工厂供电计算题答案

第一章1 2 3 4

第二章 1 2 3 6 8

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(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 25

εεN

=5.1%25%15=3.95Kw,K d =0.15, cos φ=0.5, tan φ=1.73

P 30(2)= K d P e =0.15×3.95kW=0.59 kW Q 30(2)= P 30tan φ=0.59×1.73=1.02kvar

③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 100

N

εε=10.5×%100%65=8.47 kW ，K d =0.35, cos φ=0.6, tan φ=1.33

P 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 +

=

2

23.778.42+

=84.9

视在电流为：I 30=S 30/3U N =84.9/(1.732×0.38)=129

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7.5kW ，4kW3台，3kW12台。试分别用需要系数法和二项式法确定其计算负荷P 30、Q 30、S30和I 30。 解：㈠ 需要系数法

对于小批生产的冷加工机床电动机，取K d =0.2，cos φ=0.5，tan φ=1.73 P 30=K d P e =0.2×85kW=17kW

Q 30=P 30tan φ=17×1.73kvar=29.4kvar S 30= P 30/ cos φ=17/0.5kv·A=34 kv·A I 30= S 30/3U N =34/(1.732×0.38)A=51.7A

㈡二项式法 取b=0.14,c=0.4

P X =P 16=(7.5×4×3+3×)kW=22.5kW

P 30=K d P e =bP e +cP X =(0.14×85+0.4×22.5)kW=20.9kW Q 30=P 30tan φ=20.9×1.73kvar=36.2kvar S 30= P 30/ cos φ=20.9/0.5 kv·A=41.8 kv·A I 30= S 30/3U N =41.8/(1.73×0.38)=63.8A

第三章 1 3 4

3-1

解：画出短路计算电路如下：

"画图"

1.求k -1点处的短路电流和短路容量（U c12=10.5kV ） (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：()Ω=⋅=

=∞37.03005.102

2

11A

MV kV S U X C ②电缆线路电抗：X 2=X 0l=0.08×4Km=0.32Ω ③画出等效电路如下，计算其总阻抗为：Ω=+=+=∑

69.032.037.0211-k X X X ）（

'"画图"

（2）计算短路电流和短路容量 ①短路电流周期分量有效值：()

kA 78.869.03kV 5.103)

1(131

=Ω

⨯=

∑=

--K C K X

U I

②短路次暂态电流和稳态电流：kA 78.8'')

3(1

)

3()3(===-∞

K I I I

③冲击电流及第一个周期短路全电流有效值： kA 39.22kA 78.855.2''55.2i )3(3sh

=⨯==I ）

（ kA 26.13kA 78.851.1''51.1I )3(3sh =⨯==I ）

（

④短路容量：A MV kA kV I U S K C K ⋅=⨯⨯==--68.15978.85.1033)

3(1

1)

3(1

2.求k -2点处的短路电流和短路容量（U c12=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：()Ω⨯=⋅=

=-∞42

2

111033.53004.0'

A

MV kV S U X C ②电缆线路电抗：X 2'=X 0l 2

1

2

⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛C C U

U =0.08×4Km 2

5.104.0⎪⎭⎫ ⎝⎛=0.32Ω ③电力变压器的电抗：Ω⨯=⨯=⋅==-42

2

2431009.0800

4.0100

5.4100%N C K S U U X X

④画出等效电路如下，计算其总阻抗为：

Ω⨯=⨯+⨯+⨯=++=∑-----44

4

4

4

321)

2(10015.102

1009.010

65.41033.5//''X X X X X K

"画图"

（2）计算短路电流和短路容量

①短路电流周期分量有效值：()

kA 4210015.103kV 4.034

)

2(132

=Ω

⨯⨯=

∑=

---K C K X

U I

②短路次暂态电流和稳态电流：kA 42'')

3(2

)

3()3(===-∞

K I I I

③冲击电流及第一个周期短路全电流有效值：

kA 28.77kA 4284.1''84.1i )3(3sh

=⨯==I ）

（ kA 78.45kA 4209.1''09.1I )3(3sh

=⨯==I ）

（

④短路容量：A MV kA kV I U S K C K ⋅=⨯⨯==--29424.033)

3(2

1)

3(1

3-2 解：

(1)确定基准值

取 S d =100MV·A ，U C1=10.5kV ，U C2=0.4Kv 而 kA kV A MV U S I c d d 50.55.103100311=⨯⋅=

=

kA kV

A MV U S I c d d 1444.0310032

2=⨯⋅==

(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：X 1*=100MV·A /300MV·A=0.3

②电缆线路电抗标幺值：X 2*=0.08×4km×100MV·A /(10.5kV)2=0.29

③电力变压器的电抗标幺值：X 3*=X 4*=625.58001001005.4=⋅⨯⋅⨯A

kV A

MV