【正文】 第二章21什么叫負(fù)荷曲線？有哪幾種？與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量有哪些？ 答：負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時間變動情況的一種圖形，反映了用戶用電的特點(diǎn)和規(guī)律。負(fù)荷曲線按負(fù)荷的功率性質(zhì)不同，分有功負(fù)荷和無功負(fù)荷曲線；按時間單位的不同，分日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線；按負(fù)荷對象不同，分用戶，車間或某類設(shè)備負(fù)荷曲線。與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量有：年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時；平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)。22年最大負(fù)荷Ｐmax——指全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)（為防偶然性，這樣的工作班至少要在負(fù)荷最大的月份出現(xiàn)２～３次）３０分鐘平均功率的最大值，因此年最大負(fù)荷有時也稱為３０分鐘最大負(fù)荷P30。年最大負(fù)荷利用小時Ｔmax———指負(fù)荷以年最大負(fù)荷Pmax持續(xù)運(yùn)行一段時間后，消耗的電能恰好等于該電力負(fù)荷全年實(shí)際消耗的電能，這段時間就是年最大負(fù)荷利用小時。平均負(fù)荷Pav————平均負(fù)荷就是指電力負(fù)荷在一定時間內(nèi)消耗的功節(jié)率的平均值。負(fù)荷系數(shù)KL————負(fù)荷系數(shù)是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值。?為什么計(jì)算負(fù)荷通常采用30min最大負(fù)荷?正確確定計(jì)算負(fù)荷有何意義?答:計(jì)算負(fù)荷是指導(dǎo)體中通過一個等效負(fù)荷時,導(dǎo)體的最高溫升正好和通過實(shí)際的變動負(fù)荷時產(chǎn)生的最高溫升相等,該等效負(fù)荷就稱為計(jì)算負(fù)荷.導(dǎo)體通過電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時間大約為(3~4)t,故截流倒替約經(jīng) ,由于較大截面的導(dǎo)體發(fā)熱時間常數(shù)往往大于10min,計(jì)算負(fù)荷 Pc實(shí)際上與30min最大負(fù)荷基本是相當(dāng)?shù)摹?否則選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜將會過大而造成投資和有色金屬的浪費(fèi)。計(jì)算負(fù)荷也不能定得太小,否則選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜將會長期處于過負(fù)荷運(yùn)行,增加電能損耗,產(chǎn)生過熱,導(dǎo)致絕緣體過早老化甚至燒毀.24. 各工作制用電設(shè)備的設(shè)備容量如何確定?答:長期工作制和短期工作制的設(shè)備容量就是該設(shè)備的 銘牌額定功率,即 Pe=PN 反復(fù)短時工作制的設(shè)備容量是指某負(fù)荷持續(xù)率下的額定功率換算到統(tǒng)一的負(fù)荷持續(xù)率下的功率.?答:所有用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷并不等于其設(shè)備容量,兩者之間存在一個比值關(guān)系,因此需要引進(jìn)需要系數(shù)的概念,即:Pc=KdPe.式中，Kd為需要系數(shù)。 Pc為計(jì)算負(fù)荷。 Pe為設(shè)備容量.形成該系數(shù)的原因有:用電設(shè)備的設(shè)備容量是指輸出容量,它與輸入容量之間有一個平均效率。用電設(shè)備不一定滿負(fù)荷運(yùn)行,因此引入符合系數(shù)Kl。用電設(shè)備本身及配電線路有功率損耗,所以引進(jìn)一個線路平均效率。用電設(shè)備組的所有設(shè)備不一定同時運(yùn)行,故引入一個同時系數(shù),？各適合哪些場合？ 答：估算法實(shí)為指標(biāo)法，其特點(diǎn)是進(jìn)行方案比較時很方便，適用于做任務(wù)書或初步設(shè)計(jì)階段。需要系數(shù)法的特點(diǎn)是簡單方便，計(jì)算結(jié)果較符合實(shí)際，而長期使用已積累了各種設(shè)備的需要系數(shù)，是世界各國普遍采用的方法，適用于多組三相用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。二項(xiàng)式法其特點(diǎn)是既考慮了用電設(shè)備的平均負(fù)荷，又考慮了幾臺最大用電設(shè)備引起的附加負(fù)荷，其計(jì)算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果大得多，適用于容量差別懸殊的用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算。28 在接有單相用電設(shè)備的三相線路中, 什么情況下可將單相設(shè)備與三相設(shè)備綜合按三相負(fù)荷的計(jì)算方法計(jì)算確定負(fù)荷? 而在什么情況下應(yīng)進(jìn)行單相負(fù)荷計(jì)算? 答: 單相設(shè)備應(yīng)盡可能地均勻分布在三相上,以使三相負(fù)荷保持平衡. a: 三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相總?cè)萘康?5%時,單相設(shè)備可按三相負(fù)荷平衡計(jì)算. b: 三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘砍^三相總?cè)萘康?5%時,應(yīng)把單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量,再算出三相等效計(jì)算負(fù)荷. 29如何分配單相（220伏，380伏）用電設(shè)備，使計(jì)算負(fù)荷最??？如何將單相負(fù)荷簡便地?fù)Q算成三相負(fù)荷？ 答：可以用負(fù)荷密度法和需要系數(shù)法來分配用電設(shè)備；這樣換算：⑴當(dāng)單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相總?cè)萘康?5%，單相設(shè)備按三相負(fù)荷平衡來計(jì)算。⑵當(dāng)單相設(shè)備的總?cè)萘砍^三相總?cè)萘康?5%，應(yīng)該換成等效三相設(shè)備容量，再算出三相等效計(jì)算負(fù)荷。 210 電力變壓器的有功功率和無功功率損耗各如何計(jì)算？其中哪些損耗是與負(fù)荷無關(guān)的？哪些損耗與負(fù)荷有關(guān)？按簡化公式如何計(jì)算？ 解：有功功率損耗=鐵損+銅損=△Pfe+△Pcu有功功率損耗為：Pt=△Pfe+△Pcu=△Pfe+△(Sc/SN)2≈△P0+△Pk(Sc/SN)2 無功功率=△Q0+△Q △Q0是變壓器空載時，由產(chǎn)生主磁通電流造成的，△Q是變壓器負(fù)荷電流在一次，二次繞組電抗上所產(chǎn)生的無功損耗。 無功功率損耗為：△QT=△Q0+△Q=△Q0+△QN(Sc/SN)≈SN[I0％/100+Uk％(Sc/SN)2/100]△Pfe和△Q0是與負(fù)荷無關(guān)，△Pcu和△Q與負(fù)荷有關(guān)簡化公式： △Pt≈△P0+△Pkβ2△QT≈ SN（I0％/100+Uk％β2/100）211 什么叫平均功率因數(shù)和最大負(fù)荷時功率因數(shù)?各如何計(jì)算?各有何用途? 答:平均功率因數(shù)是指導(dǎo)在某一時間內(nèi)的平均功率因數(shù),:略用途供電部門能根據(jù)月平均功率因數(shù)來調(diào)整用戶的電費(fèi)電價.212. 降低電能損耗, 降低電壓損失,提高供電設(shè)備利用率。補(bǔ)償容量（1）采用固定補(bǔ)償 Qcc=Pav（tgφav1－tgφav2）,式中，Qcc為補(bǔ)償容量；Pav為平均有功負(fù)荷，Pav =αPc或Wa/t，Pc為負(fù)荷計(jì)算得到的有功計(jì)算負(fù)荷，α為有功負(fù)荷系數(shù)，Wa為時間t內(nèi)消耗的電能； tgφav1為補(bǔ)償前平均功率因數(shù)角的正切值；tgφav2為補(bǔ)償后平均功率因數(shù)角的正切值；tgφav1－tgφav2稱為補(bǔ)償率，可用△qc表示（2）采用自動補(bǔ)償 Qcc=Pc（tgφ1－tgφ2） ？尖峰電流的計(jì)算有什么用處？答：尖峰電流是指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù)12秒的短時最大負(fù)荷電流。尖峰電流的計(jì)算可以提供選定用電設(shè)備的型號以及保護(hù)用電設(shè)備等。 21 某車間380伏線路供電給下列設(shè)備:,4kW的電動機(jī)3臺,3kW的電動機(jī)10臺。反復(fù)短時工作的設(shè)備有42kVA的電焊機(jī)1臺(額定暫載率為60%, ?額定功率因數(shù)=,額定效率=),10t吊車1臺(在暫載率為40%的條件下,). 試確定它們的設(shè)備容量。 解： 對于長期工作制的設(shè)備，其設(shè)備容量就是它們的額定功率，所以長期工作設(shè)備的設(shè)備容量為： Pe 1=2kW +43kW +310kW =57kW 對于反復(fù)短時工作制的設(shè)備，其設(shè)備容量為： 電焊機(jī)：Pe2=42=20 kW（下標(biāo)1/） 吊車： Pe3=2=50kW （下標(biāo)同上） 所以，它們的總的設(shè)備容量為： P總=Pe1+Pe2+Pe3=57+20+50=127 kW 218 某廠金ˉ工車間的生產(chǎn)面積為60m32m,試用估算法估算該車間的平均負(fù)荷。 解：查表可知負(fù)荷密度指標(biāo)ρ=32m=1920m2 Pav=ρS=1920=192 kw 答：用估算法估算該車間的平均負(fù)荷為192 kw219 某工廠35/6kv總降壓變電所，220 分別供電給1~4號車間變電所及6臺冷卻水泵用的高壓電動機(jī)。1~4號車間變電所的計(jì)算負(fù)荷分別為：Pc1=840 kw,Qc1=680 kvar。 Pc2=920 kw,Qc2=750 kvar。Pc3=850 kw, Qc3=700 kvar。 Pc4=900 kw, Qc4=720 kvar。高壓電動機(jī)每臺容量為300 kw，試計(jì)算該總降壓變電所總的計(jì)算負(fù)荷（忽略線損）。解：由題意可知：水泵用的高壓電動機(jī) 假設(shè)同時系數(shù)K= Kd= b= c= Cosφ= tanφ= Pc0=KdPe1=3006=1440 kw Qc0=Pc0tanφ=1440=1080 kvarPe=K(Pc0+Pc1+Pc2+Pc3+Pc4)=(1440+840+920+850+900)=4455 kwQe=K(Qc0+Qc1+Qc2+Qc3+Qc4)=(1080+680+750+700+720)=3537 kvarSe=( P2e+ Q2e)?=(44552+35372 ) ?=Ice= Se/(3?Un)= (6)=高壓側(cè)Pe1= Pe+ Se=4455+= kw高壓側(cè)Qe1= Qe+ Se=3537+= kvar Se1=( P2e1+ Q2e1)?= (+ ) ?=Ice1= Se1/(3?Un)= (35)=答：該總降壓變電所高壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷Pe1= kw，Qe1= kvar ，Se1=，Ice1= ，總?cè)萘?52KW，其中較大容量的電動機(jī)有10KW 1臺、7KW 2臺、 5臺、 10臺；衛(wèi)生用通風(fēng)機(jī)6臺共6KW。試分別用需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法求車間的計(jì)算負(fù)荷。解：需要系數(shù)法：查表A1可得： 冷加工機(jī)床：Kd1= cosφ1= tanφ1= Pc1=152= Qc1== 通風(fēng)機(jī)組：Kd2= cosφ2= tanφ2= Pc2=6= Qc2== 車間的計(jì)算負(fù)荷: Pc=(+)= Qc=(+)=Sc=( Pe+ Qe)=Ice= Se/(3階Un)=()=二項(xiàng)式法: 查表A1可得：冷加工機(jī)床:b1= c1= x1=5 cosφ1= tanφ1=(bPe∑)1=152= (cPx)1=(10+72+2)=通風(fēng)機(jī)組:b2= c2= x2=5 cosφ2= tanφ2=因?yàn)閚=6＜2x2 ,取x2=(bPe∑)2=6= (cPx)2=3=顯然在二組設(shè)備中 第一組附加負(fù)荷(cPx)1最大故總計(jì)算負(fù)荷為：Pc=++=Qc=（++=Sc=( Pe+ Qe)= Ic= Se/(3階Un)=226 某工廠35kV總降壓變電所10kV側(cè)計(jì)算負(fù)荷為：1車間720kW+j510kvar。 2車間580kW+j400kvar。 3車間630kW+j490kvar。 4車間475Kw+j335kvar(α=,β=,忽略線損)。試求：全廠計(jì)算負(fù)荷及平均功率因數(shù)；功率因數(shù)是否滿足供用電規(guī)程？若不滿足，應(yīng)補(bǔ)償?shù)蕉嗌伲咳粼?0kV側(cè)進(jìn)行固定補(bǔ)償，應(yīng)裝BW——16—1型電容器多少臺？補(bǔ)償后全廠的計(jì)算負(fù)荷及平均功率因數(shù)。 解： （1） P1=720Kw, Q1=510kvar P2=580Kw, Q2=400kvar P3=630kW, Q3=490 kvar P4=475Kw, Q4=335 kvar 全廠計(jì)算負(fù)荷：P=kSp*Spc= Q=kSq*SQc= kvar cosF=cos(arctanF)=cos()= （2） cosF 所以不滿足， （3） Qcc=Pav(tanF1tanF2)= kvar n=Qcc/16=24 ( 4 ) 補(bǔ)償后 功率因數(shù) cosF=Pav/sav=第四章41如何確定工廠的供配電電壓? KV , KV ,6 KV ,10 KV ,35 KV ,66 KV ,110 KV,220 KV配電電壓等級有10KV ,6KV ,380V/220V,主要取決于以下3個方面的因素.電力部門所弄提供的電源電壓.企業(yè)負(fù)荷大小及距離電源線遠(yuǎn)近.企業(yè)大型設(shè)備的額定電壓決定了企業(yè)的供電電壓..高壓配電電壓通常采用10KV或6KV,一般情況下,優(yōu)先采用10KV高壓配電電壓.低壓配電電壓等級為380V/220V,(井)場所可以采用660V的配電電壓.4—2 確定工廠變電所變壓器容量和臺數(shù)的原則是什么？答：（1）變壓器容量的確定a 應(yīng)滿足用電負(fù)荷對可靠性的要求。在一二級負(fù)荷的變電所中，選擇兩臺主變壓器，當(dāng)在技術(shù)上，經(jīng)濟(jì)上比較合理時，主變器選擇也可多于兩臺；b 對季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷比較大的宜采用經(jīng)濟(jì)