工厂供电课后作业答案(苍松教学)

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

2

220/38.5

T N

U=kV

所以

121

220

WL T N

U U

==kV;

()

22

2

38.5

35

110% 1.1

T N

WL

U

U===

+

kV

同理：

11

10.5

T N GN

U U

==kV;()

121

110% 1.1220242

T N WL

U U

=+=?=kV，1

10.5/242

T 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

T1T2

T3

10KV

6KV电网

220V/380V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%1010.5

GN

U=+?=kV；

变压器T1的额定电压：

11

10.5

T N GN

U U

==kV；()

12

110%3538.5

T N

U=+?=kV；

1

10.5/38.5

T N

U=kV；

变压器T2的额定电压：

21

35

T N

U=kV；()

22

15%6 6.3

T N

U=+?=kV；

2

35/6.3

T N

U=kV；

变压器T3的额定电压：

31

10

T N

U=kV；()

32

15%3800.4

T N

U V

=+?=kV；

3

10/0.4

T 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 0.5?=，tan 1.73?=则

()

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

320cos 0.5

P S kVA ?==

= ()301486.2330.38

N

S I A U =

=

=?

（2）通风机组的计算负荷：

查附录表1：0.8d K =，cos 0.8?=，tan 0.75?=则

()

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

56cos 0.8

P S kVA ?==

= ()30285.1330.38

N

S I A U =

=

=?

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 =?+=?+=∑

22

22303030184.3294.9347.8S P Q kVA =+=+=

3030528.4330.38

N I A U =

==?

各个参数如下表： 设备 名称 设备容量P e /kW 需要系数

K d cos ?

tan ?

计算负荷

P 30/kW

Q 30/kva r

S 30/kVA I 30 / A 切削机床 800 0.2 0.5 1.73 160 276.8 320 486.2 通风机 56

0.8

0.8

0.75

44.8 33.6 56 85.1 车间 0.9P

K

=∑，0.95Q

K

=∑

184.3

294.9

347.8

528.4

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 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 0.5?=，tan 1.73?=则

300.88517P kW =?=

3030tan 17 1.7329.4Q P kVar ?==?=

303017

34cos 0.5

P S kVA ?=

== 303051.7330.38

N I A U =

==? 2、采用二项式法

查附录表1：0.14b =，0.4c =，5x =，cos 0.5?=，tan 1.73?=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 ?''==?=； 视在计算负荷为：3030

20.9

41.8cos 0.5

P S kVA ?''===；

计算电流为：3030

63.5330.38

N I A U '===? 计算

方法

计算系数 cos ? tan ?

计算负荷 K d 或b/c P 30/kW Q 30/kva r S 30/kVA I 30 / A 需要系

数法 0.2 0.5 1.73 17 29.4 34 51.7

二项

式法 0.14/0.4 0.5 1.73 20.9 36.2 41.8 63.5

2-6某厂变电所装有一台630kV A 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0.9，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：()()

()2222

30230

2302420350546.7S P Q 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 =+?=+=

()()()2222

30130

1301425.5377.3568.7S P Q kVA =+=+=

()30130132.8330.38

N

S I A U =

=

=?

功率因数为：()()

3011301425.5

cos 0.750.9568.7

P S ?=

=

=<，不满足要求，故需要进行无功补偿。 为使一次侧达到()1cos ?达到0.9，则二次侧的()2cos ?'要达到0.92，于是取

()2cos 0.92?'=，此时二次侧的功率因数为()()()

3022302420

cos 0.77546.7

P S ?=

=

=。 则补偿的无功功率为：

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

????'=-=?-≈??注：这里需校验

2-8某厂的有功计算负荷为2400kW ，功率因数为0.65。现拟在工厂变电所10kV 母线上装设