工厂供电课后作业答案

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2220/38.5T N U =kV

所以121220WL T N U U ==kV; ()

22238.5

35110% 1.1T N WL U U =

==+ kV

同理：1110.5T N GN U U ==kV;()121110% 1.1220242T N WL U U =+=⨯= kV ，

110.5/242T N U = 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？

G

T1

T2

T3

10KV

6KV 电网

电网

35KV

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：()15%1010.5GN U =+⨯= kV ；

变压器T 1的额定电压：1110.5T N GN U U ==kV ；()12110%3538.5T N U =+⨯=kV ；

110.5/38.5T N U =kV ；

变压器T 2的额定电压：2135T N U =kV ；()2215%6 6.3T N U =+⨯=kV ；

235/6.3T N U =kV ；

变压器T 3的额定电压：3110T N U =kV ；()3215%3800.4T N U V =+⨯=kV ；

310/0.4T N U =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30P 、30Q 、30S 和30I 。

解：（1）金属切削机床组的计算负荷：

查附录表1：0.2d K =，cos 0.5ϕ=，tan 1.73ϕ=则

()

3010.2800160P kW =⨯= ()()301301tan 160 1.73276.8Q P kVar ϕ==⨯= ()()301301160

320cos 0.5

P S kVA ϕ==

= ()

301486.2S I A =

=

=

（2）通风机组的计算负荷：

查附录表1：0.8d K =，cos 0.8ϕ=，tan 0.75ϕ=则

()

3020.85644.8P kW =⨯= ()()302302tan 44.80.7533.6Q P kVar ϕ==⨯= ()()30230244.8

56cos 0.8

P S kVA ϕ==

= ()

30285.1S I A =

=

=

取同时系数0.9P K

=∑，0.95Q

K

=∑，于是车间的总计算负荷为：

()()()

()303013020.916044.8184.3P P K

P P kW =⨯+=⨯+=∑

()()()()30301

302

0.95276.833.6294.9Q

Q K

Q Q kVar =⨯+=⨯

+=∑

30347.8S kVA ==

=

30528.4I A =

==

各个参数如下表：

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 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30P 、30Q 、30S 和30I 。

解：1、采用需要系数法

查附录表1：0.2d K =

，cos 0.5ϕ=，

tan 1.73ϕ=则

300.88517P kW =⨯=

3030tan 17 1.7329.4Q P kVar ϕ==⨯=

303017

34cos 0.5

P S kVA ϕ=

== 3051.7I A =

== 2、采用二项式法

查附录表1：0.14b =，0.4c =，5x =，cos 0.5ϕ=，tan 1.73ϕ=则 （1）x 台最大容量的设备容量为

57.51433122.5x P P kW ==⨯+⨯+⨯=

有功计算负荷为：300.14850.422.511.9920.9e x P bP cP kW '=+=⨯+⨯=+=； 无功计算负荷为：30

30tan 20.9 1.7336.2Q P kVar ϕ''==⨯=； 视在计算负荷为：3030

20.9

41.8cos 0.5

P S kVA ϕ''===； 计算电流为：30

63.5I A ''=== 两种方法的计算结果如下表：

2-6

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，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：()

302

546.7S kVA === 则变压器有功损耗损耗：300.010.01546.7 5.5T P S kW ∆≈=⨯≈; 变压器无功损耗损耗：300.050.05546.727.3T Q S kVar ∆≈=⨯≈; 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：

()()301302420 5.5425.5T P P P kW =+∆=+=; ()()30130235027.3377.3T Q Q Q kVar =+∆=+=

()301568.7S kVA === ()30132.8S I A =

=

=

功率因数为：()()

3011301425.5

cos 0.750.9568.7

P S ϕ=

=

=<，不满足要求，故需要进行无功补偿。 为使一次侧达到()1cos ϕ达到，则二次侧的()2cos ϕ'要达到，于是取()2cos 0.92ϕ'=，此时二次侧的功率因数为()()()

3022302420

cos 0.77546.7

P S ϕ=

=

=。 则补偿的无功功率为：

()()()[]30222tan tan 420tan cos0.77tan cos0.92170C Q P arc arc kVar

ϕϕ⎡⎤'=-=⨯-≈⎣⎦注：这里需校验

2-8某厂的有功计算负荷为2400kW ，功率因数为。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。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cos 0.65ϕ=，补偿以后