工厂供电重点习题答案(最新整理)

1、1-1 试确定图 1-25 所示供电系统中的变压器 t1 和线路 wl1、wl2 的额定电压？图 1-25 习题 1-1 的供电系统解：1.变压器的一次侧额定电压：应与发电机的额定电压相同，即为 10.5。变压器1 的二次侧额定电压应比线路1 末端变压器2 的一次额定电压高 10，即为 242。因此变压器1 的额定电压应为 10.5242v。2. 线路1 的额定电压：应与变压器2 的一次额定电压相同，即为 220v。3. 线路2 的额定电压：应为 35v，因为变压器2 二次侧额定电压为 38.5v，正好比 35v 高 10。1-2 试确定图 1-26 所示供电系统中的发电机和各变压器的额定电压

2、？图 1-26 习题 1-2 的供电系统解：1.发电机的额定电压应比 6v 线路额定电压高，因此发电机的额定电压应为 6.3v。2. 变压器1 的额定电压：一次额定电压应与发电机的额定电压相同，因此其一次额定电压应为6v。1 的二次额定电压应比 220/380v 线路额定电压高 10，因此其二次额定电压应为 0.4v。因此变压器1 的额定电压应为 60.4v。3. 变压器2 的额定电压：其一次额定电压应与发电机的额定电压相同，即其一次额定电压应为6.3v。2 的二次额定电压应比 110v 电网电压高 10，即其二次额定电压应为 121v。因此变压器2 的额定电压应为 6.3121v。4. 变压

3、器3 的额定电压：其一次额定电压应与 110v 线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为 110 v。3 的二次额定电压应比 10k电压高 10，即其二次额定电压应为 11v。因此变压器3 的额定电压应为 11011v。8第二章 习题解答2-1 已知某机修车间的金属切削机床组，拥有额定电压 380v 的三相电动机 15kw1 台，11kw3 台，7.5kw8台,4kw15 台,其他更小容量电动机容量共35kw。试分别用需要系数法和二项式法计算其 p30 、q30 、 s30 和i30 。解：1.用需要系数法计算此机床组电动机的总容量为pe = 15kw +11kw 3 + 7.5kw 8 +

4、4kw 15 + 35kw = 203kw查附录表 1 中“小批生产的金属冷加工机床电动机”项，得 kd = 0.16 0.2 （取 0.2）, cosj= 0.5 , tanj= 1.73, 因此可求得:1） 有功计算负荷按式（2-10）得p30 = kdp30 = 0.2 203kw = 40.6kw2） 无功计算负荷按式（2-11）得q30 = p30tanj= 40.6kw 1.73 = 70.2k var3） 视在计算负荷 按式（2-12）得s30p30=cosj= 40.6kw0.5= 81.2kva4） 计算电流按式（2-13）得3u ni30 =s3081.2kva3 0.38

5、kv= 123.4 a2.用二项式法计算由附录表 1 查得b = 0.14, c = 0.4, x = 5, cosj= 0.5, tanj= 1.73 。而设备总容量为pe = 203kwx 台最大容量的设备容量为px = p5 = 15kw 1+11kw 3 + 7.5kw 1 = 55.5kw1）有功计算负荷按式（2-21）得p30 = bpe + cpx = 0.14 203kw + 0.4 55.5kw = 50.6kw2）无功计算负荷 按式（2-11）得q30 = p30tanj= 50.6kw 1.73 = 87.6k var3）无功计算负荷按式（2-12）得=s30p30cos

6、j= 50.6kw0.5= 101.2kva4）计算电流按式（2-13）得3u ni30 =s30101.2kva3 0.38kv= 153.8a2-2 某 380v 线路供电给 1 台 132kw y 型电动机，其效率h= 91% ，功率因数 cosj= 0.9 。试求该线路的计算负荷 p30 、q30 、 s30 和 i30 。解：此台电动机功率为 pe = 132kw ，由于是单台设备， 所以， p30 = pe /h= 132 / 0.91 = 145kwq30 = p30 tanj= 145 tan(arccos 0.9) = 70.2k vars30 = p30 / cosj= 1

7、45 / 0.9 = 161kv .ai30 = s30 / ( 3 0.38kv ) = 161kva /3 0.38kv ) = 245a2-3 某机械加工车间的 380v 线路上，接有流水作业的金属切削机床组电动机 30 台共 85kw(其中较大容量电动机有 11kw1 台，7.5kw3 台，4kw6 台，其他为更小容量电动机)。另外有通风机 3 台，共 5kw；电葫芦 1个，3kw（e= 40% ）。试分别按需要系数法和二项式法确定各组的计算负荷及总的计算负荷 p30 、q30 、s30 和 i30 。解：1.用需要系数法计算1）金属切削机床组：查附录表 1，取 kd = 0.25,

8、cosj= 0.5, tanj= 1.73 ，已知 pe = 85kw 因此p30(1) = kdpe = 0.25 85kw = 21.3kwq30(1) = p30 tanj= 21.3kw 1.73 = 36.8k vars30 = p30 / cosj= 21.6 / 0.9 = 42.6kv .ai30(1) = s30 / ( 3 0.38kv ) = 42.6kva /3 0.38kv ) = 64.7 a2）通风机组：查附录表 1，取 kd = 0.8, cosj= 0.8, tanj= 0.75 ，因此p30(2) = kdpe = 0.8 5kw = 4kwq30(2) =

9、 p30 tanj= 4kw 0.75 = 3k vars30(2) = p30 / cosj= 4 / 0.8 = 5kv .ai30(2) = s30 / ( 3 0.38kv ) = 5kva /3 0.38kv ) = 7.6 a3）电葫芦组：查附录表 1，取 kd = 0.15, cosj= 0.5, tanj= 1.73 ，e= 40% ，因此0.4p30(3) = kdpe= 0.15 3kw /= 0.57kw0.40.25q30(3) = p30 tanj= 0.57 1.73 = 0.98k vars30(3) = p30 / cosj= 0.57 / 0.5 = 1.14

10、kv .ai30(3) = s30 / ( 3 0.38kv ) = 1.14kva /3 0.38kv ) = 1.73a因此 380v 线路上的总计算负荷为（取 k p = 0.95, k q = 0.97 ）p30 = 0.95(21.3 + 4 + 0.57)kw = 0.95 25.87kw = 24.6kwq30 = 0.97 (36.9 + 3 + 0.98)k var = 0.97 40.88k var = 39.6k vars30 =24.62 + 39.62 kva = 45.9kvai30= 69.7 a45.9kva3 0.38kv2.用二项式法计算先求各组的bpe 和

11、 cpx1）金属切削机床组：查附录表 1，取b = 0.14, c = 0.5, x = 5, cosj= 0.5, tanj= 1.73, 因此bpe(1) = 0.14 85kw = 11.9kwcpx(1) = 0.5(11kw 1+ 7.5kw 3 + 4kw 1) = 18.75kwp30(1) = bpe(1) + cpx(1) = (11.9 +18.75)kw = 30.7kwq30(1) = p30 tanj= 30.7kw 1.73 = 53.1k vars30(1) = p30 / cosj= 30.7 / 0.5 = 61.4kv .ai30(1) = s30 / (

12、3 0.38kv ) = 61.4kva /3 0.38kv ) = 93.5a2）通风机组：查附录表 1，取b = 0.65, c = 0.25, cosj= 0.8, tanj= 0.75 ，故bpe(2) = 0.65 5kw = 3.25kw cpx(2) = 0.25 5kw = 1.25kwp30(2) = bpe(2) + cpx(2) = (3.25 +1.25)kw = 4.5kwq30(2) = p30 tanj= 4.5kw 0.75 = 3.38k vars30(2) = p30 / cosj= 4.5 / 0.8 = 5.63kv .ai30(2) = s30 / (

13、 3 0.38kv ) = 5.63kva /3 0.38kv ) = 8.55a3）电葫芦组：查附录表 1，取b = 0.06, c = 0.2, cosj= 0.5, tanj= 1.73 ，故bpe(3) = 0.06 3kw = 0.18kw cpx(3) = 0.2 0.3 = 0.6k varp30(3) = bpe(3) + cpx(3) = (0.18 + 0.6)kw = 0.78kw折算到e= 25% 时的 p30(3) 40254025p = p= 0.57 = 0.985kw30(3)30(3)q30(3) = p30 tanj= 0.98kw 1.73 = 1.70k

14、 vars30(3) = p30 / cosj= 0.985 / 0.5 = 1.97kv .ai30(3) = s30 / ( 3 0.38kv ) = 1.97kva /3 0.38kv ) = 2.9 a以上各组设备中，附加负荷以 cpx(1) 为最大，因此总计算负荷为p30 = s(bpe )i + (cpe )max = (11.9 + 3.25 + 0.18)kw +18.75kw = 34.2kw q30 = s(bpe tanj)i + (cpx )max tanjmax= (11.9 1.73 + 3.25 0.75 + 0.6 1.73)k var+18.751.73k v

15、ar= 55.9k vars30 =34.22 + 55.92 kva = 65.5kvai30= 99.5a65.5kva3 0.38kv第三章 习题解答3-1 有一地区变电站通过一条长 7km 的 10kv 架空线路供电给某工厂变电所，该变电所装有两台并列运行的 yyn0 联结的 s9-1000 型变压器。已知地区变电站出口断路器为 sn10-i0 型。试用欧姆法计算该工厂变电所 10kv 母线和 380v 母线的短路电流 i (3) 、 i (3)、i（3）、i(3)、i (3) 及短路容量 s (3) ，并列出短路计算kshshk表。解：1. 计算 k-1 点处的短路电流和短路容量（u

16、c1=10.5kv）1) 计算 k-1 短路电路中各元件的电抗及总电抗电力系统的电抗： x 1 =uc12s(10.5kv )2= 300mv a= 0.37w架空线路电抗：x2=x0l=0.35(/km)7km=2.45 w绘 k-1 点短路的等效电路如下，计算其总阻抗为：x (k-1) = x1 + x 2 = 0.37 + 2.45 = 2.82w2）计算 k-1 点短路电流和短路容量(3)uc110.5kv3x ( k -1)3 2.82w短路电流周期分量有效值： ik -1= 2.15kak -1短路次暂态电流和稳态电流： i (3) = i(3) = i(3) = 2.15ka冲击

17、电流及第一个周期短路全电流有效值：shi (3) = 2.55i (3) = 2.55 2.15ka = 5.48kashi (3) = 1.51i (3) = 1.51 2.15ka = 3.82ka短路容量：s=(3)k -1(3)3u i=c1 k -13 10.5kv 2.15ka = 39.3mv a2） 计算 k-2 点的短路电流和短路容量（uc1=0.4kv）1) 计算短路电路中各元件的电抗及总电抗电力系统的电抗： x 1 =2uc1 =s(0.4kv )2300mv a= 5.3310-4 w u2 0.4 2架空线路电抗：x2=x0l c2 =0.35(/km)7 km =

18、35.4 10-4 w uc1 10.5 u % u24.50.42-电力变压器的电抗： x = x= k c 2 = 7.2 10 3 wn34100s1001000绘 k-2 点短路的等效电路如下：计算其总阻抗为：x ( k -2) = x1 + x 2 + x 3 / / x 4= 5.3310-4w + 35.4 10-4w + 7.2 10-3 w0.4kv3 76.7310-4 w2= 76.7310-4 w2）计算短路电流和短路容量短路电流周期分量有效值： ik -23x ( k -2)(3)=uc1= 30.1kak -2短路次暂态电流和稳态电流： i (3) = i(3) =

19、 i(3) = 30.1ka冲击电流及第一个周期短路全电流有效值：shshi (3) = 1.84i (3) = 1.84 30.1ka = 55.4ka i (3) = 1.09i (3) = 1.09 30.1ka = 32.8kak -1短路容量： s(3) =(3)3ui=c 2 k -23 0.4kv 30.1ka = 20.8mv a短路计算表如下表所示：短路计算点短 路 电 流 / ka短路容量 / mvai (3)ki (3)i (3)i(3)shi (3)shs (3)kk-12.152.152.155.483.8539.3k-230.130.130.155.432.820.

20、83-2 试用标幺制法重作习题 3-1。解：1.确定基准值取 sd=100mva，ud1=uc1=10.5kv，ud2=uc2=0.4kvsd而i d1 = 100mv a= 5.50ka3 10.5kvsdi d 2 = 100mv a3u c13 0.4kv= 144ka3u c 22. 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值11) 电力系统的电抗标幺值：x *=100mva/300mva=0.3322)架空线路电抗标幺值：x *=0.357km100mva/(10.5kv)2=2.234.5100mv a343)电力变压器的电抗标幺值：x *=x *= 4.5100 1000kv a画出等效电路如下，“”“”at the end, xiao bian gives you