供配电专业考试复习讲义之一

1、第4章例题来自习题集62页81题。某企业计算有功功率为2500kW，计算无功功率为1800kvar，其年平均有功负荷系数为0.75，年平均无功负荷系数为0.82。采用并联电容器将其功率因数补偿到0.93，应装设的电容器容量约为（ ）。A.1400 kvar； B.1200 kvar； C.1000 kvar； D.800 kvar。书中313页答案 企业的自然平均功率因数为, tan10.787。补偿后功率因数为 cos20.93， tan20.395。补偿电容器容量为 QP（tan1 tan2） 2500X（0.7870.395） 980 kvar。 答案：（ C ）。 分析评论 我们来验算

2、一下补偿后功率因数。按计算负荷验算：P2500，Q1800980820，S2631；cos22500 / 26310.95 0.93。 按平均负荷验算：P2500X0.751875，Q1800X0.82980496，S1939.5； cos21875 /1939.50.967 0.93。验算结果均不符合（！）其原因是：补偿前用了平均功率因数，但P用的不是平均负荷，而是计算负荷。 建议答案1、计算过程：补偿前功率因数为 tan1 0.787；（可直接求得！） 补偿后功率因数为 tan2tan（cos-1 0.93）= 0.395。补偿电容器容量为 QP（tan1 tan2） 0.75 X 250

3、0（0.7870.395） 735 kvar。2、 按平均负荷验算：P2500X0.751875，Q1800X0.82735741，S2016； cos21875 /20160.93。 验算结果准确相符。3、如何应付考试，详见例3。例2、来自习题集89页9题。某企业380V母线的有功计算负荷为300kW，无功计算负荷为210kvar，其年平均有功负荷系数为0.75，年平均无功负荷系数为0.85。欲将功率因数补偿到0.9，计算需要装设的电容器容量。（1）补偿前自然平均功率因数为( )A.0.78; B.0.65; C.0.85; D.0.5。（2）需要装设的电容器容量为（ ）A.90 kvar；

4、 B.96 kvar； C.36 kvar； D.126 kvar。书中313页答案 （1）企业的自然平均功率因数为（2）需要装设的电容器容量为补偿前功率因数为 cos10.78， tan10.8。补偿后功率因数为 cos20.9， tan20.48。补偿电容器容量为 QP（tan1 tan2） 300X（0.80.48） 96 kvar。分析评论 补偿前用了平均功率因数，但P用的不是平均负荷，而是计算负荷。验算结果不可能符合！如何应付考试，详见例3。例3、 来自互联网的一个案例题。1 若该厂10kV系统有功计算负荷4000kW，无功计算负荷为3000kvar，其年平均有功负荷系数0.75，年

5、平均无功负荷系数0.8，如果用并联电容器将其功率因数补偿到0.95计算应加装并联电容器的容量 。A 1419 kvar B 1660 kvar C 2213 kvar D 1809 kvar 网上答案1、采用第一章第十一节二、采用并联电力电容器补偿 功率因数计算公式（P21） ； 。补偿容量的计算公式 kvar。2、采用把答案数据代人法补偿1809 kvar后功率因数（P22）：补偿1660 kvar后后功率因数：参考答案： B (D)分析评论一、这道题的答案，我认为并不正确，理由如下：1、既然采用了平均功率因数，也应采用平均功率（即40000.75）来计算补偿容量，这样得出的结果是1413。

6、2、同样，已知补偿容量验算补偿后的功率因数时，也应采用平均负荷（即40000.75和30000.8），验算平均功率因数！否则，用最大负荷功率因数与平均功率因数相比，得不出正确的结果。（这就是网上用“代人法”均对不上的原因。）二、问题出在常用手册对补偿容量的计算语焉不详。1、配电手册21页只给了按计算负荷求补偿容量的算式，漏掉按平均负荷求补偿容量的算式！（对此，我除了抱歉，无话可说。）2、钢铁手册414页和新版指导书169页的算式加上，是近似按平均负荷求补偿容量。但后者170页计算补偿后的功率因数时，仍为最大负荷功率因数。3、这些书对三种功率因数的不同用法，均未说明。三、三种功率因数及其不同用法

7、： 1、平均功率因数 （）2（）2tan 用于按平均负荷求补偿容量。 2、加权平均功率因数（用有功电能消耗量和无功电能消耗量计算的“均权力率”） cosWm / Wm2 Wrm2 tanWrm / Wm 用于按功率因数结算电费。 3、计算负荷（需要负荷或最大负荷）下的功率因数 cosP / S tanQ / P 用于求补偿后的计算负荷（P、Q、S）。此时不应乘任何平均系数之类！答题建议 手册和指导书都有问题，如何应付考试呢？ 1、无法判断题意的情况下，特别是机器阅卷时，先按习题集算。建议再乘上看看。取套得上的答案。2、如果能从题意上看出要计算的是平均负荷的补偿容量（如例2），可按 QP（tan

8、1 tan2）计算。 3、任何情况下，求补偿后的计算负荷（P、Q、S）时，不应乘平均系数之类！2 若10kV系统所选并联电容器额定电流88A，计算电容器回路电流（应称电容器回路计算电流）及导体长期允许截流量应不小于下列 A. 88A B .118.8A C. 132A D. 100A 根据规范中的“5.1.3 并联电容器装置的总回路和分组回路的电器和导体的稳态过电流，应为电容器组额定电流的1.35 倍。”的规定，A参考答案：B 3 高压系统（指10kV）并联电容器组应采用下列哪几种接地方式： A. 三角形接地 B. 中性点不接地单星形接线或双星型接线 C. 中性点经消弧线圈接地星型接线 D.

9、中性点直接接地星型接地 根据规范中的“4.1.2.1 电容器组宜采用单星形接线或双星形接线。在中性点非直接接地的电网中，星形接线电容器组的中性点不应接地。”的规定参考答案：B 4 并联电容器组内无串联段，当采用单星型接线时应配置下列哪种保护： A. 可装置电压差动保护 B. 可装置开口三角电压保护 C. 可装置中性点不平衡电流保护 D. 可装置电压差动保护和差流保护 根据规范中的“6.1.2.1 单星形接线的电容器组，可采用开口三角电压保护。”的规定参考答案：B 例4、电压损失的计算，来自习题集8687页。 3、采用公式计算三相对称线路输送单相负荷（接于A和B之间）的电压损失百分数。 答案 本

10、公式适用于：C相无电流，导线可不架设；I为A相或B相电流的有名值。 Un为标称线电压。 4、采用公式计算对称布置的三相四线制线路，输送单相负荷（接于A和N之间）的电压损失百分数。（1）（2）（3）略。 （4）线路阻抗R1，X1，单相负荷22A，功率因数cos0.707(sin0.707),电压损失百分数约为（ ） A、0.028%； B、0.28%； C、2.8%； D、28%。书中319页答案 分析评论 1、答案式中的100%是多余的。引用的公式中，u已经转化为系统标称电压的百分数。 2、（1）、（2）、（3）中有些不规范用语。如“额定电压”应为系统标称电压、“相零回路”应为相中回路；A和N

11、之间不存在“互几何均距”；“三相四线制线路”不可能“对称布置”等。3、对单相负荷电压损失计算公式的理解有偏差。不管是接于线电压、相电压的单相负荷，还是接于两相-N的负荷，其计算公式仅仅是借用三相对称线路的阻抗数据。不能理解为这些是用三相线路送单相负荷的计算式。我们不会只用4芯电缆的两芯送单相负荷。从公式的推导过程也可看出：先有单相线路的计算式，然后才引伸到三相对称线路。原始公式为 R和X为回路阻抗用系统标称电压的百分数表示为 常用线路电压损失计算公式线路种类线路电压损失计算公式符号说明三相平衡负荷线路= （4-3-4） （4-3-5）线路电压损失，%系统标称电压，kV负荷电流，A COS负荷功

12、率因数负荷的有功功率，kW 线路长度，km三相线路单位长度的电阻和电抗，km三相线路单位电流长度的电压损失，%/A.km三相线路单位功率长度的电压损失，%/kwkm线电压的单相负荷线路 （4-3-6） （4-3-7）相电压的单相负荷线路 （4-3-8） （4-3-9）例5、谐波电流的简单计算，来自互联网。1 某用户在某公共连接点输入的5次谐波电流17A，另一用户的5次谐波电流11A，二者之间的相位角150度，问叠加后的5次谐波电流是多少？根据电能质量 公用电网谐波GB/T 1454993）附录C中的C2 两个谐波源的同次谐波电流在一条线路的同一相上叠加，当相位角已知时按式(C4)式计算 (C4

13、)式中Ih1谐波源1的第h 次谐波电流，A；Ih2谐波源2的第h 次谐波电流，A；h谐波源1和谐波源2的第h 次谐波电流之间的相位角。代入数据 A。2 10kV处，某用户5次谐波电流17A，已知短路容量200MVA，求5次谐波电压含有率 。根据附录C谐波的基本计算式（补充件）C1， 第h次谐波电压含有率HRUh与第h次谐波电流分量Ih的关系： (C2)式中 UN电网的标称电压，kV； Sk公共连接点的三相短路容量，MVA； Ih第h次谐波电流，A； 3 某10kV六相整流器，5次谐波电流17，求7次谐波电流网上答法根据第282页常用整流器负荷电流的谐波次数、谐波电流及含量（理论最大值）见表（6

14、-20）。表（6-20） 常用整流器负荷电流的谐波次数、谐波电流及含量（理论最大值）单位：%整流电路接线方式整流电路相数pIn/I1n=157111317192325三相桥式整流610020149.17.75.95.34.3428.9104.112100009.17.7004.3413.3100.9六相及十二相时的谐波含量 分别为29.9%和14.2%。六相及十二相时的负荷电流 分别为104.4%和101.0%。基波电流方均根值A7次谐波电流方均根值A简化答法根据第282页，换流设备特征谐波电流含有率In / I11/nc 。7次谐波电流 I7I51712.1A。例6、谐波计算案例题，来自习题集88页第7题。10kV、3000KVA整流变压器，供给一套6脉动桥式整流装置，10kV侧工作基波电流150A，5次谐波电流含有率20%。工厂35/10kV总降压变电站10kV最小短路容量120MVA。总降压变电站35kV电源引自白石头区域变电站。区域变电站35kV母线供电能力20000kVA，最小短路容量500MVA。工厂用电协议容量为10000kVA。假定