工廠供配電技術(shù)習(xí)題2

工廠供配電技術(shù)習(xí)題2周樂(lè)挺高教版

思考題與習(xí)題2

2-1工廠常用的用電設(shè)備有哪幾類(lèi)？各類(lèi)設(shè)備有何工作特點(diǎn)？P10-11

答：工廠常用的用電設(shè)備根據(jù)其用途和特點(diǎn)，大致可以分成四類(lèi)：生產(chǎn)加工機(jī)械的拖動(dòng)設(shè)備；電焊、電鍍?cè)O(shè)備；電熱設(shè)備；照明設(shè)備。1生產(chǎn)加工機(jī)械的拖動(dòng)設(shè)備

生產(chǎn)加工機(jī)械的拖動(dòng)設(shè)備又可分為機(jī)床設(shè)備和起重運(yùn)輸設(shè)備兩種。

這些設(shè)備的主要?jiǎng)恿?，一般都由多臺(tái)電動(dòng)機(jī)供給，特點(diǎn)是：工作方式大都屬于長(zhǎng)期連續(xù)工作方式，設(shè)備的容量可以從幾千瓦到幾十千瓦，單臺(tái)設(shè)備的功率因數(shù)在0.8以上。2．電焊和電鍍?cè)O(shè)備

電焊設(shè)備也是工廠中的常見(jiàn)用電設(shè)備，常見(jiàn)的電焊機(jī)有電弧焊機(jī)和電阻焊機(jī)。電焊機(jī)的工作特點(diǎn)是：

(1)工作方式呈定的周期性，工作時(shí)間和停歇時(shí)間相互交替。

(2)功率較高，380V單臺(tái)電焊機(jī)功率可達(dá)400kV〃A，三相電焊機(jī)功率最大的可達(dá)1000KV〃A。(3)功率因數(shù)低，電弧焊機(jī)的功率因數(shù)為0.3-0.35，電阻焊機(jī)的功率因數(shù)為0.4-0.85。(4)工作地點(diǎn)不穩(wěn)定，經(jīng)常移動(dòng)。電鍍?cè)O(shè)備的工作特點(diǎn)是：(1)工作方式為長(zhǎng)期連續(xù)工作。

(2)采用直流電源供電，需要晶閘管整流設(shè)備。

(3)容量較大，功率從幾十千瓦到幾百千瓦，功率因數(shù)較低，為0.4-0.62。3．電熱設(shè)備工作特點(diǎn)是：

(l)工作方式為長(zhǎng)期連續(xù)工作方式。(2）電力裝置屬一級(jí)、二級(jí)或三級(jí)負(fù)荷。(3)功率因數(shù)都較高，可接近l。4照明設(shè)備的工作特點(diǎn)是：(1)工作方式屬長(zhǎng)期連續(xù)工作方式。

(2)除白熾燈、鹵鎢燈的功率因數(shù)為1外，其他類(lèi)型的照明設(shè)備，如熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈和鎢鹵化物燈的功率因數(shù)均較小。

(3)照明負(fù)荷為單相負(fù)荷，單個(gè)照明設(shè)備容量較小。(4)照明負(fù)荷在工廠總負(fù)荷中所占比例通常在l0%左右。2-2工廠用電設(shè)備的工作制是如何劃分的？P12答：工廠用電設(shè)備的工作制分為以下三類(lèi)。l.連續(xù)工作制

這類(lèi)工作制的設(shè)備在恒定負(fù)荷下運(yùn)行，其運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)到足以使之達(dá)到熱平衡狀態(tài)，如通風(fēng)機(jī)、水泵、空氣壓縮機(jī)、電機(jī)發(fā)電機(jī)組、電爐和照明燈等，機(jī)床主電機(jī)一般也是連續(xù)運(yùn)行的。2.短時(shí)工作制

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這類(lèi)工作制的設(shè)備在恒定負(fù)荷下運(yùn)行的時(shí)間短，而停歇的時(shí)間較長(zhǎng)，如機(jī)床上的某些輔助電動(dòng)機(jī)、控制閘門(mén)的電動(dòng)機(jī)等。3.斷續(xù)周期工作制

這類(lèi)設(shè)備周期性地工作一停歇工作，如此反復(fù)運(yùn)作，而工作周期一般不超過(guò)l0min，如電焊機(jī)、起重機(jī)械。斷續(xù)周期丁作制的設(shè)備可用“負(fù)荷持續(xù)率”（又稱(chēng)暫載率）來(lái)表征工作特性。負(fù)荷持續(xù)率為一個(gè)T作周期內(nèi)工作時(shí)間與工作周期的百分比值，用s表示，即負(fù)荷持續(xù)率：ε=/T=t/（t+t0）T：工作周期，t：工作周期內(nèi)的工作時(shí)間，t0：工作周期內(nèi)的停歇時(shí)間。

標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷持續(xù)率：εN,如ε≠εN，設(shè)備容量與負(fù)荷持續(xù)率的平方根成正比：2-3什么叫計(jì)算負(fù)荷？正確確定計(jì)算負(fù)荷有何意義？P14

答：計(jì)算負(fù)荷是指通過(guò)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算確定的、用來(lái)按發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)PePN中各元件（包括設(shè)備和線路等）的一種負(fù)荷值。通常采用“半小時(shí)（30分鐘）

N

最大負(fù)荷”作為計(jì)算負(fù)荷，與年最大負(fù)荷相當(dāng)。根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜等以計(jì)算負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行時(shí)其發(fā)熱溫度不會(huì)超過(guò)正常允許值。正確確定計(jì)算負(fù)荷可合理選定導(dǎo)線的截面和開(kāi)關(guān)電器的容量，防止導(dǎo)線的截面和開(kāi)關(guān)電器的容量不足引起的過(guò)熱危險(xiǎn)、設(shè)備絕緣老化過(guò)早損壞又避免投資的浪費(fèi)。

2-4計(jì)算負(fù)荷確定是否合理，直接影響(C)的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理：P14A.電器B.導(dǎo)線、電纜C.電器和導(dǎo)線電纜D.開(kāi)關(guān)E.熔斷器

2-5下列關(guān)于計(jì)算負(fù)荷的說(shuō)法：①通過(guò)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的、用來(lái)按發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)各元件的負(fù)荷值，稱(chēng)為計(jì)算負(fù)荷；②計(jì)算負(fù)荷也可認(rèn)為就是半小時(shí)最大負(fù)荷值；③計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定是否正確、合理，直接影響到電器和導(dǎo)線的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理；④我國(guó)目前普遍采用的確定用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的方法，有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法。其中說(shuō)法正確的是(D)。P14

A.②③④B.①③④C.①②③D.①②③④2-6設(shè)備的總?cè)萘渴欠窬褪怯?jì)算負(fù)荷？P14

答：不是。計(jì)算負(fù)荷還要考慮需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)等因數(shù)。2-7確定計(jì)算負(fù)荷的需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法各有什么特點(diǎn)？P14-15

答：需要系數(shù)法P30=Kd〃Pe。需要系數(shù)Kd是考慮了以下四種情況而取的系數(shù)：(l)用電設(shè)備組的設(shè)備實(shí)際上不一定都同時(shí)運(yùn)行。(2)運(yùn)行的設(shè)備也不太可能都滿負(fù)荷。(3)設(shè)備本身有功率損耗。

(4)配電線路也有功率損耗。

需要系數(shù)法比較適用于用電設(shè)備臺(tái)數(shù)比較多，而單臺(tái)設(shè)備容量相差不大的情況。

二項(xiàng)式法的基本公式是：P30=bPe+cPx。二項(xiàng)式法不僅考慮了用電設(shè)備組最大負(fù)荷時(shí)設(shè)備總?cè)萘縋e的平均功率bPe，而且考慮了少數(shù)（x臺(tái)）最大容量設(shè)備Px投入運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的附加負(fù)荷cPx

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對(duì)總計(jì)算負(fù)荷的額外影響，（B、c為二項(xiàng)式系數(shù)。）所以二項(xiàng)式法比較適于設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量差別較大的低壓干線和分支線的計(jì)算負(fù)荷。

2-8什么叫無(wú)功功率補(bǔ)償？這對(duì)電力系統(tǒng)有何好處，P18

答：一般情況下，由于工廠生產(chǎn)所需大量動(dòng)力負(fù)荷都是感性負(fù)荷，例如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、電弧爐等，使得功率因數(shù)偏低，因此需采用無(wú)功功率補(bǔ)償措施來(lái)提高功率因數(shù)。由

P3UICOS，在功率P和額定電壓U不變的情況下，提高功率因數(shù)cosφ可降低電流I，由功率損耗公式P=I2R，在R不變時(shí)，降低電流I就可降低供電系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗；可選用稍小一些容量的電氣元件，如電力變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備和較小截面的導(dǎo)線，從而減少投資和節(jié)約有色金屬。

2-9并聯(lián)電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊罁?jù)是(D)。P18

A.瞬時(shí)功率因數(shù)B.平均功率因數(shù)C.最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)D.以上都不是2-10我國(guó)供電企業(yè)每月向工廠收取電費(fèi)，就規(guī)定電費(fèi)要按月(B)高低進(jìn)行調(diào)整，以鼓勵(lì)用戶積極設(shè)法提高功率因數(shù)。P18

A.瞬時(shí)功率因數(shù)B.平均功率因數(shù)C.最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)D.以上都不是2-11按規(guī)定變電所高壓側(cè)cosφ≥09，若采用低壓側(cè)補(bǔ)償，則低壓側(cè)cosφ一般為(C)。P19A.0.85≤cosφ≤0.9B.0.9≤cosφ∞≤0.91C.cosφ0.91Dcosφ≥0.92-12工廠變配電所一般分成幾個(gè)室？它們各自的耐火等級(jí)是多少？P21、229

答：工廠變配電所一般分成3～5個(gè)室：變壓器室、高壓配電室、低壓配電室、[電容器室、值班室。]高壓配電室不低于二級(jí)，低壓配電室不低于三級(jí)。

2-13一個(gè)大批量生產(chǎn)的機(jī)械加工車(chē)間，擁有380V金屬切削機(jī)床50臺(tái)，總?cè)萘繛?50kW．試確定此車(chē)間的計(jì)算負(fù)荷。P17

解：已知：Pe=650kw，查附表2-1：Kd=0.25，cosΦ=0.5，tanΦ=1.73。P30=Kd×Pe=0.25×650=162.5kw，Q30=P30×tanΦ=162.5×1.73=281kvar，S30=P30/cosΦ=162.5/0.5=325kVA，2-14一機(jī)修車(chē)間，有冷加工機(jī)床20臺(tái)，設(shè)

I30

S*****

494.4A1.730.38U備總?cè)萘繛?50

kw。電焊機(jī)5臺(tái)，共15.5kw(暫載率為65%)、通風(fēng)機(jī)4臺(tái)，共4.8kW。車(chē)問(wèn)采用380V/220V線路供電，試確定該車(chē)間的計(jì)算負(fù)荷。P10-11

解：加工機(jī)床：Pe1=150kw，查附表2-1得（下同）Kd=0.2，tanΦ=1.73，P30機(jī)=Kd×Pe=0.2×150=30kw，Q30機(jī)=P30×tanΦ=30×1.73=51.9kvar，電焊機(jī)：Pe2=15.5kw，Kd=0.35，tanΦ=1.33，

P30焊=Kd×Pe=0.35×15.5=5.425kw，Q30焊=P30×tanΦ=5.42×1.33=7.2kvar，通風(fēng)機(jī)：Pe3=4.8kw，Kd=0.8，tanΦ=0.75，

P30通=Kd×Pe=0.8×4.8=3.84kw，Q30通=P30×tanΦ=3.84×0.75=2.9kvar，

P30=P30機(jī)+P30焊+P30通=30+5.42+3.84=39.27kw，Q30=Q30機(jī)+Q30焊+Q30通=51.9+7.2+2.9=62kvar，

22

S30P30Q30.3262273.4KVA，

I30

S3073.4

111.6A

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2-15某380V/220V供電線路，給大批量生產(chǎn)的冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī)供電?？?cè)萘繛?20kW，其中較大容量的電動(dòng)機(jī)有：7.5kW2臺(tái)、5.5kW2臺(tái)、4kW5臺(tái)，其余為較小容量的電動(dòng)機(jī)．試用需要系數(shù)法和二項(xiàng)式去分別計(jì)算其計(jì)算負(fù)荷。P10-11

解：一、需要系數(shù)法：Pe1=120kw，查附表2-1得Kd=0.25，cosΦ=0.5，tanΦ=1.73，P30=Kd×Pe=0.25×120=30kw，Q30=P30×tanΦ=30×1.73=51.9=52kvar，S30=P30/cosΦ=30/0.5=60KVA，

二、二項(xiàng)式法：查附表2-1得b=0.14，c=0.5，S30=P30/cosΦ=32/0.5=64KVA，

有功負(fù)荷。P10-11

解：查附表2-1得Kd=0.2，Pe=7.5×3=22.5kw，P30=Kd×Pe=0.2×22.5=4.5kw，

2-17某機(jī)修車(chē)間380V線路上，接通風(fēng)機(jī)2臺(tái)共3kW．電阻爐l臺(tái)2kW，求該線路的有功計(jì)算負(fù)荷。P10-11

解：通風(fēng)機(jī)：Pe通=3kw，Kd=0.8，tanΦ=0.75，P30通=Kd×Pe=0.8×3=2.4kw，電阻爐：Pe阻=2kw，Kd=0.7，tanΦ=0，P30阻=Kd×Pe=0.7×2=1.4kw，該線路有功計(jì)算負(fù)荷P30=P30通+P30阻=2.4+1.4=3.8kw。

2-18有一380V三相線路，給35臺(tái)小批生產(chǎn)的冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī)供電，總?cè)萘繛?5kW，求其有功計(jì)算負(fù)荷(Kd=0.2，cosφ=0.5，tanφ=1.73）。P10-11解：Pe=85kw，P30=Kd×Pe=0.2×85=17kw，

2-19某大批生產(chǎn)的機(jī)械加工車(chē)間，擁有通風(fēng)機(jī)容量共56kw，線路電壓380V，試計(jì)算其無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（Kd=0.8，cosφ=0.8，tanφ=0.75）。P10-11解：通風(fēng)機(jī)：Pe=56kw，

P30=Kd×Pe=0.8×56=44.8kw，Q30通=P30×tanΦ=44.8×0.75=33.6kvar，

2-20某電路開(kāi)關(guān)廠共有用電設(shè)備5840kW，試汁算該廠的有功計(jì)算負(fù)荷（Kd=0.35，cosφ=0.75，Tmax=3400h）。P10-11