工厂供电复习题第二章

第二章工厂变电所及其一次系统1第二章工厂变电所及其一次系统1、电力负荷按重要程度分哪几级?各级负荷对供电电源有什么要求?一级负荷：中断供电将造成人员伤亡或在政治上经济上造成重大损失者，以及特别重要的负荷。双电源供电，必要时增设应急电源。二级负荷：是断供电，在政治、经济上造成较大损失者。双电源供电，当负荷较小时可以专线供电。三级负荷：不属于一、二级的负荷。对供电电源无特殊要求。2、工厂用电设备按其工作制分哪几类?什么叫负荷持续率?它表征哪类设备的工作特性?工作制分三类：（1）连续工作制，（2）断续周期工作制，（3）短时工作制负荷持续率：负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值，负荷持续率表征断续周期工作制的设备的工作特性。%100Tt3、什么叫最大负荷利用小时?什么叫年最大负荷和年平均负荷?什么叫负荷系数?最大负荷利用小时：是一个假想时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷Pmax(或P30)持续运行所消耗的电能,恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。年度最大负荷maxP：全年中负荷最大工作班内消耗电能最大的半小时的平均功率又叫半小时最大负荷P30年平均负荷Pav就是电力负荷在一定时间t内平均消耗的功率，也就是电力负荷在该时间t内消耗的电能Wt除以时间t的值。负荷系数又叫负荷率，它是用电负荷的平均负荷Pv与其最大负荷Pmax的比值。4、确定计算负荷的需要系数法和二项式法各有什么特点?各适用于哪些场合?计算负荷的方法：需要系数法：确定计算负荷的基本方法,常用。二项式法：设备台数少，容量差别悬殊时采用。5、什么叫尖峰电流?尖峰电流的计算有什么用途?尖峰电流pkI是指持续时间1-2S的短时最大负荷电流（电动机起动时出现）。尖峰电流主要用来选择熔断器和低压断路器、整定继电保护装置及检验电动机自起动条件等。计算题1、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有380V的三相电动机7.5kw3台，4kw8台，3kw17台，1.5kw10台。试用需要系数法求其计算负荷。解：此机床组电动机的总容量为105.11738435.7kWkWkWkWPekW5.120查附录表1得Kd=0.16~0.2(取0.2)，73.1tan,5.0cos有功计算负荷kWkWP1.245.1202.030无功计算负荷var7.4173.11.2430kkWQ视在计算负荷AkVkWS2.485.01.2430第二章工厂变电所及其一次系统2计算电流AkVAkVI2.7338.032.48302、某机修车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50kW（其中较大容量电动机有7.5kW1台，4Kw3台，2.2Kw7台），通风机2台共3kW，电阻炉1台2kW。试用需要系数法确定此线路上的计算负荷。解：先求各组的计算负荷（1）金属切削机床组查附录表1，取Kd=0.2，73.1tan,5.0cosP30（1）=0.2×50=10kWQ30（1）=10×1.73=17.3kvar（2）通风机组Kd=0.8，75.0tan,8.0cosP30（2）=0.8×3=2.4kWQ30（2）=2.4×0.75=1.8kvar（3）电阻炉Kd=0.7，0tan,1cosP30（3）=0.7×2=1.4kWQ30（3）=0因此总的计算负荷为（取K∑p=0.95，K∑q=0.97）P30=0.95×（10+2.4+1.4）=13.1kWQ30=0.97×（17.3+1.8+0）=18.5kvarS30=AkVAkV7.225.181.1322I30=AkVAkV5.3438.037.22在实际工程设计说明中，常采用计算表格的形式，如表所示。序用电设备组名称台数n容量需要系数costan计算负荷号kWPeKdkWp30var30kQAkVS30AI301金属切削机床2050O.20.51.731017.32通风机23O.80.80.752.41.83电阻炉120.7101.40235513.819.1车间总计取K∑p=0.95K∑q=0.9713.118.522.734.53、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有380V的三相电动机7.5kw3台，4kw8台，3kw17台，1.5kw10台。试用二项式法来确定机床组的计算负荷。解：由附录表1查得73.1tan,5.0cos,5,4.0,14.0xcb。设备总容量为Pe=120.5kW。x台最大容量的设备容量为Px=P5=7.5kW×3+4kW×2=30.5kW有功计算负荷为P30=0.14×120.5Kw+0.4×30.5Kw=29.1Kw无功计算负荷为Q30=29.1Kw×1.73=50.3kvar视在计算负荷为AkVkWS2.585.01.2930计算电流为AkVAkVI4.8838.032.5830第二章工厂变电所及其一次系统34、某机修车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50kW（其中较大容量电动机有7.5kW1台，4Kw3台，2.2Kw7台），通风机2台共3kW，电阻炉1台2kW。试用二项式法来确定机修车间380V线路的计算负荷。解：先求各组的ebP和xcP（1）金属切削机床组由附录表1查得b=0.14，c=0.4，x=5，cos=0.5，tan=1.73，)1(ebP=0.14×50kw=7kW)1(xcP=0.4（7.5kw×1+4kw×3+2.2kw×1）=8.68kw（2）通风机组查附录表1得b=0.65，c=0.25，x=5，cos=0.8，tan=0.75，)2(ebP=0.65×3kw=1.95kw)2(xcP=0.25×3kw=0.75kw（3）电阻炉查附录表1得b=0.7，c=0，x=0，cos=1，tan=0，故)3(ebP=0.7×2kw=1.4kw)3(xcP=0以上各组设备中，附加负荷以)1(xcP为最大，因此总计算负荷为P30=（7+1.95+1.4）+8.68=19kwQ30=（7×17.3+1.95×0.75+0）+8.68×1.73=28.6kvarS30=AkVAkV3.346.281922I30=AkVAkV1.5238.033.34从计算结果可以看出，按二项式法计算的结果比按需要系数法计算的结果大得比较多，这也序用电设备组名称设备台数容量二项式系数costan计算负荷号总台数最大容量台数kWPekWPxbckWp30var30kQAkVS30AI30l切削机床2055021.7O．140.40.51.737+8.6812.1+15.02通风机25330.65O．250.8O.751.95+0.751.46+0.563电阻炉1O2O0.70101.40总计23551928.634.352.1第二章工厂变电所及其一次系统4更为合理。按一般工程设计说明书要求，以上计算可列成下表所示电力负荷计算表。5、如图所示220/380V三相四线制线路上，接有220V单相电热干燥箱4台，其中2台10kW接于A相，1台30kW接于B相，1台20kW接于C相。另有380V单相对地焊机4台，其中2台14kW（ε=100%）接于AB相间，1台20kw（ε=100%）接于BC相间，1台30kW（ε=60%）接于CA相间。试求此线路的计算负荷。解：（1）电热干燥箱的各相计算负荷查附录表1得Kd=0.7，cos=1，tan=0。计算其有功计算负荷：A相P30.A（1）=KdAeP.=0.7×2×10kw=14kwB相P30.B（1）=KdBeP.=0.7×1×30kw=21kwC相P30.C（1）=KdCeP.=0.7×1×20kw=14kw（2）焊机的各相计算负荷先将接于CA相间的30kw（ε=60%）换算至ε=100%的容量，即kWKWPCA23306.0查附录表1得02.1tan,7.0cos,35.0dK；再由表2—3查得7.0cos时的功率换算系数,8.0CCABBCAABppp,2.0ACACBCBABppp,22.0CCABBCAABqqq8.0ACACBCBABqqq。因此对焊机换算到各相的有功和无功设备容量为A相kWkWkWPA27232.01428.0var6.24var238.0var14222.0kkkQAB相kWkWkWPB6.211422.0208.0var8.26var1428.0var2022.0kkkQBC相kWkWkWPC4.22202.0238.0第二章工厂变电所及其一次系统5var1.21var208.0var2322.0kkkQC各相的有功和无功计算负荷为A相kWkWPA45.92735.0)2(.30var61.8var6.2435.0)2(.30kkQAB相kWkWPB56.76.2135.0)2(.30var38.9var8.2635.0)2(.30kkQBC相kWkWPC84.74.2235.0)2(.30var39.7var1.2135.0)2(..30kkQC（3）各相总的有功和无功计算负荷A相kWkWkWPPPAAA5.2345.914)2(.30)1(.30.30var61.8)2(.30.30kQQAAB相kWkWkWPPPBBB6.2856.721)2(.30)1(.30.30var38.9)2(.30.30kQQBBC相kWkWkWPPPCCC8.2184.714)2(.30)1(.30.30var39.7)2(.30.30kQQCC（4）总的等效三相计算负荷因B相的有功计算负荷最大，故取B相计算等效三相计算负荷，由此可得kWkWPPB8.856.2833.3030var1.28var38.933.3030kkQQBAkVAkVQPS3.901.288.852223023030AkVAkVUSIN13738.033.90330306、某厂压变电所装设一台主变压器。已知变电所低压侧有功计算负荷为650kW，无功计算负荷为800kvar。为了使工厂(变电所高压侧)的功率因数不低于0.9，如在变电所低压侧装设并联电容器进行补偿时，需装设多少补偿容量?并问补偿前后工厂变电所所选主变压器容量有何变化?解：(1)补偿前的变压器容量和功率因数第二章工厂变电所及其一次系统6变压器低压侧的视在计算负荷为AkVAkVS103180065022)2(30主变压器容量选择条件为TNS≥)2(30S，因此未进行无功补偿时，主变压器容量应选为1250kV·A(参看附录表5)。这时变电所低压侧的功率因数为：cos(2)=650／1031＝0.63(2)无功补偿容量按规定，变电所高压侧的cos≥0.9，考虑到变压器本身的无功功率损耗△QＴ远大于其有功功率损耗△PＴ，一般△QＴ＝(4～5)△PＴ，因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于0.90，取cos′＝0.92。低压侧需装设的并联电容器容量为：Qc=650×(tanarccos0.63－tanarccosO.92)kvar=525kvar取QＣ=530kvar(3)补偿后的变压器容量和功率因数补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为22)2(30)530800(650SkV·A=704kV·A因此主变压器容量可改选为800kV·A，比补偿前容量减少450kV·A。变压器的功率损耗为△TP≈0.015)2(30S=0.015x704kV·A=10.6kW△TQ≈0.06)2(30S=0.06×704kV·A=42.2kvar变电所高压侧的计算负荷为)1(30P=650kW+10.6KW＝661kW)1(30Q=(800—530)kvar+42.2kv