工廠供電課后作業(yè)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。T的軸V.-ISMtAV圖1-23習題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（或電力線路）相聯(lián)，則一次側(cè)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=220kV;Uwl2=.=35kV110%1.1同理：Ut1N1=Ugn=10.5kV;UT1N2=（1+10%1UWL1=1.1X220=242kV,Ut1n=10.5/242kV。1-2試確定圖1-24所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機和各變壓器的額定

2、電壓?T1810KVT36KV電網(wǎng)皿220V/380V電網(wǎng)圖1-24習題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（或電力線路）相聯(lián)，則一次側(cè)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：UgN=15%10=10.5kV；變壓器Ti的額定電壓：Uni=Ugn=10.5kV；“小2=（1+10%¥35=38.5雙；Ut1N=10.5/38.5kV；變壓器T2的額定電壓：UT2Ni=35kV；UT2n2=(1+5%)父6=6

3、.3kV；UT2N=35/6.3kV；變壓器T3的額定電壓：UT3N1=10kV；UT3N2=(1+5%產(chǎn)380V=0.4kV；Ut3n=10/0.4kV;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P30、Q30、S30和I30。解：(1)金屬切削機床組的計算負荷:查附錄表1：Kd=0.2,cos甲=0.5,tan邛=1.73則P301=0.2800=160kW301Q301=R01tan：=1601.73=276.8kVarP3。1160=320kVAcos0.5.30.38I二130

4、1320-486.2A(2)通風機組的計算負荷:查附錄表1：Kd=0.8,cos中=0.8,tan中=0.75則0.856=44.8kWQ302=P3o2tan=44.80.75=33.6kVarPS-30-42cos44.80.8二56kVAS3025630f)>/3UN6M0.38=85.1A取同時系數(shù)KgP=0.9,Kq=0.95,于是車間的總計算負荷為:a二K，PP301P302=0.916044.8=184.3kWQ30=KvqQ301Q302；)=0.95276.833.6)=294.9kVarS30屬Q(mào)；0=.184.32294.92=347.8kVA二S30二347.83

5、03Un30.38=528.4A各個參數(shù)如下表:設備名稱設備容量Pe/kW需要系數(shù)Kdcos中tan中計算負荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A切削機床8000.20.51.73160276.8320486.2通風機560.80.80.7544.833.65685.1車間KgP=0.9,5=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?cè)萘繛?5kW,其中較大容量的電動機有7.5kW1臺，4kW3臺，3kW12臺。試分別用需要系數(shù)法和項式法確定其計算負荷P30、Q30、&0和I30。解：1、采用需

6、要系數(shù)法查附錄表1：Kd=0.2,cos中=0.5,tan中=1.73則P30=0.885=17kWQ30=P3otan=171.73=29.4kVarP3017S30=；1T34kVA30S3034.3U=51.7A0.382、采用二項式法查附錄表1：b=0.14,c=0.4,x=5,cos*=0.5,tan*=1.73則（1）x臺最大容量的設備容量為R=P5=7.514331=22.5kW有功計算負荷為:P30=bRcPX=0.14850.422.5=11.99=20.9kW；無功計算負荷為：Q30=P3otanq：=20.91.73=36.2kVar；P20.9視在計算負何為：S30=4

7、1.8kVA；cos,0.5計算電流為:_S30一3Un41.8、30.38=63.5A兩種方法的計算結果如下表:計算方法計算系數(shù)cos4tan平計算負荷心或b/cP30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A正所玄rru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(cè)（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(cè)（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

8、到要求？解：補償前的視在方t算負荷：&0（2）=JP%）+Q30（2）=、4202+3502=546.7kVA則變壓器有功損耗損耗：PT:0.01S30=0.01546.7:5.5kW;變壓器無功損耗損耗：；：QT0.05S3O=0.05546.7：27.3kVar;于是，考慮變壓器損耗之后的變壓器一次側(cè)母線的計算負荷為：R01=L毋=4205.5=425.5kW;Q301=Q302Qt=35027.3=377.3kVar&01=P301Q；01=425.52377.32=568.7kVAI_S301_568.7_328Al301-.3Un-.30.38一38A.P301425

9、.5功率因數(shù)為：cos%=一=0.75<0.9,不滿足要求，故需要進行無功補償。S301568.7為使一次側(cè)達到cos中達到0.9,則二次側(cè)的cosW)要達到0.92,于是取cos邛晨=0.92此時二次側(cè)的功率因數(shù)為cos.2.=-30=20-=0.77。則補償?shù)臒o功功率為:Qc-tan:2IS302546.7=420>Itanarccos0.77-tanarccos0.92I：170kVar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。現(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，使功率因數(shù)提高到0.9。問需裝設多少個并聯(lián)電容

10、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(cè)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=P301tan-tan1=24001tanarccos0.65-tanarccos0.91=2400(1.17-0.48)1656kVarQC1656n=55.2,為了三相平衡，取n=57qc30(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=P3otan=24001.17=2808kVar并聯(lián)56個電容器以后，補償?shù)臒o功功率

11、為:QC=5730=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：S。P_Q0=2400L10982=2639kVAP2400補償以后的功率因數(shù)為：cos中“=0.909之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：S30=-P30-=空0=3692kVAcos:0.65補償前后的視在計算負荷差值為：/Go=S30-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電纜線路供電給某廠裝有兩臺并列運行的S9-800型(Yyn0聯(lián)結

12、)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1廠變電所10kV高壓母線上和380V低壓母線上的短路電流lk3)、/、I£、粗、I祟和短路容量S13),并列出短路計算表。解：根據(jù)題意得計算電流如下所示：S9-8004k-1(Yyn0)4k-2S9-80010kV(Yyn0)380V1、求k-1點的三相短路電流和短路容量(Uc1=10.5kv)(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：.U(10.5kV)2有題意可知，Soc=300MVA則X1=1=-=0.367。之0.37建Soc300MVA2)電纜線路的電抗:由表3-1查得X0=

13、0.08Q/km,因此X2=X0l=0.08(。/km)父4km=0.32。3)繪k-1點短路的等效電路如下圖所示，120.371.10.321.1k-1然后計算電路的總電抗：X0k)=Xi,X2-0.371.10.32。-0.691.1(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：I21=丁*一=；0.5kV=8.79kA3X5k書30.6912).三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值：I"(3)=I=Ik3)1=8.79kA,ish3).三相短路沖擊電流及其有效值：如(3)Ish-2.55I=1.51I"(3)"(3)=2.558.79

14、kA=22.41kA=1.518.79kA=13.27kA=.310.5kV8.79kA=159.85MVL_A4).三相短路容量：Sk3L=3uc11k3)12.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1) .電力系統(tǒng)的電抗：X1'=U21Soc2(0.4kV)245.31011300MVA2) .電纜線路的電抗:X2=X0l2Uc2<Uc1)0.4kV=0.08(Q/km)父4km父Il10.5kV)=4.6410T.i3) .電力變壓器的電抗:由附錄表5查得Uk%=4.5,因此X3=X一一22Uk%Uc24.50.4kV上

15、當4K必910k-91011100Sn100800kVA4)繪k-2點短路的等效電路如下圖所示5.310"4.6410"3_"391011k-2一4一910"計算其總電抗:XXX鬼k”)=Xi+X2+X3/X4=Xi+X2+X3X4910Tjo=5.310*4.64104=5.4810"(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：I出_Uc2_3XRk2)0.4kV35.4810"=42.14kA2)三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流：I"(3)=42.14kA3)三相短路沖擊電流及其有效值:蝶=1.84l&q

16、uot;(3)=1.8442.14kA=77.54kA：)=1.09l"(3)=1.0942.14kA=45.93kA4)三相短路容量：Sk%=、3Uc21k3)2-J30.4kV42.14kA=25.2MVA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:短路計算點三相短路電流/kA三相短路容量/MVA(3)IkIw(3)I(3)IoOish(3)Ish(3)Skk-18.798.798.7922.4113.27159.85k-242.1442.1442.1477.5445.9325.23-2使用標幺值法重做題3-2。解：(1)確定基準值：取Sd=100MVA,Ud1=Uc

17、1=10.5kV,Ud2=Uc2=0.4kVSk3)=、.3UcIk3)=、,3Uc£=顯XzX三Id1Sd100MVA.3Ud1.310.5kV=5.50kA1d2Sd100MVA、3Ud230.4kV二144kA(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)的電抗標幺值：X；=Sd=100MVA=0.33Soc300MVA2)電纜線路的電抗標幺值：由表3-1查得，X0=0.08C/kmX2=X0l耳=0.08('1/km)4km100MVA2=0.29Uci(10.5kV)3)電力變壓器的電抗標幺值：查附錄表5得Uk%=4.5Uk%Sd100Sn4.5100103

18、kVA100800kVA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。10.3320.295.625（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全口=X：+X2=0.33+0.29=0.622）三相短路電流周期器分量有效值：O1d1J50kA=8.87kAX*q0.623）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流：I"=1普=lk3L=8.87kAiSh）=2.55l"=2.558.87kA=22.62kA4）三相短路沖擊電流及其有效值：“3、13）-1.51I=1.518.87kA=13.39kA一一口Sd100MVA5）二相短路谷重：Sk=;=161.3MVAXg0.62（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1）總電抗標幺值:X2(K=X；X2X3/X4=0.330.29625=3.4322）三相短路電流周期分量有效值：lk32d=144kA=42kAX半二）3.43