供电阶段练习答案

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1、工厂供电课程阶段练习一（第一章第二章) 一 填空题 电力系统是由发电厂、变电所、电力线路和电能用户组成的一个整体。 变电所的功能是接受电能、 变换电能和分配电能.配电所的功能是接受电能和分配电能。换流站的功能是用于交流电流和直流电能的相互转换。 高压配电所集中接收610KV 电压， 再分配到附近各变电所和高压用电设备。一般负荷分散、厂区大的大型企业需设置高压配电所。 对供配电的基本要求是安全、可靠、优质、经济. 如图所示，发电机 G 的额定电压为 10。5KV，变压器 1T 的额定电压为 10.5 / 38.5KV，变压器 2T 的额定电压为 35 / 10.5KV，变压器 3T 的额定电压为

2、 10 / 0.4KV 。 G1T2T3T1WL2WL3WL4WL35KV10KV10KV0.38/0.22KV 电力系统中性点的运行方式有四种：中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统、中性点经电阻接地系统、中性点直接接地系统。 中性点的运行方式主要取决于单相接地时电气设备绝缘的要求和对供电可靠性的要求. 我国 363KV 系统，一般采用中性点不接地运行方式；当 310KV 系统接地电流大于 30A，2063KV 系统接地电流大于 10A 时,应采用中性点经消弧线圈接地的运行方式；110KV 及以上系统和 1KV 以下的低压系统，采用中性点直接接地运行方式。 当中性点不接地系统的单相接地电

3、流超过规定值时,为了避免产生断续电弧，引起过电压和造成短路，减小接地电弧电流，中性点应经消弧线圈接地. 电能的质量指标为电压、频率和可靠性。 电压偏离是电压偏移额定电压的幅度. 电压波动是指电压的急剧变化。 周期性电压急剧变化引起光源光通量急剧波动而造成人眼视觉不舒服的现象，称为闪变。 我国将电力负荷按其对供电可靠性的要求划分为三类。 一级负荷应由两个独立电源供电。 二级负荷应由两回线路供电。 按其工作制，电力负荷可分为连续工作制负荷、短时工作制负荷和反复短时工作制负荷。 反复短时工作制负荷可用负荷持续率来表示。 负荷曲线是表征电力负荷随时间变动情况的一种图形,反映了用户用电的特点和规律. 日

4、负荷曲线有两种绘制方法，分别是折线形负荷曲线和阶梯形负荷曲线。 日负荷曲线是按时间的先后绘制的，年负荷曲线是按负荷的大小和累计的时间绘制的。 导体中通过一个等效负荷时，导体的最高温升正好和通过实际的变动负荷时产生的最高温升相等，该等效负荷就称为计算负荷. 当设备台数多，总容量足够大，没有特大型用电设备时，计算负荷应该采用需要系数法。 用二项式法进行负荷计算时,既考虑了用电设备的平均负荷， 又考虑了几台最大用电设备引起的附加负荷。 单相设备的总容量不超过 15时， 单相设备可按照三相负荷平衡计算。单相设备的总容量超过 15%时，应把单相设备容量换算为等效的三项设备容量,再算出三相等效计算负荷。

5、变压器的功率损耗可分为铁损和铜损。 铁损是变压器主磁通在铁芯中产生的损耗；铜损是变压器负荷电流在一、二次绕组中产生的损耗。 尖峰电流是指单台或多台用电设备持续 12S 的短时最大负荷电流. 功率因数太低将会给供配电系统带来电能损耗增加、电压损失增大和供电设备利用率降低等不良影响。 功率因数不满足要求时,首先应提高自然功率因数，然后再进行人工补偿. 高压电容器组宜接成中性点不接地 Y 形， 容量较小时宜接成形接线,低压电容器组应接成形接线. 按并联电容器在用户供配电系统中的装设位置,并联电容器的补偿方式有 3种：高压集中补偿、低压集中补偿和单独就地补偿.其中补偿范围最大，补偿效果最好的是单独就地

6、补偿；利用率最高，维护管理最方便的是高压集中补偿. 并联电容器的控制方式是控制并联电容器的投切，有固定控制方式和自动控制装置两种。 AUBUCU AUBUCUCU BU ABIACIEI 什么叫自然功率因数，如何提高自然功率因数？ 自然功率因数是指未装设任何补偿装置的实际功率因数. 合理选择电动机的规格和型号 防止电动机长时间空载运行 保证电动机的检修质量 合理选择变压器的容量 交流接触器的节电运行。 人工补偿功率因数的方法有哪几种？ 并联电容器人工补偿 同步电动机补偿 动态无功功率补偿 三 计算题 试确定发电机G 变压器 2T、3T、线路 1WL 和 2WL 的额定电压。 发电机 G 额定电

7、压为 10。5KV 变压器 2T 额定电压为 10.5/242KV 变压器 3T 额定电压为 220/10.5/121KV 1WL 额定电压为 10KV 2WL 额定电压为 0。38/0。22KV 某车间 380V 线路供电给下列设备：长期工作的设备有 7。5KW 的电动机两台,4KW 的电动机 3 台，3KW 的电动机 10 台；反复短时工作的设备有 42KVA的电焊机 1 台（85. 0,62. 0cos%,60NNN） ，10t 吊车 1 台（当负荷持续率为 40的条件下，其额定功率为 39.6KW，5 . 0cosN)。试确定它们的设备容量。 解: 对于长期工作的电动机有：KWPPNe

8、571033425 . 7 对于电焊机有 :KWSPPNNNNNe2 .2062. 0426 . 0cos%100 对于吊车有：KWPPPNNNNe506 .394 . 022%25 某车间设有小批量生产冷加工机床电动机 40 台,总容量 152KW，其中较大容量的电动机有 10KW1 台、7KW2 台、4.5KW5 台、2.8KW10 台;卫生用通风机6 台共 6KW，试分别用需要系数法和二项式法求车间的计算负荷. 解： 用需要系数法求解： 对于冷加工机床有： KVarPQKWPKPKCCedCd6 .5273. 14 .30tan4 .301522 . 073. 1tan, 5 . 0co

9、s, 2 . 0111111111 对于通风机有： KVarPQKWPKPKCCedCd6 . 375. 08 . 4tan8 . 468 . 075. 0tan, 8 . 0cos, 8 . 0222222222 车间计算负荷： AUSIKVAQPSKVarQKKQKWPKPNCCCCCmicidiqCmicipC7 .9038. 037 .5937 .596 .5068.316 .50)6 . 36 .52(9 . 068.31)8 . 44 .30(9 . 0222211 用二项式法求解: 对于冷加工机床： KWcPKWbPxxcbxe2 .13)25 . 427110(4 . 0)(2

10、8.2115214. 0)(5,73. 1tan, 5 . 0cos, 5, 4 . 0,14. 011111111 对于通风机: KWcPKWbPnxxnxcbxe75. 0325. 0)(9 . 3665. 0)(32,26,75. 0tan, 8 . 0cos, 5,25. 0,65. 022222222所以取 显然，两组用电设备中，第一组的附加负荷 (cPx)1最大，故总计算负荷为 : AUSIKVAQPSKVarcPPbQKWcPPbPNCCCCCmixiieiCmixieiC52.111)38. 034 .7334 .736 .6238.386 .6273. 12 .13)75.

11、09 . 373. 128.21(tan)(tan38.382 .13)9 . 328.21()(2222max1max1max 某机修车间380V 线路上,接有冷加工机床电动机 25 台，共 60KW，相应的需要系数 Kd1=0.2，tan1=1。73；通风机电动机 2 台，共 5。6KW,相应的需要系数 Kd2=0.8，tan2=0。75；电阻炉 1 台，2KW 相应的需要系数 Kd3=0。7，tan3=0 。 在母线上装设人工补偿电容器 Qco=10KVar。 已知:同时系数 K=0.9,试求该线路上的计算负荷。 解: 冷加工机床组：KVarPQKWPKPCCNdC76.2073. 12

12、 . 1tan12602 . 0111111 通风机组：KVarPQKWPKPCCNdC36. 375. 048. 4tan48. 46 . 58 . 0222222 电阻炉：KVarPQKWPKPCCNdC004 . 1tan4 . 127 . 0333333 可得线路上的计算负荷为: AUSIKVAQPSKVarQQKQKWPKPNCCCCCCOCiCCiC24.3038. 039 .1939 .19708.1109.16708.1110)36. 376.20(9 . 009.16)4 . 148. 412(9 . 02222 某拖拉机制造厂年产量为5 万台， 最大有功负荷年利用小时数为

13、4960， 每生产一台拖拉机耗电量（平均值）为 6500 千瓦时，试估算该厂的最大有功功率为为多少瓦？ 解： KWTWPKWhKWhamWaa2 .655244960103250010325005000065005maxmax5 有某工厂最大工作班负荷曲线得知：消耗的最大功率为 52KW，消耗的平均功率为 34KW,全厂用电设备组的总额定功率为 60KW,试求该厂有功计算负荷、需要系数、年最大负荷利用小时数、有功负荷系数。 解： 有功计算负荷：KWPPC52max 需要系数：867. 06052maxNxPPK 年最大负荷利用小时数：hPPTav5728528760348760maxmax 有

14、功负荷系数：65. 05234maxPPKavaL 某用户 35/6KV 总降压变电所，分别供电给 14#车间变电所及 6 台冷却水泵用的高压电动机。14车间变电所的计算负荷分别为: KVarQKWPKVarQKWPKVarQKWPKVarQKWPCCCCCCCC72090070085075092068084044332211， 高压电动机每台容量为300KW，试计算该总降压变电所的计算负荷。注：高压电动机75. 0tan, 8 . 0cos, 8 . 0dK 解: 电动机负荷:KVarPQKWPKPCCNdC108075. 01440tan144030068 . 0555 主变低压侧的计算负

15、荷为： AUSIKVAQPSKVarQKQKWPKPNCCCCCCiCCiC54763568835688353744553537)1080720700750680(9 . 04455)1440900850920840(9 . 02222 主变的电能损耗： KVarSQKWSPCTCT28.341568806. 006. 032.855688015. 0015. 0 高压侧的计算负荷： AUSIKVAQPSKVarQQQKWPPPNCCCCCCTCCTC5 .9835323.5971323.597128.387832.454028.3878353728.34132.4540445532.8522

16、22低低 某车间采用 10/0.4KV 变压器供电，低压负荷有生产用通风机 5 台共 60KW（Kd=0.8，tan=0。75） ，点焊机（%65N）3 台共 10。5KW（Kd=0。35，tan=1.33） ,有连锁的连续运输机械 8 台共 40KW(Kd=0。 7,tan=0.88)， 5.1KW的行车(%15N）2 台（Kd=0。15，tan=1。73）.试确定该车间变电所低压侧的计算负荷. 解: 通风机：KVarPQKWPKPCCdC3675. 048tan48608 . 011e1 点焊机：KVarPQKWPKPKPCCNNdedC94. 333. 196. 2tan96. 25 .

17、1065. 035. 0222 连续运输机械：KVarPQKWPKPCCdC64.2488. 028tan28407 . 033e3 行车： KVarPQKWPKPKPCCNNdedC03. 173. 159. 0tan59. 01 . 515. 015. 022444 可得变压器低压侧计算负荷为： AUSIKVAQPSKVarQKQKWPKPNCCCCCCiCCiC53.15038. 0307.99307.9905.5955.7905.59)03. 164.2494. 336(9 . 055.79)59. 02896. 248(9 . 02222 某厂机械加工车间变电所供电电压10KV， 低

18、压侧负荷拥有金属切削机床容量共 920KW，通风机容量共 56KW，起重机容量共 76KW(%15N)，照明负荷容量 42KW(白炽灯） ，线路额定电压 380V。试求： (1）该车间变电所高压侧（10KV）的计算负荷1cos,1111CCCCISQP （2)若车间变电所低压侧进行自动补偿， 低压侧补偿后功率因数 0。95，应装BW0。4-28-3 型电容器多少台？ （3)补偿后车间高压侧的计算负荷cos,CCCCISQP，计算视在功率减小多少？ 解:(1） 补偿前车间计算负荷： 金属切削机床：KVarPQKWPKPKCCedCd32.31873. 1184tan1849202 . 073.

19、1tan, 5 . 0cos, 2 . 0 通风机:KVarPQKWPKPKCCedCd6 .3375. 08 .44tan8 .44568 . 075. 0tan, 8 . 0cos, 8 . 0 起重机：KVarPQKWPKPKPKCCNdedCd28.1573. 183. 8tan83. 87615. 015. 02273. 1tan, 5 . 0cos,15. 0 照明：KWPKPKedCd424211cos, 1 补偿前车间总计算负荷： 606. 04 .41567.2512cos15.63138. 034 .41534 .41548.33067.25148.330)28.156 .

20、3332.318(9 . 067.251)4283. 88 .44184(9 . 02222221212CCNCCCCCmicidiqCmicipCSPAUSIKVAQPSKVarQKKQKWPKP 忽略线路损耗，车间计算负荷即为变压器低压侧的计算负荷。变压器高压侧计算负荷的计算： 59. 011.4399 .2571cos35.2510311.439311.4394 .3559 .2574 .35592.2448.3309 .25723. 667.25192.244 .41506. 006. 023. 64 .415015. 0015. 0112221211212122CCNCCCCCTCC

21、TCCCTCTSPAUSIKVAQPSKVarQQQKWPPPKVarSQKWSP (2） )84. 8(92864.2472864.247)95. 0arccostan606. 0arccos(tan67.251)95. 0arccostanarccos(tan)tan(tan222112CCCCCCCCQnKVarSPPPQ 需装设 9 台 BW0.4-28-3 型电容器，实际补偿容量为 252KVar （3） 94. 046.27262.255cos73.1510346.272346.2723 .9462.2553 .9482.1525248.33062.25595. 367.25182

22、.1562.26306. 006. 095. 362.263015. 0)25248.330(67.251015. 0015. 011111222121121212222CCNCCCCCTCCTCCCTCTSPAUSIKVAQPSKVarQQQKWPPPKVarSQKWSP 某厂 10KV 母线上的有功计算负荷为 2300KW，平均功率因数为 0.67.如果要使平均功率因数提高到 0.9， 在 10KV 母线上固定补偿,则需装设 BW 型并联电容器的总容量是多少？并选择电容器的型号和个数。82. 0aLK 解： 5 .731686.10761686.1076)484. 0108. 1 (230

23、082. 0)9 . 0arccostan67. 0arccos(tan)tan(tanCCCaLavavavCCQnKVarPKPQ 每相 25 个电容。 某工具厂全年消耗的电能 Wa 为 2500 万度,Wr 为 2100 万度，供电电压为10KV。其平均有功功率和平均功率因数是多少？欲将功率因数提高到 0.9，需装设 BWF10。5-30-1 并联电容器多少台？ 解： 79.333075.10131675.1013)484. 0839. 0(88.2853)9 . 0arccostan766. 0arccos(tan88.2853)tan(tan766. 0)2521(11)(11cos

24、88.285387601025008760225CCavavavCCaravaavQnKVarPQWWKWWP 取 BWF10.5-301 电容 36 台,每相 12 台。 某工厂35KV总降压变电所10KV侧计算负荷为1车间KVarjKW510720；2#车间KVarjKW400580；3#车间KVarjKW490630；4车间KVarjKW335475。 （82. 0,76. 0rLaLKK忽略线损）试求： 1) 全厂计算负荷及平均功率因数 2) 功率因数是否满足供用电规程?若不满足,应补偿到多少? 3) 若在 10KV 侧进行固定补偿，应装 BW10.5-16-1 型电容器多少台？ 4)

25、 补偿后全厂计算负荷和平均功率因数 解:1） 709. 0)34.220776. 035.203482. 0(11)(11cos5 .4935382.3001382.300135.203434.220735.203435.171186334.220784.425 .216435.17184.285506. 006. 084.4284.2855015. 0015. 0732. 0)5 .216476. 0186382. 0(11)(11cos89.16410384.2855384.285518635 .21641863)335490400510(9 . 05 .2164)475630580720

26、(9 . 0221121211111222121121212222222222222222221212CaLCrLavavavavNCCCCCTCCTCCCTCTCaLCrLavavavavNCCCCCmiciqCmicipCPKQKQPPAUSIKVAQPSKVarQQQKWPPPKVarSQKWSPPKQKQPPAUSIKVAQPSKVarQKQKWPKP 2） 应补偿到 0.9 3） 521676.8301676.830)426. 0931. 0(06.1645)92. 0arccostan732. 0arccos(tan5 .216476. 0)tan(tan)tan(tan22CCa

27、vavCaLavavavCCQnKVarPKPQ 需要装设 54 台 实际补偿的容量为 864KVar 4） 906. 078116721672cos781864)1431863(82. 0)(1672220076. 09 .4135324793247911422200114286404.1431863220046.355 .216404.143238406. 006. 076.352384015. 0015. 02384)8641863(5 .21642221211111111122212112121222222222avavavavCrLavCaLavNCCCCCCCTCCTCCCTCTCCCCCQPPKVarQCCQQKQKWPKPAUSIKVAQPSKVarQQQQKWPPPKVarSQKWSPKVAQQPS）（