供电阶段练习答案

　工厂供电 课程 阶段练习一（第 一 章 —— 第 二 章）

　一 填空题  电力系统就是由发电厂、变电所、电力线路与电能用户组成得一个整体。

　 变电所得功能就是接受电能、变换电能与分配电能。配电所得功能就是接受电能与分配电能。换流站得功能就是用于交流电流与直流电能得相互转换.  高压配电所集中接收 6~10KＶ电压，再分配到附近各变电所与高压用电设备。一般负荷分散、厂区大得大型企业需设置高压配电所。

　 对供配电得基本要求就是安全、可靠、优质、经济。

　 如图所示,发电机 G 得额定电压为 10、5KＶ,变压器 1T 得额定电压为 10、5 / 3８、５KＶ,变压器 2T 得额定电压为 3５ ／ 10、5KＶ,变压器 3T 得额定电压为 10 / 0、4KＶ . G~1T 2T3T1WL2WL3WL 4WL35KV10KV10KV0.38/0.22KV

　 电力系统中性点得运行方式有四种: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。

　 中性点得运行方式主要取决于单相接地时电气设备绝缘得要求与对供电可靠性得要求。

　 我国 3~63KV 系统,一般采用中性点不接地运行方式；当 3~1０KV 系统接地电流大于３0A,2０~63KV 系统接地电流大于 10A 时，应采用中性点经消弧线圈接地得运行方式；110KＶ及以上系统与 1ＫV 以下得低压系统,采用中性点直接接地运行方式。

　 当中性点不接地系统得单相接地电流超过规定值时,为了避免产生断续电弧,引起过电压与造成短路,减小接地电弧电流,中性点应经消弧线圈接地。

　 电能得质量指标为电压、频率与可靠性。

　 电压偏离就是电压偏移额定电压得幅度。

　 电压波动就是指电压得急剧变化。

　 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得现象，称为闪变.  我国将电力负荷按其对供电可靠性得要求划分为三类。

　 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、短时工作制负荷与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。

　 负荷曲线就是表征电力负荷随时间变动情况得一种图形,反映了用户用电得特点与规律。

　 日负荷曲线有两种绘制方法,分别就是折线形负荷曲线与阶梯形负荷曲线。

　 日负荷曲线就是按时间得先后绘制得,年负荷曲线就是按负荷得大小与累计得时间绘制得。

　 导体中通过一个等效负荷时，导体得最高温升正好与通过实际得变动负荷时产生得最高温升相等，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,既考虑了用电设备得平均负荷，又考虑了几台最大用电设备引起得附加负荷.  单相设备得总容量不超过１5％时，单相设备可按照三相负荷平衡计算。单相设备得总容量超过１5％时，应把单相设备容量换算为等效得三项设备容量，再算出三相等效计算负荷。

　 变压器得功率损耗可分为铁损与铜损。

　 铁损就是变压器主磁通在铁芯中产生得损耗;铜损就是变压器负荷电流在一、二次绕组中产生得损耗。

　 尖峰电流就是指单台或多台用电设备持续１~2S 得短时最大负荷电流。

　 功率因数太低将会给供配电系统带来电能损耗增加、电压损失增大与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得装设位置，并联电容器得补偿方式有 3种：高压集中补偿、低压集中补偿与单独就地补偿。其中补偿范围最大,补偿效果最好得就是单独就地补偿;利用率最高,维护管理最方便得就是高压集中补偿.  并联电容器得控制方式就是控制并联电容器得投切,有固定控制方式与自动控制装置两种. ﻬ 二 简答题  供配电系统有哪些部分组成?在什么情况下应设总降压变电所与高压配电

　所？ 供配电系统由总降压变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所或建筑物变电所与用电设备组成。

　大型企业设总降压变电所. 一般负荷分散、厂区大得大型企业需设置高压配电说。

　 电力系统中性点得运行方式有几种?中性点不接地电力系统与中性点直接接地系统发生单相接地时各有什么特点? 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与中性点直接接地系统。

　当发生单相接地故障时,中性点不接地系统接地相对地电压为零,非接地相对地电压升高为线电压。接地电流为正常运行时每相对地电容电流得三倍。中性点直接接地系统,非接地相对地电压不发生变化。

　 画出中性点不接地系统 A 相发生单相接地时得相量图。

　A AB BC CABI ACI EI C C C

　AUBUCU

　 AUBUCUCU BU ABIACI EI  什么叫自然功率因数,如何提高自然功率因数？ 自然功率因数就是指未装设任何补偿装置得实际功率因数. 合理选择电动机得规格与型号 防止电动机长时间空载运行 保证电动机得检修质量 合理选择变压器得容量 交流接触器得节电运行。

　 人工补偿功率因数得方法有哪几种？ 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ﻬ 三 计算 题  试确定发电机Ｇ变压器 2T、3T、线路１WL 与 2WＬ得额定电压。

　 发电机 G 额定电压为 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:长期工作得设备有 7、5KＷ得电动机两台,４KW 得电动机 3 台,3KW 得电动机１0 台；反复短时工作得设备有 42KＶA得电焊机１台(),１0t 吊车 1 台(当负荷持续率为４0%得条件下,其额定功率为3９、６KW,）。试确定它们得设备容量.

　解: 对于长期工作得电动机有：

　对于电焊机有: KW S P PN N N NNe2 . 20 62 . 0 42 6 . 0 cos% 100        对于吊车有：

　 某车间设有小批量生产冷加工机床电动机 40 台，总容量１52KW,其中较大容量得电动机有 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与二项式法求车间得计算负荷。

　解: 用需要系数法求解: 对于冷加工机床有：

　对于通风机有:

　车间计算负荷：

　 用二项式法求解：

　对于冷加工机床:

　对于通风机:

　显然,两组用电设备中,第一组得附加负荷(cP ｘ ) 1 最大,故总计算负荷为 :

　 某机修车间３8０V 线路上,接有冷加工机床电动机２５台，共６０ＫW,相应得需要系数 Kd1＝0、2，tａn1＝1、73；通风机电动机 2 台,共 5、6KW,相应得需要系数 Kd2=0、8，taｎ2=0、75;电阻炉 1 台，2KW 相应得需要系数 Kd3=0、７，taｎ3=0 .在母线上装设人工补偿电容器 Qco=10KVａｒ。已知:同时系数 KＳ=０、9,试求该线路上得计算负荷。

　解：

　冷加工机床组: 通风机组: 电阻炉: 可得线路上得计算负荷为：

　AUSIKVA Q P SKVar Q Q K QKW P K PNCCC C CCO Ci CCi C24 . 3038 . 0 39 . 1939 . 19 708 . 11 09 . 16708 . 11 10 ) 36 . 3 76 . 20 ( 9 . 009 . 16 ) 4 . 1 48 . 4 12 ( 9 . 02 22 2                  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，试估算该厂得最大有功功率为为多少瓦? 解:

　 有某工厂最大工作班负荷曲线得知：消耗得最大功率为５2KW,消耗得平均功率为 34KＷ,全厂用电设备组得总额定功率为 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:

　需要系数: 年最大负荷利用小时数: 有功负荷系数:  某用户３5/6ＫV 总降压变电所,分别供电给 1#~4＃车间变电所及 6 台冷却水泵用得高压电动机。1#~4＃车间变电所得计算负荷分别为:

　高压电动机每台容量为 30０ＫW，试计算该总降压变电所得计算负荷。注:高压电动机 解: 电动机负荷：

　主变低压侧得计算负荷为: AUSIKVA Q P SKVar Q K QKW P K PNCCC C CCi CCi C5476 3568835688 3537 44553537 ) 1080 720 700 750 680 ( 9 . 04455 ) 1440 900 850 920 840 ( 9 . 02 22 2                    主变得电能损耗:

　高压侧得计算负荷:

　 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()3 台共１0、5ＫW(Ｋd=0、35，tan＝1、３3）,有连锁得连续运输机械８台共４0ＫW（Ｋｄ=0、7,tan=0、８８),5、1KW 得行车（）2 台(Ｋｄ=0、15，tan=１、7３)。试确定该车间变电所低压侧得计算负荷。

　解：

　通风机: 点焊机：

　连续运输机械：

　行车：

　KVar P QKW P K P K PC CN N d e d C03 . 1 73 . 1 59 . 0 tan59 . 0 1 . 5 15 . 0 15 . 0 2 24 44          可得变压器低压侧计算负荷为:

　AUSIKVA Q P SKVar Q K QKW P K PNCCC C CCi CCi C53 . 15038 . 0 307 . 99307 . 99 05 . 59 55 . 7905 . 59 ) 03 . 1 64 . 24 94 . 3 36 ( 9 . 055 . 79 ) 59 . 0 28 96 . 2 48 ( 9 . 02 22 2                   某厂机械加工车间变电所供电电压１０KV，低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（),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)得计算负荷

　(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）补偿后车间高压侧得计算负荷,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：

　通风机: 起重机: 照明：

　补偿前车间总计算负荷: 606 . 04 . 41567 . 2512 cos15 . 63138 . 0 34 . 41534 . 415 48 . 330 67 . 25148 . 330 ) 28 . 15 6 . 33 32 . 318 ( 9 . 067 . 251 ) 42 83 . 8 8 . 44 184 ( 9 . 022 22 221212                  CCNCCC C Cmici di q Cmici p CSPAUSIKVA Q P SKVar Q K K QKW P K P 忽略线路损耗,车间计算负荷即为变压器低压侧得计算负荷。变压器高压侧计算负荷得计算：

　59 . 011 . 4399 . 2571 cos35 . 2510 311 . 439311 . 439 4 . 355 9 . 2574 . 355 92 . 24 48 . 3309 . 257 23 . 6 67 . 25192 . 24 4 . 415 06 . 0 06 . 023 . 6 4 . 415 015 . 0 015 . 0112 22121 12 12 122                         CCNCCC C CT C CT C CC TC TSPAUSIKVA Q P SKVar Q Q QKW P P PKVar S QKW S P （2)

　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 . 1510 346 . 272346 . 272 3 . 94 62 . 2553 . 94 82 . 15 252 48 . 33062 . 255 95 . 3 67 . 25182 . 15 62 . 263 06 . 0 06 . 095 . 3 62 . 263 015 . 0) 252 48 . 330 ( 67 . 251 015 . 0 015 . 0111112 22121 12 12 122 22                                          CCNCCC C CT C CT C CC TC TSPAUSIKVA Q P SKVar Q Q QKW P P PKVar S QKWS P  某厂 10KＶ母线上得有功计算负荷为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型并联电容器得总容量就是多少?并选择电容器得型号与个数。

　解:

　每相 2５个电容。

　 某工具厂全年消耗得电能 Wa 为２500 万度,Wr 为 2100 万度,供电电压为10KV。其平均有功功率与平均功率因数就是多少？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 . 0 839 . 0 ( 88 . 2853) 9 . 0 arccos tan 766 . 0 arccos (tan 88 . 2853) tan (tan766 . 0)2521( 11) ( 11cos88 . 2853876010 250087602 25         CCav av av CCaravaavQnKVarP QWWKWWP  取ＢWＦ10、5—30—1 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；2#车间；3#车间；4＃车间。(忽略线损)试求: 1) 全厂计算负荷及平均功率因数 2) 功率因数就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 BW－10、５—16-1 型电容器多少台？ 4) 补偿后全厂计算负荷与平均功率因数 解：1)

　709 . 0)34 . 2207 76 . 035 . 2034 82 . 0( 11) ( 11cos5 . 4935 382 . 3001382 . 3001 35 . 2034 34 . 220735 . 2034 35 . 171 186334 . 2207 84 . 42 5 . 216435 . 171 84 . 2855 06 . 0 06 . 084 . 42 84 . 2855 015 . 0 015 . 0732 . 0)5 . 2164 76 . 01863 82 . 0( 11) ( 11cos89 . 16410 384 . 2855384 . 2855 1863 5 . 21641863 ) 335 490 400 510 ( 9 . 05 . 2164 ) 475 630 580 720 ( 9 . 02 211212111112 22121 12 12 1222 22222222222 22 221212                                        C aLC rLav avavavNCCC C CT C CT C CC TC TC aLC rLav avavavNCCC C Cmici q Cmici p CP KQ KQ PPAUSIKVA Q P SKVar Q Q QKW P P PKVar S QKW S PP KQ KQ PPAUSIKVA Q P SKVar Q K QKW P K P 2) 应补偿到 0、9 ３)

　需要装设 54 台 实际补偿得容量为 ８6４KVar ４)

　906 . 0781 16721672cos781 864 ) 143 1863 ( 82 . 0 ) (1672 2200 76 . 09 . 4135 3247932479 1142 22001142 864 04 . 143 18632200 46 . 35 5 . 216404 . 143 2384 06 . 0 06 . 076 . 35 2384 015 . 0 015 . 02384 ) 864 1863 ( 5 . 21642 2 2121111 11 1112 22121 12 12 1222 2 2222 2                                                             av avavavC rL avC aL avNCCC C CCC T C CT C CC TC TCC C C CQ PPKVar QCC Q Q K QKW P K PAUSIKVA Q P SKVar Q Q Q QKW P P PKVar S QKW S PKVA Q Q P S）

　（