工厂供电课后作业答案

1、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%, 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：1 10% Uwl1 1.1 220 242 kV，因为 UT2n 220/38.5kVUT1N 10.5/242 kVo1-2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6KV电网220V/380V 电网35KV10KVT3K3EHT2<3CH所以 UWL1U T2 N1220 kV; u WL

2、2u T2N 238535 kV1.11 10%U T1N1U GN 105 kV; U T1N2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%o则有：发电机额定电压：Ugn1 5%1010.5 kV；变压器T1的额定电压：UT1N1U GN10.5 kV ； Ut1N21 10%3538.5 kV ；Ut 1N10.5 / 38.5 kV；变压器T2的额定电压：U

3、t 2N135 kV ； Ut2N21 5%66.3 kV ；UT2N 35 / 6.3 kV；变压器 T3 的额定电压：UT3N1 10 kV ； UT3N2 1 5%380V0.4 kV ；U t 3N 10 / 0.4 kV;第二章800kW，通风机容量共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P30、Q30、S30和130。解：(1 )金属切削机床组的计算负荷:查附录表1:Kd °2， cos0.5， tan1.73 则巳0 10.2800 160kWQ30 1巳0 1tan 160 1.73

4、276.8kVar巳0 1160瓦1320kVACOS0.5?30 1320I 30 1L486.2A.3UN3 0.38(2 )通风机组的计算负荷：查附录表1:Kd0.8， cos0.8， tan0.75 贝U巳0 20.856 44.8kWQ30 2及0 2tan 44.8 0.75 33.6kVar*30 244.8一$0 256kVACOS0.8?30 2>561 30 23UN '、3 0.3885.1A取同时系数K P 0.9, KQ 0.95，于是车间的总计算负荷为：Q130K P130 1巳0 20.9160 44.8184.3kWQ30KQQ30 1Q30 20

5、.95276.833.6294.9kVar?30Q；0.184.32294.92347.8kVAS30347.8-1 30-3Un528.4 A.3 0.38各个参数如下表:设备名称设备容量Pe/kW需要系数Kdcostan计算负荷P30/kWQ30/kva rS30/kVAI30 / A切削机床800160320通风机5656车间KP 0.9,K Q 0.952-3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何P30、Q30、S30和I 30。解: 1、采

6、用需要系数法查附录表 1: Kd 0.2 , cos 0.5 , tan 1.73 则P300.8 85 17kWQ30P30 tan17 1.7329.4kVar?30P301734kVA0.5cos1S303451.7A303U N3 0.382、采用二项式法查附录表1 :b 0.14, c0.4, x 5 , cos0.5 , tan(1) x台最大容量的设备容量为1.73 则巳 P57.5 14 3 3 122.5kW有功计算负何为：P30bPecFX0.14无功计算负何为：Q30P30 tan20.9视在计算负荷为：&020.9cos0.5计算电流为：130S3041.83U

7、N、3 0.3841.8kVA ；85 0.4 22.511.9 920.9kW ;1.73 36.2kVar ；63.5A两种方法的计算结果如下表:I 30 1?30 13Un568.70.3832.8A功率因数为：cos 1425 50.750.9，不满足要求，故需要进行无功补偿。568.7为使一次侧达到cos1达到,则二次侧的 cos 2要达到，于是取 cos20.92，此时二次侧的功率因数为cos 2420546.70.77。计算方法计算系数costan计算负荷Kd 或 b/cP30/kWQ30/kva rS50/kVAI30 / A走诵亥 需要系数法1734二项式法2-6某厂变电所装

8、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，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2P2)2 Q3024202 3502 546.7kVA则变压器有功损耗损耗：PT 0.01S300.01 546.75.5kW ;变压器无功损耗损耗：Qt 0.05S30 0.05 546.7 27.3kVar ;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：F301F30 2耳 420 5.5 425.5kW ；

9、Q30 2Qt 350 27.3 377.3kVar P30 1Q；01-425.52 377.32 568.7 kVA则补偿的无功功率为:QC巳0 2 tan 2 tan 2420 tan arc cos0.77 tanarccos0.92 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。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。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

10、数为 cos0.65，补偿以后的功率因数为cos 0.9，于是有：Qc P3o tan tan 2400 tan arc cos0.65 tanarccos0.92400 (1.17 0.48) 1656kVarn QC I65655.2，为了三相平衡，取n 57qc 30(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 F30 tan 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 Q30 Qc 2808 1710 1098kVar则补偿后的视在计算负荷为：Sj0. F3o Q3

11、0. 24002 10982 2639kVA补偿以后的功率因数为：cos 电400 0.909 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：S3。 一莹 400 3692 kVA补偿前后的视在计算负荷差值为:cos 0.65&0&0 S30369226521040kVA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300MVA。I "(3)、丨、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试用欧姆法求该厂变电所10kV高压母线上和380V低

12、压母线上的短路电流I k3)、iSh、I sh和短路容量Sk )，并列出短路计算表。解:根据题意得计算电流如下所示：电源S9-800(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，Soc 300MV gA则X1u!(10阴)20.3670.37Soc300MVA1、求k-1点的三相短路电流和短路容量(Uc1=kv)2)电缆线路的电抗：由表3-1查得Xo=Q/km,因此X2 X0l 0.08(/ km) 4km0.323)绘k-1点短路的等效电路如下图所示,10.3720.32k-1J然后计算电路的总电抗：X (k 1)X1 X20.370.320.69(2).计算三相短

13、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 k3)1Uc1'- 3X (k 1)-10阴8.79kA3 0.692).三相短路次暂态电流和稳态电流有效值:"(3)I k3)8.79kA(3)i sh3)三相短路冲击电流及其有效值：I sh2.55I1.51I"(3)"(3)2.55 8.79kA 22.41kA1.51 8.79kA 13.27kA4)三相短路容量：或)13UdI畀3 10.5kV 8.79kA 159.85MVgA1).电力系统的电抗：X1 兽聽 5.3 1042.求k-2点的短路电流和短路容量(Uc2=)(1)计算短路电

14、路中各元件的电抗及总电抗2).电缆线路的电抗：X22Xol0.08( / km) 4km20.4kV10.5kV4.64 103).电力变压器的电抗：由附录表5查得Uk%=，因此X4Uk%U2c2100Sn4.510020.4kV69 10 k800kVA104)绘k-2点短路的等效电路如下图所示计算其总电抗:145.3 10244.64 1039 10 3-49 10 3k-2X (k 2) X1X2 X3/X4x1 X2X3X4X3 X45.3 10 44.641049 10 35.48 10 3(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:Uc2'、3X (k

15、2)0.4kV3 5.48 10342.14kA2)三相短路次暂态电流和稳态电流:42.14kA4)三相短路容量：Sk3)2、3U C2Iish1.841"1.84 42.14kA77.54kAII sh1.09I "(3)1.09 42.14kA45.93kAk 2.3 0.4kV42.14kA 25.2MVA"3)三相短路冲击电流及其有效值: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/ MVAIk3)II.(3)i sh(3)I sh(3)Skk-1k-23-2解:使用标幺值法重做题 (1 )确定基准值：

16、取3-2。Sd100MVA,Ud1 Uc110.5kV,Ud2 Uc2 0.4kVSk3)Gujk3).3Uc 上XSd3)I d1Sd100 MVA,3 10.5kV5.50kAI d2Sd100MVA.3 0.4kV144kA计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值电力系统的电抗标幺值：X1J 100MVA 0.33Soc 300 MVASd电缆线路的电抗标幺值：由表3-1查得，X。0.08X2 X0I 卑 0.08( /km) 4kmU c1电力变压器的电抗标幺值：查附录表 5得Uk%4.5/ km週选0.2910.5kVXX4 U5.625100 800kVA绘短路等效电路图如下图所示。并

17、标出短路计算点k-1 和 k-2。0.332k-10.29J5.6255.625(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) X1X2 0.33 0.290.622)三相短路电流周期器分量有效值:丨d1X (k 1)3)三相短路次暂态电流和稳态电流:"(3)4)三相短路冲击电流及其有效值:ish 2.55I511"(3)k-2整A 8.87kA0.628.87kA2.55 8.87kA 22.62kA1.51 8.87kA 13.39kA5 )三相短路容量:Sd100 MVA1)X (k i)0.62161.3MVA(4)计算k-2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量5.625 0.33 0.293.432总电抗标幺值：X (K 2) X1X2X3/X42)三相短路电流周期分量有效值:Ik'!1 d2X (k 2)