工厂供电计算
工厂供电(第6版)6题库六 计算题 答案版
3)变压器 2Ｔ的额定电压：一次额定电压应与线路 1L 的额定电压相同，因此 其一次额定电压应为 110ｋV。2Ｔ的二次额定电压应比 35ｋV 线路额定电压高 10％，因此其二次额定电压应为 38.5ｋV。因此变压器Ｔ1 的额定电压应为 110 ／38.5ｋV。
7、已知某机修车间的金属切削机床组，有电压为 380V 的电动机 30 台，其总的 设备容量为 120kW。试求其计算负荷。 解： 查附录表中的“小批生产的金属冷加工机床电动机”项，可得 Kd=0.16~0.2 （取 0.18 计算），cosφ=0.5，tgφ=1.73A，得： 有功计算负荷： P30 K d Pe 0.18 120 21.6kW 无功计算负荷： Q30 P30 tan 21.6 1.73 37.37 kvar 视在计算负荷： S30 = 计算电流
解：1)发电机电压应比线路 1L 电压高 5%，为 6.3kV 2)变压器 1Ｔ的额定电压：一次额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，因 此其一次额定电压应为 6ｋV。1Ｔ的二次额定电压应比 110ｋV 线路额定电压高 10％， 因此其二次额定电压应为 121ｋV。 因此变压器Ｔ1 的额定电压应为 6／121 ｋV。
I30 = S30 43.2kVA =65.6A 3U N 3 0.38kV
P30 21.6 =43.2kVA cos 0.5
8、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有电压为 380V 的感应电动机 7.5kW3 台，4kW8 台，3 kW17 台，1.5 kW10 台。试用需要系数法求其计算负荷。 已知“小批生产的金属冷加工机床电动机”Kd=0.16-0.2， cosφ=0.5，tanφ =1.73。 解：有功计算负荷： P30 K d Pe 0.2 120.5 0.2 (7.5 3 4 8 3 17 1.5 10) 24.1kW 无功计算负荷： Q30 P30 tan 24.1 1.73 41.7kvar
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工厂供电计算题答案 1第一章 1 2 3 4第二章 1 2 3 6 82-2 某机修车间,拥有冷加工机床 52 台，共 200kw ；行车一台，共 5.1kw( ε=15%； 通)风机 4 台，共 5kw ； 点焊机 3 台，共 10.5kw(ε=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 P 30、Q 30、S 30 和 I 30。
解：①对于冷加工机床， P e =200kW ，K d =0.2,cos =0.5,tan =1.73 P 30(1)=K d P e =0.2 ×200kW=40kWQ 30(1)=P 30tan =40×1.73kvar=69.2kvar ②对于行车组, P e =P NN=5.1 15% 25% =3.95Kw,Kd =0.15, cos =0.5, tan =1.7325P 30(2)= K d P e =0.15 ×3.95kW=0.59 kW Q 30(2)= P 30tan =0.59 ×1.73=1.02kvar ③对于通风机组, P e = P N =5 kW, K d =0.8, cos =0.8, tan =0.75 P 30(3)= K d P e =0.8 ×5Kw=4kWQ 30(3)= P 30tan =4×0.75kvar=3kvar ④对于点焊机组, P e = P NN=10.5 ×65%100% =8.47 kW ，Kd =0.35, cos =0.6,100tan =1.33P 30(4)= K d P e =0.35 ×8.47 kW=2.96kW Q 30(4)= P 30tan =3.94 kvar=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： P 30=（P 30(1)+P30(2)+P 30(3)+P 30(4)）×K ∑p=（40+0.59+4+2.96）×0.9 =42.8（kW ）总的无功计算负荷为： Q 30=（Q 30(1)+Q 30(2)+ Q 30(3)+Q 30(4)）×K ∑q=（69.2+1.02+3+3.94）×0.95 =77.3（kvar ） 视在计算负荷为： S 30=2P 30Q302= 2 77 .3242.8=84.9视在电流为： I 30=S 30/ 3 U N =84.9/(1.732 ×0.38)=1292-3 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。
第02章_电力负荷及其计算(刘介才)工厂供电
Wp.a 0.7 657kW 4000h 1.84 106 kW h
工厂年无功耗电量为
Wq.a 0.8 305k var 4000h 0.976 106 k var h
第二章复习思考题
2-1 电力负荷按重要性分哪几级?各级电力负荷对供电电源有什么要求? 2-2 工厂用电设备的工作制分哪几类?各有哪些特点? 2-3 什么叫负荷持续率? 它表征哪一类工作制设备的工作特性? 2-4 什么叫最大负荷利用小时？什么叫年最大负荷和年平均负荷？什么叫负荷系数？ 2-5 什么叫计算负荷？为什么计算负荷采用半小时最大负荷？正确确定计算负荷有何意义？ 2-6 确定计算负荷的需要系数法和二项式法各有什么特点？各适用哪些场合？
常采用并联电容器）容量为
' ' QC Q30 Q30 P 30 (tan tan )
（2-59） （2-60） 图2-12 功率因数的提高与 无功功率、视在功率的变化
或
QC qC P 30
式中 qC tan tan ' ，称为无功补偿率，或比补偿容量。这无功补偿率，是表示要使 1kW 的有功功率由cos 提高到cos ' 所需要的无功补偿容量 kvar值，其单位为 “kvar/kW ”。 在确定了总的补偿容量后，即可根据所选并联电容器的单个容量qC 来确定电容器个数：
工厂供电 第二章 电力负荷及其计算
第五节 工厂的计算负荷和年电能消耗量
指导老师：庞清乐
主讲人：唐嘉松
学号：10055308 电气103班 第三小组
第五节 工厂的计算负荷与年耗电量
一. 工厂计算负荷的确定 工厂计算负荷是选择工厂电源进线及其一、二次设备的基本依据，也是计算工厂功率因数和工厂需电容量的基本依据。 确定工厂计算负荷的方法很多，可按具体情况选用。 (一). 按逐级计算法确定工厂计算负荷 如前面图2-9所示，工厂的计算负荷P30(1)，应该是高压母线上所有高压配电线计算负荷之和，再乘上一个同时系数。
工厂供电第3章-负荷计算与供配电线路
图3-14原理式主接线图 原理式主接线图
高压进线柜
低压总开关柜 主变压器
低压照明及动力6路出线 低压照明及动力 路出线 低压动力柜5路出线 低压动力柜 路出线 电容器柜
图3-15
配电装置式主接线图
高 压 进 线 柜
低压动力柜5路出线 低压动力柜 路出线 主 变 压 器 低压照明及动 力6路出线 路出线
母线隔离开关 ：靠近母线侧， 母线隔离开关QS：靠近母线侧，用于 开关 隔离母线电源和检修断路器； 隔离母线电源和检修断路器；
图3-2单母线主接线图
• 2、单母线分段接线 、
这种接线适用于 双电源进线的比 双电源进线的比 较重要的负荷， 较重要的负荷， 电压为6～ 电压为 ～10kV 级。
图3-3
• 3.01 用电设备及工作制
• 工厂用电设备的工作制分以下三类： 工厂用电设备的工作制分以下三类： • （1）连续工作制 • 电气设备在恒定负荷下运行，其运行时间长到足 电气设备在恒定负荷下运行， 以使之达到热平衡状态。 以使之达到热平衡状态。此类设备在计算其设备 容量时，可直接查取其铭牌上的额定容量， 容量时，可直接查取其铭牌上的额定容量，不用 转换计算。 转换计算。 • （2）短时工作制 • 设备在恒定负荷下运行的时间短，而停歇的时间 设备在恒定负荷下运行的时间短， 较长。此类设备在工厂负荷中占比例很小， 较长。此类设备在工厂负荷中占比例很小，在计 算其设备容量时，也是直接查取其铭牌功率 接查取其铭牌功率。 算其设备容量时，也是直接查取其铭牌功率。
•（1）工厂有总降压变电所或高压配电所— （ 工厂有总降压变电所或高压配电所 —而车间变电所通常只设变压器室和低压配 而车间变电所通常只设变压器室和低压配 而车间变电所通常 电室， 电室，高压侧大多不装开关或只装简单的隔 离开关、熔断器（室外为跌落式熔断器）、 离开关、熔断器（室外为跌落式熔断器）、 避雷器。 避雷器。 •（2）工厂无总降压变电所或总配电所—— （ 工厂无总降压变电所或总配电所 车间变电所高压侧的开关电器、保护装置和 车间变电所高压侧的开关电器、 测量仪表等，都必须配备齐全 配备齐全， 测量仪表等，都必须配备齐全，一般要设置 高压配电室。 高• 原理式主接线图——按照电能输送和分配 原理式主接线图 按照电能输送和分配 主接线图 按照 的顺序用规定的符号和文字来表示设备的 的顺序用规定的符号和文字来表示设备的 相互连接关系。 相互连接关系。 • 配电装置式主接线图——即按高压或低压 配电装置式主接线图 主接线图 即按高压或低压 配电装置之间的相互连接和排列位置而画 和排列位置 配电装置之间的相互连接和排列位置而画 出的主接线图。 出的主接线图。
工厂供电计算题问题详解
第一章1 2 3 4第二章 1 2 3 6 82-2 某机修车间,拥有冷加工机床52台，共200kw ；行车一台，共5.1kw(ε=15%)；通风机4台，共5kw ；点焊机3台，共10.5kw(ε=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P 30、Q 30、S 30和I 30。
解：① 对于冷加工机床，P e =200kW ，K d =0.2,cos φ=0.5,tan φ=1.73 P 30(1)=K d P e =0.2×200kW=40kWQ 30(1)=P 30tan φ=40×1.73kvar=69.2kvar ②对于行车组,P e =P N 25εεN=5.1%25%15=3.95Kw,K d =0.15, cos φ=0.5, tan φ=1.73P 30(2)= K d P e =0.15×3.95kW=0.59 kW Q 30(2)= P 30tan φ=0.59×1.73=1.02kvar③对于通风机组, P e = P N =5 kW, K d =0.8, cos φ=0.8, tan φ=0.75 P 30(3)= K d P e =0.8×5Kw=4kWQ 30(3)= P 30tan φ=4×0.75kvar=3kvar ④对于点焊机组, P e = P N 100Nεε=10.5×%100%65=8.47 kW ，K d =0.35, cos φ=0.6, tan φ=1.33P 30(4)= K d P e =0.35×8.47 kW=2.96kW Q 30(4)= P 30tan φ=3.94 kvar=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：P 30=（P 30(1)+P30(2)+P 30(3)+P 30(4)）×K ∑p =（40+0.59+4+2.96）×0.9 =42.8（kW ）总的无功计算负荷为：Q 30=（Q 30(1)+Q 30(2)+Q 30(3)+Q 30(4)）×K ∑q =（69.2+1.02+3+3.94）×0.95 =77.3（kvar ） 视在计算负荷为：S 30=223030Q P +=223.778.42+=84.9视在电流为：I 30=S 30/3U N =84.9/(1.732×0.38)=1292-3 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。
工厂供电计算题答案
第一章1 2 3 4第二章 1 2 3 6 82-2 某机修车间,拥有冷加工机床52台，共200kw ；行车一台，共5.1kw(ε=15%)；通风机4台，共5kw ；点焊机3台，共10.5kw(ε=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P 30、Q 30、S 30和I 30。
解：① 对于冷加工机床，P e =200kW ，K d =0.2,cos φ=0.5,tan φ=1.73 P 30(1)=K d P e =0.2×200kW=40kW Q 30(1)=P 30tan φ=40×1.73kvar=69.2kvar ②对于行车组,P e =P N 25εεN=5.1%25%15=3.95Kw,K d =0.15, cos φ=0.5, tan φ=1.73P 30(2)= K d P e =0.15×3.95kW=0.59 kW Q 30(2)= P 30tan φ=0.59×1.73=1.02kvar③对于通风机组, P e = P N =5 kW, K d =0.8, cos φ=0.8, tan φ=0.75 P 30(3)= K d P e =0.8×5Kw=4kW Q 30(3)= P 30tan φ=4×0.75kvar=3kvar ④对于点焊机组, P e = P N 100N εε=10.5×%100%65=8.47 kW ，K d =0.35, cos φ=0.6,tan φ=1.33P 30(4)= K d P e =0.35×8.47 kW=2.96kW Q 30(4)= P 30tan φ=3.94 kvar=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：P 30=（P 30(1)+P30(2)+P 30(3)+P 30(4)）×K ∑p =（40+0.59+4+2.96）×0.9 =42.8（kW ）总的无功计算负荷为：Q 30=（Q 30(1)+Q 30(2)+Q 30(3)+Q 30(4)）×K ∑q =（69.2+1.02+3+3.94）×0.95 =77.3（kvar ） 视在计算负荷为：S 30=223030Q P +=223.778.42+=84.9视在电流为：I 30=S 30/3U N =84.9/(1.732×0.38)=1292-3 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。
工厂供电 第二章 负荷计算
连续工作制设备
短时工作制设备
如：金属切削用的辅助机械(龙门刨横 梁升降电动机、刀架快速移动装臵)、 水闸用电动机等。 设备的工作呈周期性，时而工作时而 停歇，如此反复，且工作时间与停歇 时间有一定比例。如起重机、电焊机、 电梯等
第二章 负荷计算 17/104
反复短时工作制设备
2013-6-20
工厂供电
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工厂供电
3、特点 （1）电力负荷是变化的，不等于额定功率。 （2）电力负荷的变化是有规律的。
（a）折线形负荷曲线
依点连成的负荷曲线
2013-6-20 第二章 负荷计算
（b）阶梯形负荷曲线
梯形负荷曲线
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工厂供电
二、年负荷曲线
（1）年负荷曲线分为：年负荷持续曲线和年运行负荷曲线。 ◆年负荷持续曲线：不分日月先后，仅按全年的负荷变化， 按不同负荷值在年内累计持续时间重新排列组成。 ◆年运行负荷曲线：根据全年日负荷曲线间接制成，反映一 年内逐月（或逐日）电力系统最大负荷的变化。 年负荷持续时间曲线，反
荧光灯：
Pe= PN
Pe=1.2PN
高压水银灯、金属卤化物灯： Pe= 1.1PN ③还可按建筑物的单位面积容量法估算：
Pe S /1000
式中：
2013-6-20
建筑物单位面积的照明容量，S为建筑物的 面积。
第二章 负荷计算 23/104
工厂供电
第三节 负荷计算的方法
计算负荷是根据等效温升确定的。
设备铬牌功率因数
Pe PN N S N cos N
设备铬牌额定容量
PN为电焊机额定有功功率；SN为额定视在功率；εN为额 定负荷持续率； cosφN为额定功率因数。
工厂供电技术工厂电力负荷计算
工厂供电技术
第三章 工厂电力负荷计算
第一节 工厂电力负荷及负荷曲线3.平均负荷Pav
图3-4 年最大负荷和年最大负荷利用小时 图3—5 年平均负荷
平均负荷Pav是指电力负荷在一定时间内消耗功率的平均值，即
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工厂供电技术
第三章 工厂电力负荷计算
第一节 工厂电力负荷及负荷曲线平均负荷也可以通过负荷曲线来计算，如图3—5所示。年负荷曲线与两坐标轴所包围的曲线面积即年所消耗的电能恰好等于虚线与坐标轴所包围的面积，即年平均负荷为式中 Pav—平均有功计算负荷（kW）；Wt—在t时间内电能消耗量（kW.h）；Wa—年电能消耗量（kW.h）； t—为实际用电的时间（h）； 8760—全年365天用电时间（h）；
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工厂供电技术
第三章 工厂电力负荷计算
总有功计算负荷 总无功计算负荷总视在计算负荷总计算电流 —表示所有各组设备的有功计算负荷之和(kW)； —表示所有各组设备的无功计算负荷之和(kvar)；
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工厂供电技术
第三章 工厂电力负荷计算
例题3—4某工厂机加车间380V低压母线上，共接有3组用电设备，其中有冷加工机床电动机20台，每台容量为11kW；通风机3台，每台容量为2kW；电动葫芦一个，3kW（ε=40%），试确定该车间总的计算负荷。解：1.先求各用电设备组的计算负荷（１） 冷加工机床电动机机床组 查附表1取Kd=0.25
第33页/共90页工厂Fra bibliotek电技术第三章 工厂电力负荷计算
解：(一)需要系数法求车间计算负荷1.求冷加工机床组设备总容量查附表1大批生产冷加工机床组得 Kd=0.18～0.5,取Kd=0.25，
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2008年10月25日视在功率S 有功功率P 无功功率Q 功率因数cos＠（符号打不出来用＠取代一下）视在功率S＝（有功功率P的平方＋无功功率Q 的平方）再开平方而功率因...
2008年10月25日
视在功率S
有功功率P
无功功率Q
功率因数cos＠（符号打不出来用＠取代一下）
视在功率S＝（有功功率P的平方＋无功功率Q 的平方）再开平方
而功率因数cos＠＝有功功率P／视在功率S
无功电度：有功电度=功率因素
1 ：1.0 =0.5
1 ：1.5 =0.69
1 ：2.0 =0.80
1 ：2.5 =0.86
1 ：3.0 =0.90
1 ：3.5 =0.925
1 ：4.0 =0.94
1 ：5.0 =0.96
1 ：6.0 =0.97
1 ：7.0 =0.98
1 ：8.0 =0.985
1 ：9.0 =0.987
1 ：10.0=0.99
(有功电度是无功电度的3倍以上，即功率因素大于0.90就不会罚款）
有功功率=I*U*cosφ 即额定电压乘额定电流再乘功率因数
单位为瓦或千瓦
无功功率=I*U*sinφ,单位为乏或千乏.
I*U 为容量,单位为伏安或千伏安.
无功功率降低或升高时,有功功率不变.但无功功率降低时,电流要降低,线路损耗降低,反之,线路损耗要升高
1瓦＝1焦／秒
1库仑＝1安＊秒
1伏＝1瓦／安
最后是约分上下乘1000
功率因素计算公式
功率因数是指任意二端网络（与外界有二个接点的电路）两端电压U与其中电流I之间的位相差的余弦。
在二端网络中消耗的功率是指平均功率，也称为有功功率，它等于
由此可以看出，电路中消耗的功率P，不仅取决于电压V与电流I的大小，还与功率因数有关。
而功率因数的大小，取决于电路中负载的性质。
对于电阻性负载，其电压与电流的位相差为0，因此，电路的功率
因数最大（)；而纯电感电路，电压与电流的位相差为π／2，并且是电压超前电流；在纯电容电
路中，电压与电流的位相差则为－（π／2），即电流超前电压。
在后两种电路中，功率因数都为0。
对于
一般性负载的电路，功率因数就介于0与1之间。
一般来说，在二端网络中，提高用电器的功率因数有两方面的意义，一是可以减小输电线路上的功率损失；二是可以充分发挥电力设备（如发电机、变压器等）的潜力。
因为用电器总是在一定电压U和一定有功功率P的条件下工作，由
公式:
可知，功率因数过低，就要用较大的电流来保障用电器正常工作，与此同时输电线路上输电电流增大，从而导致线路上焦耳热损耗增大。
另外，在输电线路的电阻上及电源的内组上的电压降，都与用电器中的电流成正比，增大电流必然增大在输电线路和电源内部的电压损失。
因此，提高用电器的功率因数，可以减小输电电流，进而减小了输电线路上的功率损失。
什么是功率因素
功率因数是交流电路的重要技术数据之一。
功率因数的高低，对于电气设备的利用率和分析、研究电能消
耗等问题都有十分重要的意义。
所谓功率因数，是指任意二端网络（与外界有二个接点的电路）两端电压U与其中电流I之间的位相差的余弦。
在二端网络中消耗的功率是指平均功率，也称为有功功率，它等于
由此可以看出，电路中消耗的功率P，不仅取决于电压V与电流I的大小，还与功率因数有关。
而功率因数的大小，取决于电路中负载的性质。
对于电阻性负载，其电压与电流的位相差为0，因此，电路的功率
因数最大（)；而纯电感电路，电压与电流的位相差为π／2，并且是电压超前电流；在纯电容电路中，电压与电流的位相差则为－（π／2），即电流超前电压。
在后两种电路中，功率因数都为0。
对于
一般性负载的电路，功率因数就介于0与1之间。
一般来说，在二端网络中，提高用电器的功率因数有两方面的意义，一是可以减小输电线路上的功率损失；二是可以充分发挥电力设备（如发电机、变压器等）的潜力。
因为用电器总是在一定电压U和一定有功功率P的条件下工作，由
公式:
可知，功率因数过低，就要用较大的电流来保障用电器正常工作，与此同时输电线路上输电电流增大，从而导致线路上焦耳热损耗增大。
另外，在输电线路的电阻上及电源的内组上的电压降，都与用电器中的电流成正比，增大电流必然增大在输电线路和电源内部的电压损失。
因此，提高用电器的功率因数，可以减小输电电流，进而减小了输电线路上的功率损失。
提高功率因数，可以充分发挥电力设备的潜力，这也不难理解。
因为任何电力设备，工作时总是在一定的额定电压和额定电流限度内。
工作电压超过额定值，会威胁设备的绝缘性能；工作电流超过额定值，会使设备内部温度升得过高，从而降低了设备的使用寿命。
对于电力设备，电压与电流额定值的乘积，称为这台
设备的额定视在功率S额即
S额＝U额I额
也称它为设备的容量，对于发电机来说，这个容量就是发电机可能输出的最大功率，它标志着发电机的发电潜力，至于发电机实际输出多大功率，就跟用电器的
功率因数有关，用电器消耗的功率为
功率因数高，表示有功功率占额定视在功率的比例大，发电机输出的电能被充分地利用了。
例如，发电机的容量若为15000千伏安，当电力系统的功率因数由0．6提高到0．8时，就可以使发电机实际发电能力提高3000千瓦，这不正是发挥了发电机的潜力吗？设备的利用也更合理。
从这个角度来讲，功率因数可以表示为
有功功率与机在功率的比值，即
如何提高功率因数，是电力工业中需要认真考虑的一个重要而又实际的问题。
在平常遇到的电感性负载的电路中，例如日光灯电路，一般采用并联合适的电容器来提高整个电路的功率因数，如图7－9所示。