《供配電技術(shù)》唐志平第三版習(xí)題答案(全)

第 1章 電力系統(tǒng)概論 1么叫電力系統(tǒng)？為什么要建立電力系統(tǒng)？ 電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電所、電力線路和電能用戶組成的一個整體。 為了充分利用動力資源，降低發(fā)電成本，發(fā)電廠往往遠(yuǎn)離城市和電能用戶，因此，這就需要輸送和分配電能，將發(fā)電廠發(fā)出的電能經(jīng)過升壓、輸送、降壓和分配，送到用戶。 1配電系統(tǒng)由那些部分組成？在什么情況下應(yīng)設(shè)總降壓變電所或高壓配電所？ 供配電系統(tǒng)由總降變電所、高壓配電所、配電線路、車間變電所和用電設(shè)備組成。 總降壓變電所是企業(yè)電能供應(yīng)的樞紐。它將 35110外部供電電源電壓降為 6 10壓配電電壓，供給高壓配電所、車間變電所和高壓用電設(shè)備。高壓配電所集中接受 6 10壓，再分配到附近各車間變電所和高壓用電設(shè)備。一般負(fù)荷分散、廠區(qū)大的大型企業(yè)設(shè)置高壓配電所。 1電機的額定電壓、用電設(shè)備的額定電壓和變壓器額定電壓是如何規(guī)定的？為什么？ 用電設(shè)備的額定電壓等于電力線路的額定電壓；發(fā)電機的額定電壓較電力線路的額定電壓要高 5%；變壓器的一次繞組的額定電壓等于發(fā)電機的額定電壓 (升壓變壓器 )或電力線路的額定電壓 (降壓變壓器 )；二次繞組的額定電壓較電力線路的額定電壓要高 10%或 5%(視線路的電壓等 級或線路長度而定 )。 額定電壓是能使電氣設(shè)備長期運行在經(jīng)濟效果最好的電壓，它是國家根據(jù)經(jīng)濟發(fā)展的需要及電力的水平和發(fā)展的趨勢經(jīng)過全面技術(shù)經(jīng)濟分析后確定的。 1能的質(zhì)量指標(biāo)包括哪些？ 電能的質(zhì)量指標(biāo)是指電壓質(zhì)量、頻率質(zhì)量、供電可靠性。 1么叫電壓偏移，電壓波動和閃變？如何計算電壓偏移和電壓波動？ 電壓偏差是電壓偏離額定電壓的幅度。電壓波動是指電壓的急劇變化。周期性電壓急劇變化引起光源光通量急劇波動而造成人眼視覺不舒適的現(xiàn)象，成為閃變。 電壓偏差一般以百分?jǐn)?shù)表示，即 % 1 0 0 ，式中 %U 為電壓偏差百分?jǐn)?shù)； U 為實際電壓； 額定電壓。 電壓波動程度以電壓最大值與最小值之差或其百分?jǐn)?shù)來表示，即 m a x m i nm a x m i n% 1 0 0 式中， U 為電壓波動； %U 為電壓波動百分?jǐn)?shù)； 1力系統(tǒng)的中性點運行方式有哪幾種？中性點不接地電力系統(tǒng)和中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時各有什么特點？ 電力系統(tǒng)的中性點運行方式有三種：中性點不接地系統(tǒng)、中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)和中性點直接接地系統(tǒng)。中性點不接地電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，接地相對地電壓為零，電容電流為零，非接地相對地電壓升高為線電壓，電容電流增大 倍，但各 相間電壓（線電壓）仍然對稱平衡。中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，通過中性點形成單相短路，產(chǎn)生很大的短路電流，中性點對地電壓仍為零，非接地相對地電壓也不發(fā)生變化。 1力負(fù)荷按對供電可靠性要求分幾類？對供電各有什么要求？ 電力負(fù)荷按對供電可靠性可分為三類，一級負(fù)荷，二級負(fù)荷和三級負(fù)荷。對供電的要求：一級負(fù)荷要求最嚴(yán)，應(yīng)由兩個獨立電源供電，當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，另一電源應(yīng)不同時受到損壞，在一級負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷，除上述兩個獨立電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。為保證對特別重要負(fù)荷的供電，嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系 統(tǒng)。二級負(fù)荷要求比一級負(fù)荷低，應(yīng)由兩回線路供電，供電變壓器亦應(yīng)有兩臺，從而做到當(dāng)電力變壓器發(fā)生故障或電力線路發(fā)生常見故障時，不致中斷供電或中斷后能迅速恢復(fù)。三級負(fù)荷要求最低，沒有特殊要求，一般有單回路電力線路供電。 1確定圖所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機 G 和變壓器 1T， 2T 和 3T 的額定電壓。 解： 發(fā)電機的額定電壓 U = 10 變壓器 1T 的額定電壓一次側(cè) U = 二次側(cè) U = 35 變壓器 2T 的額定電壓一次側(cè) U = 35 二次側(cè) U = 10 變壓器 3T 的額定電壓一次側(cè) U= 10 二次側(cè) U= 1確定圖中所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機 G，變壓器 2T， 3T 線路 12額定電壓。 解：發(fā)電機 G，額定電壓 U=壓器 2T =220=242 故額定電壓為： 42； 變壓器 3T 20 110=121 10=路 1額定電壓為 U=10路 2額定電壓為 U=試查閱相關(guān)資料或網(wǎng)上查閱，找出去年我國的發(fā)電機裝機容量，年發(fā)電量和年用電量。 答案（略） 1畫出中性點不接地系統(tǒng) A 相發(fā)生單相接地時的相量圖。 第 2 章 負(fù)荷預(yù)測 2么叫負(fù)荷曲線？有哪幾種？與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量有哪些？ 答：負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時間變動情況的一種圖形，反映了用戶用電的特點和規(guī)律。 負(fù)荷曲線按負(fù)荷的功率性質(zhì)不同，分有功負(fù)荷和無功負(fù)荷曲線；按時間單位的不同，分日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線；按負(fù)荷對象不同，分用戶，車間或某類設(shè)備負(fù)荷曲線。 與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量有： 年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時；平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)。 2么叫年最大負(fù)荷利用小時？什么叫年最大負(fù)荷和年平均負(fù)荷？什么叫負(fù)荷系數(shù)？ 答：年最大負(fù)荷利用小時是指負(fù)荷以年最大負(fù)荷耗的電能恰好等于該電力負(fù)荷全年實際消耗的電能，這段時間就是最大負(fù)荷利用小時。 年最大負(fù)荷防偶然性，這樣的工作班至少要在負(fù)荷最大的月份出現(xiàn) 2 3 次） 30 分鐘平均功率的最大值， 因此年最大負(fù)荷有時也稱為 30 分鐘最大負(fù)荷30P。 負(fù)荷系數(shù) 2么叫計算負(fù)荷？為什么計算負(fù)荷通常采用 30大負(fù)荷？正確確定計算負(fù)荷有何意義？ 答：計算負(fù)荷是指導(dǎo)體中通過一個等效負(fù)荷時，導(dǎo)體的最高溫升正好和通過實際的變動負(fù)荷時產(chǎn)生的最高溫升相等，該等效負(fù)荷就稱為計算負(fù)荷。 導(dǎo)體通過電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時間大約為 (34) ， 為發(fā)熱時間常數(shù)。對中小截面的導(dǎo)體，其 約為 10右，故截流倒替約經(jīng) 30達(dá)到穩(wěn)定溫升值。但是，由于較大截面的導(dǎo)體發(fā)熱時間常數(shù)往往大于 1030不能達(dá)到穩(wěn)定溫升。由此可見 ,計算負(fù)荷 0大負(fù)荷基本是相當(dāng)?shù)摹?計算負(fù)荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。計算符合的確定是否合理，將直接影響到電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜的選擇是否合理。計算負(fù)荷不能定得太大，否則選擇的電氣設(shè)備 和導(dǎo)線電纜將會過大而造成投資和有色金屬的浪費 ;計算負(fù)荷也不能定得太小，否則選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜將會長期處于過負(fù)荷運行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣體過早老化甚至燒毀。 2工作制用電設(shè)備的設(shè)備容量如何確定 ? 答：長期工作制和短期工作制的設(shè)備容量就是該設(shè)備的銘牌額定功率，即 N 反復(fù)短時工作制的設(shè)備容量是指某負(fù)荷持續(xù)率下的額定功率換算到統(tǒng)一的負(fù)荷持續(xù)率下的功率。 2要系數(shù)的含義是什么 ? 答：所有用電設(shè)備的計算負(fù)荷并不等于其設(shè)備容量 ,兩者之間存在一個比值關(guān)系，因此需要引進(jìn) 需要系數(shù)的概念 ,即：c d P。 式中， 需要系數(shù)； 設(shè)備容量。 形成該系數(shù)的原因有：用電設(shè)備的設(shè)備容量是指輸出容量，它與輸入容量之間有一個平均效率；用電設(shè)備不一定滿負(fù)荷運行 ,因此引入符合系數(shù) 電設(shè)備本身及配電線路有功率損耗，所以引進(jìn)一個線路平均效率用電設(shè)備組的所有設(shè)備不一定同時運行，故引入一個同時系數(shù) K。 2定計算負(fù) 荷的估算法 適合哪些場合？ 答：估算法實為指標(biāo)法，其特點是進(jìn)行方案比較時很方便，適用于做任務(wù)書或初步設(shè)計階段；需要系數(shù)法的特點是簡單方便，計算結(jié)果較符合實際，而長期使用已積累了各種設(shè)備的需要系數(shù)，是世界各國普遍采用的方法，適用于多組三相用電設(shè)備的計算負(fù)荷；二項式法其特點是既考慮了用電設(shè)備的平均負(fù)荷，又考慮了幾臺最大用電設(shè)備引起的附加負(fù)荷，其計算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計算的結(jié)果大得多，適用于容量差別懸殊的用電設(shè)備的負(fù)荷計算。 2確定多組用電設(shè)備總的視在計算負(fù)荷和 計算電流時，可否將各組的視在計算負(fù)荷和計算電流分別直接相加？為什么？應(yīng)如何正確計算？ 答：不可以。需要考慮用電設(shè)備各組的最大負(fù)荷不同時出現(xiàn)的因素，因此在確定總計算負(fù)荷時，只能在各組用電設(shè)備中取一組最大的附加負(fù)荷，再加上各組用電設(shè)備的平均負(fù)荷，即： m a xm a x m a x( ) ( )( t a n ) ( ) t a nc e e b P c PQ b P c P 式中， ()各用電設(shè)備組的平均功率，其中各用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘?；x 臺容量較大的設(shè)備的附加負(fù)荷；最大附加負(fù)荷設(shè)備組的功率因數(shù)角的正切值。 2接有單相用電設(shè)備的三相線路中 , 什么情況下可將單相設(shè)備與三相設(shè)備綜合按三相負(fù)荷的計算方法計算確定負(fù)荷 ? 而在什么情況下應(yīng)進(jìn)行單相負(fù)荷計算 ? 答 : 單相設(shè)備應(yīng)盡可能地均勻分布在三相上 ,以使三相負(fù) 荷保持平衡 . a: 三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相總?cè)萘康?15%時 ,單相設(shè)備可按三相負(fù)荷平衡計算 . b: 三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘砍^三相總?cè)萘康?15%時 ,應(yīng)把單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量 ,再算出三相等效計算負(fù)荷 . 2何分配單相（ 220 伏， 380 伏）用電設(shè)備，使計算負(fù)荷最小？如何將單相負(fù)荷簡便地?fù)Q算成三相負(fù)荷？ 答：可以用負(fù)荷密度法和需要系數(shù)法來分配用電設(shè)備； 這樣換算：當(dāng)單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相總?cè)萘康?15%，單相設(shè)備按三相負(fù)荷平衡來計算。當(dāng)單相設(shè)備的總?cè)萘砍^三相總?cè)萘康?15%，應(yīng)該換成等效三相設(shè)備容量，再算出三相等效計算負(fù)荷。 2電力變壓器的有功功率和無功功率損耗各如何計算？其中哪些損耗是與負(fù)荷無關(guān)的？哪些損耗與負(fù)荷有關(guān)？按簡化公式如何計算？ 解：有功功率損耗 =鐵損 +銅損 =功功率損耗為： 22 e C u F e C u 0 P P P . N P 無功功率 =0 變壓器空載時，由產(chǎn)生主磁通電流造成的， Q 是變壓器負(fù)荷電流在一次，二次繞組電抗上所產(chǎn)生的無功損耗。 無功功率損耗為： 2c 0 0 N Q Q Q 0 0 1 0 0 S 與負(fù)荷無關(guān)， Q 與負(fù)荷有關(guān) 簡化公式： 20t P 0 1 0 0 （ ）2么叫平均功率因數(shù)和最大負(fù)荷時功率因數(shù) ?各如何計算 ?各有何用途 ? 答 :平均功率因數(shù)是指導(dǎo)在某一時間內(nèi)的平均功率因數(shù) ,也稱加權(quán)平均功率因數(shù) 在年最大負(fù)荷時的功率因數(shù) 略 用途供電部門能根據(jù)月平均功率因數(shù)來調(diào)整用戶的電費電價 . 2行無功功率補償，提高功率因數(shù)，有什么意義？如何確定無功補償容量？ 答：降低電能損耗 , 降低電壓損失 ,提高供電設(shè)備利用率。 補償容量（ 1）采用固定補償c c a v a v 1 a v 2Q P t g t g （ ），式中， 補償容量； Wa/t， 負(fù)荷計算得到的有功計算負(fù)荷， 為有功負(fù)荷系數(shù)， t 內(nèi)消耗的電能； 補償前平均功率因 數(shù)角的正切值； 補償后平均功率因數(shù)角的正切值； 為補償率，可用 2）采用自動補償 c（ 2高自然功率因素有哪些常用的方法？他們的基本原理是什么？ 答：提高自然功率因素的主要方法有： 1、 合理選擇電動機的規(guī)格、型號 2、 防止電動機空載運行 3、 保證電動機的檢修質(zhì)量 4、 合理選擇變壓器的容量 5、 交流接觸器的節(jié)電運行 他們的基本原理是在不添置任何補償設(shè)備的情況下，采用科學(xué)措施減少用電設(shè)備的無功功率的需要量，使供配電系統(tǒng)總功率因素提高。 2聯(lián)電容器的補償?shù)难b設(shè)有幾種？各有何特點？適用于什么場合？ 答：并聯(lián)電容器的補償?shù)难b設(shè)有一下幾種： 1、 高壓集中補償，指將高壓電容器組集中裝設(shè)在總降壓變電所的 6 10線上。該補償方式只能補償總降壓變電所的 6 10線之前的供配電系統(tǒng)中由無功功率產(chǎn)生的影響，而對無功功率在即也內(nèi)部的供配電系統(tǒng)中引起的損耗無法補償，因此補償范圍最小，經(jīng)濟效果較后兩種補償方式差。但由于裝設(shè)集中，運行條件較好，維護管理方便，投資較少。且總降壓變電所 6 10線停電機會少，因此電容器利用率高。這種方式在一些大中型企業(yè)中 應(yīng)用相當(dāng)普遍。 2、 低壓集中補償，是指將低壓電容器集中裝設(shè)在車間變電所或建筑物變電所的低壓母線上。該補償方式只能補償車間變電所或建筑物變電所低壓母線前變電器和高壓配電線路及電力系統(tǒng)的無功功率，對變電所低壓母線后的設(shè)備則不起補償作用。但其補償范圍比高壓集中補償要大，而且該補償方式能使變壓器的視在功率減小，從而使變壓器的容量可選得較小，因此比較經(jīng)濟。這種低壓電容器補償屏一般可安裝在低壓配電室內(nèi)，運行維護安全方便。該補償方式在用戶中應(yīng)用相當(dāng)普遍。 3、 單獨就地補償（個別補償或分散補償），是指在個別功率因素較低的設(shè)備旁邊裝 設(shè)補償電容器組。該補償方式能補償安裝部位以前的所有設(shè)備，因此補償范圍最大，效果最好。但投資較大，而且如果被補償?shù)脑O(shè)備停止運行的話，電容器組也被切除，電容器的利用率較低。同時存在小容量電容器的單位價格、電容器易受到機械震動及其他環(huán)境條件影響等缺點。所以這種補償方式適用于長期穩(wěn)定運行，無功功率需要較大，或距電源較遠(yuǎn)，不便于實現(xiàn)其他補償?shù)膱龊稀?2么是尖峰電流？尖峰電流的計算有什么用處？ 答：尖峰電流是指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù) 1 2 秒的短時最大負(fù)荷電流。 尖峰電流的計算可以提供選定用電設(shè)備的型號以及保 護用電設(shè)備等。 2車間 380 伏線路供電給下列設(shè)備：長期工作的設(shè)備有 電動機 2 臺， 4電動機 3 臺， 3電動機 10 臺；反復(fù)短時工作的設(shè)備有 42電焊機 1 臺 (額定暫載率為 60%， = 10t 吊車 1 臺 (在暫載率為 40%的條件下，其額定功率為 試確定它們的設(shè)備容量。 解： 對于長 期工作制的設(shè)備，其設(shè)備容量就是它們的額定功率，所以長期工作設(shè)備的設(shè)備容量為： 7 . 5 2 k W 4 3 k W 3 1 0 k W 5 7 k W 對于反復(fù)短時工作制的設(shè)備，其設(shè)備容量為： 電焊機： . 6 4 2 0 . 6 2 k W 2 0 . 2 k W 吊車： 2 0 . 4 3 9 . 6 k W 5 0 . 1 k W 所以，它們的總的設(shè)備容量為： e 1 e 2 e 3P P P P 5 7 2 0 . 2 5 0 . 1 k W 1 2 7 . 3 k W 總 2知有一汽車拖拉機廠每年生產(chǎn)拖拉機 2400臺，汽車 1200輛，試用估算法求該廠的計算負(fù)荷。 解：查詢資料得知，生 產(chǎn)拖拉機的單位產(chǎn)品耗電量為 5000 8000里估算取 6500；生產(chǎn)汽車的單位產(chǎn)品耗電量為 1500 2500里估算取 2000。 年最大負(fù)荷利用小時數(shù)取 4960h。 1 11 2 4 0 0 6 5 0 0 1 5 6 0 0 0 0 0aW a m k W h k W h 2 22 1 2 0 0 2 0 0 0 2 4 0 0 0 0 0aW a m k W h k W h 12m a 400000 4 3 9 4 . 5 34096k W k 2廠金工車間的生產(chǎn)面積為 60m 32m,試用估算法估算該車間的平均負(fù)荷。 解：查表可知負(fù)荷密度指標(biāo) 220 . 1 /S 6 0 m 3 2 m 1 9 2 0 m S 0 . 1 1 9 2 0 1 9 2 k W k W 答：用估算法估算該車間的平均負(fù)荷為 192 工廠 35/6降壓變電所，分別供電給 1 4 號車間變電所及 6 臺冷卻水泵用的高壓電動機。 1 4 號車間變電所的計算負(fù)荷分別為： 408020 50 50 00 00 20 高壓電動機每臺容量為 300 計算該總降壓變電所 總的計算負(fù)荷（忽略線損）。 解：由題意可知：水泵用的高壓電動機 假設(shè)同時系數(shù) K= . 8 , 0 . 6 5 , c o s 0 . 8 , t a n 0 . 7 5 01 0 . 8 3 0 0 6 1 4 4 0c d eP k p k W 00 t a n 1 4 4 0 0 . 7 5 v a r 1 0 8 0 v a k k e c 0 c 1 c 2 c 3 c 4P K P P P P P 0 . 9 1 4 4 0 8 4 0 9 2 0 8 5 0 9 0 0 k W 4 4 5 5 k W e c 0 c 1 c 2 c 3 c 4Q K Q Q Q Q Q 0 . 9 1 0 8 0 6 8 0 7 5 0 7 0 0 7 2 0 k v a r 3 5 3 7 k v a r 22 ( 4 4 5 2 2 3 5 3 7 2 ) 5 6 8 8 . 3 6 e Q e V A K V A 5 6 8 8 . 3 6 5 4 8 . 0 11 . 7 3 63 高壓側(cè)1 0 . 0 1 5 4 5 4 0 . 3 3e e S k W 高壓側(cè) 1221 1 10 . 0 6 3 8 7 8 . 3 v a 7 1 . 2 5e e ee e S Q k V A 11 9 8 . 6 23 答：該總降壓變電所高壓側(cè)總的計算負(fù)荷 878.3 2車間采用一臺 10/壓器供電，低壓負(fù)荷有生產(chǎn)用通風(fēng)機 5 臺共 60焊機（ =65%） 3 臺共 連鎖的連續(xù)運輸機械 8臺共 40行車（ =15%）2臺。試確定該車間變電所低壓側(cè)的計算負(fù)荷。 解：通風(fēng)機1 1 10 . 8 , c o s 0 . 8 , t a n 0 . 7 5 1 1 11 1 10 . 8 6 0 4 8t a n 4 8 1 . 7 3 v a r 8 3 . 0 4 v a rc d P k W k k k 點焊機2 2 20 . 3 5 , c o s 0 . 6 , t a n 1 . 3 3 2 2 22 2 22 2 20 . 6 5 1 0 . 5 8 . 4 70 . 3 5 8 . 4 7 2 . 9 6t a n 2 . 9 6 1 . 3 3 v a r 3 . 9 4 v a d k W k P k W k k k 有連鎖的連續(xù)運輸機械3 3 30 . 7 , c o s 0 . 7 5 , t a n 0 . 8 8 3 3 33 3 30 . 7 4 0 2 8t a n 2 8 0 . 8 8 v a r 2 4 . 6 4 v a rc d P k W k k k 行車4 4 40 . 1 5 , c o s 0 . 5 , t a n 1 . 7 3 4 4 44 4 44 4 40 . 1 5 1 0 . 2 3 . 9 50 . 1 5 3 . 9 5 0 . 5 9t a n 0 . 5 9 1 . 7 3 v a r 1 . 0 3 v a d k W k P k W k k k 同時系數(shù)取 , 0 車間計算負(fù)荷為： 220 . 9 ( 4 8 2 . 9 6 2 8 0 . 5 9 ) 7 1 . 6 00 . 9 ( 8 3 . 0 4 3 . 9 4 2 4 . 6 4 1 . 0 3 ) v a r 1 0 1 . 3 9 v a 4 . 1 21 2 4 . 1 21 7 9 . 1 63 3 0 . 4c p c ic q c ic c P k W k P k Q k V 2車間設(shè)有小批量生產(chǎn)冷加工機床電動機 40 臺，總?cè)萘?152中較 大容量的電動機有 10 臺、 7 臺、 臺、 0 臺；衛(wèi)生用通風(fēng)機 6 臺共 6分別用需要系數(shù)法和二項式法求車間的計算負(fù)荷。 解：需要系數(shù)法：查表 得： 冷加工機床： d 1 1 1K 0 . 2 , c o s 0 . 5 , t a n 1 . 7 3110 . 2 1 5 2 3 0 . 43 0 . 4 1 . 7 3 5 2 . 6k W k WQ k W k W 通風(fēng)機組：d 2 2 2K 0 . 8 ? , c o s 0 . 8 , t a n 0 . 7 5 . 8 6 k W 4 . 8 k . 8 0 . 7 5 k W 3 . 6 k W 車間的計算負(fù)荷 : e ec e e . 9 3 0 . 4 4 . 8 k W 3 1 . 6 8 k . 9 5 2 . 6 4 . 8 k W 5 0 . 5 8 k Q 5 9 . 6 8 k V S 3 U 5 9 . 6 8 / ( 1 . 7 3 2 0 . 3 8 ) 9 0 . 7 A 二項式法 : 查表 得： 冷加工機床 :1 1 1 1 10 . 1 4 , 0 . 4 , 5 , c o s 0 . 5 , t a n 1 . 7 3b c x ( b P ) 0 . 1 4 1 5 2 k W 2 1 . 2 8 k 0 . 4 1 0 7 2 2 4 . 5 k W 1 3 . 2 k W 通風(fēng)機組 :2 2 2 2 20 . 6 5 , 0 . 2 5 , 5 , c o s 0 . 8 , t a n 0 . 7 5b c x 因為 n=6 2取 ( b P ) 0 . 6 5 6 k W 3 . 9 k 0 . 2 5 3 k W 0 . 7 5 k W 顯然在二組設(shè)備中 第一組附加負(fù)荷 ( 最大 故總計算負(fù)荷為： e ec e 2 1. 2 8 3 . 9 1 3 . 2 k W ) 3 8 . 3 8 k 1. 2 8 1. 7 3 3 . 9 0 . 7 5 1 3 . 2 1. 7 3 ) k v a r 6 2 . 5 6 k v a Q 7 3 . 4 k V S / ( 3 U ) 1 1 1. 5 5 A （2 220/380V 三相四線制線路上接有下列負(fù)荷： 220V 3熱箱 2 臺接于 A 相， 6相， 臺接于 380V 20 =65%）單頭手動弧焊機 1臺接于 =10%） 3臺接于 =50%） 2臺接于 求該線路的計算負(fù)荷。 解：（ 1）電熱箱的各相計算負(fù)荷 查表 0 . 7 , c o s 1 , t a n 0 ，因此各相的有功計算負(fù)荷為： 1 0 . 7 3 2 4 . 2c A d e P k W k W 1 0 . 7 6 1 4 . 2c B d e P k W k W 1 0 . 7 4 . 5 1 3 . 1 5c C d e P k W k W （ 2）單頭手動弧焊機的各相計算負(fù)荷 查表 0 . 3 5 , c o s 0 . 3 5 , t a n 2 . 6 8 ；查表 2 時，則 1 . 2 70 . 2 71 . 0 51 . 6 3A B A B C B C A B B C C C A A B C B C A B B C C C A Ap p pp p pq q qq q q 將各相換算成 100% 的設(shè)備容量，即： 1122330 . 6 5 2 0 1 6 . 1 20 . 1 6 3 5 . 6 90 . 5 1 0 . 5 2 1 4 . 8 5A B N N N k W k k W k k W k W 各相的設(shè)備容量為 1 . 2 7 1 6 . 1 2 ( 0 . 2 7 1 4 . 8 5 ) 1 6 . 4 6( 1 . 0 5 1 6 . 1 2 1 . 6 3 1 4 . 8 5 ) 4 1 . 1 3 v a A B A A B C A A C A B A A B C A A C AP p P p P k W k WQ q P q P k W k 1 . 0 5 5 . 6 9 ( 0 . 2 7 ) 1 6 . 1 2 1 . 6 2( 1 . 2 7 5 . 6 9 1 . 6 3 1 6 . 1 2 ) v a r 3 3 . 5 0 v a B C B B C A B B A B C B B C A B B A BP p P p P k WQ q P q P k k 1 . 2 7 1 4 . 8 5 ( 0 . 2 7 ) 5 . 6 9 1 7 . 3 2( 1 . 0 5 1 4 . 8 5 1 . 6 3 5 . 6 9 ) v a r 2 4 . 8 7 v a C A C C A B C C B C A C C A B C C B CP p P p P k W k WQ q P q P k k 各相的計算負(fù)荷為 220 . 7 1 6 . 4 6 1 1 . 5 20 . 7 4 1 . 1 3 v a r 2 8 . 7 9c A d e d e P k W k Q k k W 220 . 7 1 . 6 2 1 . 1 30 . 7 3 3 . 5 0 v a r 2 3 . 4 5c B d e d e P k W k Q k k W 220 . 7 1 7 . 3 2 1 2 . 1 20 . 7 2 4 . 8 7 v a r 1 7 . 4 1c C d e d e P k W k Q k k W （ 3）各相總的計算負(fù)荷為（設(shè)同時系數(shù)為 1212( ) 0 . 9 5 ( 4 . 2 1 1 . 5 2 ) 1 4 . 9 3( ) 0 . 9 5 ( 0 2 8 . 7 9 ) 2 7 . 3 5c A c A c c A c P P k W k Q Q k W k W 1212( ) 0 . 9 5 ( 4 . 2 1 . 6 2 ) 5 . 5 3( ) 0 . 9 5 ( 0 3 3 . 5 0 ) 3 1 . 8 3c B c B c c B c P P k W k Q Q k W k W 1212( ) 0 . 9 5 ( 3 . 1 5 1 2 . 1 2 ) 1 4 . 5 1( ) 0 . 9 5 ( 0 1 7 . 4 1 ) 1 6 . 5 4c C c C c c C c P P k W k Q Q k W k W （ 4）總的等效三相計算負(fù)荷 因為 以 1 4 . 9 3 , 2 7 . 3 5 v a rc m c A c m c k W Q Q k ，則 223 3 1 4 . 9 3 4 4 . 7 93 3 2 7 . 3 5 v a r 8 2 . 0 5 v a . 7 9 8 2 . 0 5 9 3 . 4 89 3 . 4 81 4 2 . 0 33 3 0 . 3 8c c mc c k W k k V A K V 2廠機械工車間變電所供電電壓 10壓側(cè)負(fù)荷擁有金屬切 削機床容量共 920風(fēng)機容量共 56重機容量共 76 =15%） ,照明負(fù)荷容量 42熾燈），線路額定電壓 380V。試求： （ 1）該車間變電所高壓側(cè)（ 10計算負(fù)荷 , , , c o sc c c S I 及（ 2）若車間變電所低壓側(cè)進(jìn)行自動補償，功率因數(shù)補償?shù)?裝 電容器多少臺？ （ 3）補償后車間高壓側(cè)的計算負(fù)荷 , , , c o sc c c S I 及，計算視在功率減小多少？ 解：（ 1）查表 批量金屬切削機床： 1 1 11 1 11 1 10 . 2 , c o s 0 . 5 , t a n 1 . 7 30 . 2 9 2 0 1 8 4t a n 1 8 4 1 . 7 3 v a r 3 1 8 . 3 2 v a d P k W k k k 通風(fēng)機： 2 2 22 2 22 2 20 . 8 , c o s 0 . 8 , t a n 0 . 7 50 . 8 5 6 4 4 . 8t a n 4 4 . 8 0 . 7 5 v a r 3 3 . 6 v a d P k W k k k 起重機： 33 3 3 33 3 30 . 2 , c o s 3 0 . 5 , t a n 3 1 . 7 32 0 . 4 0 . 1 5 7 6 1 1 . 7 8t a n 1 1 . 7 8 1 . 7 3 v a r 2 0 . 3 8 v a d P k W k k k 照明： 41420 總的計算負(fù)荷為（設(shè)同時系數(shù)為 1 2 3 41 2 3 4221( ) 0 . 9 5 (1 8 4 4 4 . 8 1 1 . 7 8 4 2 ) 2 6 8 . 4 5( ) 0 . 9 5 ( 3 1 8 . 3 2 3 3 . 6 2 0 . 3 8 0 ) v a r 3 5 3 . 6 9 v a 4 . 0 3c o s 0 . 6 0c c c c cc c c c cc c P P P P k W k Q Q Q Q k Q k V 變壓器的功率損耗為 0 . 0 1 5 0 . 0 1 5 4 4 4 . 0 3 6 . 6 60 . 0 6 0 . 0 6 4 4 4 . 0 3 v a r 2 6 . 6 4 v a k W k k k 變電所高壓側(cè)總的計算負(fù)荷為 22 2 7 5 . 1 1 3 8 0 . 3 3 v a r 4 6 9 . 4 0 4 6 9 . 4 0 2 7 . 1 03 3 1 0c c Tc c Tc c P k Q Q k V 變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為 c o s 0 . 5 8 6 （ 2）10 ( t a n t a n ) 2 6 8 . 4 5 t a n ( a r c c o s 0 . 6 0 ) t a n ( a r c c o s 0 . 9 5 ) 2 6 8 . 4 5 v a 8 . 4 5 1028c c 實際補償容量為 280 3）變電所低壓側(cè)視在計算負(fù)荷為 2 21( ) 2 7 8 . 3 80 . 0 1 5 2 7 8 . 3 8 4 . 1 80 . 0 6 2 7 8 . 3 8 v a r 1 6 . 7 0 v a rc c c c Q Q k V AP k W k WQ k k 變電所高壓側(cè)總的計算負(fù)荷為 21 21 2 22 2 22 6 8 . 4 5 4 . 1 8 2 7 2 . 6 33 5 3 . 6 9 2 8 0 1 6 . 7 0 9 0 . 2 9 v a 7 . 1 94 6 9 . 4 2 8 7 . 1 9 1 8 2 . 2 1c c Tc c Tc c P k Q Q k V AS k V A 變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為 2 2c o s 0 . 9 52廠 10線上的有功計算負(fù)荷為 320均功率因數(shù)為 果要使平均功率因數(shù)提高到 10需要裝設(shè) 選擇電容器的型號和個數(shù)。 解：1t a n t a n ( a r c c o s 0 . 6 7 ) 1 . 1 0 8 02t a n t a n ( a r c c o s 0 . 9 ) 0 . 4 8 4 31212( t a n t a n )( t a n t a n )= 0 . 7 5 3 2 0 ( 1 . 1 0 8 0 - 0 . 4 8 4 3 ) k v a r= 1 4 9 . 6 8 8 k v a / 1 4 9 . 6 8 8 / 1 0 = 1 5c c a v a v a c a v a vc c c 考慮到三相均衡分配，每相裝設(shè) 5 個，此時并聯(lián)電容器的實際補償容量為 1505 個。 2工具廠全年消耗的電能 500萬度， 100萬度，供電電壓為 10平均有功功率和平均功率因數(shù)是多少？欲將功率因數(shù)提高到 裝設(shè) 聯(lián)電容器多少臺？ 解： 7/ 2 . 5 1 0 / 8 7 6 0 2 8 5 3 . 8 8a v t k W 1112t a n 2 1 0 0 / 2 5 0 0 0 . 8 4c o s c o s ( a r c t a n 0 . 8 4 ) 0 . 7 7( t a n t a n )= 2 8 5 3 . 8 8 ( 0 . 8 4 - 0 . 4 8 4 3 ) k v a r= 1 0 1 5 . 1 3 k v a / 1 0 1 5 . 1 3 / 3 0 = 3 4c a v a v a vc c c 考慮到三相平衡應(yīng)裝設(shè) 36臺，每相 12 臺。 2工廠 35降壓變電所 10計算負(fù)荷為： 1#車間 720kW+2#車間580kW+3#車間 630kW+4#車間 475Kw+ = =略線損 )。試求： （ 1）全廠計算負(fù)荷及平均功率因數(shù)； （ 2）功率因數(shù)是否滿足供用電規(guī)程？若不滿足，應(yīng)補償?shù)蕉嗌伲?（ 3）若在 10進(jìn)行固定補償，應(yīng)裝 16 1 型電容器多少臺？ （ 4）補償后全廠的計算負(fù)荷及平均功率因數(shù)。 解： (1) 112233447 2 0 , 5 1 0 v a 0 , 4 0 0 v a 0 , 4 9 0 v a 5 , 3 3 5 v a rP k W Q kP k W Q kP k W Q kP k W Q k全廠計算負(fù)荷： 2 1 6 4 . 51 5 6 1 . 5 v a rc o s c o s ( a r c t a n ) c o s ( 3 1 . 8 8 ) 0 . 8 1S p p cS p Q cP k S k WQ k S （ 2） 所以不滿足，應(yīng)補償?shù)?3） 12( t a n t a n ) 3 9 4 . 2 7 v a r/ 1 6 2 4c c a F F ( 4 ) 補償后功率因數(shù)a v a vc o s F P / s 0 . 9 2第 3 章 短路電流計算 3么叫短路 ?短路的類型有哪些 ?造成短路的原因是什么 ?短路有什么危害 ? 答 ： 短路是不同相之間，相對中線或地線之間的直接金屬性連接或經(jīng)小阻抗連接 . 短路種類有三相短路，兩相短路，單相短路和兩相接地短路 . 短路的原因主要有設(shè)備長期運行，絕緣自然 老化，操作過電壓，雷電過電壓，絕緣受到機械損傷等 . 短路的危害 ： 1 短路產(chǎn)生很大的熱量，導(dǎo)體溫度身高，將絕緣損壞 。 2 短路產(chǎn)生巨大的電動力，使電器設(shè)備受到機械損壞 。 3 短路使系統(tǒng)電壓嚴(yán)重減低，電器設(shè)備正常工作受到破壞 。 4 短路造成停電，給國家經(jīng)濟帶來損失，給人民生活帶累不便 。 5 嚴(yán)重的短路將影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，使并聯(lián)運行的同步發(fā)電機失去同步，嚴(yán)重的可能造成系統(tǒng)解列，甚至崩潰 。 6 單相短路產(chǎn)生的不平橫磁場，對附近的通信線路和弱電設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾，影響其正常工作 。 3么叫無限大容 量系統(tǒng) ?它有什么特征 ?為什么供配電系統(tǒng)短路時，可將電源看做無限大容量系統(tǒng) ?