《工厂供电第3版》刘介才课后习题详细答案.doc

1、1工厂供电第三版刘介才主编课后习题解答2014年 8月2第一章 习题解答1-1 试确定图 1-25所示供电系统中的变压器 T1和线路 WL1、WL2 的额定电压？图 1-25 习题 1-1的供电系统解：1.变压器的一次侧额定电压：应与发电机的额定电压相同，即为 10.5。变压器1 的二次侧额定电压应比线路1 末端变压器2 的一次额定电压高 10，即为242。因此变压器1 的额定电压应为 10.5242V。2.线路1 的额定电压：应与变压器2 的一次额定电压相同，即为 220V。3.线路2 的额定电压：应为 35V，因为变压器2 二次侧额定电压为 38.5V，正好比 35V 高 10。1-2 试

2、确定图 1-26所示供电系统中的发电机和各变压器的额定电压？图 1-26 习题 1-2的供电系统解：1.发电机的额定电压应比 6V 线路额定电压高，因此发电机的额定电压应为6.3V。2.变压器1 的额定电压：一次额定电压应与发电机的额定电压相同，因此其一次额定电压应为 6V。1 的二次额定电压应比 220/380V线路额定电压高 10，因此其二次额定电压应为 0.4V。因此变压器1 的额定电压应为 60.4V。3.变压器2 的额定电压：其一次额定电压应与发电机的额定电压相同，即其一次额定电压应为 6.3V。2 的二次额定电压应比 110V 电网电压高 10，即其二次额定电压应为 121V。因此

3、变压器2 的额定电压应为 6.3121V。4.变压器3 的额定电压：其一次额定电压应与 110V 线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为 110V。3 的二次额定电压应比 10k电压高 10，即其二次额定电压应为11V。因此变压器3 的额定电压应为 11011V。1-3 某厂有若干车间变电所，互有低压联络线相连。其中某一车间变电所装有一台无载调压型配电变压器，其高压绕组有+5%、0、5% 三个电压分接头，现调在主接头“0”的位置（即 U1 N ）运行。但是白天生产时，低压母线电压只有 360V（额定电压为 380V） ，3而晚上不生产时，低压母线电压又高达 415V。试问此变电所低压母线昼夜

4、电压偏差范围（%）为多少？宜采取哪些改善措施？解：1.变电所低压母线昼夜的电压偏差范围：该变电所白天的电压偏差按式（1-2）计算为： 3608105.26NUV该变电所晚上的电压偏差按式（1-2）计算为：415%9.380NV因此该变电所昼夜的电压偏差范围为-5.26% - +9.21%。2.改善该变电所低压侧电压质量的措施：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 某 10kV 电网，架空线路总长度 40km，电缆线路总长度 23km。试求次中性点不接地的电力系统发生单相接地时的接地

5、电容道路，并判断此系统的中性点需不需要改为经消弧线圈接地。 解：1.该系统发生单相接地时的接地电容电流：按式（1-7）计算为： (35)10(4352)4.1NohcabCUlI A2.判断该系统中性点是否需要改变运行方式：由于 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。CI第二章 习题解答2-1 已知某机修车间的金属切削机床组，拥有额定电压 380V 的三相电动机 15kW1 台，11kW3 台，7.5kW8 台,4kW15 台,其他更小容量电动机容量共 35kW。试分别用需要系数法和二项式法计算其 、 、 和 。30PQ30SI解：1.用需要系数法计算此机床组电动机的总容量

6、为1537.58415320ekWkWk查附录表 1 中“小批生产的金属冷加工机床电动机”项，得 （取.16.dK40.2）, , 因此可求得:cos0.5tan1.73,1） 有功计算负荷按式（2-10）得3030.240.6dPKkW2） 无功计算负荷按式（2-11）得30.1.73.2varQktank3） 视在计算负荷按式（2-12）得304.681.2cos5PkWSVA4）计算电流按式（2-13）得30.3.48NkIU2.用二项式法计算由附录表 1 查得 。0.4,.,5cos0.,tan1.73bcx而设备总容量为 23ePkW台最大容量的设备容量为x5137.51.x kkW

7、1） 有功计算负荷按式（2-21）得300.420.450.6exPbckk2）无功计算负荷按式（2-11）得301.738.r5.66vaQktanWk3）无功计算负荷按式（2-12）得30.10.2cos5PkSVA4）计算电流按式（2-13）得5301.2153.8NSkVAIU2-2 某 380V 线路供电给 1 台 132kW Y 型电动机，其效率 ，功率因数91%。试求该线路的计算负荷 、 、 和 。cos0.930PQ30SI解：此台电动机功率为 ，由于是单台设备，12eKW所以， 30/0.9145Pkwtanta(rcos0.9)7.2varQk30/cos/.6SkVA(0

8、.38)1/3.8)45I KkA2-3 某机械加工车间的 380V 线路上，接有流水作业的金属切削机床组电动机 30 台共85kW(其中较大容量电动机有 11kW1 台，7.5kW3 台，4kW6 台，其他为更小容量电动机)。另外有通风机 3 台，共 5kW；电葫芦 1 个，3kW（ ） 。试分别按需要系数法和二40%项式法确定各组的计算负荷及总的计算负荷 、 、 和 。30PQ3SI解：1.用需要系数法计算1）金属切削机床组： 查附录表 1，取 ，已知 因此0.25,cos.,tan1.73dK85ePkW3(1) 852dePkW30()ta.6.varQk30/cos16/094SVA

9、(1)(.8)2./30.8)64.7IkKkA2） 通风机组：查附录表 1，取 ，因此,cs,tan75dK30(2).54ePkW30()tan0.73varQk630(2)/cos4/0.85.SPkVA()(.3)/30.8)7.6I KkVA3）电葫芦组：查附录表 1，取 ， ，,cs.,tan1dK4%因此30().401530.4/250.7dePkWkW30()tan7.98varQ30()/cos/.SkVA()(.8)1.4/30.)1.73IkKkA因此 380V 线路上的总计算负荷为（取 ）095,.7pq30.95(21.34.7)284.6PkWkW768var.0

10、.var39rQ k2304.39.45.9SkVA56.7.8I2.用二项式法计算先求各组的 和ebPxc1）金属切削机床组：查附录表 1，取因此 0.4,.5,os0.5,tan.73,b(1)8.9ekW(1)(1.41)8.75xcPkWkkW30()()()9875)30exbc30(1)tan.varQkk30()/cos/0614SPVA(1).8)./30.8)93.5IkKkA72）通风机组：查附录表 1，取 ，故0.65,.2,cos0.8,tan.75b(2).3ebPkW() .xc30(2)()(2)51.)4.5exckW30()tan4.0738varQPk30(

11、2)/cos/.6SkVA()(.8)5./0.)8.5IkKkA3）电葫芦组：查附录表 1，取 ，故0,2,cos,tan173b(3).6.1ebPkW()2varxc30()(3)()0.86)0.78exckW折算到 时的5%0()P30()30()440 .57.98522k30()tan.981.3varQkW()/cos05/97.SPkVA30()(.)./0.38)2.9IkKA以上各组设备中，附加负荷以 为最大，因此总计算负荷为(1)xc30maxmax230().93250.8)1.754.tn()tn1.973.50.617vr.3var5vr4.695.8eieiPb

12、PkWkQkSkVAI81.需要系数法计算结果列成电力负荷计算表。计算负荷序号设备名称 台数设备容量Pe/KW需要系数Kdcos tanPe/KW Q30/kva S30/(kVA) I30/A1 机床组 30 85 0.25 0.5 1.73 21.3 36.8 42.6 64.72 通风机 3 5 0.8 0.8 0.75 4 3 5 7.63 电葫芦 1 3（=40%）3.75（=40%）0.25（=25% ）0.5 1.73 0.57 0.98 1.14 1.734 34 0.54 25.9 40.85总计取 K =0.95 24.6 38.8 45.9 69.72.二项式法计算结果列

13、成电力负荷计算表。台数 设备容量 计算负荷序号设备名称n 或n/xPe/KWPx/KW二项式系数 b/ccostan Pe/KWQ30/kvaS30/(kVA)I30/A1 机床组 30/5 85 37.5 0.14/0.5 0.5 1.73 30.7 53.1 61.4 93.52 通风机 3 5 0.56/0.25 0.8 0.75 4.5 3.38 5.63 8.553 电葫芦 1 3（=40%）3.75（=40%）0.250.06/0.2（=25%）0.5 1.73 0.985 1.70 1.97 2.994 总计 34 0.54 34.2 55.9 65.5 99.52-4 现有 9

14、 台 220V 单相电阻炉，其中 4 台 4kW，3 台 1.5kW, 2 台 2kW。试合理分配上列各电阻炉于 220/380V 的 TN-C 线路上，并计算其计算负荷 、 、 和 。30PQ30SI解：单相电阻炉按其容量尽可能三个相均衡分配，因此 4 台 4kW 的可将 3 台分别接于 A相，B 相和 C 相，另一台接于 A 相，3 台 1.5kW 的可接于 B 相，2 台 2kW 的可接于 C 相。三个相负荷基本平衡，等效三相计算负荷按容量最大的 B 相负荷的 3 倍计算。查附表 1 得 ,因此0.7,cos1,tan0dK304.5.ePkW930Q301.40.cosPkWSVA30

15、30.168NIUk2-5 某 220/380V 线路上，接有如表 2-5 所列的用电设备。试确定该线路的计算负荷 、30P、 和 。30QS30I表 2-5 习题 2-5 的负荷资料设备名称 380V 单头手动弧焊机 220V 电热箱接入相序 AB BC CA A B C设备台数 1 1 2 2 1 1 单台设备容 量21kVA(=65%)17kVA(=100%)10.3kVA(=50%)3kW 6kW 4.5kW解：1.弧焊机各相的计算负荷1）将接于 AB 相间的 1 台 21kVA（ ）换算成 时的有功容量（kW ） 。65%10由附录表 1 查得其 ，因此按式（2-15 ）可得其有功容

16、量为：cos0.352.8ABPkVkW2）将接于 BC 相间的 1 台 17kVA（ ）换算成相同 的有功容量（kW） 。其10， 因此其有功容量为：cos0.357.35.9BCkk3）将接于 CA 相间的 2 台 10.3kVA( )换算成 时的有功容量(kW)。0%10其 ，因此其有功容量为：cos0.510.3.5.6CAPkVkW4）弧焊机换算至各相的有功和无功容量：由表 2-3 查得 时的功率换算系cos0.35数，1.27ABCBApp27.30,AIFEN,05qq163ABCqq10因此由式(2-29)式(2-34) 可得各相的有功和无功容量为 :A 相 1.27580.2

17、7516.08APkWkW.var3.var45arQkB 相 .9.97Bkk105.ar165.8ar13arkC 相 .27.274.CPkWkW.var3.9var2arQk5）弧焊机各相的有功和无功计算负荷:查附录表 1 得其 ，因此各相的有功和无功计算负荷为：0.5dKA 相 30.()682.13APkW.(1).4.var0rQkB 相 30.()597.Bk.(1).83ar54rkC 相 30.()41.CPkW.(1).5.2var9rQk2.电热箱各相的计算负荷1）A 相电热箱的有功和无功计算负荷：查附录表 1 得 因此0.7,cos1,tan0,dK30.(2)34.2APkW.()Q2）B 相电热箱的有功和无功计算负荷：30.(2).764.2Bk.()3）C 相电热箱的有功和无功计算负荷：30.(2).7453.1CPkW