工厂供电课后作业答案

1、最新资料推荐第一章1-1试确定图1-23 所示供电系统中变压器T1 和线路 WL1 、WL2 的额定电压。图 1-23 习题 1-1 的供电系统解： 如果变压器的二次侧接高压线路，则其二次侧电压高于线路电压10%，一次侧与发电机（或电力线路）相联，则一次侧额定电压等于发电机（或电力线路）的额定电压，于是：因为 U T 2 N220 / 38.5 kV所以 U WL1U T 2 N 238.5U T 2 N1 220 kV; U WL 210%35 kV11.1同 理 ： U T1 N1U GN10.5 kV; U T1N 2110% UWL11.1 220242kV，U T 1N10.5 /

2、242 kV 。1-2 试确定图 1-24 所示供电系统中发电机和各变压器的额定电压？GT1T235KV6KV 电网T310KV220V/380V 电网图 1-24 习题 1-2 的供电系统解：如果变压器的二次侧接低压线路，则其二次侧电压高于线路电压5%，二次侧接高压线路，则其二次侧电压高于线路电压10%；一次侧与发电机（或电力线路）相联，则一次侧额定电压等于发电机（或电力线路）的额定电压，发电机的额定电压高于线路额定电压的5%。则有：发电机额定电压： U GN 15% 1010.5 kV ；变压器 T1 的额定电压： U T1 N1 U GN10.5 kV ； UT1 N 21 10%353

3、8.5 kV ；U T 1N10.5 / 38.5 kV；变 压 器 T 2 的 额 定 电 压 ： U T 2 N135 kV ； U T 2 N 215%66.3 kV ；U T 2 N35 / 6.3 kV ；变 压 器 T3的 额 定 电 压 ： U T 3 N1 10kV ； U T 3N 2 15%380V0.4 kV ；U T 3N10 / 0.4kV ；1最新资料推荐第二章2-1 某大批生产的机械加工车间，拥有金属切削机床电动机容量共800kW，通风机容量共56kW，线路电压为380V。试分别确定各组和车间的计算负荷P30 、 Q30 、 S30 和 I30 。解：（ 1）金属

4、切削机床组的计算负荷：查附录表1： K d0.2 ， cos0.5， tan1.73则P30 10.2800160kWQ30 1P30 1tan160 1.73276.8kVarS30 1P30 1160cos320kVA0.5I 30 1S30 1320486.2A3U N3 0.38（2）通风机组的计算负荷：查附录表1： K d0.8 ， cos0.8， tan0.75则P30 20.85644.8kWQ30 2P30 2tan44.8 0.75 33.6kVarS30 2P30 244.8cos56kVA0.8I 30 2S30 25685.1A3U N3 0.38取同时系数 K P0.

5、9 ， KQ0.95，于是车间的总计算负荷为：P30KPP30 1P30 20.9160 44.8184.3kWQ30KQQ30 1Q30 20.95276.833.6294.9kVarS30P302Q302184.32294.92347.8kVAI 30S30347.83U N3528.4 A0.382最新资料推荐各个参数如下表：设备设备容量需要系数costan计算负荷名称Pe/kWK dP30/kWQ30/kvarS30/kVAI 30 / A切削8000.20.51.73160276.8320486.2机床通风560.80.80.7544.833.65685.1机车间K0.9 ， K0.

6、95184.3294.9347.8528.4PQ2-3 有一 380V 三相线路，供电给35 台小批生产的冷加工机床电动机，总容量为85kW，其中较大容量的电动机有7.5kW 1 台， 4kW 3 台， 3kW 12 台。试分别用需要系数法和二项式法确定其计算负荷P30 、 Q30 、 S30 和 I 30 。解： 1、采用需要系数法查附录表1： K d0.2 ， cos0.5 ， tan1.73 则P300.88517kWQ30P30 tan17 1.73 29.4kVarS30P301734kVAcos0.5I 30S30343U N351.7 A0.382、采用二项式法查附录表 1： b

7、0.14 ， c0.4 ， x5 ， cos0.5 ， tan1.73 则（ 1）x 台最大容量的设备容量为Px P5 7.5 14 33 122.5kW有功计算负荷为：P30bPecPx0.14850.4 22.5 11.9 9 20.9kW ；无功计算负荷为：Q30P30 tan20.91.7336.2 kVar ；视在计算负荷为：S30P3020.941.8kVA ；cos0.5计算电流为： I 30S3041.863.5 A3U N30.38两种方法的计算结果如下表：3最新资料推荐计算计算系数costan计算负荷方法K d 或 b/cP30/kWQ30/kvarS30/kVAI30 /

8、 A需要系0.20.51.731729.43451.7数法二项0.14/0.40.51.7320.936.241.863.5式法2-6 某厂变电所装有一台630kVA 变压器，其二次侧(380V) 的有功计算负荷为 420kW ，无功计算负荷为 350kvar 。试求此变电所一次侧（10kV ）的计算负荷及其功率因数。如果功率因数未达到0.9，问此变电所低压母线上应装设多大并联电容器的容量才能达到要求?解：补偿前的视在计算负荷：S30 2P3022Q302242023502546.7kVA则变压器有功损耗损耗：PT0.01S300.01546.75.5kW ;变压器无功损耗损耗：QT 0.05

9、S300.05546.727.3kVar ;于是，考虑变压器损耗之后的变压器一次侧母线的计算负荷为：PPP4205.5425.5kW ;30 130 2TQ30 1Q30 2QT35027.3377.3kVarSP2Q 2425.52377.32568.7kVA30 130 130 1I 30 1S30 1568.732.8A3U N30.38功率因数为： cos 1P30 1425.50.75 0.9 ，不满足要求， 故需要进行无功补偿。S30 1568.7为 使 一 次 侧 达 到 cos1达 到0.9 ， 则 二 次 侧 的 c o s2 要 达 到 0.92 ， 于 是 取cos 20

10、. 92，此时二次侧的功率因数为cos 2P30 2420S30 20.77 。546.7则补偿的无功功率为：QCP30 2 tan2tan2420tan arc cos0.77tan arc cos0.92170kVar注：这里需校验2-8 某厂的有功计算负荷为2400kW ，功率因数为 0.65。现拟在工厂变电所10kV 母线上装设BWF10.5-30-1 型并联电容器， 使功率因数提高到0.9。问需装设多少个并联电容器？装设了并联电容器以后，该厂的视在计算负荷为多少？比未装设前视在计算负荷减少了多少？解：（ 1）并联电容器的个数：有题意可知，在10kv 高压侧进行补偿，补偿前的功率因数为

11、cos0.65 ，补偿以后4最新资料推荐的功率因数为cos0.9 ，于是有：QC P30tan tan2400tan arc cos0.65tan arc cos0.92400(1.17 0.48) 1656kVarQC1656，为了三相平衡，取 n57n55.2qc30（2）无功补偿以后的视在计算负荷：补偿之前的无功计算负荷为：Q30P30 tan24001.172808kVar并联 56 个电容器以后，补偿的无功功率为：QC57301710kVar补偿后的无功计算负荷为：Q30Q30QC280817101098kVar则补偿后的视在计算负荷为：S30P302Q302240021098226

12、39kVA补偿以后的功率因数为：cosP3024000.909 0.91 满足要求S302639（3）补偿前后的视在计算负荷差值：补偿之前的视在计算负荷为：S30P3024003692 kVAcos0.65补偿前后的视在计算负荷差值为：S30S30S30369226521040kVA5最新资料推荐第三章3-1有一地区变电站通过一条长4km 的 10kV电缆线路供电给某厂装有两台并列运行的S9-800 型（ Yyn0 联结）电力变压器的变电所。 地区变电站出口断路器的断流容量为300MV A 。试用欧姆法求该厂变电所10kV 高压母线上和 380V 低压母线上的短路电流 I k(3)、I (3)

13、 、I (3) 、ish(3)、 I sh(3)和短路容量 Sk(3)，并列出短路计算表。解：根据题意得计算电流如下所示：S9-800k-1 （ Yyn0 ）k-2电源G电缆线 l4kmS9-80010kV380V（ Yyn0 ）、求点的三相短路电流和短路容量（= 10.5kv）k-1Uc11(1) 计算短路电路中各元件的电抗和总电抗1)电力系统的电抗：有题意可知， SocU c21(10.5kV ) 20.37300MV A 则 X10.367Soc300MVA2)电缆线路的电抗：由表 3-1 查得 X 0=0.08/km,因此 X 2 X 0l 0.08(/ km) 4km 0.323)绘

14、 k-1 点短路的等效电路如下图所示，120.370.32k-1然后计算电路的总电抗： X (k 1) X1X 2 0.370.320.69(2).计算三相短路电流和短路容量1) k-1 三相短路电流周期分量有效值： I k(3)1U c110.5kV8.79kA3X ( k 1)30.692).三相短路次暂态电流和稳态电流有效值： I (3)I (3)I k(3)18.79kAish(3)2.55I (3)2.558.79kA22.41kA3).三相短路冲击电流及其有效值：1.51I (3)I sh(3)1.518.79kA13.27kA4).三相短路容量： Sk(3)13U c1I k(3

15、)13 10.5kV8.79kA159.85MV A6最新资料推荐2. 求 k-2 点的短路电流和短路容量（ Uc2= 0.4kV ）(1) 计算短路电路中各元件的电抗及总电抗U c22(0.4kV) 25.31041).电力系统的电抗： X1Soc300MVAU c 220.4kV22). 电缆线路的电抗： X 2X0l0.08(/ km)4km4.64 10 4U c110.5kV3). 电力变压器的电抗：由附录表5 查得 Uk 4.5，因此U k %U c224.52X3 X 40.4kV9693100SN100800kVA10 k104)绘 k-2 点短路的等效电路如下图所示1235.

16、310 44.6410 49104910k-233计算其总电抗：X ( k 2)X1X 2X 3 / / X 4X1X 2X 3 X 4X3X 45.310 44.6410 4910 35.4810 32(2) 计算三相短路电流和短路容量1) 三相短路电流周期分量有效值：I k(3)2U c20.4kV42.14kA3X ( k 2)3 5.48 10 32)三相短路次暂态电流和稳态电流：I (3)I (3)I k(3)2 42.14kA3)三相短路冲击电流及其有效值：i sh(3)1.84I (3)1.8442.14kA77.54kAI sh(3)1.09I (3)1.0942.14kA45

17、.93kA4)三相短路容量： Sk(3)23U c2 I k(3)23 0.4kV 42.14kA 25.2MVA在供电工程设计说明书中，往往只列短路计算表，如下表所示：三相短路电流 / kA三相短路容量 / MVA短路计算点(3)(3)(3)(3)(3)(3)I kIIishIshSkk-18.798.798.7922.4113.27159.85k-242.1442.1442.1477.5445.9325.27最新资料推荐3-2 使用标幺值法重做题3-2。（ 1）确定基准值：取解：Sd 100MVA ,U d 1 U c110.5kV ,U d 2U c20.4kVSk(3)3U c I k

18、(3)3U c I dSdXXI d1Sd100MVA5.50kA3U d1310.5kVI d 2Sd100MVA144kA3U d 230.4kV(2) 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值1）电力系统的电抗标幺值 : X1Sd100MVASoc0.33300MVA2）电缆线路的电抗标幺值: 由表 3-1查得 , X 00.08/ kmX 2 X 0l Sd0.08(/ km)4km100MVA0.29U c2110.5kV23）电力变压器的电抗标幺值：查附录表5 得 U k %4.5X3X4U k %Sd4.5 100 103 kVA5.625100SN100 800kVA绘短路等效电路图如下图所示。并标出短路计算点k-1和 k-2 。12k-13k-20.330.295.62545.625(3) 计算 k-1 点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量1)总电抗标幺值： X ( k 1) X1X 20.330.290.622)三相短路电流周期器分量有效值：I k(3)1I d 15.50kA8.87kAX (k1)0