工厂供电计算题2.docx

五、简答题（共4小题，共20分）1电力负荷按重要程度分哪几级?（3分）各级负荷对供电电源有什么要求?（3分）2什么是年度最大负荷？（3分）答3供电系统对保护装置要求是什么？ （4分）答：4电力变压器并列运行必须满足哪些条件?（7分）答：一、填空题（共15空，每空2分，共30分）1. 0.2Hz 52. 频率3正常工作电流 过负荷或短路电流4单相 三相5熔断器6中性点7SNUNIN8.带电9.铁心10.高压 10011.一次设备五、简答题（共4小题，共20分）1电力负荷按重要程度分哪几级?（3分）各级负荷对供电电源有什么要求?（3分）答：一级负荷：中断供电将造成人员伤亡或在政治上经济上造成重大损失者，以及特别重要的负荷。双电源供电，必要时增设应急电源。二级负荷：是断供电，在政治、经济上造成较大损失者。双电源供电，当负荷较小时可以专线供电。三级负荷：不属于一、二级的负荷。对供电电源无特殊要求。2什么是年度最大负荷？（3分）答：全年中负荷最大工作班内消耗电能最大的半小时的平均功率又叫半小时最大负荷P303供电系统对保护装置要求是什么？ （4分）答：选择性；速动性；可靠性；灵敏性。4电力变压器并列运行必须满足哪些条件?（7分）答：（1）变压器的一、二次额定电压必须对应相等。（2）变压器的阻抗电压（短路电压）必须相等。（3）变压器的连接组别必须相同。（4）变压器的容量尽量相同或相近，最大容量与最小容量之比不超过3：1。六、计算题（每题10分，共20分）1某机修车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50kW（其中较大容量电动机有7.5kW1台，4Kw3台，2.2Kw7台），通风机2台共3kW，电阻炉1台2kW。试用需要系数法确定此线路上的计算负荷。（金属切削机床Kd=0.2，cos=0.5，tan=1.73；通风机Kd=0.8，cos=0.8，tan=0.75；电阻炉Kd=0.7，cos=1，tan=0；KP=0.95, Kq=0.97 ）解：先求各组的计算负荷（1） 金属切削机床组：由题中已知，Kd=0.2，P30（1）=0.250=10kWQ30（1）=101.73=17.3kvar（2） 通风机组： Kd=0.8，P30（2）=0.83=2.4 kWQ30（2）=2.40.75=1.8 kvar（3） 电阻炉： Kd=0.7，P30（3）=0.72=1.4 kWQ30（3）=0因此总的计算负荷为（取Kp=0.95，Kq=0.97）P30=0.95（10+2.4+1.4）=13.1 kWQ30=0.97（17.3+1.8+0）=18.5 kvarS30=I30=在实际工程设计说明中，常采用计算表格的形式，请将上面计算数据填于表格中。序号用电设备组名称台数n容量需要系数Kdcostan计算负荷1金属切削机床2050O.20.51.731017.32通风机23O.80.80.752.41.83电阻炉120.7101.40车间总计235513.819.1取 Kp=0.95 Kq=0.9713.118.522.734.52有一条采用BLX-500型铝芯橡皮线明敷的220380V的三相五线制线路，线路计算电流为150A，当地最热月平均最高气温为+30。试按发热条件选择此线路的导线截面（环境温度为30时明敷的BLX-500型截面为50mm的铝芯橡皮线的I=163A）。解：(1)相线截面的选择由题知环境温度为30时明敷的BLX-500型截面为50mm的铝芯橡皮线的I=163AI=150A，满足发热条件。因此相线截面选为A=50mm。(2)中性线截面A的选择按A0.5A，选A=25mm。(3)保护线截面A的选择由于A35mm，故选A0.5A=25mm。所选线路的导线型号规格可表示为：BLX-500-(350+125+PE25)。一、填空题（共15空，每空2分,共30分）1电能生产、输送、分配及使用过程在 进行。2一级负荷中特别重要的负荷，除由 个独立电源供电外，尚应增设 ，并严禁其他负荷接入 。3兆欧表测量端的符号是 ，地端符号是 ，屏蔽端符号是 G 。4隔离开关只能通断一定的 电流，负荷开关能通断 电流，断路器能通断正常负荷和短路电流。5互感器的功能是 、扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围、使仪表和继电器小型化、标准化。6无功功率的人工补偿主要有 和同步电动机补偿。7我国目前采用的中性点接地方式主要有三种： 不接地，和直接接地。8电力变压器中性点接地属于 接地。9. 短路电流的计算方法有 、标幺值计算法。10. 送电的顺序是 。11. 工厂供电的基本要求是 、 、优质、经济。1电流互感器和电压互感器使用时注意事项？（3分）2变压器空载试验目的是什么？（4分）3.电气照明有哪些特点? (4分)4.什么叫短路?（3分） 短路故障产生的原因有哪些? （3分） 短路对电力系统有哪些危害? （3分）六、计算题（共2小题，共20分）1某机械制造厂机机械加工车间380V线路上，接有下述设备供电：1）冷加工机床18台，共50KW2）通风机3台，共3KW3）电炉2台，共1.5KW试确定各组和总的计算负荷（用需要系数法）。（金属切削机床Kd=0.2，cos=0.5，tan=1.73；通风机Kd=0.8，cos=0.8，tan=0.75；电阻炉Kd=0.7，cos=1，tan=0；KP=0.95, Kq=0.97 ）。（12分）解：先求各组的计算负荷（1）金属切削机床组：根据金属切削机床Kd=0.2，cos=0.5，tan=1.73（2）通风机组：根据通风机Kd=0.8，cos=0.8，tan=0.75（3）电阻炉：根据电阻炉Kd=0.7，cos=1，tan=0因此总计算负荷为P30=Q30=S30=I30=2实际工程设计说明中，常采用计算表格的形式，请将上面计算数据填于表格中。序号用电设备组名称台数n容量需要系数Kdcostan计算负荷1金属切削机床2通风机3电阻炉车间总计取 Kp=0.95 Kq=0.972某100.4kV变电所，总计算负荷为1200kVA，其中一、二级负荷680kVA。试初步选择该变电所主变压器的台数和容量。试初步选择该变电所主变压器的台数和容量。如果周围温度为+23，上层油温为+65。试问变压器上层油温升为多少？（8分）解：工厂供电试题（B）答案一、填空题（共15空，每空2分，共30分）1. 同一瞬间2. 两 应急电源3L E4小 正常电流5隔离高压电路6并联电容7经消弧线圈接地8. 工作9. 实名值10.先合隔离开关，后合符合开关11.安全、 可靠五、简答题（共4小题，共20分）1电流互感器和电压互感器使用时注意事项？（3分）答： 电流互感器使用注意事项：（1） 工作时二次侧不得开路，（2） 二次侧有一端必须接地，（3） 电流互感器在连接时，要注意其端子的极性。电压互感器的使用注意事项：（1） 工作时二次侧不得短路，（2） 二次侧有一端必须接地，（3） 互感器在连接时注意其端子的极性。2变压器空载试验目的是什么？（4分）答： 确定电压比判断铁芯质量测量励磁电流测量空载损耗3.电气照明有哪些特点? (4分)答：电气照明具有灯光稳定、色彩丰富、控制调节方便和安全经济等优点，成为应用最为广泛的一种照明方式。4.什么叫短路?（3分） 短路故障产生的原因有哪些? （3分） 短路对电力系统有哪些危害? （3分）答：短路就是指不同的电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻性短接。短路的原因：绝缘损坏、过电压、外力损伤、违反操作规程、动物造成等。短路对电力系统的危害：产生很大的电动力、很高温度、元器件损坏；电压骤停、影响电气设备正常运行；停电、电力系统运行的稳定性遭到破坏；不平衡电流、不平衡逆变磁场、电磁干扰等出现。六、计算题（共2小题，共20分）1某机械制造厂机机械加工车间380V线路上，接有下述设备供电：1）冷加工机床18台，共50KW2）通风机3台，共3KW3）电炉2台，共1.5KW试确定各组和总的计算负荷（用需要系数法）。（金属切削机床Kd=0.2，cos=0.5，tan=1.73；通风机Kd=0.8，cos=0.8，tan=0.75；电阻炉Kd=0.7，cos=1，tan=0；KP=0.95, Kq=0.97 ）。（12分）解：先求各组的计算负荷（1）金属切削机床组根据金属切削机床Kd=0.2，cos=0.5，tan=1.73故 P30(1)0.250=10kW Q30(1)=101.73=17.3kvar（2）通风机组根据通风机Kd=0.8，cos=0.8，tan=0.75故 P30(2)0.83=2.4kW Q30(2)=2.40.75=1.8kvar（3）电阻炉根据电阻炉Kd=0.7，cos=1，tan=0故 P30(3)0.71.5=1.05kW Q30(3)=0因此总计算负荷为P30=0.95(10+2.4+1.05)=12.8kWQ30=0.97(17.3+1.8+0)=18.5kvarS30=22.5kVAI30=22.5/(0.38)=34.2A实际工程设计说明中，常采用计算表格的形式，请将上面计算数据填于表格中。序号用电设备组名称台数n容量需要系数Kdcostan计算负荷1金属切削机床18500.20.51.731017.32通风机330.80.80.752.41.83电阻炉21.50.7101.050车间总计2354.513.4519.1取 Kp=0.95 Kq=0.9712.818.522.534.22某100.4kV变电所，总计算负荷为1200kVA，其中一、二级负荷680kVA。试初步选择该变电所主变压器的台数和容量。试初步选择该变电所主变压器的台数和容量。如果周围温度为+23，上层油温为+65。试问变压器上层油温升为多少？（8分）解：根据变电所有一、二级负荷的情况，确定选两台主变压器。每台容量 =(0.60.7)1200kVA=(720840)kVA，且680kVA，初步确定每台主变压器容量为800kVA。变压器上层油温升为+65-+23=+422、已知某一班电器开关制造工厂用电设备的总容量为4500kW，线路电压为380V，试估算该厂的计算负荷。(需要系数Kd=0.35、功率因数cos=0.75、tan=0.88)（10分）解：P30 =Kd Pe=0.354500=1575 kW（2分）Q30= tanP30=0.881575=1386 kvar（2分）S30= P30 /cos=2098 KVA（3分）I30= S30/(U)=2098/(0.38)=3187.7 A（3分）3、已知某机修车间金属切削机床组，拥有380V的三相电动机7.5 KW3台，4 KW 8台，3 KW17台，1.5 KW10台（需要系数Kd=0.2、功率因数cos=0.5、tan=1.73）。试求计算负荷。（10分）解：总容量：Pe=Pei=120.5kW （2分）有功计算负荷：P30 =Kd Pe=0.2120.5kW =24.1kW （2分）无功计算负荷：Q30= tanP30=173.24.1kW =41.7 kvar （2分）视在计算负荷：S30= P30 /cos=48.2 KVA （2分）计算电流：I30= S30/(U)= 73.2A （2分）4、某机修车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50KW（其中较大容量电动机有7.5 KW1台，4 KW 3台，2.2 KW7台；需要系数Kd=0.2、功率因数cos=0.5、tan=1.73），通风机2台供3 KW（需要系数Kd=0.8、功率因数cos=0.8、tan=0.75），电阻炉1台2 KW（需要系数Kd=0.7、功率因数cos=1、tan=0），同时系数（KP=0.95，Kq=0.97）试计算该线路上的计算负荷。解：（1）金属切削机床组：P30（1）=Kd Pe=0.250KW=10KWQ30（1）= tanP30（1）=1.7310KW=17.3Kvar（2）通风机组：P30（2）=Kd Pe=0.83KW=2.4KWQ30（2）= tanP30（2）=0.752.4KW=1.8Kvar（3）电阻炉：P30（3）=Kd Pe=0.72KW=1.4KWQ30（3）= tanP30（2）=0总计算负荷为：P30=KP P30.i=0.95(10+2.4+1.4) KW =13. 1 KWQ30=Kq Q30.i=0.97(17.3+1.8) Kvar=18.5 KvarS30= P30 /cos=22.7 KVAI30= S30/(U)=22.7/(0.38)=34.5A5、某动力车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50KW，其中较大容量电动机有7.5 KW1台，4 KW 3台，（b=0.14、c=0.4、x=3、cos=0.5、tan=1.73）。试求计算负荷。（10分）解：总容量：Pe= 50KW （2分）x台最大容量的设备容量：Px=7.5 KW+4KW2=15.5 kW（2分）有功计算负荷：P30 = b Pe+ c Px=13.2 kW（2分）无功计算负荷：Q30= tanP30=22.8kW（1分）视在计算负荷：S30= P30 /cos=26.4 kW（1分）计算电流：I30= S30/(U)=41.6 A（2分）6、某机修间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50KW，其中较大容量电动机有7.5 KW1台，4 KW 3台，2.2 KW7台，（b=0.14、c=0.4、x=5、cos=0.5、tan=1.73）。试求计算负荷。（10分）解：总容量：Pe=50kW （2分）x台最大容量的设备容量：Px=7.5 KW+4KW3+2.2 KW1 =21.6 kW（2分）有功计算负荷：P30 = b Pe+ c Px=15. 6 kW（2分）无功计算负荷：Q30= tanP30=27.1 kvar （1分）视在计算负荷：S30= P30 /cos=31.2 kVA（1分）计算负荷：I30= S30/(U)=47.3 A（2分）7、已知某机修车间金属切削机床组，拥有380V的三相电动机7.5 KW3台，4 KW 8台，3 KW17台，1.5 KW10台（b=0.14、c=0.4、x=5、cos=0.5、tan=1.73）。试求计算负荷。（10分）解：总容量：Pe=Pei=120.5kW （2分）x台最大容量的设备容量：Px=7.5 KW3+4KW2=30.5 kW（2分）有功计算负荷：P30 = b Pe+ c Px =0.14120.5kW+0.430.5 kW =29.1kW （2分）无功计算负荷：Q30= tanP30=173.29.1kW =50.3 kvar （1分）视在计算负荷：S30= P30 /cos=58.2 KVA （1分）计算负荷：I30= S30/(U)= 88.4A （2分）1、短路电流计算的方法，常用的有 欧姆法 和 标幺制 法。2、低压配电系统接地分为三种（IT系统、TN系统、TT系统）3、在工厂电路中，一次电路和二次电路之间的联系，通常是通过_电压互感器_和_ _电流互感器_完成的。4、当三相系统任一相发生完全接地时接地相对地电压为零其他两相对地电压升高3倍）5、二次接线是用来控制、指示、监测和保护一次设备运行的电路，又称二次回路。6、电压偏差：电气设备的端电压与额定电压之差7、高压电流互感器多制成不同准确度级的两个铁芯和两个二次绕组，分别接测量仪表和继电器以满足测量和保护的不同要求。8、无限大容量系统的三个特征系统容量无限大、母线电压恒定不变、系统阻抗为零。8（1）无限大容量系统发生三相短路, 其短路电流的周期分量幅值不变，短路电流的非周期分量按指数规律衰减，最终为零。9、计算三相电力变压器额定容量的公式是 SNUNIN 。（1） 、电力系统：由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。（2） 电力网：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所。（3） 动力系统：电力系统加上发电厂的动力部分及其热能系统和热能用户。（4） 电力负荷：耗用电能的用电设备或用户。用电设备和用户消耗的功率或电流大小。（5） 计算负荷：通过负荷的统计计算求出的、用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值。（6） 二次回路(即二次电路)：是指用来控制、指示、监测和保护一次电路运行的电路，亦称二次系统。（7） 电弧：电气设备运行中出现的一种强烈的电游离现象，其特点是光亮很强和温度很高。一、 工厂供电系统包括哪些范围？变电所和配电所的任务有什么不同？什么情况下可以采用高压深入负荷中心的直配方式？工厂供电系统是指从电源线路进厂起到高低压用电设备进线端止的电路系统，包括工厂内的变电所和所有的高低压供电线路。配电所的任务是接受电能和分配电能，不改变电压；而变电所的任务是接受电能、变换电压和分配电能。高压深入负荷中心的直配方式，可以省去一级中间变压；简化了供电系统接线，节约投资和有色金属，降低了电能损耗和电压损耗，提高了供电质量。然而这要根据厂区的环境条件是否满足35KV架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定，否则不宜采用。二、 什么叫无限大容量的电力系统? 它有什么特点? 在无限大容量系统中发生短路时，短路电流将如何变化?能否突然增大?无限大容量的电力系统，是指供电容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统。特点是，当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压能基本维持不变。在无限大容量系统中发生短路时，由于负荷阻抗和部分线路阻抗被短路，所以电路电流根据欧姆定律要突然增大。但是由于电路中存在着电感，电流不能突变，因而引起一个过度过程，即短路暂态过程。最后短路电流达到一个新的稳定状态。三、 电弧产生的四个阶段为热电发射、高电场发射、碰撞游离和高温游离。1、电弧产生的原因 （1）内因：触头本身及触头周围介质含有大量可被游离的电子。 （2）外因：当分断的触头间存在足够大的外施电压的条件下，而且电路电流也达到最小生弧电流，其间的介质就会强烈游离形成电弧。（3）电弧是电气设备运行中因分断电路空气电离发生弧光的一种物理现象。（4）电弧的主要影响：延长了电路的开断时间；电弧高温烧坏开关的触头。1、开关触头间产生电弧的根本原因是什么?发生电弧有哪些游离方式?其中最初的游离方式是什么?维持电弧主要靠什么游离方式?产生电弧的原因：触头在分断电流时，触头本身及触头周围的介质中含有大量可被游离的电子，在外加电压足够大时，产生强烈的电游离而发生电弧。产生电弧的游离方式：（1）热电发射：触头分断电流时，阳极表面大电流收缩集中，出现炽热光斑，温度很高，触头表面电子吸收热能，发射到触头间隙，形成自由电子。（2）高电场发射：触头开断初，电场强度大，触头表面电子被强行拉出。（3）碰撞游离：高速电子碰撞中性质点，使中性质点变成正离子和自由电子，当离子浓度足够大时，介质击穿产生电弧。（4）热游离：电弧中心温度高达10000摄氏度，电弧中的中性质点游离为正离子和自由电子。最初的游离方式：热电发射。维持电弧主要靠：碰撞游离产生电弧热游离维持电弧。2、使电弧熄灭的条件是什么?熄灭电弧的去游离方式有哪些?开关电器中有哪些常用的灭弧方法? 电弧熄灭的条件： 去游离率游离率熄灭电弧的去游离方式： 正负带电质点的“复合”，重新成为中性质点正负带电质点的“扩散”，使电弧区带电质点减少开关电器中常用的灭弧方法：速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短灭弧法、粗弧切短灭弧法、狭沟灭弧法、真空灭弧法、SF6灭弧法2.变压器的零序过流保护接于变压器 中性点 的电流互感器上。10电压互感器能将 高压 变为便于测量的 100 V电压，使仪表等与高压隔离。1我国规定的“工频”是50Hz,频率偏差正负 0.2HZ ，电压偏差正负 5% 。7计算负荷是按（发热条件）选择电气设备的假定负荷。在变压系统中不同准确度的电流互感器其二次侧一般不将（测量和保护）混用。工厂低压配电系统接线方式有（放射式、树干式、混和式和环形）等方式。37、 互感器的功能主要用于（电量的测量和继电保护。）电源为无限大容量时，外电路所引起的功率改变对电源微不足到，电源的（电压和频率）保持不变而恒定。我国规程规定：电流互感器的电流误差为（ 10）、相位差不得大于（ 7 ）度。电力负荷分三类（类负荷、类负荷、类负荷）高压负荷开关是一种可以（带负荷分、合电路的）控制电器隔离开关没有专门的灭弧装置，不能断开（负荷电流和短路电流）电弧的熄灭的条件是去游离率大于游离率。电流互感器一次线圈串联于一次电路内，二次线圈与测量仪表或继电器的电流线圈串联。其工作时，二次回路接近于短路状态。在使用时应注意工作时二次侧不得开路、二次侧一端必须接地和接线时注意端子极性。 电压质量包括电压的偏差、电压波动、电压波形、三相的平衡性等方面。计算负荷P30：全年负荷最大的工作班内，消耗电能最大的半小时的平均功率工厂电力负荷的分一级负荷、二级负荷、三级负荷 2、二次回路组成：控制系统、信号系统、监测系统、继电保护和自动化系统等 3、二次回路按用途：断路器控制(操作)、信号、测量和监视回路、继电保护和自动装置回路等。电流互感器和电压互感器使用时注意事项？电流互感器使用注意事项：（1）工作时二次侧不得开路，（2）二次侧有一端必须接地，电流互感器在连接时，要注意其端子的极性。电压互感器的使用注意事项：（1）工作时二次侧不得短路，（2）二次侧有端必须接地，（3）