电弧焊是利用电弧发出的热量，使被焊零件局部加热达到熔化状态而得到焊接的一种方法；电阻焊则是将被焊的零件接在焊接机的线路里，通过电流达到焊接温度时，把被焊的地方压缩而达到焊接的目的，电阻焊可分为点焊、缝焊和对接焊，用电时间更短些。所以，利用电焊机容量计算其支路配电电流时，先把容量降低来计算。

一般估算方法是：电弧焊机类将容量打八折，电阻焊机类打对折（即乘0.5），这就是“电弧八折阻焊半”的意思，然后再按改变的容量乘2.5倍即为该支路电流。

该口诀适用于接在380V电源上的焊机。

例如：32kV·A交流弧焊机，接在380V电源上，求电焊机支路配电电流。

按“弧焊八折”，则32×0.8=25.6，即配电时容量可改为26kV·A。当接用380V电源时，可按26×2.5=65A配电。

又例如：50kV·A阻焊机，接在380V电源上，求电焊机支路配电电流。

按“阻焊半”，则50×0.5=25，即可按25kV·A配电。当接用380V电源时，按25×2.5=62.5，即63A配电。