注冊電器執(zhí)業(yè)工程師《供配電及工廠供配電》系列計算考試案例

1、 注冊電器執(zhí)業(yè)工程師資格考試（建筑、工廠、小區(qū)、供配電、電氣部分）案例、某小批量生產(chǎn)車間380v線路上接有接有金屬切削機床共20臺（其中，10KW的4臺， 15KW的8臺 ,5kW的8臺），車間有380v電焊機2臺（每臺容量18KVA，N=65%,，COSN=0.5),車間有吊車一臺（12KW，N=25%),試計算此車間的設備容量。解：金屬切削機床的設備。金屬切削機床屬于長期連續(xù)工作制設備，所以20臺金屬切削機床的總容量為：Pe1=Pei=410+815+85=200KW電焊機的設備容量。電焊機屬于反復短時工作制設備，它的設備容量應統(tǒng)一換算到=100%，所以2臺電焊機的設備容量為：Pe2=2S

2、NCOSN=2180.5=14.5KW吊車的設備容量。吊車屬于反復短時工作制設備，它的設備容量應統(tǒng)一換算到=25%，所以1臺吊車的容量為： Pe3=PN=PN=12KW車間的設備總容量為Pe=200+14.5+12=226.5KW4.2、用需要系數(shù)法計算第一題。解: 金屬切削機床組的計算負荷 取Kd=0.2 =0.5 =1.73=0.2142=28.4KW =28.41.73=49.1kvar=56.8kVA=86.3A電焊機組的計算負荷 取Kd=0.35 =0.35 =2.68=0.3516.1=5.6KW=5.62.68=15.0kvar=16.0kVA=24.3A吊車機組的計算負荷 取K

3、d=0.15 =0.5 =1.73=1.7KW=2.9kvar=3.4kVA=5.2A全車間的總計算負荷 =0.8=28.6KW=53.6kvar=60.8kVA=92.4A案例、一機修車間的380v線路上，接有金屬切削機床電動機20臺共60KW，其KD1=0.2，COS1=0.5；另接通風機2臺共10KW， 其KD1=0.8，COS2=0.8；電爐1臺5KW， 其KD1=0.7，COS3=1.0；試求計算負荷（設同時系數(shù)為0.9）。解：冷加工電動機。Kd1=0.2，cos1=1.73, tan1=1.73 則 P30.1=KdiPel=0.260kw=12kwQ30.1=P30.1tan1=

4、12kw1.73=20.8kvar通風機。Kd2=0.8，cos2=0.8，tan2=0.75，則P30.2=Kd2=Pe2=0.810kw=8kwQ30.2=P30.2tan2=8kw0.75=6kvar電阻爐。Kd3=0.7，cos3=1.0，tan3=0則P30.3=Kd3Pe3=0.75kw=3.5kwQ30.3=0總的計算負荷。P30=KP30.i=0.9（12+8+3.5）kw=21.15kw Q30=KQ30.i=0.9（20.8+6+0）kvar=24.1kvarS30=32KVAI30=48.8A案例、已知某一班制電器開關制造工廠共有用電設備容量4500kW，試估算該廠的計算

5、負荷。解：取Kd=0.15 =0.75 =0.88= 1575 kw =1396kvar=2098kVA=3187.7A案例、某廠擬建一降壓變電所，裝設一臺主變壓器。已知變電所低壓側有功計算負荷為650kW,無功計算負荷為800kvar。為了使工廠(變電所高壓側)的功率因數(shù)不低于0.9，如在變壓器低壓側裝設并聯(lián)電容器進行補償時，需裝設多少補償容量？補償后工廠變電所所選擇變壓器的容量有何變化？解：補償前的變壓器容量和功率因數(shù)。變電所低壓側的視在計算負荷為：=1031kVA因次未考慮無功補償時，主變壓器的容量選擇為1250kVA變電所低壓側的功率因數(shù)為=0.63無功補償量。按相關規(guī)定，補償后變電所

6、高壓側的功率因數(shù)不應低于0.9，即0.9在變壓器低壓側進行補償時，因為考慮到變壓器的無功功率損耗遠大于有功功率損耗，所以在低壓側補償后的低壓側功率因數(shù)應略高于0.9.這里取補償后低壓側功率因數(shù)=0.92.因此低壓側需要裝設的并聯(lián)電容器容量為：=650（tanarccos0.63-tanarccos0.92）kvar=525kvar取=530kvar。補償后重新選擇變壓器容量。變電所低壓側的視在計算負荷為：=704kVA因此無功功率補償后的主變壓器容量可選為800kVA。補償后的工廠功率因數(shù)。補償后變壓器的功率損耗為:0.015=0.015704kVA=10.6kW0.06=0.06704kVA

7、=42.2kvar變電所高壓側的計算負荷為：=+=661KW=+=312kvar=731kVA補償后工廠的功率因數(shù)為：=/=0.9040.9滿足相關規(guī)定要求。無功補償前后的比較。=450kVA由此可見，補償后主變壓器的容量減少了450kVA，不僅減少了投資，而且減少電費的支出，提高了功率因數(shù)。案例、某工廠供電系統(tǒng)如圖4.7所示。已知電力系統(tǒng)出口斷路器為SN10-10型。試求工廠變電所高壓110kV母線上k-1點短路和低壓380V母線上k-2點短路的三相短路電流和短路容量。 圖4.7 例4.9的短路計算電路解：求k-1點的三相短路電流和短路容量（=10.5kV） a.計算短路電路中各元件的電抗及

8、總阻抗。電力系統(tǒng)的電抗：由附表3查得SN10-10型斷路器的斷流容量=500MVA，因此 =0.22架空線路的電抗： 由表4.7得=0.35/km，因此 =l=0.35（/km）5km=1.75繪制k-1點短路的等效電路，如圖4.8所示，圖上標出各元件的序號（分子）和電抗值（分母），并計算其總阻抗為： =+=0.22+1.75=1.97 b.計算三相短路電流和短路容量。 三相短路電流周期分量有效值為： =3.08kA 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流為： =3.08kA 三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值為： =2.55=2.553.08=7.85kA =1.51=1.513.08=4.

9、65kA 三相短路容量為： =56.0MVA求k-2點的三相短路電流和短路容量（=0.4kV） a.計算短路電路中各元件的電抗及總阻抗。電力系統(tǒng)的電抗： =3.2架空線路的電抗： =l=0.35（/km）5km=2.54電力變壓器的電抗： 由附表2得5%，因此： =0.05=8繪制k-2點短路的等效電路，如圖4.8所示，圖上標出各元件的序號（分子）和電抗值（分母），并計算其總阻抗為： =+/=6.86 圖4.8 例4.9的短路等效電路圖（歐姆法） b.計算三相短路電流和短路容量。 三相短路電流周期分量有效值為： =33.7kA 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流為： =33.7kA 三相短路沖擊電流

10、及第一個周期短路全電流有效值為： =1.84=1.843.08=62.0kA =1.09=1.093.08=36.7kA 三相短路容量為： =23.3MVA在工程設計說明書中，往往只列短路計算表，如表4.8所示。 表4.8 例4.9的短路計算表短路計算點三相短路電流（k A）三相短路容量（MVA）K-13.083.083.087.854.6556.0K-233.733.733.762.036.723.3案例、 試用標幺值法計算例4.9所示工廠供電系統(tǒng)中k-1點和k-2點的三相短路電流和短路容量。解：確定基準值。取=100MVA，=10.5kV =0.4kV而 =5.50kA =144kA 計算

11、短路電路中各主要元件的電抗標幺值。 a.電力系統(tǒng)的電抗標幺值。由附表3查得 =500MVA，因此 =0.2 b.架空線路的電抗標幺值。由表查得=0.35/km，因此 =0.35（/km）5km=1.59 c.電力變壓器的電抗標幺值。 由附表2得5%，因此 =5.0 繪制短路等效電路圖如圖4.9所示，圖上標出各元件序號和電抗標幺值，并標明短路計算點。 圖4.9 例4.10的短路等效電路圖（標幺值法） 計算k-1點的短路電路總阻抗標幺值及三相短路電流和短路容量。a. 總阻抗標幺值為： =+=0.2+1.59=1.79b. 三相短路電流周期分量有效值為： =3.07kAc.其他三相短路電流為： =3

12、.07kA =2.55=2.553.07=7.83kA =1.51=1.513.07=4.64kAd.三相短路容量為： =55.9MVA 計算k-2點的短路電路總阻抗標幺值及三相短路電流和短路容量。b. 總阻抗標幺值為： =+/=0.2+1.59+5/2=4.29b. 三相短路電流周期分量有效值為： =33.6kAc.其他三相短路電流為： =33.6kA =1.84=1.8433.6=61.8kA =1.09=1.0933.6=36.6kAd.三相短路容量為： =23.3MVA案例、 一個大批量生產(chǎn)的機械加工車間，擁有380V金屬切割機床50臺，總容量為650kW，試確定此車間的計算負荷。解：

13、= 0.2650=130kW =1301.73=224.9kvar=259.8kVA=394.7A案例、 有一380V三相線路，供電給35臺小批量生產(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7.5kW1臺，4kW3臺，3kW12臺，用需要系數(shù)法確定確定其計算負荷。用二項式系數(shù)法確定其計算負荷。解：查表一得：=0.2 =0.5 =1.73= 0.285=17kW =171.73=29.41kvar=34kVA=51.6A查表一得：取二項式系數(shù)b=0.14 c=0.4 x=5 =0.5 =1.73=7.51+43+32=22.5kW=b+c=0.1485+0.422.5=20.

14、9kW=20.91.73=36.16kvar=41.77kVA=63.46A案例、 一機修車間，有冷加工機床30臺，設備總容量為150kW，電焊機5臺，共15.5kW（暫載率為65%）通風機4臺，共4.8kW，車間采用380/220V線路供電，試確定該車間的計算負荷。解：冷加工機床的計算負荷，查附表1，取需要系數(shù)和功率因數(shù)為： =0.2 =0.5 =1.73= 0.2150=30kW =301.73=51.9kvar=59.95kVA=91.1A電焊機的計算負荷。查附表1，取需要系數(shù)和功率因數(shù)為： =0.35 =0.35 =2.68= 0.3515.5=4.374kW =4.3741.73=5

15、1.9kvar通風機的計算負荷。查附表1，取需要系數(shù)和功率因數(shù)為： =0.8 =0.8 =0.75= 0.84.8=3.84kW =0.753.84=2.88kvar全車間總計算負荷根據(jù)表4.2，取同時系數(shù)=0.8，所以全車間的計算負荷為：=0.8（30+4.374+3.84）=30.57kW=0.8（51.9+11.72+2.88）53.2=kvar=61.36kVA=93.23A案例、 某工廠有功計算負荷為2200kW，功率因數(shù)為0.55，現(xiàn)計劃在10kV母線上安裝補償電容器，使功率因數(shù)提高到0.9，問電容器的安裝容量為多少？安裝電容器后工廠的視在負荷有何變化？解：需要安裝的電容器的容量為

16、：=2200（tanarccos0.55-tanarccos0.9）=2275.15kvar取=2275kvar補償前容量為=4000kVA補償后容量為：=2444.4kVA減少了投資，減少電費支出，提高了功率因數(shù)。案例、某工廠變電所裝有一臺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)電容器容量才能滿足要求？解：=546.72kVA0.015=0.015546.72kVA=8.2kW0.06=0.06546.72kVA=32.8

17、kvar變電所高壓側的計算負荷為：=+=428.2KW=+=382.8kvar=574.36kVA補償前功率因數(shù)為：=/=0.750.9補償電容為=（tanarccos0.75-tanarccos0.92）=191.5kvar取=190kvar補償后：=449.45kVA0.015=0.015449.45kVA=6.74kW0.06=0.06449.45kVA=26.74kar變電所高壓側的計算負荷為：=+=426.74KW=+=186.97kvar=465.93kVA補償后工廠的功率因數(shù)為：=/=0.92案例、 有一地區(qū)變電所通過一條長4km的10kV電纜線路供電給某工廠一個裝有兩臺并列運行

18、的SL7-800型變壓器的變電所，地區(qū)變電所出口處斷路器斷流容量為300MVA。試用標幺值法求該廠變電所10kV的高壓側和380V低壓側的短路電流、等，并列出短路計算表。解：確定基準值。取=100MVA，=10.5kV =0.4kV =5.50kA =144kA 計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值。 a.電力系統(tǒng)的電抗標幺值。由附表3查得 =300MVA，因此 =0.33 b.架空線路的電抗標幺值。由表查得=0.08/km，因此 =0.08（/km）4km=0.29 c.電力變壓器的電抗標幺值。 由附表2得5%，因此 =6.25 繪制短路等效電路圖如下圖所示，圖上標出各元件序號和電抗標幺值，

19、并標明短路計算點。 計算k-1點的短路電路總阻抗標幺值及三相短路電流和短路容量。c. 總阻抗標幺值為： =+=0.33+0.29=0.62b. 三相短路電流周期分量有效值為： =8.87kAc.其他三相短路電流為： =8.87kA =2.55=2.558.87=22.62kA =1.51=1.518.87=13.39kAd.三相短路容量為： =161.3MVA 計算k-2點的短路電路總阻抗標幺值及三相短路電流和短路容量。d. 總阻抗標幺值為： =+/=0.2+1.59+6.25/2=3.75b. 三相短路電流周期分量有效值為： =38.4kAc.其他三相短路電流為： =38.4kA =1.84

20、=1.8438.4=70.66kA =1.09=1.0938.4=41.86kAd.三相短路容量為： =26.67MVA短路計算點三相短路電流（k A）三相短路容量（MVA）K-18.878.878.8713.3922.62161.3K-238.438.438.441.8670.6626.67案例、 有一條采用BLX-500型鋁心橡皮線明敷的220/380V的TN-S線路，計算電流為50A，當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?30。試按發(fā)熱條件選擇此線路的導線截面。解：此TN-S線路為含有N線和PE線的三相五線制線路，因此，不僅要選擇相線，還要選擇中性線和保護線。 相線截面的選擇。查附表8知環(huán)境溫度為3

21、0時明敷的BLX-500型截面為100的鋁心橡皮絕緣導線的=60A=50A，滿足發(fā)熱條件。因此相線截面選=10。 N線的選擇。按0.5，選擇=6。PE線的選擇。由于16，故選=10。所選導線的型號規(guī)格表示為：BLX-500-(31016PE10)。案例、 上例所示TN-S線路，如采用BLV-500型鋁心絕緣線穿硬塑料管埋地敷設，當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?25。試按發(fā)熱條件選擇引線的導線截面及穿管內(nèi)徑。解：查附表10可知+25時5根單心線穿硬塑料管的BLV-500型導線截面為25的導線的允許載流量=57A=50A。因此，按發(fā)熱條件，相線截面可選為25。N線截面按0.5，選擇=16。PE線的選擇按

22、16，選為16。穿管的硬塑料管內(nèi)徑選為40mm。選擇的結果表示為：BLV-500-(325116PE16)-VG50,其中VG為硬塑料管代號。案例、有一條LJ型鋁絞線架設的5km長的10kV架空線路，計算負荷為1380kW，=0.7，=4800h，試選擇其經(jīng)濟截面，并校驗其發(fā)熱條件和機械強度。解：（1）選擇經(jīng)濟截面。 =/()=1380kW/（10kV0.7）=114A由表5.1查得=1.51A/，故 =114A/（1.51A/）=99因此初選的標準截面為95，即LJ-95型鋁絞線。（2） 校驗發(fā)熱強度。查附表7得LJ-95型鋁絞線的載流量（室外25時）=325A=114A，因此滿足發(fā)熱條件。

23、（3） 校驗機械強度。查附表5.1得10kV架空鋁絞線的最小截面=35A=95，因此所選LJ-95型鋁絞線也滿足機械強度要求。例5.4 試檢驗例5.3所選LJ-95型鋁絞線是否滿足允許電壓損耗5%的要求。已知該線路導線為等邊三角形排列，線距為1m。解：由例5.3知=1380kW，=0.7，因此 =1， =1380kvar又根據(jù)題目條件查附表7，得=0.365/km,=0.34/km。故線路的電壓損耗百分值為： 100%=100%=4.83%它小于=5%,因此所選LJ-95型鋁絞線滿足電壓損耗要求.案例、 某220/380V線路，線路全長75m，采用BLX-500-(325116)的橡皮絕緣導線

24、明敷，在距線路首端50m處，接有7kW說的電阻性負荷，在末端接有28KW的電阻性負荷，試計算全線路的電壓損耗百分值。解：查表5.3可知C=46.2kWm/，而 7kW50m+28kW75m=2450kWm即 =2.12%案例、 某220/380V的TN-C線路，如圖5.3所示，線路擬采用BLX導線明敷，環(huán)境溫度為35，允許電壓損耗為5%，試確定該導線截面。 圖5.3 例5.6的線路解：（1）線路的等效變換。將圖5.3（a）所示的帶均勻分布負荷的線路等效為圖5.3（b）所示的帶集中負荷的線路。原集中負荷=20kW,=0.8，因此 =20（arccos0.8）kvar=15kvar將原分布負荷變換

25、為集中負荷=0.5（kW/m）60m=30kW，=0.7，因此 =30tan（arccos0.7）kvar=30kvar(2) 按發(fā)熱條件選擇導線截面。線路上總的負荷為： P=+=20kW+30kW=50kW Q=+=15kvar+30kvar=45kvar =67.3kV I=102A按此電流值查附表8，得線心截面為35的BLX導線在35時的=119A=102A，因此可選BLX-500-135型導線三根作相線，另選500-135型導線一根作保護中性線（PEN）。（3） 校驗機械強度。查第3章表3.5可知，按明敷在絕緣支持件上，且支持點間距為最大來考慮，其最小允許截面為10，因此，以上所選相線

26、和保護中性線均滿足機械強度要求。（4） 校驗電壓損耗。按線芯截面=35差附表12，得明敷鋁芯線的=1.060.34/km，=0.241/km，因此，線路的電壓損耗為： = =20kW0.03km+30kW0.05km1.06/km+15kvar0.03km+30kvar0.05km0.241/km/0.38kV=7.09V。%=100%=100%=1.87%由于%=1.87%=5%，因此，以上所選導線也滿足電壓損耗的要求。案例、 試按發(fā)熱條件選擇220/380V，TN-C系統(tǒng)中的相線和PEN線截面及穿線鋼管（G）的直徑。已知線路的計算電流為150A，安裝地點的壞境溫度為25，擬用BLV鋁心塑料

27、線穿鋼管埋地敷設。請選擇導線并寫出導線線型。解：，查附表9知+25時，4根單心穿硬塑料管BLV型導線截面為95的導線允許載流量=152A150A因此按發(fā)熱條件，相線截面可選為95N線截面按,可選PE線截面按,選擇穿線的鋼管內(nèi)徑為70選擇的結果表示為BLV-500-(395+PEN50)-G70案例、 如果上題所述220/380V線路為TN-S系統(tǒng)，按發(fā)熱條件選擇其相線，N線和PE線的截面。解：由上題計算并查附表9可解相線截面N線截面PE線截面穿線的鋼管內(nèi)徑為70選擇結果表示為BLV-500-(395+150+PE50)-G70案例、已知某機修車間的金屬切削機床組，擁有380V的三相電動機7.5

28、kw3臺，4kw8臺，3kw17臺，1.5kw10臺。試用需要系數(shù)法求其計算負荷。解：此機床組電動機的總容量為查附錄表1得 Kd =0.160.2 (取0.2)，有功計算負荷 無功計算負荷 視在計算負荷 計算電流 案例、某機修車間380V線路上，接有金屬切削機床電動機20臺共50kW（其中較大容量電動機有7.5kW1臺，4Kw3臺，2.2Kw7臺），通風機2臺共3kW，電阻爐1臺2kW。試用需要系數(shù)法確定此線路上的計算負荷。解：先求各組的計算負荷金屬切削機床組查附錄表1，取Kd=0.2， P30（1）=0.250=10kW Q30（1）=101.73=17.3kvar通風機組 Kd=0.8，

29、P30（2）=0.83=2.4 kW Q30（2）=2.40.75=1.8 kvar電阻爐 Kd=0.7， P30（3）=0.72=1.4 kW Q30（3）=0因此總的計算負荷為（取Kp=0.95，Kq=0.97）P30=0.95（10+2.4+1.4）=13.1 kW Q30=0.97（17.3+1.8+0）=18.5 kvarS30= I30=在實際工程設計說明中，常采用計算表格的形式，如表所示。序用電設備組名稱臺數(shù)n容量需要系數(shù)costan計算負荷號Kd1金屬切削機床2050O.20.51.731017.32通風機23O.80.80.752.41.83電阻爐120.7101.40235

30、513.819.1車間總計取 Kp=0.95 Kq=0.97 13.118.522.734.5案例、已知某機修車間的金屬切削機床組，擁有380V的三相電動機7.5kw3臺，4kw8臺，3kw17臺，1.5kw10臺。試用二項式法來確定機床組的計算負荷。解：由附錄表1查得。設備總容量為 Pe=120.5kW。x臺最大容量的設備容量為 Px=P5=7.5kW3+4kW2=30.5kW有功計算負荷為P30=0.14120.5Kw+0.430.5Kw=29.1Kw無功計算負荷為Q30=29.1Kw1.73=50.3kvar視在計算負荷為計算電流為案例、某機修車間380V線路上，接有金屬切削機床電動機2

31、0臺共50kW（其中較大容量電動機有7.5kW1臺，4Kw3臺，2.2Kw7臺），通風機2臺共3kW，電阻爐1臺2kW。試用二項式法來確定機修車間380V線路的計算負荷。解：先求各組的和（1） 金屬切削機床組由附錄表1查得b=0.14，c=0.4，x=5，=0.5，=1.73，=0.1450kw=7kW =0.4（7.5kw1+4kw3+2.2kw1）=8.68kw（2） 通風機組查附錄表1得b=0.65，c=0.25，x=5，=0.8，=0.75，=0.653kw=1.95kw =0.253kw=0.75kw（3） 電阻爐查附錄表1得b=0.7，c=0，x=0，=1，=0，故=0.72kw=

32、1.4kw =0以上各組設備中，附加負荷以為最大，因此總計算負荷為P30=（7+1.95+1.4）+8.68 =19kw Q30= （717.3+1.950.75+0 ）+8.681.73 =28.6kvarS30= I30=從計算結果可以看出，按二項式法計算的結果比按需要系數(shù)法計算的結果大得比較多，這也更為合理。按一般工程設計說明書要求，以上計算可列成下表所示電力負荷計算表。序用電設備組名稱設備臺數(shù)容量二項式系數(shù)tan計算負荷號總臺數(shù)最大容量臺數(shù)bc l切削機床2055021.7O140.40.51.737+8.6812.1+15.02通風機25330.65O250.8O.751.95+0.

33、751.46+0.563電阻爐1O2O0.70101.40總計23551928.634.352.1 案例、如圖所示220/380V三相四線制線路上，接有220V單相電熱干燥箱4臺，其中2臺10kW接于A相，1臺30kW接于B相，1臺20kW接于C相。另有380V單相對地焊機4臺，其中2臺14kW（=100%）接于AB相間，1臺20kw（=100%）接于BC相間，1臺30kW（=60%）接于CA相間。試求此線路的計算負荷。解：（1）電熱干燥箱的各相計算負荷查附錄表1得Kd =0.7，=1，=0。計算其有功計算負荷：A相 P30.A（1）=Kd=0.7210kw=14kwB相 P30.B（1）=K

34、d=0.7130kw=21kwC相 P30.C（1）=Kd=0.7120kw=14kw（2）焊機的各相計算負荷先將接于CA相間的30kw（=60%）換算至=100%的容量，即查附錄表1得；再由表23查得時的功率換算系數(shù)。因此對焊機換算到各相的有功和無功設備容量為A相 B相 C相 各相的有功和無功計算負荷為A相 B相 C相 （3）各相總的有功和無功計算負荷A相 B相 C相 （4） 總的等效三相計算負荷因B相的有功計算負荷最大，故取B相計算等效三相計算負荷，由此可得 案例、某廠壓變電所裝設一臺主變壓器。已知變電所低壓側有功計算負荷為650kW，無功計算負荷為800kvar。為了使工廠(變電所高壓側

35、)的功率因數(shù)不低于0.9，如在變電所低壓側裝設并聯(lián)電容器進行補償時，需裝設多少補償容量?并問補償前后工廠變電所所選主變壓器容量有何變化? 解：(1)補償前的變壓器容量和功率因數(shù) 變壓器低壓側的視在計算負荷為 主變壓器容量選擇條件為，因此未進行無功補償時，主變壓器容量應選為1250kVA(參看附錄表5)。 這時變電所低壓側的功率因數(shù)為：cos(2)=65010310.63 (2)無功補償容量 按規(guī)定，變電所高壓側的cos0.9，考慮到變壓器本身的無功功率損耗Q遠大于其有功功率損耗P，一般Q(45)P，因此在變壓器低壓側進行無功補償時，低壓側補償后的功率因數(shù)應略高于0.90，取cos0.92。 低

36、壓側需裝設的并聯(lián)電容器容量為： Qc=650(tanarccos0.63tanarccosO.92)kvar=525kvar 取 Q=530kvar (3)補償后的變壓器容量和功率因數(shù) 補償后變電所低壓側的視在計算負荷為 kVA=704kVA 因此主變壓器容量可改選為800kVA，比補償前容量減少450kVA。 變壓器的功率損耗為 0.015=0.015 x 704kVA=10.6kW 0.06=0.06704kVA=42.2kvar 變電所高壓側的計算負荷為 =650kW+10.6KW661kW =(800530)kvar+42.2kvar=312kvar kVA731kVA 補償后工廠的功

37、率因數(shù)為cos=6617310.904案例、有一380V三相線路，供電給下表所示4臺電動機。試計算該線路的尖峰電流。電 動 機參 數(shù)M1M2M3M4額定電流A起動電流A5.840.653535.819727.6193.2解：電動機M4的=193.2A-27.6A=165.6A為最大，線路的尖峰電流為： =0.9(5.8+5+35.8)A+193.2A=235A案例、某工廠供電系統(tǒng)如下圖所示。已知電力系統(tǒng)出口斷路器為SNl010 II型。試求工廠變電所高壓10kV母線上k-1點短路和低壓380V母線上k-2點短路的三相短路電流和短路容量。解：1.求k-1點的三相短路電流和短路容量(=10.5kV

38、)(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：由附錄表8查得SNl0-10型斷路器的斷流容量=500MVA，2)架空線路的電抗：查表3-1得X0=0.35/km 3）繪k-1點短路的等效電路，并計算其總電抗為 (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 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第一個周期短路全電流有效值 4)三相短路容量 2.求k-2點的短路電流和短路容量(=0.4kV)1)電力系統(tǒng)的電抗2)架空線路的電抗 3)電力變壓器的電抗：由附錄表5得=5 4)繪k-2點短路的等效電路如上圖b所示，并計算其總電抗： /(2)計算三相短路

39、電流和短路容量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 3)三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值 4)三相短路容量 在工程設計說明書中，往往只列短路計算表，如下表所示。 短路計算表短路三相短路電流kA三相短路容量MVA計算點k-13.083.083.087.854.6556.Ok-233.733.733.762.036.723.3案例、某工廠供電系統(tǒng)如下圖所示。電力系統(tǒng)出口斷路器為SNl010 II型。試用標幺制法計算系統(tǒng)中k-1點和k-2點的三相短路電流和短路容量。解：1.確定基準值， 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)的電抗標幺值由附錄表

40、8查得 (2)架空線路的電抗標幺值由表3-1查得 3)電力變壓器的電抗標幺值由附錄表5查得，=5 繪短路等效電路圖如下圖所示：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 (2)三相短路電流周期分量有效值 (3)其他三相短路電流 (4)三相短路容量 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 (2)三相短路電流周期分量有效值 (3)其他三相短路電流 (4)三相短路容量 由此可見，采用標幺制法的計算結果與歐姆法計算的結果基本相同。案例、已知工廠變電所380V側母線上接有250kW感應電動機一臺，平均，效率=0.75，380

41、V母線的短路電流；該母線采用LMY-10010的硬鋁母線，水平平放，檔距為900mm，檔數(shù)大于2，相鄰兩相母線的軸線距離為160mm。試求該母線三相短路時所受的最大電動力，并校驗其動穩(wěn)定度。如果此母線的短路保護動作時間為0.6s，低壓斷路器的斷路時間為0.1s。該母線正常運行時最高溫度為。校驗其熱穩(wěn)定度。解：1.計算母線短路時所受的最大電動力電動機額定電流為 由于，該電動機的反饋電流沖擊值為 因此母線在三相短路時所受的最大電動力為 2.校驗母線短路時的動穩(wěn)定度 母線在作用時的彎曲力矩為 母線的截面系數(shù)為 母線在三相短路時所受到的計算應力 硬鋁母線(LMY)的允許應力為由此可見該母線滿足短路動穩(wěn)

42、定度的要求。3.母線滿足短路熱穩(wěn)定度的最小允許截面附錄表7，圖3-12曲線得 = 母線截面為A=10010=1000，該母線滿足短路熱穩(wěn)定度要求。案例、已知配電所10kV母線短路時的，線路的計算電流為350A，繼電保護動作時間為1.1s，斷路器斷路時間取0.2s。試選擇10kV高壓配電所進線側的高壓戶內(nèi)少油斷路器的型號規(guī)格。 解：初步選用SNl0-10型，根據(jù)線路計算電流，試選SNl0-10型斷路器來進行校驗，如下表所示。校驗結果，所選SNl0-10型是合格的。裝設地點的電氣條件SNl0-10I630-300型斷路器序號項目數(shù) 據(jù)項目數(shù) 據(jù)結論110kV10kV合格2350A630A合格32.

43、86kA16kA合格42.552.86kA=7.29kA40kA合格52.862(1.1+0.2)=10.6合格 2、某100.4kV變電所，總計算負荷為1200kVA，其中一、二級負荷680kVA。試初步選擇該變電所主變壓器的臺數(shù)和容量。解：根據(jù)變電所有一、二級負荷的情況，確定選兩臺主變壓器。每臺容量 =(0.60.7)1200kVA=(720840)kVA，且680kVA，初步確定每臺主變壓器容量為800kVA。案例、現(xiàn)有一臺S9-800/10型配電變壓器與一臺S9-2000/10型配電變壓器并列運行，均為Dynll聯(lián)結。負荷達到2800kVA時，變壓器中哪一臺將要過負荷?過負荷可達多少?

44、 解：并列運行的變壓器之間的負荷分配是與阻抗標幺值成反比的。 變壓器的阻抗標幺值按下式計算 通常取 ； 查附錄表5-1，得S9-800變壓器(T1)的 =5，S9-2000變壓器(T2)的= 6，兩臺變壓器的阻抗標幺值分別為(取)： 在負荷達2800kVA時各臺負擔的負荷分別為 變壓器(T1)將過負荷(908-800)kVA=108kVA，將超過其額定容量13.5。 按規(guī)定，油浸式電力變壓器正常允許過負荷可達20(戶內(nèi))或30(戶外)。因此變壓器過負荷13.5還是在允許范圍內(nèi)的。 另外，從上述兩臺變壓器的容量比來看，800kVA：2000kVA=1：2.5，尚未達到一般不允許的容量比1：3。但考慮到負荷的發(fā)展和運行的靈活性，S980010型變壓器宜換以較大容量的變壓器。案例、有一條采用BLX-500型鋁芯橡皮線明敷的220380V的TN-S線路，線路計算電流為150A，當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?30。試按發(fā)熱條件選擇此線路的導線截面。 解：(1)相線截面的選擇 查附錄表191得環(huán)境溫度為30時明敷的BLX-500型截面為50mm的鋁芯橡皮線的I=163AI=150A，滿足發(fā)熱條件。因此相線截面選為A=50mm。 (2)中性線截面A的選擇 按A0.5A，選A=25mm。 (3)保護線截面A的選擇 由于A35mm，故選A0.5A=25mm。所選導線型號可表示為：BLX-5