工厂供电刘介才第五版课后习题答案.doc

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：查附录表1：，则（2）通风机组的计算负荷：查附录表1：，则取同时系数，于是车间的总计算负荷为：各个参数如下表：设备名称设备容量Pe/kW需要系数Kd计算负荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30 / A切削机床8000.20.51.73160276.8320486.2通风机560.80.80.7544.833.65685.1车间，184.3294.9347.8528.42-3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 1台，4kW 3台，3kW 12台。试分别用需要系数法和二项式法确定其计算负荷、和。解：1、采用需要系数法查附录表1：，则2、采用二项式法查附录表1：，则（1）x台最大容量的设备容量为有功计算负荷为：；无功计算负荷为：；视在计算负荷为：；计算电流为：两种方法的计算结果如下表：计算方法计算系数计算负荷Kd或b/cP30/kWQ30/kvarS30/kVAI30 / A需要系数法0.20.51.731729.43451.7二项式法0.14/0.40.51.7320.936.241.863.52-6某厂变电所装有一台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：;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：;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。则补偿的无功功率为：注：这里需校验2-8某厂的有功计算负荷为2400kW，功率因数为0.65。现拟在工厂变电所10kV母线上装设BWF10.5-30-1型并联电容器，使功率因数提高到0.9。问需装设多少个并联电容器？装设了并联电容器以后，该厂的视在计算负荷为多少？比未装设前视在计算负荷减少了多少？解：（1）并联电容器的个数：有题意可知，在10kv高压侧进行补偿，补偿前的功率因数为，补偿以后的功率因数为，于是有：，为了三相平衡，取（2）无功补偿以后的视在计算负荷：补偿之前的无功计算负荷为：并联56个电容器以后，补偿的无功功率为：补偿后的无功计算负荷为：则补偿后的视在计算负荷为：补偿以后的功率因数为：满足要求（3）补偿前后的视在计算负荷差值：补偿之前的视在计算负荷为：补偿前后的视在计算负荷差值为：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,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：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值：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：在供电工程设计说明书中，往往只列短路计算表，如下表所示：短路计算点三相短路电流 / kA三相短路容量 / MVAk-18.798.798.7922.4113.27159.85k-242.1442.1442.1477.5445.9325.23-2 使用标幺值法重做题3-2。解：（1）确定基准值：取(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:2）电缆线路的电抗标幺值: 由表3-1查得,3）电力变压器的电抗标幺值：查附录表5得绘短路等效电路图如下图所示。并标出短路计算点k-1和k-2。(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1) 总电抗标幺值：2) 三相短路电流周期器分量有效值：3) 三相短路次暂态电流和稳态电流：4) 三相短路冲击电流及其有效值：5）三相短路容量：（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1) 总电抗标幺值：2) 三相短路电流周期分量有效值：3) 三相短路次暂态电流和稳态电流：4) 三相短路冲击电流及其有效值：5）三相短路容量：短路计算点三相短路电流 / kA三相短路容量 / MVAk-18.878.878.8722.6213.39161.3k-242424277.2845.7829.15通过比较，题3-2的计算结果与题3-1基本相同3-33-45-15-39