《工厂供电》第六版习题解答(不全)

高专《工厂供电》习题解答

刘介才编

前言

本习题解答是应采用本人编《工厂供电》高专教材的部分任课教师的要求、并在出版社有关编辑的大力支持下编写的，供教师教学和批改学生作业时参考。

由于习题中涉及的一些技术参数大多有一定的选取范围，而从技术图表上查得的数据也不可能绝对精确，因此习题解答应着重注意其解题的方法步骤，而答案不一定是唯一的，仅供参考。

本习题解答不宜在学生中传播，以免有的学生盲目抄袭，影响其独立完成作业、培养解决技术问题的能力。

如有错误和不当之处，欢迎批评指正。

目录

第一章工厂供电概论习题解答---------------------------------------------- 第三章工厂的电力负荷及其计算习题解答-------------------------------

第四章短路电流计算及变配电所电气设备选择习题解答-------------

第五章工厂电力线路及其选择计算习题解答------------------------------

第六章工厂供电系统的过电流保护习题解答------------------------------

第七章工厂供电系统的二次回路和自动装置习题解答------------------

第八章防雷、接地及电气安全习题解答------------------------------------ 第九章节约用电、计划用电及供电系统的运行维护习题解答---------

第一章 工厂供电概论 习题解答

１－１ 解：变压器Ｔ1的一次侧额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，即为10.5kV 。变压器Ｔ1的二次侧额定电压应比线路ＷL1末端变压器Ｔ2的一次额定电压高10％，即为242kV 。故变压器Ｔ1的额定电压应为10.5／242kV 。

线路WL1的额定电压应与变压器Ｔ2的一次额定电压相同，即为220kV 。 线路ＷL2的额定电压应为35kV ，因为变压器T2二次侧额定电压为38.5kV ，正好比35kV 高１０％。

１－２ 解：发电机Ｇ的额定电压应比6ｋＶ线路额定电压高５％，因此发电机Ｇ的额定电压应为6.3ｋＶ。

变压器Ｔ１的一次额定电压应与发电机Ｇ的额定电压相同，故其一次额定电压应为 6.3ｋＶ。Ｔ１的二次额定电压应比35ｋＶ线路额定电压高１０％，故其二次额定电压应为38.5ｋＶ。 因此变压器Ｔ１的额定电压应为

6.3／38.5ｋＶ。

变压器Ｔ２的一次额定电压应与35ｋＶ线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为35kV 。Ｔ２的二次额定电压应比10kV 电网电压高１０％，即其二次额定电压应为11kV 。因此变压器Ｔ２的额定电压应为35／11kV 。 变压器Ｔ３的一次额定电压应与6kV 线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为6kV 。Ｔ３的二次额定电压应比220／380Ｖ电压高５％，即其二次额定线电压应为0.4kV 。因此变压器T 3的额定电压应为 6 / 0.4kV 。 １－３ 解：该变电所白天的电压偏差按式（1-4）计算为：

360380%100% 5.26%380V V U V

-?=?=-

该变电所晚上的电压偏差按式（1-4）计算为：

410380%100%7.89%380V V U V

-?=?=+ 因此该变电所昼夜的电压偏差范围为-5.26%:+7.89%。

为了改善该变电所的电压质量，该变电所主变压器的主接头宜切换至“-5%”的位置运行，而晚上则宜切除主变压器，投入低压联络线，由临近车间变电所供电。

1-4 解：该系统的接地电容电流按式（1-3）计算为：10(403525)26.1350

C I A A ?+?== 由于C I <30A ，因此该系统不必改为中性点经消弧线圈接地的运行方式。

第三章 工厂的电力负荷及其计算 习题

解答

3-1 解：（一）机床组计算负荷：查附表8得d K =0.18:0.25(取0.2),cos 0.5,tan 1.73,??==因此

30.10.2800160P kW kW =?=

30.1160 1.73277var Q kW k =?=

30.1320S kVA ==

30.1486I A == (二)通风机组计算负荷:查附表8得0.70.8d K =:(取0.8),cos 0.8,tan 0.75,??==因此

30.20.85644.8P kW kW =?=

30.244.80.7533.6var Q kW k =?=

30.256S kVA ==

30.285I A == (三)车间总的计算负荷:取0.9,0.95,P Q K K ∑∑==因此

30.0.9(16044.8)184P kW kW ∑=?+=

30.0.95(27733.6)var 295var Q k k ∑=?+=

30.348S kVA ∑==

30.529I A ∑== 负荷计算表见书末习题3-1参考答案所列，此略。

3-2 解：（一）机床组的计算负荷：查附表8，得0.160.2d K =:（取0.2）,cos 0.5,tan 1.73??==,因此

30.12000.240P kW kW =?=

30.140 1.7369.2var Q kW k =?=

(二)起重机的计算负荷:查附表8，得起重机在25%ε=时的0.10.15d K =:(取0.15),cos 0.5,tan 1.73??==。而起重机在15%ε=时的容量为

5.1kW,故由式(3-16)得25%ε=时的容量为

2 5.1 3.95e P kW kW =?=

因此其计算负荷为:

30.20.15 3.950.59P kW kW =?=

30.20.59 1.73 1.02var Q lW k =?=

(三)通风机组的计算负荷:查附表8得0.70.8d K =:(取0.8),cos 0.8,tan 0.75??==,因此

30.30.854P kW kW =?=

30.340.753var Q kW k =?=

(四)点焊机组的计算负荷:查附表8得点焊机在100%ε=时的0.35,cos 0.6,tan 1.33d K ??===。而点焊机在65%ε=时的容量为10．5kW 。故由式（3-11）得100%ε=时的容量为：

10.58.47e P kW kW ==

因此其计算负荷为：

30.40.358.47 2.96P kW kW =?=

30.4 2.96 1.33 3.94var Q kW k =?=

（五）车间总的计算负荷：取0.9,0.95p q K K ∑∑==，因此

3009400594296733P kW kW ?∑=??

+?++?=?（） 300956921023394733var Q k ?∑=??

?+?++?=?（）

30849S kVA ?∑==?

30129I A ?∑== 负荷计算表如书末习题3-2参考答案所列，此略。

3-3 解：（一）用需要系数法计算

查附表8得小批生产的金属冷加工机床电动机组的需要系数为0.160.2d K =:（取0.2),cos 0.5,tan 1.73??==。因此

300.28517P kW kW =?=

3017 1.7329.4var Q kW k =?=

3034S kVA ==

3051.7I A == （二）用二项式法计算

查附表8得二项式系数0.140.4b c ==，，最大容量设备台数5,cos 0.5,tan 1.73n ??===。因此

300.14850.47.5433120.9P kW kW kW kW kW =?+?

+?+?=（） 3020.9 1.7336.2var Q kW k =?=

3041.8S kVA ==

3063.5I A == 负荷计算表如书末习题3-3参考答案所列，此略。

3-4 解：单相加热器按其容量尽可能三个相均衡分配，因此一相装3台1kW 的，另两相各装1台3kW 的。

等效三相计算负荷按3kW 的3倍计算。

查附表8得0.7,cos 1,tan 0,d K ??===因此

300.733 6.3P kW kW =??=

300Q =

3030 6.3S P kVA ==

309.57I A == 3-5解：（一）弧焊机各相的计算负荷

1．将接于AB 相间的1台21kVA （65%ε=）换算成100%ε=时的有功容量（kW ）。由附表8查得其cos 0.35?=，因此按式（3-1 5）可得其有功容量为：