期末工厂大题.docx

1、期末工厂大题 第一章1-1 试确定图1-23所示供电系统中变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压。 图1-23 习题1-1的供电系统解：如果变压器的二次侧接高压线路，则其二次侧电压高于线路电压10%，一次侧与发电机（或电力线路）相联，则一次侧额定电压等于发电机（或电力线路）的额定电压，于是：因为kV所以kV; kV同理：kV; kV， kV。1-2 试确定图1-24所示供电系统中发电机和各变压器的额定电压？图1-24 习题1-2的供电系统解：如果变压器的二次侧接低压线路，则其二次侧电压高于线路电压5%，二次侧接高压线路，则其二次侧电压高于线路电压10%；一次侧与发电机（或电力线路）相联，则一

2、次侧额定电压等于发电机（或电力线路）的额定电压，发电机的额定电压高于线路额定电压的5%。则有：发电机额定电压： kV；变压器T1的额定电压：kV；kV；kV；变压器T2的额定电压：kV；kV；kV；变压器T3的额定电压：kV；kV；kV；第二章2-1某大批生产的机械加工车间，拥有金属切削机床电动机容量共800kW，通风机容量共56kW，线路电压为380V。试分别确定各组和车间的计算负荷、和。解：（1）金属切削机床组的计算负荷： 分组计算 标清楚P1P2查附录表1：，则 是0.38 不是380（2）通风机组的计算负荷：查附录表1：，则 同时系数的符号和取值取同时系数，于是车间的总计算负荷为： 最

3、后要用平方开根来计算2-6某厂变电所装有一台630kV.A变压器，其二次侧(380V)的有功计算负荷为420kW，无功计算负荷为350kvar。试求此变电所一次侧（10kV）的计算负荷及其功率因数。如果功率因数未达到0.9，问此变电所低压母线上应装设多大并联电容器的容量才能达到要求?解：补偿前的视在计算负荷：则变压器有功损耗损耗：; S30是用二次的变压器无功损耗损耗：;于是，考虑变压器损耗之后的变压器一次侧母线的计算负荷为：; 一次侧=二次侧+损耗 平方开根功率因数为：，不满足要求，故需要进行无功补偿。为使一次侧达到达到0.9，则二次侧的要达到0.92，于是取，此时二次侧的功率因数为。则补偿

4、的无功功率为： 记得分清是一侧还是二侧 通常是给出一侧（高压侧）的功率因素 要求在二侧进行无功补偿 ，此时，补偿的功率因素要稍大于要求的，因为有损耗，求的时候记得对应好还没完吧。还需要验证是否满足2-2 某机修车间,拥有冷加工机床52台，共200kw；行车一台，共5.1kw(=15%)；通风机4台，共5kw；点焊机3台，共10.5kw(=65%)。车间采用220/380v三相四线制（TN-C）配电。试确定该车间计算负荷P30、Q30、S30和I30。解： 对于冷加工机床，Pe=200kW，Kd=0.2,cos =0.5,tan =1.73P30(1)=KdPe=0.2200kW=40kWQ30

5、(1)=P30tan =401.73kvar=69.2kvar对于行车组,Pe=PN=5.1=3.95Kw,Kd=0.15, cos =0.5, tan =1.73P30(2)= KdPe=0.153.95kW=0.59 kWQ30(2)= P30tan =0.591.73=1.02kvar对于通风机组, Pe= PN=5 kW, Kd=0.8, cos =0.8, tan =0.75P30(3)= KdPe=0.85Kw=4kWQ30(3)= P30tan =40.75kvar=3kvar对于点焊机组, Pe= PN =10.5=8.47 kW，Kd=0.35, cos =0.6,tan =

6、1.33P30(4)= KdPe=0.358.47 kW=2.96kWQ30(4)= P30tan =3.94 kvar=3.94 kvar取需要系数 Kp=0.9,Kq=0.95总的有功计算负荷为：P30=（P30(1)+P30(2)+P30(3)+P30(4)）Kp =（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)）Kq =（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/(1.7320.38)

7、=129 6、某厂压变电所装设一台主变压器。已知变电所低压侧有功计算负荷为650kW，无功计算负荷为800kvar。为了使工厂(变电所高压侧)的功率因数不低于0.9，如在变电所低压侧装设并联电容器进行补偿时，需装设多少补偿容量?并问补偿前后工厂变电所所选主变压器容量有何变化? 解：(1)补偿前的变压器容量和功率因数 变压器低压侧的视在计算负荷为 主变压器容量选择条件为，因此未进行无功补偿时，主变压器容量应选为1250kVA(参看附录表5)。 这时变电所低压侧的功率因数为：cos(2)=65010310.63 (2)无功补偿容量 按规定，变电所高压侧的cos0.9，低压侧补偿后的功率因数应略高于

8、0.90，取cos0.92。 低压侧需装设的并联电容器容量为： Qc=650(tanarccos0.63tanarccosO.92)kvar =525kvar取 Q=530kvar (3)补偿后的变压器容量和功率因数 补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为 kVA=704kVA 因此主变压器容量可改选为800kVA，比补偿前容量减少450kVA。 变压器的功率损耗为 0.015=0.015 x 704kVA=10.6kW 0.06=0.06704kVA=42.2kvar 变电所高压侧的计算负荷为 =650kW+10.6KW661kW =(800530)kvar+42.2kvar=312kvar k

9、VA731kVA 补偿后工厂的功率因数为 cos=6617310.904 差六章的公式第三章3-1 有一地区变电站通过一条长4km的10kV电缆线路供电给某厂装有两台并列运行的S9-800型（Yyn0联结）电力变压器的变电所。地区变电站出口断路器的断流容量为300MVA。试用欧姆法求该厂变电所10kV高压母线上和380V低压母线上的短路电流、和短路容量，并列出短路计算表。解：根据题意得计算电流如下所示：1、求k-1点的三相短路电流和短路容量（Uc1= 10.5 kv）(1)计算短路电路中各元件的电抗和总电抗1)电力系统的电抗：有题意可知，则2)电缆线路的电抗：由表3-1查得X0=0.08/km

10、,因此3)绘k-1点短路的等效电路如下图所示，然后计算电路的总电抗：(2).计算三相短路电流和短路容量1) k-1三相短路电流周期分量有效值：2).三相短路次暂态电流和稳态电流有效值：3).三相短路冲击电流及其有效值：4).三相短路容量：2. 求k-2点的短路电流和短路容量（Uc2= 0.4kV ）(1) 计算短路电路中各元件的电抗及总电抗1).电力系统的电抗：2). 电缆线路的电抗： 需要把一次侧的线路电抗转换到二次侧的3). 电力变压器的电抗：由附录表5查得Uk4.5，因此4) 绘k-2点短路的等效电路如下图所示计算其总电抗：(2) 计算三相短路电流和短路容量1) 三相短路电流周期分量有效

11、值： 不要少除根号三2)三相短路次暂态电流和稳态电流：3)三相短路冲击电流及其有效值：4)三相短路容量： 根号三别少第四章5、 某10/0.4kV的车间附设式变电所，总计算负荷为780kVA，其中一、二级负荷有460kVA。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。解：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SNT=(0.6-0.7)780kVA=(468-546)kVA,因此初选容量为500kVA，又当地的年平均气温为+25，所以，实际容量为：=（0.92-0.05）500kVA=435kVA460kVA,不满足一、二级负荷要求，因此不合适。6、

12、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1300kVA。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。解：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，S9-1000/10型变压器T2的Uk%=4.5,取Sd=105kVA,因此: Z*T1 =(4105kVA)(100315kVA)=12.7 Z*T1 =(4.5105kV

13、A)(1001000kVA)=4.5由此可计算出两台变压器在负荷达1300kVA时各台负担的负荷分别为ST1=1300kVA=340kVAST2=1300kVA=959.88kVA所以，S9-315/10型变压器T1将过负荷340-315=25kVA，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，315kVA:1000kVA=1:3.17超过了不允许容量比1:3。6、分析定时限过电流保护的原理。 定时限过电流保护装置的原理电路如图所示，其工作原理如下：当一次电路发生相间短路时，电流继电器KA瞬时动作，闭合其触点，使时间继电器KT动作。KT经过整定的时限后，其延时触点闭合，

14、使串联的信号继电器(电流型)KS和中间继电器KM动作。KS动作后，其指示牌掉下，同时接通信号回路，给出灯光信号和音响信号。KM动作后，接通跳闸线圈YR回路，使断路器QF跳闸，切除短路故障。QF跳闸后，其辅助触点QFl2随之切断跳闸回路。在短路故障被切除后，继电保护装置除KS外的其他所有继电器均自动返回起始状态，而KS可手动复位。定时限过电流保护的原理电路图 a)接线图 b)展开图 4、线路允许电压损耗的计算（集中负荷）（电阻R、电抗x给出）用负荷功率P、q计算 P189 例5-4试验算3题所选LGJ-50型钢芯铝线是否满足允许电压损耗5%的要求。已知该线路导线为水平等距排列，相邻线距为1.6m。 解：由上题知P=2500kW，cos=0.7，因此tan=1，Q=2500kvar。 用A=50 mm和a=1.261.6m2m查附录表6，得R=0.68km，X=0.39km。 线路的电压损耗为 =382V 线路的电压损耗百分值为=1.09%=5%