【正文】 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= 40 臺(tái)，總?cè)萘?152KW，其中較大容量的電動(dòng)機(jī)有10KW 1 臺(tái)、7KW 2 臺(tái)、 5 臺(tái)、 10 臺(tái)；衛(wèi)生用通風(fēng)機(jī) 6 臺(tái)共 6KW。 Pc2=920 kw,Qc2=750 kvar。 反復(fù)短時(shí)工作的設(shè)備有 42kVA 的電焊機(jī) 1 臺(tái)( 額定暫載率為 60%, ?額定功率因數(shù)=,額定效率=),10t 吊車 1 臺(tái)(在暫載率為 40%的條件下,其額定功率為 ,額定功率因數(shù)為 ). 試確定它們的設(shè)備容量。 無(wú)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(wú)關(guān)，△Pcu 和△Q 與負(fù)荷有關(guān)簡(jiǎn)化公式： △Pt≈△P0+ △ Pkβ2△QT≈ SN （I0％/100+Uk％β2/100）210 什么叫平均功率因數(shù)和最大負(fù)荷時(shí)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(shí)間內(nèi)的平均功率因數(shù) ,:略用途供電部門(mén)能根據(jù)月平均功率因數(shù)來(lái)調(diào)整用戶的電費(fèi)電價(jià).211. 降低電能損耗, 降低電壓損失 ,提高供電設(shè)備利用率。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(tái)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。 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。,將直接影響到電氣設(shè)備和導(dǎo)線電,否則選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜將會(huì)過(guò)大而造成投資和有色金屬的浪費(fèi)。年最大負(fù)荷利用小時(shí)Ｔmax———指負(fù)荷以年最大負(fù)荷 Pmax 持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)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(shí)間就是年最大負(fù)荷利用小時(shí)。 第二章：工廠的電力負(fù)荷及其計(jì)算 習(xí)題解答：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(shí)間變動(dòng)情況的一種圖形，反映了用戶用電的特點(diǎn)和規(guī)律。問(wèn)該變電所低壓母線的晝夜電壓偏差范圍（％）為多少？宜采取哪些改善措施？解：% +%；主變壓器分接頭宜換至“5%”的位置運(yùn)行，晚上切除主變壓器，投入聯(lián)絡(luò)線，由林進(jìn)車間變電所供電。114 某廠有若干車間變電所，互有低壓聯(lián)絡(luò)線相連。113 試確定圖所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)和各變壓器的額定電壓。答：我國(guó)去年的發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量是 4 憶千瓦，年發(fā)電量為 21870 憶千瓦時(shí)，年用電量是 21700 憶千瓦時(shí)111. 畫(huà)出中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) A 相發(fā)生單相接地時(shí)的相量圖。18 試確定圖所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī) G 和變壓器 1T，2T 和 3T 的額定電壓。對(duì)供電的要求：一級(jí)負(fù)荷要求最嚴(yán)，應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一電源應(yīng)不同時(shí)受到損壞，在一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷，除上述兩個(gè)獨(dú)立電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。16 電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式有哪幾種？中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)和中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)各有什么特點(diǎn)？電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式有三種：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)和中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。U=Umax－Uminamp。 二次繞組的額定電壓較電力線路的額定電壓要高 10%或 5%(視線路的電壓等級(jí)或線路長(zhǎng)度而定).(2.)額定電壓是能使電氣設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)效果最好的電壓,它是國(guó)家根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要及電力的水平和發(fā)展的趨勢(shì)經(jīng)過(guò)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后確定的.14,電能的質(zhì)量指標(biāo)包括哪些?答: .供電可靠性.15 什么叫電壓偏移，電壓波動(dòng)和閃變？如何計(jì)算電壓偏移和電壓波動(dòng)？答：電壓偏差是電壓偏離額定電壓的幅度。一般負(fù)荷分散、廠區(qū)大的大型企業(yè)設(shè)置高壓配電所。12:供配電系統(tǒng)－－由總降變電所、高壓配電所、配電線路、車間變電所和用電設(shè)備組成。總降壓變電所是企業(yè)電能供應(yīng)的樞紐。 ,用電設(shè)備的額定電壓和變壓器的額定電壓是如何規(guī)定的?為什么? 答(1)用電設(shè)備的額定電壓等于電力線路的額定電壓。電壓波動(dòng)是指電壓的急劇變化。U%=（Umax－Umin）／UN 100 式中，amp。中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，接地相對(duì)地電壓為零，電容電流為零，非接地相對(duì)地電壓升高為線電壓，電容電流增大 倍，但各相間電壓（線電壓）仍然對(duì)稱平衡。為保證對(duì)特別重要負(fù)荷的供電，嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。2解：發(fā)電機(jī)的額定電壓 U = *10KV = 。 答： 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) A 相發(fā)生單相接地時(shí)的相量圖如下圖：3112 試確定圖所示供電系統(tǒng)中變壓器 T1 和線路 WLWL2 的額定電壓。 習(xí)題 12 的供電系統(tǒng)解：由圖計(jì)算 G:。其中某一車間變電所，裝有一臺(tái)無(wú)載調(diào)壓型配電變壓器，高壓繞組有 ＋5％UN、UN、5％UN 三個(gè)電壓分接頭。4115 某 lOkV 電網(wǎng)，架空線路總長(zhǎng)度 70km，電纜線路總長(zhǎng)度 15km。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(wú)功負(fù)荷曲線；按時(shí)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(duì)象不同，分用戶，車間或某類設(shè)備負(fù)荷曲線。平均負(fù)荷 Pav————平均負(fù)荷就是指電力負(fù)荷在一定時(shí)間內(nèi)消耗的功節(jié)率的平均值。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(huì)長(zhǎng)期處于過(guò)負(fù)荷運(yùn)行,增加電能損耗,產(chǎn)生過(guò)熱,導(dǎo)致絕緣體過(guò)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(zhǎng)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(shí)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(gè)比值關(guān)系,因此需要引進(jìn)需要5系數(shù)的概念,即:Pc=KdPe.式中，Kd 為需要系數(shù)。用電設(shè)備本身及配電線路有功率損耗,所以引進(jìn)一個(gè)線路平均效率。27 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^(guò)三相總?cè)萘康?15%時(shí),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^(guò)三相總?cè)萘康?15%時(shí),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. 28 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(jiǎn)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(lái)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^(guò)三相總?cè)萘康?15%，單相設(shè)備按三相負(fù)荷平衡來(lái)計(jì)算。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6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(shí)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(dòng)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(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù) 12 秒的短時(shí)最大負(fù)荷電流。 解： 對(duì)于長(zhǎng)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(zhǎng)期工作設(shè)備的設(shè)備容量為： Pe 1=2kW +43kW +310kW =57kW 對(duì)于反復(fù)短時(shí)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) 1/2 表示對(duì) 開(kāi)根號(hào)） 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 214 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。Pc3=850 kw, Qc3=700 kvar。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。 4車間 475Kw+j335kvar(α=,β=,忽略線損)。解：利用需要系數(shù)法 P30i＝Kd* PN Q30i=P30i*tgφ總的有功計(jì)算負(fù)荷 P30＝KΣpΣP30i總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 Q30＝KΣqΣQ30i總的視在計(jì)算負(fù)荷 S30=(P30 2+Q302)1/2 總的計(jì)算電流 I30=S30/√3UN求得一相 3 臺(tái) 1kW,另兩相各 1 臺(tái) 3Kw。解：利用需要系數(shù)法 總的有功計(jì)算負(fù)荷 P30＝KΣpΣP30i總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 Q30＝KΣqΣQ30i總的視在計(jì)算負(fù)荷 S30=(P30 2+Q302)1/2 總的計(jì)算電流 I30=S30/√3UN求得 P30＝，Q30＝，S30＝如果功率因數(shù)未達(dá)到 ，問(wèn)此變電所低壓母線上應(yīng)裝設(shè)多大并聯(lián)電容器容量才能達(dá)到要求？解：按變壓器損耗簡(jiǎn)化公式計(jì)算：P30(1)＝，Q30(1)＝cosφ=0．9，由公式 QC=ΔqcP30 求得需裝設(shè) QC＝175kvar 并聯(lián)電容器。A，取年工作小時(shí) Ta＝2022h（一班制） ，α＝，β=由公式 =αP30Ta9=βQ30Ta可求得 =3066*103kWh =3066*103 kvarh 。補(bǔ)償后工廠的視在計(jì)算負(fù)荷 S30＝2638kV試計(jì)算該線路的計(jì)算電流和尖峰電流。短路電流周期分量按正弦規(guī)律變化，而非周期分量是按指數(shù)規(guī)律衰減，最終為零，又稱自由分量。③選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，計(jì)算各元件的阻抗標(biāo)幺值④等效電路化簡(jiǎn)，求出短路回路總阻抗的標(biāo)幺值，簡(jiǎn)化時(shí)電路的各種簡(jiǎn)化方法都可以使用，如串聯(lián)、并聯(lián)、ΔY 或 YΔ 變換、等電位法等。38 在無(wú)限大容量系統(tǒng)中，兩相短路電流與三相短路電流有什么關(guān)系？ 答：㈠ 在三相短路電流計(jì)算中 記 線路平均額定電壓為 Uav， 短路回路阻抗用 Zk 表示。短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)是當(dāng)電路短路時(shí)，短路沖擊電流流過(guò)導(dǎo)體瞬間，導(dǎo)線間相互電磁作用產(chǎn)生的力。矩形導(dǎo)體根據(jù)(ab)/(b+h)和m=(b/h)查表可得。 α 為 ρ0 的溫度系數(shù)。AK 和 AL 為短路和正常的發(fā)熱系數(shù)，對(duì)某導(dǎo)體材料，A 值僅是溫度的函數(shù)，即 A=f(θ).短路電流產(chǎn)生的熱量的計(jì)算式： ∫tk0I2K(t)dt=I∞tima短路發(fā)熱假想時(shí)間可按下式計(jì)算： tima=tk+(I″/I∞)2式中，tK 為短路持續(xù)時(shí)間，它等于繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 top 和短路器短路時(shí)間 t∝之和，即 Tima=top+t∝ 在無(wú)限大容量系統(tǒng)中發(fā)生短路，由于 I″=I∞，所以上式變?yōu)? tima=tK+導(dǎo)體短路發(fā)熱系數(shù) AK AK=AL+I2∞tima/S2式中，S 為導(dǎo)體的截面積（mm2）,I ∞為穩(wěn)態(tài)短路電流（ A） ，tima 為短路發(fā)熱假想時(shí)間（s ）. 短路熱穩(wěn)定最小截面 Smin Smin=[tima/(AKAL )]1/2X6=Xl%*Uln*Sd/100/*6*100/100/當(dāng) K 點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí): 一 短路回路總阻抗標(biāo)夭值 Xk=X1+(X2+X4+X6)//(X3+X5)=+(++)//(+)= 二 K 點(diǎn)所在電壓基準(zhǔn)電流 Id=Sd/三 K 短路電流各值為 Ik*=1/Xk*=1/= Ik=Id*Ik*=*= Ish*IK=*= Sk=Sd/Xk*=100*=(2) 變壓器 2T 一次流過(guò)的短路電流為: Ik2=Id*Ik2=*=312 試求圖 321 所示系統(tǒng)中 K 點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流,位長(zhǎng)度電抗 X.=,其余參數(shù)見(jiàn)圖所示.解:取基準(zhǔn)容量 Sd=100MVA,基準(zhǔn)電壓分別為 Ud2=Ud7=121kv,Ud3=,QF 的斷路容量Sos=1000MVA. X1*=Uk%*Sd/100SN=*100/100/= X2*=**100/121/121= 同理:X3*=*10*100/X4*=*100/100/60=X5*=Sd/Soc=100/1000=14X6*=*100/100/20=X7*=*20*100/121/121=計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值:Xk*=(X1*+X2*)//(X6*+X7*)+X3*+X4*+X5*=計(jì)算 K 點(diǎn)所在電壓的基準(zhǔn)電流 :Id=Sd/=100/計(jì)算 K 點(diǎn)短路電流各值:Ik*=1