供配电计算题题库.pdf

4.1、某小批量生产车间380v线路上接有接有金属切削 机床共20台（其中OKW的4台，15KW的8台,5kW 的8台），车间有380v电焊机2台（每台容量18KVA,8 N=65%,COSWN=0.5）,车间有吊车一台（12KW,e N=25%）,试计算此车间的设备容量。解：金属切削机床的设备。金属切削机床属于长期连续工 作制设备，所以20台金属切削机床的总容量为：Pel=SPei=4X 10+8 X 15+8 X5=200KW电焊机的设备容量。电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到=100%,所以2台电焊机的设备容量为:P,2=2Sn向 C0SWn=2X 18X 疝丽 X0.5=14.5KW吊车的设备容量。吊车属于反复短时工作制设备，它的设 备容量应统一换算到=25%,所以1台吊车的容量为:Pe3=pJt；=pN=12KW车间的设备总容量为Pe=200+14.5+12=226.5KW4.2、用需要系数法计算第一题。解：金属切削机床组的计算负荷 取Kd=O.2 cos=0.5 tan(p-1.73%二4 5=0.2X142=28.4KWGo二 Ao tan 0=28.4X1.73=49.Ikvar830(1)Jo(i)+Qo(i)56.8kVA；。（割手.3A电焊机组的计算负荷取Kd=0.35 cos=0.35 tan=2.68%二5二0.35X16.1=5.6KWGo二月o(2)tan=5.6X2.68=15.Okvar30(2)-J Ao+00(2)2=16.OkVAq4。二等乙二24.3AUn吊车机组的计算负荷 取Kd=0.15 cos=0.5 tan=l.73A。=笈与=L7KWQo(3)=6o(3)tan=2.9kvar30(3)-J月0(3)+030(3)-3 4kVAqr=030(3)C O A3。H全车间的总计算负荷=0.8%二Ke s.=28.6KWQo=Ke E&=53.6kvarS3o=V+Q302=60.8kVAV氤4.3、一机修车间的380V线路上，接有金属切削机床电动机 20 台共 60KW,其 Kd尸0.2,C0S中尸0.5；另接通风机2台共10KW,其Kd1=0.8,C0SW 2=0.8；电炉 1 台 5KW,其 心二0.7,COS中3=1.0；试求计算负荷（设同时系数为0.9）。解：冷加工电动机。Kdl=0.2,cos%，73,tan叫二L 73则Pso.i=KdiPei=0.2 X 60kw=12kwQso.Pso.itankwX 1.73=20.8kvar通风机。Kd2=0.8,cos1IJ2=0.8,tan1IJ2=0.75,则Pso.2=Kd2=Pe2=0.8 X 10kw=8kwQ30.2=Pao.2tan W 2=8kw X 0.75=6kvar电阻炉。Kd3=0.7,cosW3=1.0,tanW3=0 则Pso.3=KdsPe3=0.7 X 5kw=3.5kwQ30.3=0总的计算负荷。P3o=KeEP3O.i=0.9X(12+8+3.5)kw=21.15kwQ3o=Ks EQ30.i=0.9X(20.8+6+0)kvar=24.IkvarS3o=702+e3o2=32KVAI3o=J30=48.8AV3x0.384.4已 知某一班制电器开关制造工厂共有用电设备容量 4500kW,试估算该厂的计算负荷。解：取 Kd=0.15 cos=0.75 tan=0.88%二陌,二 1575 kwGo tan=1396kvarS30=702+0.9满足相关规定要求。无功补偿前后的比较。s；-sw=450kVA由此可见，补偿后主变压器的容量减少了 450kVA,不仅减少 了投资，而且减少电费的支出，提高了功率因数。4.9 某工厂供电系统如图4.7所示。已知电力系统出口断 路器为5口0-1011型。试求工厂变电所高压HOkV母线上k-1点 短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。图4.7例4.9的短路计算电路解：求k-1点的三相短路电流和短路容量（u-10.5kV）a.计算短路电路中各元件的电抗及总阻抗。电力系统的电抗七：由附表3查得5口0-1011型断路器的断流容量Sg=500MVA,因此 XL立=嘿需=0.22。架空线路的电抗X2：由表4.7得X=0.35Q/km,因此x2=xol=0.35（o/km）X5km=l.75q绘制k-1点短路的等效电路，如图4.8所示，图上标出各元 件的序号（分子）和电抗值（分母），并计算其总阻抗为：Xx（i）=X+X2=0.22+1.75=1.97。b.计算三相短路电流和短路容量。三相短路电流周期分量有效值为：z（3）=_=l-5kv=3.08kA足工 V3x1.97Q三相短路次暂态电流和稳态电流为：尸/，二戏3.08kA三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值为：%=2 55r（3）=2.55X3.08=7.85kA心二 1.51F(3)=1.51X3.08=4.65kA三相短路容量为:=gUclfL二百X10.5kVx3.08短=56.0MVA求k-2点的三相短路电流和短路容量（62=。-4kV）a.计算短路电路中各元件的电抗及总阻抗。电力系统的电抗X；：vr_U2C2_(0AkV)2A1-%500 Am=3.2X io-,。架空线路的电抗X；：=0.35(。/km)X 5kmXOAkV V 10.5kV)=2.54 X io-3 Q电力变压器的电抗X3：由附表2得4%=5%,因此:XJX产=0-05义=8o=b+c=0.14X85+0.4X22.5=20.9kWQ30二40 tan=20.9X 1.73=36.16kvar0=702+2302=V20.92+36.162=41.77kVA/3030-41.77 43Un 73x0.38=63.46A4.27 一机修车间，有冷加工机床30台，设备总容量为150kW,电焊机5台，共15.5kW（暂载率为65%）通风机4台，共4.8kW,车间采用380/220V线路供电，试确定该车间的计算 负荷。解：冷加工机床的计算负荷，查附表L取需要系数和功率因数为：Kd-0.2 cos=0.5 tan=l.73及qK#r 0.2X150=30kWGo二月0 tan =30 X 1.73=51.9kvar530(1)=702+2302=V302+51.92=59.95kVAr 二%二 59.9530(1)同 n 百 x 0.38=91.1A电焊机的计算负荷。查附表1,取需要系数和功率因数为:Kd0.35 cos=0.35 tan?=2.68P30=KdPe 而=0.35 X 15.5 X Vo5=4.374kWGo二月0 tan(z?=4.374X 1.73=51.9kvar通风机的计算负荷。查附表1,取需要系数和功率因数为:Kd-0.8 cos=0.8 tan=0.75P=KdP=0.8X4.8=3.84kW 30(3)a eQo二月0 tan(z?=0.75X3.84=2.88kvar全车间总计算负荷根据表4.2,取同时系数与=0.8,所以全车间的计算负荷为:月。二bP8X(30+4.374+3.84)=30.57kWQo二号 EQ尸8%(51.9+11.72+2.88)53.2=kvar30=702+2302=a/30.572+53.22=61.36kVAz=3=_L36-=93.23A43Un 6x0.384.28某工厂有功计算负荷为2200kW,功率因数为0.55,现计划在10kV母线上安装补偿电容器，使功率因数提高到0.9,问电容器的安装容量为多少？安装电容器后工厂的视在负荷有 何变化？解：需要安装的电容器的容量为：2=2200X(tanarccosO.55-tanarccosO.9)=2275.15kvar取念=2275kvar补偿前容量为50=且二丝丝=4000kVAcos。0.55补偿后容量为：5；=-=22=2444.4kVAcos9 0.9减少了投资，减少电费支出，提高了功率因数。4.29某工厂变电所装有一台630kVA变压器，其二次侧(380V)的有功计算负荷为420kW,无功计算负荷为350kvaro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 器容量才能满足要求？解：0=02+2302=546.72kVA015 s3o=0.015X546.72kVA=8.2kW人0 h 0.06 S30=0.06 X 546.72kVA=32.8kvar变电所高压侧的计算负荷为：+鸟=428.2KW030(1)=A0T+030=382.8kvarS30=Jo(i)2+。30(1)2=574.36kVA补偿前功率因数为：C0S9=Ro/s30=0.75 73O=50A,满足发热条件。因此相线截面选a=10租疗。N线的选择。按4,0.54,选择4=6加疗。PE线的选择。由于4V16机疗，故选品所选导线的型号规格表示为：BLX-500-(3 X 10+lX6+PE10）o例5.2上例所示TN-S线路，如采用BLV-500型铝心绝缘线 穿硬塑料管埋地敷设，当地最热月平均最高气温为+25。试按 发热条件选择引线的导线截面及穿管内径。解:查附表10可知+25时5根单心线穿硬塑料管的BLV-500 型导线截面为25根疗的导线的允许载流量/r=57A/3o=50A。因此，按发热条件，相线截面可选为25加小。N线截面按4N0.54,选择4=16根/。PE线的选择按5巳16根疗，选为16根疗。穿管的硬塑料管内径选为40mmo选择的结果表示为：BLV-5OO-(3X25+1X 16+PE16)-VG50,其中VG为硬塑料管代号。例5.3有一条LJ型铝绞线架设的5km长的10kV架空线路,计算负荷为1380kW,cos=0.7,7；ax=4800h,试选择其经济截面,并校验其发热条件和机械强度。解：(1)选择经济截面。金二月。/(有4cos9)=1380kW/(V3X10kVX0.7)=114A由表 5.1 查得 jec=l.51 A/mm2,故Aec=114A/(1.51 A/mm2)=99 mm2因此初选的标准截面为95mm2,即LJ-95型铝绞线。(2)校验发热强度。查附表7得LJ-95型铝绞线的载流量(室外25时)zal=325Az30=114A,因此满足发热条件。(3)校验机械强度。查附表5.1得10kV架空铝绞线的最小 截面4m=35相/VA=95小疗，因此所选LJ-95型铝绞线也满足机 械强度要求。例5.4试检验例5.3所选LJ-95型铝绞线是否满足允许电压 损耗5%的要求。已知该线路导线为等边三角形排列，线距为1m。解：由例5.3知月。=1380k肌cos=0.7,因此tan 0=1,030=Eo tan cp=1380kvar又根据题目条件查附表7,得4=0.365Q/km,xo=0.34Q/km。故线路的电压损耗百分值为：八。=&X 100%=省匕 x 100%=4.83%AUn 10000V它小于AU%=5%,因此所选LJ-95型铝绞线满足电压损耗要 求.例5.5某220/380V线路，线路全长75m,采用BLX-500-(3 X25+1X16)的橡皮绝缘导线明敷，在距线路首端50m处，接有 7kW说的电阻性负荷，在末端接有28KW的电阻性负荷，试计算 全线路的电压损耗百分值。解：查表 5.3 可知 C=46.2kWrn/mm2，而EM=7kWX50m+28kWX75m=2450kWm即AU%二生CA2450(46.2x25)%=2.12%例5.6某220/380V的TN-C线路，如图5.3所示，线路拟采 用BLX导线明敷，环境温度为35C,允许电压损耗为5%,试确 定 该 导 线 截 面。图5.3例5.6的线路解：(1)线路的等效变换。将图5.3(a)所示的带均匀分布 负荷的线路等效为图5.3(b)所示的带集中负荷的线路。原集中负荷Pi=20kW,cos9i=0.8,因此qx-px tan=20X(arccosO.8)kvar=15kvar将原分布负荷变换为集中负荷P2=0.5X(kW/m)X60m=30kW,COS 02=0.7,因此q2-p2 tan2=30X tan(arccosO.7)kvar=30kvar(2)按发热条件选择导线截面。线路上总的负荷为：P=p+/72=20kW+30kW=50kW%+/=15kvar+30kvar=45kvarS=J产+02=7502+452=67.3kVI=102A回n 6x 0.38左V按此电流值查附表8,得线心截面为35mz2的BLX导线在35c 时的/“=H9A/=102A,因此可选BLX-500-1X35型导线三根作 相线，另选500Tx35型导线一根作保护中性线(PEN)。(3)校验机械强度。查第3章表3.5可知，按明敷在绝缘 支持件上，且支持点间距为最大来考虑，其最小允许截面为 10mm2,因此，以上所选相线和保护中性线均满足机械强度要求。(4)校验电压损耗。按线芯截面=35根”差附表12,得明敷 铝芯线的4=1.060.34Q/km,xo=O.241Q/km,因此，线路的电 压损耗为：=PR+qX=(P1。+22乙2)/+”1+%七2)*0Un Un=(20kW X 0.03km+30kW X 0.05km)X 1.06 Q/km+(15kvar X 0.03km+30kvar X 0.05km)X 0.2410/km/0.38kV=7.09Voaj/%=AK x ioo 炉 422K x ioo%=i.87%380V由于au%=1.87%150A因此按发热条件，相线截面可选为95N线截面按420.54,可选4=50荷PE 线截面按 Ape 0.54),选择 Ape=50mm2穿线的钢管内径为70mm2选择的结果表示为BLV-500-O X 95+PEN50)-G705.22如果上题所述220/380V线路为TN-S系统，按发热条 件选择其相线，N线和PE线的截面。解：由上题计算并查附表9可解相线截面4,=95 mm2N线截面4=50频2PE 线截面 Ape=50mm2穿线的钢管内径为70mm2选择结果表示为 BLV-500-(3 X 95+1 X 50+PE50)-G701、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有380V的三相电动机7.5kw3台，4kw8台，3kwl7台，1.5kwl0台。试用需要系数法求其计算负荷。解：此机床组电动机的总容量为查附录表1得Ka=O.16 0.2(取 0.2)9 cos0=0.5,tan0=1.73有功计算负荷Ko=0.2 x 120.5 左 W=24.1左 W无功计算负荷。30=24.LtWxL73=41.7kvar视在计算负荷e 24.1 左W.=-=48.23 A0.5计算电流二普.24VA=73.2AV3x0.38V2、某机修车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20 台共50kW（其中较大容量电动机有7.5kWl台，4Kw3台，2.2Kw7 台），通风机2台共3kW,电阻炉1台2kW。试用需要系数法确定 此线路上的计算负荷。解：先求各组的计算负荷金属切削机床组查附录表 1，取 Kd=O.2,cos 0=0.5,tan =1.73P3o(i)=O.2X50=10kWQ3o=10X 1.73=17.3kvar通风机组 Kd=O.89 cos cp=0.8,tancp=0.75 P30=0.8 义 3=2.4 kWQ30=2.4X0.75=1.8 kvar电阻炉 Kd=O.7,cos0=1,tan0=0 P30(3)=0.7 X 2=1.4 kWQ30(3)=0因此总的计算负荷为(取Kp=0.95,KE=0.97)P30=0.95 X(10+2.4+1.4)=13.1 kW Q30=0.97 X(17.3+1.8+0)=18.5 kvarS3o=V13.12+18.52V-A=22.7kV A 130=:，叱1=34.5AJ3 x 0.38左V在实际工程设计说明中，常采用计算表格的形式，如表所示。序号用电设备组名称台数n容量Pe kW需要系数Kdcostan(p计算负荷-30Iw。30varS30 kVA301金属切削机床20500.20.51.731017.32通风机230.80.80.752.41.83电阻炉120.7101.40235513.819.1车间总计取 KEP=O.95 KEq=0.9713.118.522.734.53、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有380V的三相电 动机7.5kw3台，4kw8台，3kwl7台，1.5kwl0台。试用二项式 法来确定机床组的计算负荷。解：由附录表 1 查得/?=0.14,c=0.4,x=5,cos。=0.5,tan。=1.73。设备总容量为 Pe=120.5kWoX台最大容量的设备容量为 Px=P5=7.5kW X 3+4kW X2=30.5kW有功计算负荷为 P3o=O.14X120.5Kw+0.4X30.5Kw=29.IKw无功计算负荷为 Q3o=29.IKwX 1.73=50.3kvar视在计算负荷为邑0=29，=58.2左计算电流为0=:=88 AAV3x0.38kV4、某机修车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20 台共50kW（其中较大容量电动机有7.5kWl台，4Kw3台，2.2Kw7 台），通风机2台共3k肌 电阻炉1台2kWo试用二项式法来确定 机修车间380V线路的计算负荷。解：先求各组的忱和隹金属切削机床组由附录表 1 查得 b=0.14,c=0.4,x=5y cos(p0.5,tan0=l.73,bPe=0.14 X 50kw=7kW 叱=0 4(7.5kw X l+4kw X 3+2.2kwXl)=8.68kw通风机组查B付录表 1 得 b=0 65,c=0.25,x=5,cos=0.8,tan=0.75,bPe(=0.65 X 3kw=l.95kw cP=0.25 X 3kw=0.75kw(3)电阻炉查附录表 1 得 b=0.7,C=0,X=0,cos0=l,tan夕=0,故bPe(3=0.7X2kw=l.4kw cP=0%(3)以上各组设备中，附加负荷以叱为最大，因此总计算负荷 为P3o=(7+1.95+1.4)+8.68=19kw Q30=(7 X 17.3+1.95 X0.75+0)+8.68X1.73=28.6kvarS3o=V192+28.62)tV A=34.3左V A 130=52.iaV3 x 0.384V从计算结果可以看出，按二项式法计算的结果比按需要系数 法计算的结果大得比较多，这也更为合理。按一般工程设计说明书要求，以上计算可列成下表所示电力负荷计算表。序用电设备组名称设备台数容量二项式 系数COS1tan(P计算负荷号总台最大容量Pe kWPx kWbc-30。30左varS30 kVA30数台数切削机床2055021.70.140.40.51.737+8.6812.1+15.02通风机25330.650.250.80.751.95+0.751.46+0.563电阻炉10200.70101.40总计23551928.634.352.15、如图所示220/380V三相四线制线路上，接有220V单相电热干燥箱4台，其中2台10kW接于A相，1台30kW接于B相，1台20kW接于C相。另有380V单相对地焊机4台，其中2台14kW(e=100%)接于AB相间,1台20kw(e=100%)接于BC相间，1台30kW(=60%)接于CA相间。试求此线路的计算负荷。解：(1)电热干燥箱的各相计算负荷查附录表1得Kd=0.7,cos=L tan=Oo计算其有功计算负荷：A 相 P30,a(1)=KdPeA=O.7 X 2 X 10kw=14kwB 相 Pao.b=Kd/=0.7 X 1 X 30kw=21kwC 相 Pao.c(1)=KdPeC=0.7 X 1X 20kw=14kw(2)焊机的各相计算负荷先将接于CA相间的30kw(=60%)换算至=100%的容量，MP PCA=VO6x30W=23W查附录表1得储=。35,cos0=0.7,tan0=1.02;再由表23查得 cos(P=0.7时的功率换算系数Pab-a=Pbc-b=Pca-c=。.8,Pab-b=Pbc-c=Pca-a=。2 Qab-a Qbc-b=Qca-c=-22,QaB-B=QbC-C=QcA-A=88。因此对焊机换算到各相的有功和无功设 备容量为A相B相PB=0.8x 20kW+0.2x2x l4kW=21.6kWQb=0.22 x 2Qk var+0.8 x 2x 14k var=268k varc相各相的有功和无功计算负荷为A/目 招o4二。35 X 27左W=9A5kWB 相 舄0项2）=0.35 x 21.6kW=7.56左WC 相 舄=0.35 x 22AkW=7.84左W（3）各相总的有功和无功计算负荷A相Ao.a=舄0.4+Ao42）=14AW+9.45H=23.5Z:W 2o.a=。30/（2）=8.61 4 varB相匕0.3=舄o.g（i）+3o,b（2）21 4W+1.56kW 28.6kW Q30.B=。30须2）=9.38k varC相2o.c=2o.。+Ao.c=14左W+7.84左W=21.8左W Q30c=Qo.c（2）=7.39Z:var总的等效三相计算负荷因B相的有功计算负荷最大，故取B相计算等效三相计算负 荷，由此可得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 S30(2)=a/6502+8002JtV-A=103UV-A主变压器容量选择条件为Smt三530(2),因此未进行无功补偿 时，主变压器容量应选为1250kV A(参看附录表5)o这时变电所低压侧的功率因数为：cos。二650/1031=0.63(2)无功补偿容量按规定，变电所高压侧的cos20.9,考虑到变压器本 身的无功功率损耗4Qt远大于其有功功率损耗APt,一般4Qt=(4-5)APt,因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补 偿后的功率因数应略高于0.90,取cos/=0.92o低压侧需装设的并联电容器容量为：Qc=650X(tanarccosO.63 一tanarccosO.92)kvar=525kvar 取 Q C=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S；o(2)=165()2+(800 530)2 kV.A=704kV A因此主变压器容量可改选为800kV-A,比补偿前容量减少 450kV Ao变压器的功率损耗为 pT 70.015 s30(2)=0.015 x 704kV A=10.6kWA qt 0.06 s3o(2)=0 06 X 704kV A=42.2kvar变电所高压侧的计算负荷为心=650kW+10.6KW=661kW0o(i)=(8OO530)kvar+42.2kvar=312kvar=76612+3122 kV A 731kV A补偿后工厂的功率因数为cos=p;0(1)/5；0(1)=661/731=0.9047、有一 380V三相线路，供电给下表所示4台电动机。试计 算该线路的尖峰电流。解：电动机M4的&-o=193.2A-27.6人口65.6人为最大，线路参数电动机MlM2M3M4额定电流心/A起动电流/“/A5.840.653535.819727.6193.2的尖峰电流为:ipk=0.9X（5.8+5+35.8）A+193.2A=235A1、某工厂供电系统如下图所示。已知电力系统出口断路器 为SN1010 II型。试求工厂变电所高压10kV母线上k-1点短 路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。解：1.求k-1点的三相短路电流和短路容量（u10.5kV）（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：由附录表8查得SN10-10II型断路器的 断流容量s=500MV-A,2）架空线路的电抗：查表3-1得Xo=O.35 q/km X2=X0/=0.35（0/Mx 5m=1.75Q3）绘kT点短路的等效电路，并计算其总电抗为 Xe（i）=X1+X2=0.220+1.750=1.970（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值*=1匕=二-=3.08M封I、V3xl.97Q2）三相短路次暂态电流和稳态电流/=3.08公3）三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值4）三相短路容量=风41 优=V3 X 10.5Vx 3.08M=56.0MV-A2.求k-2点的短路电流和短路容量（uiO.4kV）1）电力系统的电抗-合黑痣2)架空线路的电抗 X2=X/(%)2=2.54x10-3。3）电力变压器的电抗：由附录表5得%=54）绘k-2点短路的等效电路如上图b所示,并计算其总电抗: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值(3)以2石 X?(02)k-2-=-=33.7MV3x6.86xl0-3n2）三相短路次暂态电流和稳态电流/”=/*=破2=33.7公3）三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值4)三相短路容量 SfA=同c242=百 x OAkV x 33.7M=23.3MV.A在工程设计说明书中，往往只列短路计算表，如下表所示。短路计算表短路计算点三相短路电流/kA三相短路容量/MVAW）/”7(3)1 00噌）c(3)。kk-13.083.083.087.854.6556.0k-233.733.733.762.036.723.32、某工厂供电系统如下图所示。电力系统出口断路器为 SN1010 II型。试用标幺制法计算系统中k-1点和k-2点的三 相短路电流和短路容量。解：1.确定基准值2.计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值(1)电力系统的电抗标幺值由附录表 8 查得 Sm=5OOW.A X；=100My，A=0.21 500MV-A(2)架空线路的电抗标幺值由表 3T 查得 X。=0350/km X；=0.35(Q/hn)x53x 100Mz,=1.59 2(10.5 左 V)23)电力变压器的电抗标幺值由附录表5查得，4%=5绘短路等效电路图如下图所示：3.计算卜1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短 路容量总电抗标幺值X菽1)=X；+X；=0.2+1.59=1.79(2)三相短路电流周期分量有效值叱=4=常4=3.07M其他三相短路电流（4）三相短路容量=Sd=10V.A=559MV.A Xik-D L794.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（1）总电抗标幺值 X短 2）=X；+X；+X；X；=0.2+1.59+-=4.29 乙（鼠 NJ 1 N D（2）三相短路电流周期分量有效值叱2=嘱=33.6M（3）其他三相短路电流（4）三相短路容量 S2=100MV A=23.3MV-AXx（j 4.29由此可见，采用标幺制法的计算结果及欧姆法计算的结果基 本相同。3、已知工厂变电所380V侧母线上接有250kW感应电动机一 台，平均cos=o.7,效率=0.75,380V母线的短路电流 厅）=33.7雨,譬=62.0m；该母线采用LMY-100X10的硬铝母线，水平 平放，档距为900mm,档数大于2,相邻两相母线的轴线距离为 160mm。试求该母线三相短路时所受的最大电动力，并校验其动 稳定度。如果此母线的短路保护动作时间为0.6s,低压断路器 的断路时间为0.Iso该母线正常运行时最高温度为55。校验其 热稳定度。解：1.计算母线短路时所受的最大电动力电动机额定电流为IN-M250人 W a/3x380Vx 0.7x0.75=0.724公由于In-m 0,017,该电动机的反馈电流冲击值为 ish,M=6.5x1x0.724 姑=4.7 姑因此母线在三相短路时所受的最大电动力为 F=6（琮+ish.M）2LxlN/A2 a2.校验母线短路时的动稳定度母线在去作用时的弯曲力矩为昭=詈=4334：;0所=390N.1n母线的截面系数为卬=必=（加尸xOQ=L667xlO-5小 6 6母 线在三 相短路 时所受 到的计 算应力 二 一390M?=23.4 x 106 Pa=23AMPaW 1.667x10-5 加硬铝母线（LMY）的允许应力为%=70暇外=23.4必由此可见该母线满足短路动稳定度的要求。3.母线满足短路热稳定度的最小允许截面附录表 7 C=87AV7/mm2 9 图 3-12 0L=55 曲线得Kl 0.5x104A2-/mrn4母线截面为A=100X10mm2=1000mrn2Amin,该母线满足短路热稳定度要求。计算题1、已知配电所10kV母线短路时的个=2.86点，线路的计算 电流为350A,继电保护动作时间为1.1s,断路器断路时间取 0.2so试选择10kV高压配电所进线侧的高压户内少油断路器的 型号规格。解：初步选用SN1O-1O型，根据线路计算电流，试选SN1O-1O I型断路器来进行校验，如下表所示。校验结果，所选 SN1O-1O I型是合格的。序号装设地点的电气条件SN10-10I/630-300型断路器项目数据项目mg结论1Un10kVUnlOkV合格2,30350AIN630A合格3炉2.86kAhe16kA合格4噌）2.55 X2.86kA=7.29kAmax40kA合格5八3)2oo l ima2.862X(1.1+0.2)=10.6中162x4=1024合格2、某10/0.4kV变电所，总计算负荷为1200kV-A,其 中一、二级负荷680kV Ao试初步选择该变电所主变压器的台 数和容量。解：根据变电所有一、二级负荷的情况，确定选两台主变压 器。每台容量右7=(0.60.7)X1200kV-A=(720840)kV A,且SNT2680kV A,初步确定每台主变压器容量为800kV Ao3、现有一台S9-800/10型配电变压器及一台S9-2000/10型 配电变压器并列运行，均为Dynll联结。负荷达到2800kV A时,变压器中哪一台将要过负荷?过负荷可达多少？解：并列运行的变压器之间的负荷分配是及阻抗标幺值 成反比的。变压器的阻抗标幺值按下式计算|z=通常取 Sd=100MV-A=105/nZ-A;1 r|IOOSn查附录表5-1,得S9-800变压器(T1)的uk%=5,S9-2000 变压器(T2)的4=6,两台变压器的阻抗标幺值分别为(取 Sd=io5v-a):在负荷达2800kV-A时各台负担的负荷分别为变压器(T1)将过负荷(908-800)kV-A=108kV-A,将超 过其额定容量13.5%。按规定，油浸式电力变压器正常允许过负荷可达20%(户内)或30%(户外)。因此变压器过负荷13.5%还是在允许范 围内的。另外，从上述两台变压器的容量比来看，800kV A：2000kV-A=l：2.5,尚未达到一般不允许的容量比1：3o但考 虑到负荷的发展和运行的灵活性，S9-800/10型变压器宜换以较大容量的变压器。计算题1、有一条采用BLX-500型铝芯橡皮线明敷的220/380V的 TN-S线路，线路计算电流为150A,当地最热月平均最高气温为+30o试按发热条件选择此线路的导线截面。解：(1)相线截面&的选择查附录表191得环境温度为30。时明敷的BLX-500 型截面为50mni2的铝芯橡皮线的Ia/=163AI30=150A,满足发热条 件。因此相线截面选为Ap=50mm2。(2)中性线截面A。的选择 按AN0.5A.,选A0=25mni2。(3)保护线截面Am的选择由于A,35mm2,故选A 号三0.5A=25mm2 o rn(p所选导线型号可表示为：BLX-500-(3 X 50+1 X 25+PE25)o2、上题所示TN-S线路，如果采用BLV-500型铝芯塑料线穿硬塑料管埋地敷设，当地最热月平均气温为+25。试按发热条 件选择此线路导线截面及穿线管内径。解:查附录表19-3得+25。时5根单芯线穿硬塑料管(PC)的BLV-500型截面为120 mm2的导线允许载流量I(j/=i60A I30=150Ao因此按发热条件，相线截面选为120 nlm2。中性线截 面按A，0.5A,，选A=70 mm2o保护线截面按NO.5A“选 AP=70 mm2。穿线的硬塑料管内径查附录表19-3中5根导线穿 管管径(A=120 mm?)为 80mm。选 择 结 果 可 表 示 为：BLV-500-(3X 120+1X 70+PE70)-PC80,其中 PC 为硬塑管代号。3、有一条用LGJ型钢芯铝线架设的5km长的35kV架空线路，计算负荷为2500kW,cos*。.7,Tmax=4800h。试选择其经济截面，并校验其发热条件和机械强度。解：选 择 经 济 截 面I=30=2500=58.9AUn COS0 J3x35ZVx0.7由表 53 查得 jec=l.15A/mm2Agc=58-9A=51.2 mm21.15A/mm2选标准截面50 mm2,即选LGJ-50型钢芯铝线。(2)校验发热条件查附录表16得LGJ-50的允许载流量 L,=178AI30=58.9A,满足发热条件。(3)校验机械强度查附录表14得35kV架空钢芯铝线的最小截面 Amin=35mm2A=50 mm2,选LG J-50型钢芯铝线也满足机械强度要 求。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 P30=2500kW,cos=0.7,因此 tan=l,Q30=2500kvaro用 A=50 mnP和 26X1.6m。2m 查附录表 6,得 Ro=O.68Q/km,Xo=O.39Q/kmo线 路 的 电 压 损 耗 为T 2500kWx(5x0.68)0+2500左varx(5x0.39)Q _QOQV Au=-ooZ V35kV线路的电压损耗百分值为 Af/%=100 x382V=k 09%I=76A0因此可选3根BX-500-1X10导线作相线，另 选1根BX-500-1 X 10导线作PEN线。（3）校验机械强度查附录表15,室内明敷铜芯线最小截面为1根病，以上所选 导线满足机械强度要求。(4)校验电压损耗查附录表6,BX-500Txi0导线的电阻4=2.19。/加1,电抗(线距按150 mm计)X。=O.31C1/km o线路的电压损耗为 U=(P2q+p2L2)R0+(qJi+)x/=(20 x 0.04+20 x 0.055)x2.19+(15 x 0.04+15 x 0.055)x0.31/0.38=12V所选BX-500-1X 10型铜芯橡皮绝缘线满足允许电压损耗要 求。1、有一台Y型电动机，其额定电压为380V,额定功率为 18.5kW,额定电流为35.5A,起动电流倍数为7o现拟采用BLV 型导线穿焊接钢管敷设。该电动机采用RTO型熔断器作短路保 护，短路电流/)最大可达13kA。试选择熔断器及其熔体的额定 电流，并选择导线截面和钢管直径(环境温度为+30。0解：(1)选择熔体及熔断器的额定电流I n 废三 13。=35.5AI n 例 NKIPK=0.3 X 35.5A X 7=74.55A(轻IV，匚。DU IV1 lx.载启动K取。3)由附录表10T,选RTOTOO型熔断器，In/0=100A,熔体选 1 N PE=80Ao(2)校验熔断器的断流能力查附录表10-1,熔断器的I=50kAI)=/)=13kA,其 断流能力满足要求。(3)选择导线截面和钢管直径按发热条件选择，查附录表1