工厂供电计算题答案Word文档格式.docx
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Ｑ30（４）＝P30ｔanφ＝3.９4kvar＝3．９4 kｖaｒ
取需要系数Ｋ∑ｐ=0.9,K∑q=０.9５
总的有功计算负荷为:
Ｐ30＝（P30（１）+P3０
（2）＋P30（3）+P３0（4））×
K∑p
＝（40＋０.５９+4+2．96）×
0.9
=42．8（kW）
总的无功计算负荷为：
Q３0=（Q30（１）＋Q30
（2）+Q3０（３）+Q3０（4））×
K∑q
=（69.２＋1.02+3＋3．94）×
0.９5
＝7７.3（kvaｒ）
视在计算负荷为:
S30=
=
=84.9
视在电流为：
Ｉ3０=S30/
UN＝8４.9/（１.732×
0.3８）=129
2-3有一3８0v三相线路,供电给35台小批生产的冷加工机床电动机，总容量为85ｋW,其中较大容量的电动机有7.５kW，4ｋW3台,3ｋＷ1２台。
试分别用需要系数法和二项式法确定其计算负荷P30、Ｑ３０、Ｓ30和I30。
解：
需要系数法
对于小批生产的冷加工机床电动机,取Ｋｄ=０.2,cｏsφ＝0．5，ｔaｎφ＝1.7３
P30＝KdPｅ=0．2×
85kW=17kW
Q３0=P30tａnφ=17×
1.73kvａｒ=２9．4kvar
S30＝P30/ cosφ=17/0.5kv·
A=34 kv·
A
I３0＝ S30／
UN=34/（1.７32×
0.38）A=5１.７Ａ
㈡二项式法
取ｂ=０．14，c＝0.4
PX＝P１6＝（7.５×
４×
３+３×
）kW＝２２．5kW
P30=KdPe=ｂPe+ｃPX=（0．14×
８5+0．4×
22.5）ｋW＝2０.９ｋW
Q30=P30tanφ=20.９×
1.７３kｖar＝36.2kvar
Ｓ30= Ｐ30/ｃｏsφ=20.9/０.5ｋv·
Ａ=41.8ｋv·
Ａ
I３0=S30／
UＮ＝４1．8／（１．73×
0.38）=６3.8A
第三章 1 ３4
3-1
画出短路计算电路如下：
"
画图"
1.求k－1点处的短路电流和短路容量（Uc12=１０.５kV）
（1）计算短路电路中各元件的电抗及总电抗
电力系统的电抗:
电缆线路电抗:
X２＝X0l＝0.08×
４Km=0.３２
画出等效电路如下,计算其总阻抗为:
'
画图＂
（２）计算短路电流和短路容量
①短路电流周期分量有效值：
短路次暂态电流和稳态电流:
冲击电流及第一个周期短路全电流有效值：
④短路容量：
2.求k-２点处的短路电流和短路容量（Uｃ1２=0.4kＶ）
电力系统的电抗：
电缆线路电抗：
Ｘ2'
=X0l
=0.08×
4Ｋm
=0.3２
电力变压器的电抗:
（2）计算短路电流和短路容量
短路电流周期分量有效值：
短路容量：
3-２解：
（1）确定基准值
取Sd=１00MＶ·
A,UＣ1=10．５kV,UＣ2=０．4Kv
而
（2）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值
电力系统的电抗标幺值：
X１*=1０0MV·
A／300MV·
Ａ＝０.3
电缆线路电抗标幺值:
X２*=0.０8×
４ｋm×
1００ＭV·
Ａ/（10.5kＶ）2＝0．29
电力变压器的电抗标幺值:
X3*＝X4*=
画出等效电路如下,
“画图”
（３）计算k-１点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量
计算总电抗标幺值为:
X1*＋X2*=0.3+0.２９=0.59
其它三相短路电流：
短路容量:
（４）计算k－2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量
X１*+X２*+X3*//X4＊=3.４02５
②短路电流周期分量有效值:
③其它三相短路电流:
④短路容量:
3－3 设习题3－1所述工厂变电所380v侧母线采用８０×
１0ｍｍ２的LＭＹ铝母线,水平平放，两相相邻母线轴线间距为２00mm，档距为０.9m,档数大于2。
该母线上装有一台500kＷ的同步电动机，cosφ=1时，η＝９4％。
试校验此母线的短路动稳定度。
计算母线短路时所受的最大电动力
由题3-1可知，３80v母线的短路电流IK
=42ＫA，iｓh
=７7，３kA;
而接于380Ｖ母线的感应电动机额定电流为:
ＩＮ·
M=500ｋＷ/（
×
38０ｖ×
1×
0.94）＝0.808kＡ
由于IN·
M>
０.01IK
=0．42，所以要计入感应电动机反馈电流的影响。
该电动机的反馈电流冲击值为:
iｓh·
Ｍ=ＣKsh·
ＭＩN·
M=7.8×
０.８08=６.3Ka
因此母线在三相短路时所受到的最大电动力为
Ｆ⑶=
（ish
+ish·
M）2·
l×
10-7/a N/Ａ2
＝
[（77.3+6.３）×
103]2×
0．9×
1０－７/０.２
=54４7Ｎ
校验母线短路时的动稳定度
母线在F
作用时的弯曲力矩为
M=Ｆ
ｌ／１0=544７×
０.9/１0=490（N·
M）
母线的截面系数为w=ｂ2/6=（0．08）２×
０.0１/6=１．０6７×
1０-5ｍ３
故母线在三相短路时所受到的计算应力为:
бc=M/W＝４9０N·
M/１.06７×
１0-5m3=4５．９×
10-7Ｍpa
硬铝母线（LMY）型的бa1=70Mpa
所以满足бa1=70Ｍpa≥бc=４５.9Mpa的条件。
３-4设习题所述380V母线短路保护动作时间为0.05s，低压断路器的短路时间为0．05ｓ。
试校验此母线的短路热稳定度。
最小允许截面Amin=Ｉ∞
／ｃ
Ｉ∞
＝IK⑶＝42ｋA，由附录表7可得c=8７
而ｔimａ=tk+0．０5s
=top＋toc+0.０5
=0.5+０.05+0.０5
＝0.6s
所以Amｉn=I∞
／c=42×
1０3×
/87=３７４（ｍm2）
而实际截面为A=80×
1０ｍm２=800mm2
所以满足A≥Aｍin的短路热稳定度要求。
第四章1２4
4-1某10/0.4kV的车间附设式变电所，总计算负荷为７80kV·
A，其中一、二级负荷有46０kV·
A。
试初步选择变电所主变压器的台数和容量。
已知当地的年平均气温为+25℃。
根据变电所有一、二级负荷的情况,确定选两台主变压器。
每台容量SN·
T＝（0.６-０.7）×
78０kＶ·
A=（468-546）kV·
A,因此初选容量为500kV·
Ａ，
又当地的年平均气温为+２5℃，所以,
实际容量为:
＝（0．92-０.05）×
50０kV·
A=435kV·
Ａ<
４6０kV·
A，
不满足一、二级负荷要求,因此不合适。
4-２某１0/0.４kV的车间附设式变电所，原装有S9-10００/10型变压器一台。
现负荷
发展,计算负荷达130０kV·
Ａ。
问增加一台S9-31５/10型变压器和Ｓ9-1０00/10型变
压器并列运行，有没有什么问题？
如果引起过负荷,将是那一台过负荷？
过负荷
多少?
已知两台变压器均为Yyn0联结。
并列运行的变压器之间的负荷分配是与阻抗标幺值成反比的，因此先计算其阻抗标幺值。
查附录5-1知Ｓ9-315/10型变压器Ｔ1的Ｕk%=4，S9－３15/1０型变压器T2的Uｋ%=4.5,取Sｄ=105ｋV·
A，因此:
Z＊T１=
=（4×
１05kV·
A）÷
（1０0×
315kＶ·
A）=1２.7
Ｚ*T1=
＝（4．5×
1０5kV·
Ａ）÷
（100×
1000kV·
Ａ）=4.５
由此可计算出两台变压器在负荷达130０ｋＶ·
A时各台负担的负荷分别为
SＴ1=１300kV·
Ａ×
=340kV·
ＳＴ２＝1300kV·
A×
=959.88kＶ·
所以,S９-315/10型变压器T1将过负荷３40-3１５=25kV·
A,将超过其额定容量
１00%＝７．9%。
另外，从两台变压器的容量比来看，３15kV·
A:
１0０0ｋＶ·
Ａ=1:
３．１7超过了不允
许容量比1:
3。
4－4某厂的有功计算负荷为30０0kW,功率因素经补偿后达到０.92。
该厂6ｋV进线上拟安装一台SＮ１0－１0型高压断路器，其主保护动作时间为０．9s，断路器断路时间为0.2ｓ。
该厂高压配电所６kＶ母线上的Iｋ（3）=２0k。
试选择该高压断路器的规格。
由题意可得,计算容量
Ｓ30=P3０/cos∅=3０00/0.92＝326０．87ｋV
∴I3０＝S３０／（
ＵＮ）＝3260．8７/（
6）kＶ＝3１3.78A
而冲击电流ｉsh（3）=2.５5Iｋ＝2.55×
２０kA＝5１kA
又I∝（3）２tｉma=（20kA）2×
（0.9ｓ+0．２ｓ）=44０
由以上计算,并根据我国生产的高压户内少油断路器型式，初步选用SＮ10-10型。
下面根据以上计算，对ＳN10-10Ⅱ型断路器进行校验下表:
序号
装设地点电气条件
ＳN10-10Ⅱ／10０0－50型断路器
项目
数据
结论
1
UN
6kA
１0Kｖ
合格
2
I3０
313.78A
IN
1000Ａ
3
IＫ（３）
２０kA
I∝
31.5ｋA
４
isｈ（3）
５1kA
ｉmax
80kA
５
I∝（3）２tiｍａ
４40
Ｉｔ２t
３1.542
４＝3969
所以，应该选择SＮ10－10Ⅱ/100０-50型高压户内少油断路器。
第5章124
5－1试按发热条件选择220/380Ｖ，ＴＮ—Ｃ系统中的相线和PEＮ线截面及穿线钢管（G）的直径。
已知线路的计算电流为150Ａ，安装地点的环境温度为25℃。
拟用BLV型铝芯塑料线穿钢管埋地敷设。
（Pagｅ１26习题1）
（1）相线截面的选择
查附录表１0BLV型4～5根单芯铝芯绝缘线穿钢管，环境温度为2５℃时截面为９５mm2的允许载流量为1５2A,大于计算电流1５0A。
因此,相线截
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