工厂供电第4版-练习题题解.docx

冷加工机床 行车 通风机 点焊机同理 tan=1.73 tan2=1.73tan3=0.70 tan=1.33Kdi = 0.15 Kd2=0.10 Kd3=0.80 Kd4=0.35Sc _ 87.72366Un -3×0.38133.286 IA供电技术第4版各章计算题.题解P592-17某机修车间，装有冷加工机床56台，共260kW;行车1台，共5.1kW,FC=15%；通风机4台，共5kW；点焊机3台，共10.5kW,FC=66%.该车间采用380/22OV供电，试确定该车间的计算负荷(Pc、Qc>ScsIc)o解：由题可知，查p220附表2Pci=PNiKdi=260×0.15=39kWPc2=PN2Kd2FC=5,l×0.1×0J5=0.1975kWPc3=PN3Kd3=5×0.8=4kWPc4=PN4Kd4FC=10.5×0.35×066=2.9856kWQci=Pcitan=39×1.73=67.47kvarQc2=Pc2tan2=0.1975×1.73=0.3417kvarQc3=Pc3tan3=4X0.7=2.8kvarQc4=Pc4tan4=2.9856×1.33=3.9708kvarPc=Pd+Pc2+Pc3+Pc4=39+0.1975+4+2.9856=46.1831kWQc=Qc1+Qc2+Qc3+Qc4=67.47+0.3417+2.8+3.9708=74.5825kvarSc=yjPc2+c2=46.18312+74.58252=7695.432=87.7236kVA2-20某工厂35kV总降压变电所，拟选用两台等容量变压器，已知工厂总计算负荷为5000kVA,其中一、二级负荷容量为3000kVA,试选择变压器的容量。解：由题意，按暗备用方式50×70%=3500(kVA)查p222附表4,试选择2台SL7-3150/35或SL7-4000/35则校验，(1)正常运行时您Z=79.37%不符合经济运行要求3150迎也=62.5%符合经济运行要求4000(2)事故情况下，满足过负荷能力首先3150和4000都大于3000kVA,满足一二级负荷需要。44103150×140%=4410kVA负荷能力空U=88.2%,基本满足过负荷要求50004000×140%=5600kVA负荷能力型=112%,满足过负荷要求5000综上所述，可选择2台SL7-400035型变压器。2-22某架空线路为8.2km,输电电压为35kV,导线型号为LJ-95,供电给某用户,年耗电量W=14980X103kW-h,线路上的最大负荷电流IfmaX=128A,cos=0.85,试求该线路上的功率损耗及年电能损耗。解：由题意，最大功率PmPm=6uNImaxCOSe=3×35×128×0.85=6595.65kW则ax=Wrt/Pnt=14980×IO3/6595.65=2271.19h查p53图2-46,可得=1550h由p226附表11查得ro=O.34Qkm,x=0.36km得R=0.34×8.2=2.788Q,X=0.36×8.2=2.952Q年电能损耗AW,=3/；RTXKr3=3×1282×2.788×1550×103=212.41kWh功率损耗Q=JS2尸一尸=Pp_一一1=PXO6197HeOSeJVCOS8单位时间功率P=Wn/8760=14980MWh8760h=1.71MWQ=0.6197P=0.6197X1.71=1.0597MvarAC产+。21.712+1.059722oo.八则=-jy>-(R+JX)(2.788÷2.952)=(0.00921+/0.00975)MVA=0.0134141Z46.64'MVA全年功率损耗=0.0134141义8760=117.51MVA2-24某用户变电所变压器型号为SL7-100O/10,负荷为Pav=700kW,CoSe=0.75O试求：1)该变压器中的功率损耗。2)如欲将变压器二次侧负荷功率因数提高到0.95,问通常应采用什么措施进行功率因数补偿，并求出其补偿容量应为多少？3)如果变压器全年投入运行350天，年最大负荷利用时数TmaX=4500h,问补偿后该变压器中的电能损耗减少了多少？解：由题，查p222附表4Pqt=.SkWfPc,lf=.6kWfor%=2.5,(a%=4.5y=1.8÷10,105 = 11.905AW则l)V=>+f=1.8+11ACor%SUkO/。C(SC。7=×Snt+-×5t×T100NT100即(SN=-×1000+×1000×f700z0,75l=25+45×0.8711=25+39.2=64.2欠var100100I1000)2)采用并联电容器的方式补偿原功率因数COS/=0.75,其tan/=0.8819现功率因数cos%=0.95,其tanQ=0.3287Qr=Pv(tan-tan)=700(0.88190.3287)=387.24ZVar3)由p53图2-46查得：功率因数COS例=0.75,其1二3400"功率因数COS夕2=0.95,其汇2=2700。由式(256),可得电能损耗菠少量为：SSAwL叼2=4-(芳L)"(声加、NT3W=11.6×(700/6752X3400_700/0.952X2700=11.6×2961.78-1465.93101000=11.6×1495.85=17351.83jIWAP873-11供电系统如图3-20所示,试求图中ki、k2点发生三相短路时的短路参数(Ik、L、4、Sk)以及在最小运行方式下k2点的两相短路电流Ik(2)。解：由题意，选Sj=100MVA,UjI=Uj2=6.3kV,(1)各元件阻抗标幺值Y* Sj 100 d V*X,. = = U.4 , XIE =SIaX 250加Sj _1000(3) °A.min198= 0.5051X；=XO4 L = O.4x5x = 0.1461%372以 Sj 7.5 IOO =-=× = 0.75100 SAT 100 10X法 % UN.u< Sj10。61NU 页2100 X X -100 3xO.3 6.32= 1.1638Si100X/=0.08X0.8X7=0.1612一%6.32(2)求电源点至短路点的总阻抗k点XKM=X；M+X；+X；=0.4+0.1461+0.75=1.2961Xn=X；In+X；+X；=0.5051+0.1461+0.75=1.4012(3)求短路电流最大运行方式:(3)* si.M= 0.7715%=嗡×Ij=0.7715×9.16=7.0674M喘M=2.55璃=2.55×7.0674=18.0218kAiw=ML=106891kA1.686Sm=喘Sj=0.7715×100=77.15MV<4最小运行方式:7(3)*1 z.m= 0.7137I2=0.7137×9.16=6.5373Mk2点XZM=XKM+X；+X；=1.2961+1.1638+0.1612=2.6211Xy2lll=X；lm+X；+X；=1.4012+1.1638+0.1612=2.7262乙/2-1./M4)r(3)1z2,M_1_15XeM2.62117(3)lz2M=心)；×Ij=0.3815×9.16=3.4947M八3)lsh2.M=2.55圆=2.55×3.4947=8.9115M/1sh2.Mixh-MSkAJ4O.JU/Vl1.686e(3)k2.M最小运行方式：Im=喘SJ=O.3815x100=38.15MVA-03668Xl2.7262r(3)12.m=0.3668X9.16=3.36左A/1=2.m=X3.36=2.9098M2-2.m23-12某供电系统如图321所示，图中各条线路参数均相同，若要求k点发生三相短路时最大冲击电流不超过20kA,试问1)能否将母联开关QF闭合长期并联运行？2)最多允许几根电缆并联运行？解:由题意，选Sj=IoOMVA,Uj=Uav=6.3kV,I(X)贝Jj=-F=9.1646MJ3×6.3各元件阻抗标幺值V IJi100 100 3x0.2 6.32= 1.7456X*=X0/-i-=0.083×1.5×=03137心6.32Rt=rJ-=0.37×1.5X=1.3983%6.32则Z"=JZ+*2=i.39832+0.31372=1.4331Z；=X*÷Z*=1.7456+1.4331=3.1787乙lf2 条并联Z：=Z：/2=3.17872=1.58943 条并联Z；=Z；/3=3.178力3=1.05964 条并联Z；(4)=Z；/4=3.1787/4=0.7947有Q=1/Z£)=0-6292%=2.55/几=2.55×9.1646×0.6292=14.7035M/(；)=1/Z；=0.9438蓼=2.55Zz&=2.55×9.1646×0.9438=22.0552kA*=1Z*4.=1.2583&=2.55LIM=2.55×9.1646×1.2583=29.407M结论：1）不能将母联开关QF闭合长期并联运行;2）最多允许2根电缆并联运行。P883-16系统如图3-24所示。1）用有名值法计算系统中k点发生三相短路时的短路电流k、;。图中的电流互感器是三相安装的。2）总结归纳用有名值计算低压系统短路电流的步骤。解:Q)由题意，考虑车间变电所为无穷大电源，系统电阻Rs=O,系统电抗Xs=0。变压器阻抗_ bPat.N'rUN：rz _ 1 ° X 400-FT-6302=4.03 m.4.5JOO?=11.4286w乙丁一一XT1Snt100630Xt=0一睇=Jl1.4286?-4.0312=10.694(3)母线阻抗查附录表211.MY(50×6)mm2,ro=O.l18mm,xo=O.2Omm,Dav=I.26X240=30Omm1.MY(40×5)mm2,ro2=O.177mm,xo2=O.189mm,Dav=1.26×160=200mm各段母线阻抗为RBl=rml=0.118×6=0.708wXBI=x011=0.2×6=1.2m,Rb2=“2,2=177×(3×0.8)=0.425n.Xb2=x22=0.189X(3X0.8)=0.4536m.(4)变压器二次侧额定电流909.4A,故隔离开关的Kqs=100OA,查得其接触电阻值为Rqs=0.0811Q(5)因75kW电动机的额定电流保是140A,查表4-1和4-2得低压断路器额定电流为140A时接触电阻Rkk=O.65mQ,线圈电阻RQ=O.74m。，线圈电抗XQ=O.55mQ(6)电流互感器阻抗Rta=0.33m,XTA=O.3mQ(7)电缆阻抗=1.41×0.2=0.282=282mCXb=0.078×0.2=0.0156=15.6w(8)回路总阻抗Rz=RS+%+Rri+Rbz+Rqs+Rh+Rq+R/3=0+4.031+0.708+0.425+0.08+0.65+0.74+0.33+282=288.964nXZ=XS+X/+XBl+XB2+X。+XIA+X/3=0+10.694+1.2÷0.4536÷0.55+0.3+15.6=28.797611Z=J相+X.=288.9642+28.79762=2904"(9)短路电流400=0.7953M3×290.4由于7RX=×288.964/28.7976=31.52岫=1+2=8=2×1.118×0.7953=1.2574M(10)考虑到其它电动机较远，仅考虑M3的影响由前1 N.M75000 3 X 380 × 0.92×0.88140.75 A且ksh.M=l (低压)则所以ishM=2×4.5×Inm×kshM=2×4.5×140.75×1=894.3A=0.894弘A1.h=埸)+L1w=1.2574+0.8943=2.1517kAS乙SH.)71.T二、步骤求各元件阻抗，得出等效电路和Z求短路电流周期分量和冲击电流考虑电动机影响，求得总冲击电流p1274-19某供电系统如图4-38所示，1)若在QF处设置定时限过电流保护，电流互感器采用非全星形结线，变流比为150/5,tQ=0.3s,试求其保护整定值。2)若在QF处还设置电流速断保护，试进行整定计算，按其整定值，若变压器低压侧母线发生三相短路，其速断保护是否动作?为什么？ 3) 图。解：取基准 Sj=IOoMVA, Uj=0.4kV画出过流保护与速断保护配合原理接线示意1J =1003×0.4= 144.34MVAIM=05556Sj 100 5 -=0.6667 毗M 150* SiX1 =Xol- = 0.4 × 1 ×U21avlIOO10.52=0.3628x=15x100=45IOOSM1001X；1W=0.5556+0.3628+4.5=5.4184乙Xni=0.6667+0.3628+4.5=5.52951M5.4184().1846=0.1846×144.34=26.645IM=i=0.1808放MJ刈X*lwf5.5295吁=-I=-×26.6451=22.6057kAS界=0.1846×100=lSAGMVA选DL型电流继电器1)过电流保护整定如下考虑Em=L5,则由电流互感器变比150/5A，得-=100Ak=150/5=30保护动作一次侧电流OP继电器IKA动作电3l2x1,5×1(X)=212A0.85Iopk=组/8=L212=7.1Aopkkop30时间继电器整定时间/=Z÷r=0.3+0.5=0.8S保护灵敏度21222606/(10.5/0.4)=4.o62>L5合格2)速断保护整定如下保护动作一次侧电流I0P2=kJ啜=1.2x26645/(10.5/0.4)=1218.06A继电器4KA动作电流OP 2 Kkinp. = ×1218.06 = 40.6A8.230取41A若变压器低压侧短路，流过继电器的电流为33.83A,小于整定值，继电器不会动作，此速断保护满足选择性要求。速断保护灵敏度校验考虑线路在最小方式下首端短路，得X)=%；,=0.6667K=15IOO3×10.5=8.2481 kA3 (3) -32 EM 2 _ n2L _ 7143× 8.2481 =7.1429 M =7143 A821218= 5.86合格在电力系统中速断保护作为HOkV以下输电线路三段式电流保护的第I段，其灵敏度常用其保护范围来确定，其最小保护范围应不小于被保护线路全长的15%<0%o根据走_即,2ESSmin+%l'min-Xsnin)导出r1=minop.2_13E513×10000/33×102则=X¾7-Smin)=讪(-218=-(4.1051-1.1547)=(2.9504)=7.376(6)对于本题而言，线路全长仅Ikm,显然保护范围延伸到变压器内。3)画图此图如p98图4-12a,略。