配电系统的设计涉及多个关键计算环节，以下是主要需要计算的方面及对应公式：

一、负荷计算

计算负荷

根据设备铭牌参数或计算负荷表确定各设备的功率需求，需考虑设备启动方式（如串联启动、并联启动等）对电流的影响。

电缆选型

- 根据单台设备启动电流选择熔断器、断路器及电缆截面积，确保满足热稳定性和动稳定性的要求。

二、电压损失计算

线路电压损失

使用公式：

$$\Delta U = I \times R \times \cos\phi + I \times X \times \sin\phi$$

其中，$I$为线路电流，$R$为线路电阻，$X$为线路电抗，$\cos\phi$为功率因数。

末端电压调整

根据电压损失结果，调整变压器分接头或采用其他补偿措施，确保末端电压符合规范。

三、短路电流计算

三相短路电流

包含周期分量和非周期分量，计算公式为：

$$I_{k\text{-}短路} = I_k + I_k \times \omega \times L$$

其中，$I_k$为基波电流，$\omega$为角频率，$L$为线路电感参数。

短路保护配置

- 选择合适容量的断路器，确保其能承受短路电流的冲击。

- 计算短路电流的标幺值，用于电网接线方式和设备选型。

四、其他关键参数

功率因数校正

通过调整负载参数或接入电容器组，提高功率因数至0.9以上，降低线路损耗。

设备选型

- 选择合适容量的变压器（如容量留80%裕量）。

- 根据经济电流范围选择电缆截面积，确保载流量满足要求。

总结

配电系统设计需综合负荷、电压、短路等多方面计算，确保系统安全、经济运行。实际设计中需结合具体场景（如矿井、商业建筑等）调整计算参数，并参考相关国家标准规范。