工廠供電習(xí)題答案第2章_百度文庫(kù)

1、第2章 負(fù)荷預(yù)測(cè)2-1 什么叫負(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(shí)間變動(dòng)情況的一種圖形，反映了用戶用電的特點(diǎn)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(wú)功負(fù)荷曲線；按時(shí)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(duì)象不同，分用戶，車(chē)間或某類(lèi)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(shí)；平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)。2-2 什么叫年最大負(fù)荷利用小時(shí)？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(shí)是指負(fù)荷以年最大負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后，消耗的電能恰好等于該電力負(fù)荷全年實(shí)際消耗的電能，這段時(shí)間就是最大負(fù)荷利

2、用小時(shí)。年最大負(fù)荷指全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)（為防偶然性，這樣的工作班至少要在負(fù)荷最大的月份出現(xiàn)23次）30分鐘平均功率的最大值，因此年最大負(fù)荷有時(shí)也稱(chēng)為30分鐘最大負(fù)荷。負(fù)荷系數(shù)是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值。2-3 什么叫計(jì)算負(fù)荷？為什么計(jì)算負(fù)荷通常采用30min最大負(fù)荷？正確確定計(jì)算負(fù)荷有何意義？答：計(jì)算負(fù)荷是指導(dǎo)體中通過(guò)一個(gè)等效負(fù)荷時(shí)，導(dǎo)體的最高溫升正好和通過(guò)實(shí)際的變動(dòng)負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生的最高溫升相等，該等效負(fù)荷就稱(chēng)為計(jì)算負(fù)荷。導(dǎo)體通過(guò)電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時(shí)間大約為(34，為發(fā)熱時(shí)間常數(shù)。對(duì)中小截面的導(dǎo)體，其約為10min左右，故截流倒替約經(jīng) 30min后達(dá)到穩(wěn)定溫升值。但是，由于較大截面的導(dǎo)體發(fā)

3、熱時(shí)間常數(shù)往往大于10min，30min還不能達(dá)到穩(wěn)定溫升。由此可見(jiàn),計(jì)算負(fù)荷 Pc實(shí)際上與30min最大負(fù)荷基本是相當(dāng)?shù)?。?jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)。計(jì)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(jì)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(huì)過(guò)大而造成投資和有色金屬的浪費(fèi);計(jì)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(huì)長(zhǎng)期處于過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過(guò)熱，導(dǎo)致絕緣體過(guò)早老化甚至燒毀。2-4 各工作制用電設(shè)備的設(shè)備容量如何確定?答：長(zhǎng)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Pe=PN反復(fù)短時(shí)工作制的設(shè)備容量是指某負(fù)荷持續(xù)率

4、下的額定功率換算到統(tǒng)一的負(fù)荷持續(xù)率下的功率。2-5 需要系數(shù)的含義是什么?答：所有用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷并不等于其設(shè)備容量,兩者之間存在一個(gè)比值關(guān)系，因此需要引進(jìn)需要系數(shù)的概念,即：。式中，Kd為需要系數(shù)；Pc為計(jì)算負(fù)荷；Pe為設(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(gè)平均效率；用電設(shè)備不一定滿負(fù)荷運(yùn)行,因此引入符合系數(shù)KL；用電設(shè)備本身及配電線路有功率損耗，所以引進(jìn)一個(gè)線路平均效率；用電設(shè)備組的所有設(shè)備不一定同時(shí)運(yùn)行，故引入一個(gè)同時(shí)系數(shù)。2-6 確定計(jì)算負(fù)荷的估算法.需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法各有什么特點(diǎn)？各適合哪些場(chǎng)合？答：估算法實(shí)為指標(biāo)法，其特點(diǎn)是進(jìn)行方案

5、比較時(shí)很方便，適用于做任務(wù)書(shū)或初步設(shè)計(jì)階段；需要系數(shù)法的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單方便，計(jì)算結(jié)果較符合實(shí)際，而長(zhǎng)期使用已積累了各種設(shè)備的需要系數(shù)，是世界各國(guó)普遍采用的方法，適用于多組三相用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷；二項(xiàng)式法其特點(diǎn)是既考慮了用電設(shè)備的平均負(fù)荷，又考慮了幾臺(tái)最大用電設(shè)備引起的附加負(fù)荷，其計(jì)算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計(jì)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(jì)算。2-7 在確定多組用電設(shè)備總的視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流時(shí)，可否將各組的視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流分別直接相加？為什么？應(yīng)如何正確計(jì)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(shí)出現(xiàn)的因素，因此在確定總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，只能在各組用電設(shè)備中取一組最大

6、的附加負(fù)荷，再加上各組用電設(shè)備的平均負(fù)荷，即：式中，為各用電設(shè)備組的平均功率，其中是各用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘浚粸槊拷M用電設(shè)備組中臺(tái)容量較大的設(shè)備的附加負(fù)荷；為附加負(fù)荷最大的一組設(shè)備的附加負(fù)荷；為最大附加負(fù)荷設(shè)備組的功率因數(shù)角的正切值。2-8 在接有單相用電設(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(jì)算方法計(jì)算確定負(fù)荷? 而在什么情況下應(yīng)進(jìn)行單相負(fù)荷計(jì)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^(guò)三相總?cè)萘康?5%時(shí),單相設(shè)備可按三相負(fù)荷平衡計(jì)算.b: 三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘砍^(guò)三相總?cè)萘康?5%時(shí),應(yīng)把單

7、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(jì)算負(fù)荷. 2-9如何分配單相（220伏，380伏）用電設(shè)備，使計(jì)算負(fù)荷最??？如何將單相負(fù)荷簡(jiǎn)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(lái)分配用電設(shè)備；這樣換算：當(dāng)單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^(guò)三相總?cè)萘康?5%，單相設(shè)備按三相負(fù)荷平衡來(lái)計(jì)算。當(dāng)單相設(shè)備的總?cè)萘砍^(guò)三相總?cè)萘康?5%，應(yīng)該換成等效三相設(shè)備容量，再算出三相等效計(jì)算負(fù)荷。 2-10 電力變壓器的有功功率和無(wú)功功率損耗各如何計(jì)算？其中哪些損耗是與負(fù)荷無(wú)關(guān)的？哪些損耗與負(fù)荷有關(guān)？按簡(jiǎn)化公式如何計(jì)算？ 解：有功功率損耗=鐵損+銅損=有功功率損耗為：無(wú)功功率=Q0是變壓器空載時(shí)，由產(chǎn)生主磁

8、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(wú)功損耗。無(wú)功功率損耗為：PFe和Q0是與負(fù)荷無(wú)關(guān)，PCu和Q與負(fù)荷有關(guān)簡(jiǎn)化公式：2-11 什么叫平均功率因數(shù)和最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)?各如何計(jì)算?各有何用途?答:平均功率因數(shù)是指導(dǎo)在某一時(shí)間內(nèi)的平均功率因數(shù),也稱(chēng)加權(quán)平均功率因數(shù).最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)是指在年最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù).平均功率因數(shù)計(jì)算功式:略用途供電部門(mén)能根據(jù)月平均功率因數(shù)來(lái)調(diào)整用戶的電費(fèi)電價(jià).2-12 進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償，提高功率因數(shù)，有什么意義？如何確定無(wú)功補(bǔ)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(bǔ)償容量（1）采用固定補(bǔ)償，式中，Qcc為補(bǔ)償容量；

9、Pav為平均有功負(fù)荷，Pav =Pc或Wa/t，Pc為負(fù)荷計(jì)算得到的有功計(jì)算負(fù)荷，為有功負(fù)荷系數(shù)，Wa為時(shí)間t內(nèi)消耗的電能； tgav1為補(bǔ)償前平均功率因數(shù)角的正切值；tgav2為補(bǔ)償后平均功率因數(shù)角的正切值；tgav1tgav2稱(chēng)為補(bǔ)償率，可用qc表示（2）采用自動(dòng)補(bǔ)償Qcc=Pc（tg1tg2） 2-13 提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(dòng)機(jī)的規(guī)格、型號(hào)2、 防止電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行3、 保證電動(dòng)機(jī)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(yùn)行他們的基本原理是在不添置任何補(bǔ)償設(shè)備的情況下，采用科學(xué)措施減少用

10、電設(shè)備的無(wú)功功率的需要量，使供配電系統(tǒng)總功率因素提高。2-14 并聯(lián)電容器的補(bǔ)償?shù)难b設(shè)有幾種？各有何特點(diǎn)？適用于什么場(chǎng)合？答：并聯(lián)電容器的補(bǔ)償?shù)难b設(shè)有一下幾種：1、 高壓集中補(bǔ)償，指將高壓電容器組集中裝設(shè)在總降壓變電所的610kV母線上。該補(bǔ)償方式只能補(bǔ)償總降壓變電所的610kV母線之前的供配電系統(tǒng)中由無(wú)功功率產(chǎn)生的影響，而對(duì)無(wú)功功率在即也內(nèi)部的供配電系統(tǒng)中引起的損耗無(wú)法補(bǔ)償，因此補(bǔ)償范圍最小，經(jīng)濟(jì)效果較后兩種補(bǔ)償方式差。但由于裝設(shè)集中，運(yùn)行條件較好，維護(hù)管理方便，投資較少。且總降壓變電所610kV母線停電機(jī)會(huì)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(bǔ)償，

11、是指將低壓電容器集中裝設(shè)在車(chē)間變電所或建筑物變電所的低壓母線上。該補(bǔ)償方式只能補(bǔ)償車(chē)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(wú)功功率，對(duì)變電所低壓母線后的設(shè)備則不起補(bǔ)償作用。但其補(bǔ)償范圍比高壓集中補(bǔ)償要大，而且該補(bǔ)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(jì)。這種低壓電容器補(bǔ)償屏一般可安裝在低壓配電室內(nèi)，運(yùn)行維護(hù)安全方便。該補(bǔ)償方式在用戶中應(yīng)用相當(dāng)普遍。3、 單獨(dú)就地補(bǔ)償（個(gè)別補(bǔ)償或分散補(bǔ)償），是指在個(gè)別功率因素較低的設(shè)備旁邊裝設(shè)補(bǔ)償電容器組。該補(bǔ)償方式能補(bǔ)償安裝部位以前的所有設(shè)備，因此補(bǔ)償范圍最大，效果最好。但投資較大，而且如果被補(bǔ)償?shù)脑O(shè)

12、備停止運(yùn)行的話，電容器組也被切除，電容器的利用率較低。同時(shí)存在小容量電容器的單位價(jià)格、電容器易受到機(jī)械震動(dòng)及其他環(huán)境條件影響等缺點(diǎn)。所以這種補(bǔ)償方式適用于長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，無(wú)功功率需要較大，或距電源較遠(yuǎn)，不便于實(shí)現(xiàn)其他補(bǔ)償?shù)膱?chǎng)合。2-15 什么是尖峰電流？尖峰電流的計(jì)算有什么用處？答：尖峰電流是指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)12秒的短時(shí)最大負(fù)荷電流。尖峰電流的計(jì)算可以提供選定用電設(shè)備的型號(hào)以及保護(hù)用電設(shè)備等。2-16 某車(chē)間380伏線路供電給下列設(shè)備：長(zhǎng)期工作的設(shè)備有7.5kW的電動(dòng)機(jī)2臺(tái)，4kW的電動(dòng)機(jī)3臺(tái)，3kW的電動(dòng)機(jī)10臺(tái)；反復(fù)短時(shí)工作的設(shè)備有42kVA的電焊機(jī)1臺(tái)(額定暫載率為60%，=0.6

13、2，=0.85，10t吊車(chē)1臺(tái)(在暫載率為40%的條件下，其額定功率為39.6kW，=0.5。試確定它們的設(shè)備容量。解： 對(duì)于長(zhǎng)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(zhǎng)期工作設(shè)備的設(shè)備容量為：對(duì)于反復(fù)短時(shí)工作制的設(shè)備，其設(shè)備容量為：電焊機(jī)：吊車(chē)：所以，它們的總的設(shè)備容量為：2-17 已知有一汽車(chē)拖拉機(jī)廠每年生產(chǎn)拖拉機(jī)2400臺(tái)，汽車(chē)1200輛，試用估算法求該廠的計(jì)算負(fù)荷。解：查詢(xún)資料得知，生產(chǎn)拖拉機(jī)的單位產(chǎn)品耗電量為50008000kWh，這里估算取6500kWh/臺(tái)；生產(chǎn)汽車(chē)的單位產(chǎn)品耗電量為15002500kWh，這里估算取2000kWh/輛。年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)取4960h。

14、2-18 某廠金工車(chē)間的生產(chǎn)面積為60m×32m,試用估算法估算該車(chē)間的平均負(fù)荷。解：查表可知負(fù)荷密度指標(biāo)答：用估算法估算該車(chē)間的平均負(fù)荷為192 kW2-19 某工廠35/6kV總降壓變電所，分別供電給14號(hào)車(chē)間變電所及6臺(tái)冷卻水泵用的高壓電動(dòng)機(jī)。14號(hào)車(chē)間變電所的計(jì)算負(fù)荷分別為：Pc1=840kW，Qc1=680kvar；Pc2=920 kw，Qc2=750 kvar；Pc3=850 kw，Qc3=700 kvar； Pc4=900 kw，Qc4=720 kvar。高壓電動(dòng)機(jī)每臺(tái)容量為300 kW，試計(jì)算該總降壓變電所總的計(jì)算負(fù)荷（忽略線損）。高壓側(cè)高壓側(cè)答：該總降壓變電所高壓側(cè)

15、總的計(jì)算負(fù)荷Pe1=4540.33 kw，Qe1=3878.3 kvar ，Se1=5971.25，Ice1=98.62A 2-20 某車(chē)間采用一臺(tái)變壓器供電，低壓負(fù)荷有生產(chǎn)用通風(fēng)機(jī)5臺(tái)共60kW，點(diǎn)焊機(jī)（=65%）3臺(tái)共，有連鎖的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械8臺(tái)共40kW，的行車(chē)（=15%）2臺(tái)。試確定該車(chē)間變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷。解：通風(fēng)機(jī)點(diǎn)焊機(jī)有連鎖的連續(xù)運(yùn)輸機(jī)械行車(chē)同時(shí)系數(shù)取車(chē)間計(jì)算負(fù)荷為：2-21 某車(chē)間設(shè)有小批量生產(chǎn)冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī)40臺(tái)，總?cè)萘?52kW，其中較大容量的電動(dòng)機(jī)有10kW 1臺(tái)、7kW 2臺(tái)、4.5kW 5臺(tái)、2.8kW 10臺(tái)；衛(wèi)生用通風(fēng)機(jī)6臺(tái)共6kW。試分別用需要系數(shù)法和二項(xiàng)式

16、法求車(chē)間的計(jì)算負(fù)荷。解：需要系數(shù)法：查表A-1可得： 冷加工機(jī)床： 通風(fēng)機(jī)組：車(chē)間的計(jì)算負(fù)荷: 二項(xiàng)式法: 查表A-1可得：冷加工機(jī)床:通風(fēng)機(jī)組:因?yàn)閚=62x2 ,取x2顯然在二組設(shè)備中 第一組附加負(fù)荷(cPx1最大故總計(jì)算負(fù)荷為：2-22 某220/380V三相四線制線路上接有下列負(fù)荷：220V 3kW電熱箱2臺(tái)接于A相，6kW1臺(tái)接于B相，4.5kW 1臺(tái)接于C相；380V 20kW（=65%）單頭手動(dòng)弧焊機(jī)1臺(tái)接于AB相，6kW（=10%）3臺(tái)接于BC相，（=50%）2臺(tái)接于CA相。試求該線路的計(jì)算負(fù)荷。解：（1）電熱箱的各相計(jì)算負(fù)荷查表A-1得，因此各相的有功計(jì)算負(fù)荷為：A相 B相

17、C相 （2）單頭手動(dòng)弧焊機(jī)的各相計(jì)算負(fù)荷查表A-1得，；查表2-4得，時(shí)，則將各相換算成的設(shè)備容量，即：各相的設(shè)備容量為A相 B相 C相 各相的計(jì)算負(fù)荷為A相 B相 C相 （3）各相總的計(jì)算負(fù)荷為（設(shè)同時(shí)系數(shù)為）A相 B相 C相 （4）總的等效三相計(jì)算負(fù)荷因?yàn)锳相的有功計(jì)算負(fù)最大，所以，則2-23 某廠機(jī)械工車(chē)間變電所供電電壓10kV，低壓側(cè)負(fù)荷擁有金屬切削機(jī)床容量共920kW，通風(fēng)機(jī)容量共56kW，起重機(jī)容量共76kW（=15%）,照明負(fù)荷容量42kW（白熾燈），線路額定電壓380V。試求：（1）該車(chē)間變電所高壓側(cè)（10kV）的計(jì)算負(fù)荷（2）若車(chē)間變電所低壓側(cè)進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.

18、95，應(yīng)裝BW0.4-28-3型電容器多少臺(tái)？（3）補(bǔ)償后車(chē)間高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷，計(jì)算視在功率減小多少？解：（1）查表A-1小批量金屬切削機(jī)床：通風(fēng)機(jī)： 起重機(jī)： 照明： 總的計(jì)算負(fù)荷為（設(shè)同時(shí)系數(shù)為）變壓器的功率損耗為變電所高壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷為變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為（2）實(shí)際補(bǔ)償容量為280kvar（3）變電所低壓側(cè)視在計(jì)算負(fù)荷為變電所高壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷為變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為2-24 某廠10kV母線上的有功計(jì)算負(fù)荷為320kW，平均功率因數(shù)為0.67。如果要使平均功率因數(shù)提高到0.9，在10kV母線上固定補(bǔ)償，則需要裝設(shè)BW型并聯(lián)電容器的總?cè)萘渴嵌嗌?？并選擇電容器的型號(hào)和個(gè)數(shù)。解：考慮到三相均衡分配，每相裝設(shè)5個(gè)，此時(shí)并聯(lián)電容器的實(shí)際補(bǔ)償容量為150kvar。選擇型電容器15個(gè)。2-25 某工具廠全年消耗的電能Wa為2500萬(wàn)度，Wr為2100萬(wàn)度，供電電壓為10kV。其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0.9，需裝設(shè)BWF10.5-30-1