(完整版)工廠供電劉介才第五版課后習題答案

1、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。WV : - Z2M5V亠 圖1-23 習題1-1的供電系統(tǒng)解:如果變壓器的二次側接高壓線路，則其二次側電壓高于線路電壓10%, 次側與發(fā)電機（或電力線路）相聯(lián)，則一次側額定電壓等于發(fā)電機（或電力線路）的額定電壓，于是：因為 Ut2n 220/38.5kV所以 Uwl1 Ut2N1 220 kV; Uwl238535 kV1 10% 1.1同 理：Ut UgN 10.5 kV; UT1N21 10% UWL11.1 220 242 kV，UT1N 10.5/242 kV。1- 2試確定圖1-24所示供電系統(tǒng)

2、中發(fā)電機和各變壓器的額定電壓?T135KVT26KV電網(wǎng)10KVT3-220V/380V電網(wǎng)5圖1-24 習題1-2的供電系統(tǒng)解：如果變壓器的二次側接低壓線路，則其二次側電壓高于線路電壓5%，二次側接高壓線路，則其二次側電壓高于線路電壓10% ;一次側與發(fā)電機（或電力線路）相聯(lián)，則一次側額定電壓等于發(fā)電機（或電力線路）的額定電壓，發(fā)電機的額定電壓高于線路額定電壓的5%。則有：發(fā)電機額定電壓：Ugn15%1010.5 kV ；變壓器T1的額定電壓：U T1N1UGN10.5 kV ； Ut1N21 10%3538.5 kV ；UT1N 10.5 /38.5 kV；變壓器T2的額定電壓:uT2N1

3、35 kV ； U T2N21 5%66.3 kV ；Ut2n 35 / 6.3 kV ；1 5%380V0.4 kV ；變壓器t3的額定電壓：UT3N1 10 kV ； UT3N2U t 3n 10 / 0.4 kV ；第二章2- 1某大批生產(chǎn)的機械加工車間，擁有金屬切削機床電動機容量共800kW通風機容量共56kW線路電壓為380V。試分別確定各組和車間的計算負荷F30、Q30、&0和|30。解：(1)金屬切削機床組的計算負荷:查附錄表1:Kd 0-2， cos0.5， tan1.73 貝U巳0 10.2800 160kWQ30 1巳0 1tan 160 1.73 276.8kVar巳0

4、1160S30 1320kVACOS0.5?30 1320I 30 1L486.2A.3UN3 0.38(2 )通風機組的計算負荷：查附錄表1:Kd0.8， cos0.8， tan0.75 貝U巳0 20.856 44.8kWQ30 2及0 2tan 44.8 0.75 33.6kVar*30 244.8一S30 256kVACOS0.8?30 2561 30 23UN 、3 0.3885.1A取同時系數(shù)K P 0.9， KQ 0.95，于是車間的總計算負荷為：Q130K p130 1130 20.9160 44.8184.3kWQ30KQQ30 1Q30 20.95276.833.6294.

5、9kVarS30Q；0.184.32294.92347.8kVAS30347.8-1 30-3Un528.4 A.3 0.38各個參數(shù)如下表:設備名稱設備容量Pe/kW需要系數(shù)Kdcostan計算負荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI 30 / A切削機床8000.20.51.73160276.8320486.2通風機560.80.80.7544.833.65685.1車間KP 0.9，K Q 0.95184.3294.9347.8528.42-3有一 380V三相線路，供電給 35臺小批生產(chǎn)的冷加工機床電動機，總容量為85kW其中較大容量的電動機有 7.5kW 1臺，4kW 3臺，

6、3kW12臺。試分別用需要系數(shù)法和二項式法確定其計算負荷F30、Q30、Qo和I30。解: 1、采用需要系數(shù)法查附錄表 1: Kd0-2，cos 0.5，tan 1.73 則F300.8 85 17kWQ30Bo tan17 1.7329.4kVarS30P301734kVA0.5cos1S303451.7A303U N3 0.382、采用二項式法查附錄表1 :b 0.14， c0.4， x 5，cos0.5， tan(1) x臺最大容量的設備容量為1.73 則FX P57.5 14 3 3 122.5kW有功計算負何為：p30bFecFX0.14無功計算負何為：Q30P30 tan20.9視

7、在計算負荷為：S3020.9cos0.5計算電流為：130S3041.83UN、3 0.3841.8kVA ；85 0.4 22.511.9 920.9kW ；1.73 36.2kVar ；63.5A兩種方法的計算結果如下表:I 30 1S30 13Un568.70.3832.8A功率因數(shù)為：cos 1425.5568.70.750.9，不滿足要求，故需要進行無功補償。為使一次側達到cos 1達到0.9，則二次側的cos 2要達到0.92，于是取cos 20.92，此時二次側的功率因數(shù)為cos 2420546.70.77。計算方法計算系數(shù)costan計算負荷Kd 或 b/cP30/kWQ3c/

8、kvarS30/kVAI30 / A走誦亥 需要系數(shù)法0.20.51.731729.43451.7二項式法0.14/0.40.51.7320.936.241.863.52-6某廠變電所裝有一臺630kVA變壓器，其二次側（380V）的有功計算負荷為 420kW，無功計算負荷為350kvar。試求此變電所一次側（10kV）的計算負荷及其功率因數(shù)。如果功率因 數(shù)未達到0.9,問此變電所低壓母線上應裝設多大并聯(lián)電容器的容量才能達到要求？解：補償前的視在計算負荷：綣2 P22Q：o2 4202 3502 546.7kVA則變壓器有功損耗損耗：FT 0.01S30 0.01 546.7 5.5kW ;變

9、壓器無功損耗損耗：Qt0.05S30 0.05 546.7 27.3kVar ;于是，考慮變壓器損耗之后的變壓器一次側母線的計算負荷為：1=301巳02PT 420 5.5 425.5kW;Q30 2Qt 350 27.3 377.3kVar P30 1Q；01.425.52 377.32 568.7kVA則補償?shù)臒o功功率為:QC 巳0 2 tan 2 tan 2420tan arc cos0.77tan arc cos0.92170kVar注：這里需校驗2- 8某廠的有功計算負荷為2400kW，功率因數(shù)為0.65?，F(xiàn)擬在工廠變電所10kV母線上裝設BWF10.5-30-1型并聯(lián)電容器，使功率

10、因數(shù)提高到 0.9。問需裝設多少個并聯(lián)電容器？裝設了 并聯(lián)電容器以后，該廠的視在計算負荷為多少？比未裝設前視在計算負荷減少了多少？ 解：（1）并聯(lián)電容器的個數(shù)：有題意可知，在10kv高壓側進行補償，補償前的功率因數(shù)為cos 0.65，補償以后的功率因數(shù)為cos 0.9，于是有：Qc P3o tan tan 2400 tan arc cos0.65 tanarccos0.92400 (1.17 0.48) 1656kVarn QC I656 55.2，為了三相平衡，取n 57 qc 30(2) 無功補償以后的視在計算負荷：補償之前的無功計算負荷為：Q30 F30 tan2400 1.17 280

11、8kVar并聯(lián)56個電容器以后，補償?shù)臒o功功率為：Qc 57 30 1710kVar補償后的無功計算負荷為：Q30 Q30 Qc 2808 1710 1098kVar則補償后的視在計算負荷為：Sj0 、F： Q32). 24002 10982 2639kVA補償以后的功率因數(shù)為：cosF3空0 0.909 0.91滿足要求S302639(3) 補償前后的視在計算負荷差值：補償之前的視在計算負荷為：S3。 一瑩 400 3692 kVAcos 0.65補償前后的視在計算負荷差值為：&0 &0 S30 3692 2652 1040kVA第三章3- 1有一地區(qū)變電站通過一條長4km的10kV電纜線路

12、供電給某廠裝有兩臺并列運行的S9-800型(YynO聯(lián)結)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300MVA。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lk3)、IiSh、I sh和短路容量Sk)，并列出短路計算表。解:根據(jù)題意得計算電流如下所示：電源1、求k-1點的三相短路電流和短路容量(ic1= 10.5 kv)(1) 計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，Soc 300MV gA則Xj(10.5kV)2300MVA0.3670.372) 電纜線路的電抗：由表3-1查得X0=0.08Q/km，因此X2 X0l 0.08(

13、 /km) 4km 0.323) 繪k-1點短路的等效電路如下圖所示，1 20.370.32k-1然后計算電路的總電抗：X (k 1)X1 X20.370.320.69(2) 計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:lk3)1Uc1 10.5kV3X (k 1)3 0.698.79kA2).三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值:| (3)1畀 8.79kAiS3h)2.55I 2.55 8.79kA 22.41kA3)三相短路沖擊電流及其有效值：(3)(3)lS3)1.51I 1.51 8.79kA 13.27kA4).三相短路容量：sk3)13U C11 k3)13

14、10.5kV 8.79kA 159.85MVgA1).電力系統(tǒng)的電抗：X1 獸聽 5.3 1042.求k-2點的短路電流和短路容量(Uc2= 0.4kV )(1)計算短路電路中各元件的電抗及總電抗2).電纜線路的電抗：X22Xol0.08( / km) 4km20.4kV10.5kV4.64 103).電力變壓器的電抗：由附錄表5查得Uk% = 4.5,因此X4Uk%U2c2100Sn4.510020.4kV69 10 k800kVA9 104)繪k-2點短路的等效電路如下圖所示145.3 10244.64 1039 10 3k-2計算其總電抗:X (k 2) X1X2 X3/X45.3 10

15、 44.64104-49 10 3X1 X29 10 3X3X4X3 X45.48 10 3(2)計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:Uc2、3X (k 2)0.4kV3 5.48 10342.14kA2)三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流:I(3)Ik242.14kA3)三相短路沖擊電流及其有效值:.I shII sh1.84I(3)1.09I(3)1.84 42.14kA 77.54kA1.09 42.14kA 45.93kA11短路計算點三相短路電流/ kA三相短路容量/ MVA丨 I kII.(3) I sh(3)I sh(3)Skk-18.798.798.7922.4

16、113.27159.85k-242.1442.1442.1477.5445.9325.24)三相短路容量：Sk3)23U c2 I k3)2在供電工程設計說明書中，往往只列短路計算表，如下表所示:.3 0.4kV 42.14kA 25.2MVA3- 2使用標幺值法重做題 3-2。 解: (1)確定基準值：取Sd 100MVA,Udi Uci 10.5kV,Ud2 U c2 0.4kVSk3)Gujk3).3Uc 乂XSdXSd100 MVA5.50kAd1-3Ud1,3 10.5kVSd100MVA144kAd 23Ud2.3 0.4kV(2)計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值1)電力系統(tǒng)的

17、電抗標幺值：Xi蛍型翌A 0.33Soc 300MVA2)電纜線路的電抗標幺值：由表3-1查得，X0.08/ kmX2 X0I 卑 0.08( /km) 4km 100MVA20.29Uci10.5kV3)電力變壓器的電抗標幺值：查附錄表 5得Uk%4.5X X4 證5-100 800kVA繪短路等效電路圖如下圖所示。并標出短路計算點k-1 和 k-2。k-10.33k-2295.6255.625(3) 計算k-1點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量1)總電抗標幺值：X (k 1)X1X2 0.33 0.290.622)三相短路電流周期器分量有效值:1 d1X (k 1)型A 8.87kA0.623)三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流:(3)|(3)lk3)18.87kA4)三相短路沖擊電流及其有效值:I shI1 sh2.55I(3)2.55 8.87kA 22.62kA1.51I1.51 8.87kA 13.39kA5)三相短路容量：Sk3iJ 100 MVA 161.3MVAX (k i) 0.621)(4)計算k-2點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量5.625 0.33 0.293.432總電抗標幺值：X (K 2) X1X2X3/X42)三相短路電流周期分量有效值:Ik3)21 d2X (k 2)空A 42kA3.433)三相短路次暫態(tài)電