最新工厂供电课后作业答案

1、精品文档第一章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 UT2n =220/38.5kVUT2N238.5所以 UwL1 二 Ut2N1 =220kV; Uwl2 d35 kV（1+10%） 1.1同理：UT1N1 =UGn = 10.5 kV; UT1N2 = 1 10% Umj =1.1 220 = 242 kV ，UT1N =10.5/242 kV。1- 2

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?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：Ugn V5%10 = 10.5 kV ；变压器 T1 的额定电压：UT1N1 =U GN =10.5 kV ； UT1N2 二 110% 35 = 38.5 kV ；U t 1N =10.5/38.5 kV ；变压器 T2 的额定电压：U

3、T2N1 =35 kV ； Ut2N2 = 1 5%6 = 6.3 kV ；UT2n =35/6.3kV ;变压器 T3 的额定电压：UT3N1 =10 kV ； UT3N2 P.1 5% 38CM=：0.4kV ；Ut3n =10/0.4 kV ；精品文档第二章800kW，通风机容量共S30 和 I 30。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56kW，线路电压为380V。试分别确定各组和车间的计算负荷解：(1 )金属切削机床组的计算负荷:查附录表 1: Kd =0.2，cos叩=0.5，tan即=1.73 则P30 1心80心咧Q301 - F301 tan =160

4、 1.73= 276.8kVar=320kVA320.3 0.38(2 )通风机组的计算负荷:-486.2A查附录表 1: Kd =0.8，cos =0.8，tan =0.75 则0.8 56=44.8kWQ302 二 F3°2 tan-44.8 0.75 = 33.6kVar44.80.8二 56kVA?30 25630f）巧7.38= 85.1A取同时系数K、.p=0.9，K、q =0.95，于是车间的总计算负荷为:二K、p 氐1P302 =0.9 160 44.8 =184.3kWQ30 =Kvq Q301Q30 2 ,1=0.95 276.8 33.6 i=294.9kVar

5、S3。=P： Q；。=184.32 294.92 =347.8kVA= 528.4 A,.S30_ 347.81 30 一 =' =V3Un丁3 汇 0.38各个参数如下表:设备名称设备容量Pe/kW需要系数KdCOS®ta n申计算负荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI 30 / A切削机床8000.20.51.73160276.8320486.2通风机560.80.80.7544.833.65685.1车间K實P=0.9，K迂q=0.95184.3294.9347.8528.42- 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85

6、kW ,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项式法确定其计算负荷P30、Q30、S30和I30 。解: 1、采用需要系数法查附录表 1: Kd =0.2，cos：:=0.5，tan : =1.73 则F30 =0.8 85 =17kWQ30 = F3o tan =17 1.73 = 29.4kVarP3017130 =畫匚= 一 =51.7A-3Un .3 0.382、采用二项式法查附录表 1: b = 0.14， c = 0.4， x=5， cos =0.5, tan = 1.73则(1) x台最大容量的设备容量为PX =P5 =7.5

7、 14 3 3 1 =22.5kW有功计算负荷为:P30 =bFe CFX =0.14 85 0.4 22.5 =11.9 9 = 20.9kW ；无功计算负荷为：Q30 =P3otan即-20.9 1.73 =：36.2kVar ；P*20 9视在计算负荷为：二證二茁M.BkVA ；计算电流为：13。=芈亠二；1.8=63.5AV3Un如 0.38两种方法的计算结果如下表:计算方法计算系数cos®ta n®计算负荷Kd 或 b/cP30/kWQ30/kvarS30/kVAI30 / A走诵亥 需要系数法0.20.51.731729.43451.7二项式法0.14/0.40

8、.51.7320.936.241.863.52-6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：绻2 - 戌2 Q：24202 3502 =546.7kVA则变压器有功损耗损耗：FT : 0.01S30.01 546.7、5.5kW ;变压器无功损耗损耗：'Qt : 0.05S30.05 546.7 : 27.3kVar ;于是，考虑变压器损耗之

9、后的变压器一次侧母线的计算负荷为:E01 机0 2PT =420 5.5 = 425.5kW;Q301 二 Q30 2-Qt = 350 27.3 二 377.3kVarS301 二 后Q30i 二.425.52 377.32 = 568.7kVA1301 八仏一咒；8 = 32"皿 *30 425.5功率因数为：cos 10.75 :： 0.9 ,不满足要求，故需要进行无功补偿。S30 J 568.7为使一次侧达到cos 1达到0.9，则二次侧的COS2要达到0.92，于是取0. 92此时二次侧的功率因数为COS ;：P30 2420546.70.77 。-19： 2则补偿的无功功

10、率为:二 420 ： Itanarc cos0.77 -tan arc cos0.92 1: 170kVar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cos' =0.65，补偿以后的功率因数为cos 、0.9，于是有：Qc = P30 l-tan"-

11、tan1-2400tanarccos0.65-tanarccosO.9】= 2400 (1.17-0.48) 1656kVarQC1656n C55.2，为了三相平衡，取 n = 57qc30(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：Q30 =F30ta n叩=2400 1.17 =2808kVar并联56个电容器以后，补偿的无功功率为：Qc =57 30 =1710kVar补偿后的无功计算负荷为：Q30二Q30 -Qc =2808 -1710 =1098kVar则补偿后的视在计算负荷为：S。P：=24002一1O9822639kVAP 2400补偿以后的功率因数为：cos

12、 300.909、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：S30二一莹 二空00 = 3692 kVAcos®0.65补偿前后的视在计算负荷差值为：屯0 = S30 - S30 = 3692 - 2652二1040kVA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(YynO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 300MVA。 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lk3)、"、谓、 谓、lS3)和短路容量Sk

13、3)，并列出短路计算表。解:根据题意得计算电流如下所示:1、求k-1点的三相短路电流和短路容量(Uc1 = 10.5 kv)(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，S°cU 2(10 5kV)2= 300MVLA 则 X1虫0.367：0.37Soc 300 MVA2)电缆线路的电抗：由表 3-1 查得 X0=0.08Q/km,因此 X?二 X°l 二 0.08('/ km) 4km 二 0.32113)绘k-1点短路的等效电路如下图所示,10.37'.120.32 门k-1然后计算电路的总电抗：X*4)=Xr X2 =0.

14、37'.'1 ' 0.321 - 0.69' 1(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：1笃=十山 二 卩.51=8.79kAJ3X於书丁3汇0.6®2) .三相短路次暂态电流和稳态电流有效值：I=1：- - I= 8.79kAiS? =2.55l"=2.55x8.79kA=22.41kA3) 三相短路冲击电流及其有效值：(3)"(3)I S3)=1.511 =1.51x8.79kA = 13.27kA4) .三相短路容量：ski =、3Ucilk3I = .3 10.5kV 8.79kA = 1

15、59.85MVLA2.求k-2点的短路电流和短路容量(Uc2= 0.4kV)1).电力系统的电抗：2 2X1譽曲E(1)计算短路电路中各元件的电抗及总电抗Z -2'土2).电缆线路的电抗:X2 =X0l<U c1 丿= 0.08(0/km)汇 4km 訂 0.4kV ) =4.64X0*0 l10.5kV 丿3).电力变压器的电抗：由附录表5查得Uk% = 4.5,因此X3 二 X42Uk%Uc2100Sn24.50.4kV100 800kVA4)绘k-2点短路的等效电路如下图所示125.3 10仆 4.64 10*3_9 10®一 4 计算其总电抗:9 10儿XXXg

16、2)=X1 X2 X3/X4 =Xr x：TX3 + X4/9工10°0-5.3 10 牛4.64 10勺-= 5.48 10宀(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：讣竇Uc2' 3X pk2)0.4kV342.14kA3 5.48 10"= 42.14kA,"(3), (3), (3)2) 三相短路次暂态电流和稳态电流：I I Ik/iS3）=1.841 =1.84咒 42.14kA = 77.54kA3）三相短路冲击电流及其有效值："iSh =1.091 =1.09x42.14kA = 45.93kA4）三相短路容量

17、：=、3Uc2lk3）2 =J3 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：短路计算点三相短路电流/ kA三相短路容量/ MVA1 (3)1 kI ”| (3)1 oO(3)i sh(3)1 sh(3)Skk-18.798.798.7922.4113.27159.85k-242.1442.1442.1477.5445.9325.23-2使用标幺值法重做题 3-2。解:（ 1 ）确定基准值：取Sd-100MVA,UdUc1=10.5kV,Ud2 =Uc2 =0.4kVSk3) -3Ujk3)3Uc“二蛍XvSd100MVA =5.50k

18、AI -d1 .3Ud1 .3 10.5kVSd100MVA =144kA3Ud2 3 0.4 kV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：X；= 100MVA =0.33Soc 300 MVA2）电缆线路的电抗标幺值：由表3-1查得，X。二0.081 / kmx2 = X0I 卑二 0.08, / km） 4km 100MVA 0.29Uc1（10.5kV）3）电力变压器的电抗标幺值：查附录表 5得Uk%=4.5X3* _ U k %Sd4 :100SN4.5 100 103kVA100 800kVA二 5.625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 。10.330.295.625k-2-45.625（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郢）二X1 X2二0.33 0.29二0.622）三相短路电流周期器分量有效值：I為 =5.50kA = 8.87kAX 刃 4）0.