工廠供電課后作業(yè)答案

1、最新資料推薦第一章1-1試確定圖1-23 所示供電系統(tǒng)中變壓器T1 和線路 WL1 、WL2 的額定電壓。圖 1-23 習(xí)題 1-1 的供電系統(tǒng)解： 如果變壓器的二次側(cè)接高壓線路，則其二次側(cè)電壓高于線路電壓10%，一次側(cè)與發(fā)電機(jī)（或電力線路）相聯(lián)，則一次側(cè)額定電壓等于發(fā)電機(jī)（或電力線路）的額定電壓，于是：因?yàn)?U T 2 N220 / 38.5 kV所以 U WL1U T 2 N 238.5U T 2 N1 220 kV; U WL 210%35 kV11.1同 理 ： U T1 N1U GN10.5 kV; U T1N 2110% UWL11.1 220242kV，U T 1N10.5 /

2、242 kV 。1-2 試確定圖 1-24 所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)和各變壓器的額定電壓？GT1T235KV6KV 電網(wǎng)T310KV220V/380V 電網(wǎng)圖 1-24 習(xí)題 1-2 的供電系統(tǒng)解：如果變壓器的二次側(cè)接低壓線路，則其二次側(cè)電壓高于線路電壓5%，二次側(cè)接高壓線路，則其二次側(cè)電壓高于線路電壓10%；一次側(cè)與發(fā)電機(jī)（或電力線路）相聯(lián)，則一次側(cè)額定電壓等于發(fā)電機(jī)（或電力線路）的額定電壓，發(fā)電機(jī)的額定電壓高于線路額定電壓的5%。則有：發(fā)電機(jī)額定電壓： U GN 15% 1010.5 kV ；變壓器 T1 的額定電壓： U T1 N1 U GN10.5 kV ； UT1 N 21 10%353

3、8.5 kV ；U T 1N10.5 / 38.5 kV；變 壓 器 T 2 的 額 定 電 壓 ： U T 2 N135 kV ； U T 2 N 215%66.3 kV ；U T 2 N35 / 6.3 kV ；變 壓 器 T3的 額 定 電 壓 ： U T 3 N1 10kV ； U T 3N 2 15%380V0.4 kV ；U T 3N10 / 0.4kV ；1最新資料推薦第二章2-1 某大批生產(chǎn)的機(jī)械加工車間，擁有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)容量共800kW，通風(fēng)機(jī)容量共56kW，線路電壓為380V。試分別確定各組和車間的計(jì)算負(fù)荷P30 、 Q30 、 S30 和 I30 。解：（ 1）金屬

4、切削機(jī)床組的計(jì)算負(fù)荷：查附錄表1： K d0.2 ， cos0.5， tan1.73則P30 10.2800160kWQ30 1P30 1tan160 1.73276.8kVarS30 1P30 1160cos320kVA0.5I 30 1S30 1320486.2A3U N3 0.38（2）通風(fēng)機(jī)組的計(jì)算負(fù)荷：查附錄表1： K d0.8 ， cos0.8， tan0.75則P30 20.85644.8kWQ30 2P30 2tan44.8 0.75 33.6kVarS30 2P30 244.8cos56kVA0.8I 30 2S30 25685.1A3U N3 0.38取同時(shí)系數(shù) K P0.

5、9 ， KQ0.95，于是車間的總計(jì)算負(fù)荷為：P30KPP30 1P30 20.9160 44.8184.3kWQ30KQQ30 1Q30 20.95276.833.6294.9kVarS30P302Q302184.32294.92347.8kVAI 30S30347.83U N3528.4 A0.382最新資料推薦各個(gè)參數(shù)如下表：設(shè)備設(shè)備容量需要系數(shù)costan計(jì)算負(fù)荷名稱Pe/kWK dP30/kWQ30/kvarS30/kVAI 30 / A切削8000.20.51.73160276.8320486.2機(jī)床通風(fēng)560.80.80.7544.833.65685.1機(jī)車間K0.9 ， K0.

6、95184.3294.9347.8528.4PQ2-3 有一 380V 三相線路，供電給35 臺(tái)小批生產(chǎn)的冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī)，總?cè)萘繛?5kW，其中較大容量的電動(dòng)機(jī)有7.5kW 1 臺(tái)， 4kW 3 臺(tái)， 3kW 12 臺(tái)。試分別用需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法確定其計(jì)算負(fù)荷P30 、 Q30 、 S30 和 I 30 。解： 1、采用需要系數(shù)法查附錄表1： K d0.2 ， cos0.5 ， tan1.73 則P300.88517kWQ30P30 tan17 1.73 29.4kVarS30P301734kVAcos0.5I 30S30343U N351.7 A0.382、采用二項(xiàng)式法查附錄表 1： b

7、0.14 ， c0.4 ， x5 ， cos0.5 ， tan1.73 則（ 1）x 臺(tái)最大容量的設(shè)備容量為Px P5 7.5 14 33 122.5kW有功計(jì)算負(fù)荷為：P30bPecPx0.14850.4 22.5 11.9 9 20.9kW ；無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為：Q30P30 tan20.91.7336.2 kVar ；視在計(jì)算負(fù)荷為：S30P3020.941.8kVA ；cos0.5計(jì)算電流為： I 30S3041.863.5 A3U N30.38兩種方法的計(jì)算結(jié)果如下表：3最新資料推薦計(jì)算計(jì)算系數(shù)costan計(jì)算負(fù)荷方法K d 或 b/cP30/kWQ30/kvarS30/kVAI30 /

8、 A需要系0.20.51.731729.43451.7數(shù)法二項(xiàng)0.14/0.40.51.7320.936.241.863.5式法2-6 某廠變電所裝有一臺(tái)630kVA 變壓器，其二次側(cè)(380V) 的有功計(jì)算負(fù)荷為 420kW ，無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為 350kvar 。試求此變電所一次側(cè)（10kV ）的計(jì)算負(fù)荷及其功率因數(shù)。如果功率因數(shù)未達(dá)到0.9，問(wèn)此變電所低壓母線上應(yīng)裝設(shè)多大并聯(lián)電容器的容量才能達(dá)到要求?解：補(bǔ)償前的視在計(jì)算負(fù)荷：S30 2P3022Q302242023502546.7kVA則變壓器有功損耗損耗：PT0.01S300.01546.75.5kW ;變壓器無(wú)功損耗損耗：QT 0.05

9、S300.05546.727.3kVar ;于是，考慮變壓器損耗之后的變壓器一次側(cè)母線的計(jì)算負(fù)荷為：PPP4205.5425.5kW ;30 130 2TQ30 1Q30 2QT35027.3377.3kVarSP2Q 2425.52377.32568.7kVA30 130 130 1I 30 1S30 1568.732.8A3U N30.38功率因數(shù)為： cos 1P30 1425.50.75 0.9 ，不滿足要求， 故需要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。S30 1568.7為 使 一 次 側(cè) 達(dá) 到 cos1達(dá) 到0.9 ， 則 二 次 側(cè) 的 c o s2 要 達(dá) 到 0.92 ， 于 是 取cos 20

10、. 92，此時(shí)二次側(cè)的功率因數(shù)為cos 2P30 2420S30 20.77 。546.7則補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率為：QCP30 2 tan2tan2420tan arc cos0.77tan arc cos0.92170kVar注：這里需校驗(yàn)2-8 某廠的有功計(jì)算負(fù)荷為2400kW ，功率因數(shù)為 0.65?，F(xiàn)擬在工廠變電所10kV 母線上裝設(shè)BWF10.5-30-1 型并聯(lián)電容器， 使功率因數(shù)提高到0.9。問(wèn)需裝設(shè)多少個(gè)并聯(lián)電容器？裝設(shè)了并聯(lián)電容器以后，該廠的視在計(jì)算負(fù)荷為多少？比未裝設(shè)前視在計(jì)算負(fù)荷減少了多少？解：（ 1）并聯(lián)電容器的個(gè)數(shù)：有題意可知，在10kv 高壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償前的功率因數(shù)為

11、cos0.65 ，補(bǔ)償以后4最新資料推薦的功率因數(shù)為cos0.9 ，于是有：QC P30tan tan2400tan arc cos0.65tan arc cos0.92400(1.17 0.48) 1656kVarQC1656，為了三相平衡，取 n57n55.2qc30（2）無(wú)功補(bǔ)償以后的視在計(jì)算負(fù)荷：補(bǔ)償之前的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為：Q30P30 tan24001.172808kVar并聯(lián) 56 個(gè)電容器以后，補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率為：QC57301710kVar補(bǔ)償后的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為：Q30Q30QC280817101098kVar則補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷為：S30P302Q302240021098226

12、39kVA補(bǔ)償以后的功率因數(shù)為：cosP3024000.909 0.91 滿足要求S302639（3）補(bǔ)償前后的視在計(jì)算負(fù)荷差值：補(bǔ)償之前的視在計(jì)算負(fù)荷為：S30P3024003692 kVAcos0.65補(bǔ)償前后的視在計(jì)算負(fù)荷差值為：S30S30S30369226521040kVA5最新資料推薦第三章3-1有一地區(qū)變電站通過(guò)一條長(zhǎng)4km 的 10kV電纜線路供電給某廠裝有兩臺(tái)并列運(yùn)行的S9-800 型（ Yyn0 聯(lián)結(jié)）電力變壓器的變電所。 地區(qū)變電站出口斷路器的斷流容量為300MV A 。試用歐姆法求該廠變電所10kV 高壓母線上和 380V 低壓母線上的短路電流 I k(3)、I (3)

13、 、I (3) 、ish(3)、 I sh(3)和短路容量 Sk(3)，并列出短路計(jì)算表。解：根據(jù)題意得計(jì)算電流如下所示：S9-800k-1 （ Yyn0 ）k-2電源G電纜線 l4kmS9-80010kV380V（ Yyn0 ）、求點(diǎn)的三相短路電流和短路容量（= 10.5kv）k-1Uc11(1) 計(jì)算短路電路中各元件的電抗和總電抗1)電力系統(tǒng)的電抗：有題意可知， SocU c21(10.5kV ) 20.37300MV A 則 X10.367Soc300MVA2)電纜線路的電抗：由表 3-1 查得 X 0=0.08/km,因此 X 2 X 0l 0.08(/ km) 4km 0.323)繪

14、 k-1 點(diǎn)短路的等效電路如下圖所示，120.370.32k-1然后計(jì)算電路的總電抗： X (k 1) X1X 2 0.370.320.69(2).計(jì)算三相短路電流和短路容量1) k-1 三相短路電流周期分量有效值： I k(3)1U c110.5kV8.79kA3X ( k 1)30.692).三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值： I (3)I (3)I k(3)18.79kAish(3)2.55I (3)2.558.79kA22.41kA3).三相短路沖擊電流及其有效值：1.51I (3)I sh(3)1.518.79kA13.27kA4).三相短路容量： Sk(3)13U c1I k(3

15、)13 10.5kV8.79kA159.85MV A6最新資料推薦2. 求 k-2 點(diǎn)的短路電流和短路容量（ Uc2= 0.4kV ）(1) 計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗U c22(0.4kV) 25.31041).電力系統(tǒng)的電抗： X1Soc300MVAU c 220.4kV22). 電纜線路的電抗： X 2X0l0.08(/ km)4km4.64 10 4U c110.5kV3). 電力變壓器的電抗：由附錄表5 查得 Uk 4.5，因此U k %U c224.52X3 X 40.4kV9693100SN100800kVA10 k104)繪 k-2 點(diǎn)短路的等效電路如下圖所示1235.

16、310 44.6410 49104910k-233計(jì)算其總電抗：X ( k 2)X1X 2X 3 / / X 4X1X 2X 3 X 4X3X 45.310 44.6410 4910 35.4810 32(2) 計(jì)算三相短路電流和短路容量1) 三相短路電流周期分量有效值：I k(3)2U c20.4kV42.14kA3X ( k 2)3 5.48 10 32)三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流：I (3)I (3)I k(3)2 42.14kA3)三相短路沖擊電流及其有效值：i sh(3)1.84I (3)1.8442.14kA77.54kAI sh(3)1.09I (3)1.0942.14kA45

17、.93kA4)三相短路容量： Sk(3)23U c2 I k(3)23 0.4kV 42.14kA 25.2MVA在供電工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中，往往只列短路計(jì)算表，如下表所示：三相短路電流 / kA三相短路容量 / MVA短路計(jì)算點(diǎn)(3)(3)(3)(3)(3)(3)I kIIishIshSkk-18.798.798.7922.4113.27159.85k-242.1442.1442.1477.5445.9325.27最新資料推薦3-2 使用標(biāo)幺值法重做題3-2。（ 1）確定基準(zhǔn)值：取解：Sd 100MVA ,U d 1 U c110.5kV ,U d 2U c20.4kVSk(3)3U c I k

18、(3)3U c I dSdXXI d1Sd100MVA5.50kA3U d1310.5kVI d 2Sd100MVA144kA3U d 230.4kV(2) 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值1）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 : X1Sd100MVASoc0.33300MVA2）電纜線路的電抗標(biāo)幺值: 由表 3-1查得 , X 00.08/ kmX 2 X 0l Sd0.08(/ km)4km100MVA0.29U c2110.5kV23）電力變壓器的電抗標(biāo)幺值：查附錄表5 得 U k %4.5X3X4U k %Sd4.5 100 103 kVA5.625100SN100 800kVA繪短路等效電路圖如下圖所示。并標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)k-1和 k-2 。12k-13k-20.330.295.62545.625(3) 計(jì)算 k-1 點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量1)總電抗標(biāo)幺值： X ( k 1) X1X 20.330.290.622)三相短路電流周期器分量有效值：I k(3)1I d 15.50kA8.87kAX (k1)0