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1、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，10KW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，N=65%,，COSN=0.5),车间有吊车一台（12KW，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：Pe1=Pei=410+815+85=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：Pe2=2SNCOSN=2180.5=14.5KW吊车的设备容量。吊车属于反
2、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=PN=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=0.2 =0.5 =1.73=0.2142=28.4KW =28.41.73=49.1kvar=56.8kVA=86.3A电焊机组的计算负荷 取Kd=0.35 =0.35 =2.68=0.3516.1=5.6KW=5.62.68=15.0kvar=16.0kVA=24.3A吊车机组的计算负荷 取Kd=0.15 =0.5 =1.73=1.7KW=2.9kvar=
3、3.4kVA=5.2A全车间的总计算负荷 =0.8=28.6KW=53.6kvar=60.8kVA=92.4A4.3、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KD1=0.2，COS1=0.5；另接通风机2台共10KW， 其KD1=0.8，COS2=0.8；电炉1台5KW， 其KD1=0.7，COS3=1.0；试求计算负荷（设同时系数为0.9）。解：冷加工电动机。Kd1=0.2，cos1=1.73, tan1=1.73 则 P30.1=KdiPel=0.260kw=12kwQ30.1=P30.1tan1=12kw1.73=20.8kvar通风机。Kd2=0.8，co
4、s2=0.8，tan2=0.75，则P30.2=Kd2=Pe2=0.810kw=8kwQ30.2=P30.2tan2=8kw0.75=6kvar电阻炉。Kd3=0.7，cos3=1.0，tan3=0则P30.3=Kd3Pe3=0.75kw=3.5kwQ30.3=0总的计算负荷。P30=KP30.i=0.9（12+8+3.5）kw=21.15kw Q30=KQ30.i=0.9（20.8+6+0）kvar=24.1kvarS30=32KVAI30=48.8A4.4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 =0.75 =0.88= 1575
5、 kw =1396kvar=2098kVA=3187.7A4、 某厂拟建一降压变电所，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，如在变压器低压侧装设并联电容器进行补偿时，需装设多少补偿容量？补偿后工厂变电所所选择变压器的容量有何变化？解：补偿前的变压器容量和功率因数。变电所低压侧的视在计算负荷为：=1031kVA因次未考虑无功补偿时，主变压器的容量选择为1250kVA变电所低压侧的功率因数为=0.63无功补偿量。按相关规定，补偿后变电所高压侧的功率因数不应低于0.9，即0.9在变压器低压侧进行补偿
6、时，因为考虑到变压器的无功功率损耗远大于有功功率损耗，所以在低压侧补偿后的低压侧功率因数应略高于0.9.这里取补偿后低压侧功率因数=0.92.因此低压侧需要装设的并联电容器容量为：=650（tanarccos0.63-tanarccos0.92）kvar=525kvar取=530kvar。补偿后重新选择变压器容量。变电所低压侧的视在计算负荷为：=704kVA因此无功功率补偿后的主变压器容量可选为800kVA。补偿后的工厂功率因数。补偿后变压器的功率损耗为:0.015=0.015704kVA=10.6kW0.06=0.06704kVA=42.2kvar变电所高压侧的计算负荷为：=+=661KW=
7、+=312kvar=731kVA补偿后工厂的功率因数为：=/=0.9040.9满足相关规定要求。无功补偿前后的比较。=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SN10-10型。试求工厂变电所高压110kV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（=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：由附表3查得SN10-10型断路器的
8、断流容量=500MVA，因此 =0.22架空线路的电抗： 由表4.7得=0.35/km，因此 =l=0.35（/km）5km=1.75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： =+=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： =3.08kA 三相短路次暂态电流和稳态电流为： =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： =2.55=2.553.08=7.85kA =1.51=1.513.08=4.65kA 三相短路容量为： =56.0MVA求k-2点的三相
9、短路电流和短路容量（=0.4kV） 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： =3.2架空线路的电抗： =l=0.35（/km）5km=2.54电力变压器的电抗： 由附表2得5%，因此： =0.05=8绘制k-2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： =+/=6.86 图4.8 例4.9的短路等效电路图（欧姆法） 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： =33.7kA 三相短路次暂态电流和稳态电流为： =33.7kA 三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值为： =1.84=1.843.0
10、8=62.0kA =1.09=1.093.08=36.7kA 三相短路容量为： =23.3MVA在工程设计说明书中，往往只列短路计算表，如表4.8所示。 表4.8 例4.9的短路计算表短路计算点三相短路电流（k A）三相短路容量（MVA）K-13.083.083.087.854.6556.0K-233.733.733.762.036.723.3例4.10 试用标幺值法计算例4.9所示工厂供电系统中k-1点和k-2点的三相短路电流和短路容量。解：确定基准值。取=100MVA，=10.5kV =0.4kV而 =5.50kA =144kA 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值。 a.电力系统的电抗标
11、幺值。由附表3查得 =500MVA，因此 =0.2 b.架空线路的电抗标幺值。由表查得=0.35/km，因此 =0.35（/km）5km=1.59 c.电力变压器的电抗标幺值。 由附表2得5%，因此 =5.0 绘制短路等效电路图如图4.9所示，图上标出各元件序号和电抗标幺值，并标明短路计算点。 图4.9 例4.10的短路等效电路图（标幺值法） 计算k-1点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量。a. 总阻抗标幺值为： =+=0.2+1.59=1.79b. 三相短路电流周期分量有效值为： =3.07kAc.其他三相短路电流为： =3.07kA =2.55=2.553.07=7.83kA
12、=1.51=1.513.07=4.64kAd.三相短路容量为： =55.9MVA 计算k-2点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量。b. 总阻抗标幺值为： =+/=0.2+1.59+5/2=4.29b. 三相短路电流周期分量有效值为： =33.6kAc.其他三相短路电流为： =33.6kA =1.84=1.8433.6=61.8kA =1.09=1.0933.6=36.6kAd.三相短路容量为： =23.3MVA4.25 一个大批量生产的机械加工车间，拥有380V金属切割机床50台，总容量为650kW，试确定此车间的计算负荷。解：= 0.2650=130kW =1301.73=224.9kvar=259.8kVA=394.7A4.26 有一380V三相线路，供电给35台小批量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7.5kW1台，4kW3台，3kW12台，用需要系数法确定确定其计算负荷。用二项式系数法确定其计算负荷。解：查表一得：=0.2 =0.5 =1.73= 0.285=17kW =171.73=29.41kvar=34kVA=51.6A查表一得：取二项式系数b=0.14 c=0.4 x=5 =0.5 =1.73=7.51+43+32=22.5kW=
