期末工廠大題

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。 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)閗V所以kV; kV同理：kV; kV， 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？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

2、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： kV；變壓器T1的額定電壓：kV；kV；kV；變壓器T2的額定電壓：kV；kV；kV；變壓器T3的額定電壓：kV；kV；kV；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、和。解：（1）金屬切削機(jī)床組的計(jì)算負(fù)荷： 分組計(jì)算 標(biāo)清楚P1P2查附錄表1：，則 是0.38 不是380（2）通風(fēng)機(jī)組的計(jì)算負(fù)荷：查附錄表1：，則 同時(shí)系數(shù)的符號(hào)和取值取同時(shí)系數(shù)，于是車間的總計(jì)算負(fù)荷為： 最后要用平方開

3、根來計(jì)算2-6某廠變電所裝有一臺(tái)630kV.A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：則變壓器有功損耗損耗：; S30是用二次的變壓器無(wú)功損耗損耗：;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：; 一次側(cè)=二次側(cè)+損耗 平方開根功率因數(shù)為：，不滿足要求，故需要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。為使一次側(cè)達(dá)到達(dá)到0.9，則二次側(cè)的要達(dá)到0.92，于是取，此時(shí)二次側(cè)的功率因數(shù)為。則補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率為

4、： 記得分清是一側(cè)還是二側(cè) 通常是給出一側(cè)（高壓側(cè)）的功率因素 要求在二側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償 ，此時(shí)，補(bǔ)償?shù)墓β室蛩匾源笥谝蟮?，因?yàn)橛袚p耗，求的時(shí)候記得對(duì)應(yīng)好還沒完吧。還需要驗(yàn)證是否滿足2-2 某機(jī)修車間,擁有冷加工機(jī)床52臺(tái)，共200kw；行車一臺(tái)，共5.1kw(=15%)；通風(fēng)機(jī)4臺(tái)，共5kw；點(diǎn)焊機(jī)3臺(tái)，共10.5kw(=65%)。車間采用220/380v三相四線制（TN-C）配電。試確定該車間計(jì)算負(fù)荷P30、Q30、S30和I30。解： 對(duì)于冷加工機(jī)床，Pe=200kW，Kd=0.2,cosf=0.5,tanf=1.73P30(1)=KdPe=0.2×200kW=40kWQ30

5、(1)=P30tanf=40×1.73kvar=69.2kvar對(duì)于行車組,Pe=PN=5.1=3.95Kw,Kd=0.15, cosf=0.5, tanf=1.73P30(2)= KdPe=0.15×3.95kW=0.59 kWQ30(2)= P30tanf=0.59×1.73=1.02kvar對(duì)于通風(fēng)機(jī)組, Pe= PN=5 kW, Kd=0.8, cosf=0.8, tanf=0.75P30(3)= KdPe=0.8×5Kw=4kWQ30(3)= P30tanf=4×0.75kvar=3kvar對(duì)于點(diǎn)焊機(jī)組, Pe= PN =10.5&#

6、215;=8.47 kW，Kd=0.35, cosf=0.6,tanf=1.33P30(4)= KdPe=0.35×8.47 kW=2.96kWQ30(4)= P30tanf=3.94 kvar=3.94 kvar取需要系數(shù) Kp=0.9,Kq=0.95總的有功計(jì)算負(fù)荷為：P30=（P30(1)+P30(2)+P30(3)+P30(4)）×Kp =（40+0.59+4+2.96）×0.9 =42.8（kW）總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為：Q30=（Q30(1)+Q30(2)+Q30(3)+Q30(4)）×Kq =（69.2+1.02+3+3.94）×0.9

7、5 =77.3（kvar）視在計(jì)算負(fù)荷為：S30= = =84.9視在電流為：I30=S30/UN=84.9/(1.732×0.38)=129 6、某廠壓變電所裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。已知變電所低壓側(cè)有功計(jì)算負(fù)荷為650kW，無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為800kvar。為了使工廠(變電所高壓側(cè))的功率因數(shù)不低于0.9，如在變電所低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，需裝設(shè)多少補(bǔ)償容量?并問補(bǔ)償前后工廠變電所所選主變壓器容量有何變化? 解：(1)補(bǔ)償前的變壓器容量和功率因數(shù) 變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為 主變壓器容量選擇條件為，因此未進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，主變壓器容量應(yīng)選為1250kV·A(參看附錄表5)。

8、 這時(shí)變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為：cos(2)=65010310.63 (2)無(wú)功補(bǔ)償容量 按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的cos0.9，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于0.90，取cos0.92。 低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為： Qc=650×(tanarccos0.63tanarccosO.92)kvar =525kvar取 Q=530kvar (3)補(bǔ)償后的變壓器容量和功率因數(shù) 補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為 kV·A=704kV·A 因此主變壓器容量可改選為800kV·A，比補(bǔ)償前容量減少450kV·A。 變壓器的功率損耗為 0.015=0.0

9、15 x 704kV·A=10.6kW 0.06=0.06×704kV·A=42.2kvar 變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為 =650kW+10.6KW661kW =(800530)kvar+42.2kvar=312kvar kV·A731kV·A 補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為 cos=6617310.904 差六章的公式第三章3-1 有一地區(qū)變電站通過一條長(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300MVA。試用歐姆法求該廠變電所10kV高壓母線上和380V低

10、壓母線上的短路電流、和短路容量，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：1、求k-1點(diǎn)的三相短路電流和短路容量（Uc1= 10.5 kv）(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，則2)電纜線路的電抗：由表3-1查得X0=0.08/km,因此3)繪k-1點(diǎn)短路的等效電路如下圖所示，然后計(jì)算電路的總電抗：(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：2).三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值：3).三相短路沖擊電流及其有效值：4).三相短路容量：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

11、元件的電抗及總電抗1).電力系統(tǒng)的電抗：2). 電纜線路的電抗： 需要把一次側(cè)的線路電抗轉(zhuǎn)換到二次側(cè)的3). 電力變壓器的電抗：由附錄表5查得Uk4.5，因此4) 繪k-2點(diǎn)短路的等效電路如下圖所示計(jì)算其總電抗：(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： 不要少除根號(hào)三2)三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流：3)三相短路沖擊電流及其有效值：4)三相短路容量： 根號(hào)三別少第四章5、 某10/0.4kV的車間附設(shè)式變電所，總計(jì)算負(fù)荷為780kV·A，其中一、二級(jí)負(fù)荷有460kV·A。試初步選擇變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。已知當(dāng)?shù)氐哪昶骄鶜鉁貫?25。解：根據(jù)

12、變電所有一、二級(jí)負(fù)荷的情況，確定選兩臺(tái)主變壓器。每臺(tái)容量SN·T=(0.6-0.7)×780kV·A=(468-546)kV·A,因此初選容量為500kV·A，又當(dāng)?shù)氐哪昶骄鶜鉁貫?25，所以，實(shí)際容量為：=（0.92-0.05）×500kV·A=435kV·A<460kV·A,不滿足一、二級(jí)負(fù)荷要求，因此不合適。6、某10/0.4kV的車間附設(shè)式變電所，原裝有S9-1000/10型變壓器一臺(tái)?，F(xiàn)負(fù)荷發(fā)展，計(jì)算負(fù)荷達(dá)1300kV·A。問增加一臺(tái)S9-315/10型變壓器和S9-1000/1

13、0型變壓器并列運(yùn)行，有沒有什么問題？如果引起過負(fù)荷，將是那一臺(tái)過負(fù)荷？過負(fù)荷多少？已知兩臺(tái)變壓器均為Yyn0聯(lián)結(jié)。解：并列運(yùn)行的變壓器之間的負(fù)荷分配是與阻抗標(biāo)幺值成反比的，因此先計(jì)算其阻抗標(biāo)幺值。查附錄5-1知S9-315/10型變壓器T1的Uk%=4，S9-1000/10型變壓器T2的Uk%=4.5,取Sd=105kV·A,因此:ÈZ*T1È=(4×105kV·A)÷(100×315kV·A)=12.7ÈZ*T1È=(4.5×105kV·A)÷(100×

14、1000kV·A)=4.5由此可計(jì)算出兩臺(tái)變壓器在負(fù)荷達(dá)1300kV·A時(shí)各臺(tái)負(fù)擔(dān)的負(fù)荷分別為ST1=1300kV·A×=340kV·AST2=1300kV·A×=959.88kV·A所以，S9-315/10型變壓器T1將過負(fù)荷340-315=25kV·A，將超過其額定容量×100%=7.9%。另外，從兩臺(tái)變壓器的容量比來看，315kV·A:1000kV·A=1:3.17超過了不允許容量比1:3。6、分析定時(shí)限過電流保護(hù)的原理。 定時(shí)限過電流保護(hù)裝置的原理電路如圖所示，其工作原理如下：當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時(shí)，電流繼電器KA瞬時(shí)動(dòng)作，閉合其觸點(diǎn)，使時(shí)間繼電器KT動(dòng)作。KT經(jīng)過整定的時(shí)限后，其延時(shí)觸點(diǎn)閉合，使串聯(lián)的信號(hào)繼電器(電流型)KS和中間繼電器KM動(dòng)作。KS動(dòng)作后，其指示牌掉下，同時(shí)接通信號(hào)回路，給出燈光信號(hào)和音響信號(hào)。KM動(dòng)作后，接通跳閘線圈YR回路，使斷路器QF跳閘，切除短路故障。QF跳閘后，其輔助觸點(diǎn)QFl2隨之切斷跳閘回路。在短路故障被切除后，繼電保護(hù)裝置除KS外的其他所有繼電器均自動(dòng)返回起始狀態(tài)，而KS可手動(dòng)復(fù)位。定時(shí)限過電流保護(hù)的原理電路圖 a)接線圖 b)展開圖 4、線路允許電壓損耗