工厂供电第六版习题解答不全

高专工厂供电习题解答刘介才 编 前 言本习题解答是应采用本人编工厂供电高专教材的部分任课教师的要求、并在出版社有关编辑的大力支持下编写的，供教师教学和批改学生作业时参考。由于习题中涉及的一些技术参数大多有一定的选取范围，而从技术图表上查得的数据也不可能绝对精确，因此习题解答应着重注意其解题的方法步骤，而答案不一定是唯一的，仅供参考。本习题解答不宜在学生中传播，以免有的学生盲目抄袭，影响其独立完成作业、培养解决技术问题的能力。如有错误和不当之处，欢迎批评指正。目 录第一章 工厂供电概论 习题解答-第三章 工厂的电力负荷及其计算 习题解答-第四章 短路电流计算及变配电所电气设备选择 习题解答-第五章 工厂电力线路及其选择计算 习题解答-第六章 工厂供电系统的过电流保护 习题解答-第七章 工厂供电系统的二次回路和自动装置 习题解答-第八章 防雷、接地及电气安全 习题解答-第九章 节约用电、计划用电及供电系统的运行维护 习题解答-第一章 工厂供电概论 习题解答 解：变压器1 的一次侧额定电压应与发电机的额定电压相同，即为 10.5kV。变压器1 的二次侧额定电压应比线路L1 末端变压器2 的一次额定电压高 10，即为 242kV。故变压器1 的额定电压应为10.5242kV。线路 WL1 的额定电压应与变压器2 的一次额定电压相同，即为220kV。线路L2 的额定电压应为 35kV，因为变压器 T2 二次侧额定电压为38.5kV，正好比 35kV 高。 解：发电机的额定电压应比 6线路额定电压高，因此发电机的额定电压应为 6.3。变压器的一次额定电压应与发电机的额定电压相同，故其一次额定电压应为 6.3。的二次额定电压应比 35线路额定电压高，故其二次额定电压应为 38.5。 因此变压器的额定电压应为 6.338.5。变压器的一次额定电压应与 35线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为 35kV。的二次额定电压应比 10kV 电网电压高，即其二次额定电压应为 11kV。因此变压器的额定电压应为 3511kV。变压器的一次额定电压应与 6kV 线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为 6kV。的二次额定电压应比 220380电压高，即其二次额定线电压应为 0.4kV。因此变压器 T 3 的额定电压应为 6 / 0.4kV。 解：该变电所白天的电压偏差按式（1-4）计算为： 3608%10%5.26VU该变电所晚上的电压偏差按式（1-4）计算为： 47.89380V因此该变电所昼夜的电压偏差范围为-5.26% +7.89%。:为了改善该变电所的电压质量，该变电所主变压器的主接头宜切换至“-5%”的位置运行，而晚上则宜切除主变压器，投入低压联络线，由临近车间变电所供电。1-4 解：该系统的接地电容电流按式（1-3）计算为：10(4352)6.1CIA由于 30A，因此该系统不必改为中性点经消弧线圈接地的运行方式。CI第三章 工厂的电力负荷及其计算 习题解答3-1 解：（一）机床组计算负荷：查附表 8 得 =0.18 0.25(取 0.2),dK:因此cos0.5,tan1.73,0.128160PkW3.6.732varQ20.1 0SkVA3. 0486I(二)通风机组计算负荷:查附表 8 得 (取 0.8),0.78dK:因此cos0.8,tan.75,30.28564.8PkW. 0736varQk230.24.8.5SVA.561I(三)车间总的计算负荷:取 因此0.9,.5,PQK30.(1648)14kW.5273.var29rQk30.184948SkVA. 052I负荷计算表见书末习题 3-1 参考答案所列，此略。3-2 解：（一）机床组的计算负荷：查附表 8，得 （取0.16.2dK:0.2）, ,因此cos0.5,tan1.730.20.4PkWk3.147369.2varQ(二)起重机的计算负荷:查附表 8，得起重机在 时的25%(取 0.15), 。而起重机在 时的容量为0.15dKcos0.5,tan1.7315.1kW,故由式(3-16)得 时的容量为2%.95ePkWk因此其计算负荷为:30.215.0.k30.2591.7302varQlWk(三)通风机组的计算负荷:查附表 8 得 (取 0.8),.708dK:,因此cos0.8,tan.7530.854Pk. .73varQW(四)点焊机组的计算负荷:查附表 8 得点焊机在 时的10%。而点焊机在 时的容量为 105kW。故0.35,cos.6,tan1.3dK65由式（3-11）得 时的容量为：0%.50.8.47ePkWk因此其计算负荷为：30.4.2.96k.296134varQk（五）车间总的计算负荷：取 ，因此0.,.5pqK3094057PkW（ ）6213943varQ （ ）304878SkVA90129I负荷计算表如书末习题 3-2 参考答案所列，此略。3-3 解：（一）用需要系数法计算查附表 8 得小批生产的金属冷加工机床电动机组的需要系数为（取 0.2), 。因此0.16.2dK:cos0.5,tan1.7330.28PkW3017.329.4varQkWk2.SVA30451.78I（二）用二项式法计算查附表 8 得二项式系数 ，最大容量设备台数0.14.bc，。因此5,cos0.,tan1.73n345.753120.9PkWkkWk（ ）02.962varQ3.3.41.8SkVA04186.5I负荷计算表如书末习题 3-3 参考答案所列，此略。3-4 解：单相加热器按其容量尽可能三个相均衡分配，因此一相装 3台 1kW 的，另两相各装 1 台 3kW 的。等效三相计算负荷按 3kW 的 3 倍计算。查附表 8 得 因此0.7,cos,tan0,dK36.PkW0Q3.SkVA30619.578I3-5 解：（一）弧焊机各相的计算负荷1将接于 AB 相间的 1 台 21kVA（ ）换算成 时的有功容65%10量（kW） 。由附表 8 查得其 ，因此按式（3-1 5）可得其有功容量cos0.35为：21.6.8ABPkVkW2将接于 BC 相间的 1 台 17kVA（ ）换算成相同 的有功容量10%（kW） 。其 ，因此其有功容量为：cos0.357.5.9BCPkVAk3将接于 CA 相间的 2 台 10.3kVA( )换算成 时的有功容5010量(kW)。其 ，因此其有功容量为：cos0.3510.35.16CAPkVkW4弧焊机换算至各相的有功和无功容量：由表 3-3 查得 时cos0.35的功率换算系数 ， =-0.27.27ABCBAppABCApp, , ,因此由式(3-28) 式(3-33)1.05ABCBqq1.63Cqq:可得各相的有功和无功容量为:A 相 .278.2716.08APkWkW105var35var45arQkB 相 .90.97Bkkar168ar13arkC 相 1.275.2754.5CPkWkW0var39var2arQk5.弧焊机各相的有功和无功计算负荷:查附表 8 得其 ，因此各相的有功和无功计算负荷为：0.35dKA 相 3.(1)6.82.13APkW30.(1).54.8var5.10rAQkB 相 .().972.BPW30.(1).3ar4rkC 相 .().541.C30.(1).2var59rQk（二）电热箱各相的计算负荷1A 相电热箱的有功和无功计算负荷：查附表 8 得 因此0.7,cos1,tan0,dK3.(2).34.2APkW0.()Q2B 相电热箱的有功和无功计算负荷：30.(2).764.2BPk.()Q3C 相电热箱的有功和无功计算负荷：30.(2).7453.1CPkW.()Q（三）线路上总的计算负荷1各相总的有功和无功计算负荷：A 相 30.(1)30.(2).14.26.3AAPkWk.().()5var051varQB 相 30.(1)30.(2).9.9BBPkk.().()4ar4arC 相 30.(1)30.(2).73.154.8CCPkWk.().()9var029varQ2总的等效三相计算负荷：由以上计算结果看出，A 相的有功计算负荷最大，因此取 A 相来计算总的等效三相计算负荷：30.6.319PkW.50var.3rAQk23019324.SkVA4.7.8I3-6 解:(一)变电所一次侧(10kV)的计算负荷和功率因数1.变电所变压器的功率损耗:变压器二次侧的计算负荷为230.2435046.7SkVAk按式(3-37)得 16.7TPW按式(3-38)得 .var2.3arQkk2.变电所一次侧的计算负荷:30.1425.6745.Pkk.var3arvr3.变电所一次侧的功率因数:因 30.17artan0.85425.QkPW故 1cos.(二)按一次侧(10kV) 提高到 0.90,低压侧(380V)需装设的并1联电容器容量计算1.现低压侧的功率因数:因 2350vartan.834kW故 cos.72.按 提高到 0.92 计算,低压侧需装设的并联电容器容量:按式(3-2cs42)计算为30.21(tant)420(.830.426)17CQPkWkVA3-7 解：（一）估算该厂的计算负荷查附表 9,得 因此.5,cos0.7,tan.8,dK30842Pk2.19varQW3075SkVA（二）计算该厂的年有功电能消耗量一班制取年工作小时 =2000h，年平均有功负荷系数 年平均无aT 0.75,功负荷系数 ,由