建筑供配电技术练习题参考答案曹祥红.pdf

第四 负荷计算及无功功率补偿 4-6 已知小型冷加工机床车间 0.38kV 系统，拥有设备如下 （1）机床 35 台总计 98kW （2）通风机 4 台总计 5kW （3）电炉 4 台总计 10kW （4）行车 2 台总计 10kW （5）电焊机 3 台总计 17.5kVA（暂载率 65%） 试采用需要系数法求（1）每组设备的计算负荷 （2）有功功率同时系数和无功功率同时系数分别为 0.9 和 0.95 时，求车间总的计算负荷。 负荷计算书见下表。 题 4-6 负荷计算书 设备 数量 总安装功 率/kW 设备功 率 Pe /kW Kdcos tanPc/kW Qc/kvar Sc/kVA Ic/A 机床 35 98 98 0.20.5 1.7319.6 33.9 39.2 59.6 通风机 4 5 5 0.80.8 0.754 3 5 7.6 电炉 4 10 10 0.80.35 2.688 21.4 22.8 34.6 行车 2 10 10 1 0.5 1.7310 17.3 20 30.4 电焊机 3 17.5 (=65%) 8.47 0.350.6 1.332.96 3.94 4.93 7.5 总计 44.56 79.54 91.17 138.5 总计当 Kp=0.9 Kq=0.95 131.47 0.310.47 1.8840.1 75.56 85.54 130 4-7 某线路上装有单相 220V 电热干燥箱 40kW2 台，20kW2 台，电加热器 20kW1 台，及单 相 380V 自动焊接机（暂载率为 65%）46kW3 台，51kW2 台，32kW 1 台，试采用需要系数 法进行负荷计算。 负荷计算书见附下表。 题 4-7 负荷计算书 设备 数 量 各相总安装 功率/kW 设备功率 Pe /kW 折算到三相的 设备总功率 Kdcos tan Pc /kW Qc /kvar Sc /kVA 2 40kW 2 20kW 220V 单相 1 20kW U：60 V：40 W：40 180 0.60.95 0.33108 35.6 3 46 2 51 380V 单相 N=65% 1 32 UV：78.2 VW：74.2 WU：66.9 228.6 0.50.6 1.33114.3 152.0 合计 408.6 0.540.76 0.84222.3 187.6 290.9 4-8 某住宅楼有住户 120 户，每户 4kW，整个建筑用低压 0.38kV 线路供电，且三相负荷 均匀分配，求该建筑的计算负荷。 解： Pc=120*4*0.45=216kW Sc=Pc/cos=216/0.8=270kVA tan=0.75 Qc=Pc tan=216*0.75=162kvar Ic=Sc/3UN=270/(1.732*0.38)=410A 4-9 某七层住宅楼有两个单元，每单元均为一梯两户，每户容量按 6kW 计，供电负荷分配 如下，第一单元：L1 供 1、2、3 层，L2 供 4、5 层；L3 供 6、7 层。第二单元：L2 供 1、2、 3 层，L3 供 4、5 层，L1 供 6、7 层。求此住宅的计算负荷。 Pc=117kW，os=0.8，tan=0.75，Qc=87.75 kvar，Sc=146.25 kVA，Ic= 222.2A 解：第一单元 L1：36kW L2：24kW L3:：24kW 第二单元：L1：24kW L2：36kW L3:：24kW 总：L1：60kW，L2：60kW；L3：48kW 最大相与最小相负荷之差与总负荷之比： （60-48）/168=7%=+= 最小允许截面 (3) 2 minima 1/22 15.5kA =1.5218mm 87As/ mm I Ats C = 所以选择母线截面为 A=50mm 5mm=250 (mm2) （2）热稳定校验： 截面为50mm 5mm的铝母线，额定电流 N 665IA= max 334IA=，满足热稳定性要求。 （3）动稳定校验 （b=50mm=0.05m，h=5mm=0.005m，a=0.25m） ，查表 Kf=1. 三相短路冲击电流为 sh=2.55 2.55 15.5kA=39.53kAiI= 母线在三相短路时承受的最大电动力为: (3)2(3)73 27 sh 1 3101.732 1 (39.53 10 )101028.5(N) 0.25 f l FK i a = = 母线在 F(3)作用下的弯曲力矩为: (3) 1 =/101028.5102.85(N) 10 M Fl= 截面系数为： （b=50mm=0.05m，h=5mm=0.005m） 2 263 0.050.005 =/62.08 10 (m ) 6 b h = 应力为： 63 102.85N =49.45Mpa 2.08 10 m c M = 而铝母线的允许应力为：al=70 MPac,此母线的动稳定性满足要求。 第六章 电气设备的选择与校验 6-5 试选择某 10kV 高压配电所进线侧的高压户内断路器和高压户内隔离开关的规格型号。 已知该进线的计算电流为 350A，三相短路电流稳态值为 2.8kA，继电保护动作时间为 1.1s， 断路器的全分闸时间为 0.2s。 高压断路器额定参数与计算数据比较见表附 III-4，高压隔离开关额定参数与计算数据比较 见附表 III-5。 附表 III-4 高压断路器额定参数与计算数据比较 设备参数 ZN3-10I-630 比较条件 计算数据 UN（kV） 10 UN（kV） 10 IN（A） 630 Imax（A） 350 Ioc（kA） 8 Ikt（kA） 2.8 It2t(kA)2.s 824=256 I2t(kA)2.s 7.84 imax(kA) 20 ish(kA) 7.14 附表 III-5 高压隔离开关额定参数与计算数据比较 设备参数 6 8 GN10T / 400 比较条件 计算数据 UN（kV） 10 UN（kV） 10 IN（A） 400 Imax（A） 350 imax (kA) 30 ish(kA) 7.14 It2t(kA)2.s 1425=980 I2t(kA)2.s 7.84 6-6 已知某 10kV 线路的 Imax=150A，三相短路电流 Ik=9kA，三相短路冲击电流 ish=23kA，假 想时间 tima=1.4s。装有电流表两只，每只线圈消耗功率 0.5VA，有功功率表和无功功率表各 一只， 每只线圈消耗功率 0.6VA， 有功电能表和无功电能表各一只， 每只线圈消耗功率 0.5VA。 电流互感器为不完全星型连接，二次回路采用 BV-500-12.5mm2的铜芯塑料线，电流互感器 至测量仪表的路径长度 l=10 米。试选择测量用电流互感器型号并进行动、热稳定性和准确 级校验。 解：查产品手册，根据线路计算电流 150A，初选变比为 200/5 的 LA-10 型电流互感器，有 I1N=200A，I2N=5A，Kes=160，Kt=90，t=1s，0.5 级，二次额定负荷 Z2N=0.4， 。 （1）动稳定校验 es1Nsh 2160 1.414 0.2kA45.25kA=23kAKIi=，满足动稳定要求。 （2）热稳定校验 222222 t 1Nima ()(90 0.2)1324(kAs)=(23/2.55)1.4=113.89(kAs)K ItI t = = 满足热稳定要求。 （3）准确级校验 A=12.5mm2, c 3Ll= c 33 10 0.026( ) 12.5 53 l Ll r AA = 0.5 20.6 20.5 23.2() i SVA= + += 22222 222222 3.25 (0.0260.1)6.35()50.410() iNlNcNNN SSIrIrVASIZVA=+=+= Ks 1.5 断流能力校验 Ioc（kA） 30 Ik 9.8 第七章 导线和电缆的选择 7-8 某工地采用三相四线制 380/220V 供电，其中一支路上需带 30kW 电动机 2 台，8kW 电动机 15 台，电动机的平均效率为 83%，平均功率因数为 0.8，需要系 数为 0.62，总配电盘至该临时用电点的距离为 250m，试按允许电压损失 7%，选 择所需塑料铜芯绝缘导线的截面。设环境温度为 30。 解：供电距离大于 200m，且电压损失又要求，按电压损失选择导线，然后按发 热条件进行校验。 （1）按电压损失选择导线截面 cxc P =KP =0.62+=0.62 =kW （30 2 8 15）180 0.83 92.6（） 2 c P L92.6 250 S=43mm C U% 10077 7% 100 查表选择环境温度为明敷时截面为 S=50mm 2的 BV 导线。其允许载流量为 201A。 （2）按发热条件校验 c