供配电习题课第1-2-3章电力系统额定电压、电能质量、负荷计算

习题课2017.3.171-4试确定下图的供配电系统中，发电机、变压器和用电设备的额定电压。GT1T2T3T46kV110kV10kV0.38kV0.38kV~（1）用电设备、电力线路、电力网线路额定电压＝电力网额定电压＝用电设备额定电压＝系统额定电压（2）发电机发电机额定电压＝105%系统额定电压

（3）变压器一次绕组二次绕组确定额定电压的原则MT1T2UN+5%+10%±0%+5%G~1-4试确定下图的供配电系统中发电机、变压器和用电设备的额定电压。GT1T2T3T46kV110kV10kV0.38kV0.38kV~发电机G：变压器T1:变压器T2:6.3kV6.3kV

/0.4kV6.3kV

/121kV变压器T3：变压器T4：考虑到0.38kV电压等级线路不会太长：GT1T2T3T46kV110kV10kV0.38kV0.38kV~6.3kV6.3kV

/0.4kV6.3kV

/121kV110kV

/11kV10kV

/0.4kV用电设备：0.38kV3kV以上的额定电压受电设备与系统额定线电压/kV供电设备额定线电压/kV变压器额定线电压/kV一次绕组二次绕组3610351102203305003.156.310.513.8*15.75*18*20*－－－－－3及3.156及6.310及10.513.815.751820351102203305003.15及3.36.3及6.610.5及11－－－－38.5121242363第二章供配电系统的构成_习题

2-13

某高层建筑内设变电所一处，有两回10kV电源进线，拟选用4台变压器中：2台800kVA变压器T1、T2向空调制冷机组供电，各有5个出线回路，全部为三级负荷；1台630kVA变压器T3向动力设备供电，共有6个出线回路，其中2个回路为一级负荷中特别重要负荷，1个回路为一级负荷，2个回路为二级负荷，1个回路为三级负荷；

另1台1000kVA变压器T4向照明设备供电，共有10个出线回路，其中3个回路为一级负荷中特别重要负荷，2个回路为一级负荷，3个回路为二级负荷，2个回路为三级负荷；

同时设一350kW自备柴油发电机，向一级负荷中特别重要负荷供电。

试根据上述条件设计两种不同的变电站主结线，并比较优劣。2台800kVA变压器T1、T2向空调制冷机组供电，各有5个回路，全部为三级负荷。T1800kVA三级负荷10kV线路T2800kVA三级负荷10kV线路1台630kVA变压器T3向动力设备供电，共有6个出线回路，其中2个回路为一级负荷中特别重要负荷，1个回路为一级负荷，2个回路为二级负荷，1个回路为三级负荷。三级负荷10kV线路T3630kVA二级负荷一级负荷特别重要负荷特别重要负荷需要三电源双回路一级负荷需要双电源双回路二级负荷需要双回路1台1000kVA变压器T4向照明设备供电，共有10个出线回路，其中3个回路为一级负荷中特别重要负荷，2个回路为一级负荷，3个回路为二级负荷，2个回路为三级负荷。三级负荷10kV线路T41000kVA二级负荷一级负荷特别重要负荷特别重要负荷需要三电源双回路一级负荷需要双电源双回路二级负荷需要双回路350kW自备柴油发电机，向一级负荷中特别重要负荷供电。350kW柴油发电机特别重要负荷G~有2回10kV电源进线。拟选用4台变压器。T110kV电源T410kV电源T2T3G~350kW柴油发电机方案1有2回10kV电源进线。拟选用4台变压器。T110kV电源T410kV电源T2T3G~350W柴油发电机方案2有2回10kV电源进线。拟选用4台变压器。T110kV电源T410kV电源T2T3G~350W柴油发电机方案3空调制冷机组5个三级负荷空调制冷机组5个三级负荷特别重要负荷2个一级负荷1个二级负荷2个三级负荷1个特别重要负荷2个一级负荷2个二级负荷3个三级负荷2个T1T3T2T4WB1WB2VVS1VVS2方案4G~WB3特别重要负荷3个2个350kW第三章负荷预测与负荷计算_习题3-9设某工厂断续运行工作制负荷有42kVA电焊机1台（额定暂载率εr=60%，cosφr=0.62，ηr=0.85），39.6kW吊车1台（εr=40%，cosφr=0.85）。试确定它们的设备容量。（1）电焊机及电焊设备：换算到暂载率％＝100％时的额定功率。（2）电动机类负荷：换算到暂载率％＝25％时的额定功率。（3）设备总容量：3-10某低压供电系统，供电给大批生产的冷加工机床电动机，总容量共105kW，其中大容量电动机有7.5kW2台，5.5kW1台，4kW5台。试分别用需要系数法和二项式法计算该线路的计算负荷，并对结果进行分析。（1）需要系数法单组设备的计算负荷，台数＞3台，计算负荷考虑需要系数：查表附录1：用电设备组的需要系数Kd对于“大批生产的金属冷加工机床”：需要系数Kd=0.18~0.25功率因数cosφ=0.5Kd取0.18总功率：cosφ=0.5，tanφ=1.73（2）二项式法单组用电设备组，台数≥3：b,c—二项式系数；x—容量最大的x台。查附录1:b=0.14，c=0.5,

x=5所有设备运行时的平均负荷+容量最大的x台投入时产生的负荷计算负荷：需要系数法与二项式法的比较Pc/kWQc/kvarSc/kVAIc/A需要系数法18.932.737.7757.38二项式法28.9550.0857.8588比较：二项式法计算的结果比按需要系数法计算的结果要大得多。因此二项式法更适用于容量差别悬殊的用电设备的负荷计算。3-11某空调综合性大楼内有商场6500m2，写字间7000m2，宾馆8500m2，试估算其计算负荷。负荷密度法：ρ——单位面积功率（负荷密度），kW/m2；S——建筑面积，m2。查p87，表3-3：

宾馆：ρ=0.07~0.08；

商场：ρ=0.12~0.15；

办公楼：ρ=0.07~0.08取宾馆ρ=0.07；商场ρ=0.12；办公楼ρ=0.07。3-12某26层住宅楼，其配电干线如图所示，每层5户，每户均为四室户。求A、B、C、D点的计算负荷。竖向干线为三相线路，水平配电线为单相线路。住宅用电量指标法：β——住宅用电量指标kW/户N——住宅用户K∑——住宅用电同时系数（1）户数N NA=5户; NB1=5×9=45户;NB2=5×9=45户;NB3=5×8=40户; NC=1户; ND=45+45+40=130户;查p88表：3-6（2）住宅用电同时系数K∑ K∑A=0.9; K∑B1=0.55;K∑B2=0.55;K∑B3=0.58; K∑C=1; K∑D=0.45;

(3)住宅用电量指标β查p88表：3-5

四室户，

β=4kW/户。解：3-13某供电系统的380/220V线路上，接有如表所列的用电设备，试求该线路上的计算负荷。设备额定电压/V380220接入相别L1，L2L2，L3L3，L1L1，NL2，NL3，N设备台数/台122221单台设备容量/kW231411435（1）单相设备接于相电压220V的等效三相设备容量（2）单相设备接于同一线电压380V的等效三相设备容量解：（1）单相设备接于同一线电压380V的等效三相设备容量（2）单相设备接于相电压220V的等效三相设备容量3-14一条长2km的10kV架空线路（r0=0.5/km;x0=0.4/km）向一台SC8-1000/10/0.4的变压器供电，变压器联结组别为Dyn11，变压器低压侧计算有功功率Pc=800kW，cosφ=0.9，Tmax=3500h。试分别计算10kV线路和变压器的功率损耗和电能损耗。1、线路的功率损耗和电能损耗：线路的功率损耗R,X──线路中的每相电阻、电抗，；Ic──线路中的计算相电流，A；有功损耗无功损耗根据已知：导线的单位长度参数：r0=0.5/km;x0=0.4/km①

R=r0l=0.5×2=1②

X=x0l=0.4×2=0.8③Ic低压侧：Pc=800kW,Sc是低压侧的视在功率！要计算高压侧的计算电流，应折回高压侧！2、变压器的功率损耗和电能损耗变压器的功率损耗

有功损耗——变压器的计算负荷，kVA；——变压器的额定容量，kVA；——变压器的空载有功损耗，kW；——变压器的短路有功损耗，kW；SC8-1000/10/0.4变压器查p316附录10：无功损耗——变压器的空载无功损耗，kvar；——变压器的短路无功损耗，kvar；——变压器空载电流百分比；——变压器短路电压百分比；

查p316附录10：(2)变压器年有功电能损耗:——变压器的空载有功损耗，kW；——变压器全年工作时间，h；——变压器的短路有功损耗，kW；——变压器的计算负荷，kVA；——变压器的额定容量，kVA；——变压器年最大负荷损耗小时数，h。将计算结果整理如下：高压侧：Pc=800+9.91=809.91

kW10kV线路的计算电流：低压侧：Pc=800kW,变压器的有功损耗：变压器的无功损耗：Qc=384+57.25=441.25

kvar代入公式计算功率损耗：（2）线路的电能损耗——年最大负荷损耗小时数，h。查p91图3-12:根据Tmax=3500h,查得：3-15某变压器型号规格为SC8-800/10/0.4，联结组别为Dyn11，变压器低压侧计算有功功率Pc=620kW，计算无功功率Qc=465kvar，若要求将变压器10kV侧的功率因数补偿至0.9，问此时变压器低压侧母线上应并联多大容量的电容器？（1）补偿前的计算负荷和功率因数：低压侧：Pc1=620kW,

Qc1=465kvar

由于补偿在低压侧进行，要将高压侧的功率因数补偿到0.9，需考虑变压器的损耗。SC8-800/10/0.4变压器损耗：无功损耗有功损耗变压器高压侧总的计算负荷：变压器高压侧的功率因数：（2）补偿后的功率因数（3）确定补偿容量——固定补偿：3-16如某变电站的计算负荷为2400kW，平均功率因数为0.67。如果要使其低压侧功率因数提高到0.93，若在0.4kV侧固定补偿，需要补偿的容量为多少？如果采用BW0.4-14-3型三相电容器(Qr=14kvar),需装设多少个？补偿前后的视在功率分别为多少？若在0.4kV侧自动补偿呢？1、0.4kV侧固定补偿：（1）补偿前：Pc1=2400kW（2）补偿后：（3）固定补偿的补偿容量：（4）选择电容器组数：采用BW0.4-14-3型三相电容器：Qr=14kvar取n=87（5）补偿前后的视在功率：补偿前：补偿后：补偿后的实际平均功率因数：2、0.4kV侧自动补偿：（1）补偿容量：（2）选择电容器组数：采用BW0.4-14-3