高专工厂供电习题解答 刘介才 编 前 言 本习题解答是应采用本人编工厂供电高专教材的部分任课教师的要求、并在出版社有关编辑的大力支持下编写的，供教师教学和批改学生作业时参考。由于习题中涉及的一些技术参数大多有一定的选取范围，而从技术图表上查得的数据也不可能绝对精确，因此习题解答应着重注意其解题的方法步骤，而答案不一定是唯一的，仅供参考。本习题解答不宜在学生中传播，以免有的学生盲目抄袭，影响其独立完成作业、培养解决技术问题的能力。如有错误和不当之处，欢迎批评指正。目录第一章 工厂供电概论 习题解答-第三章 工厂的电力负荷及其计算 习题解答-第四章 短路电流计算及变配电所电气设备选择 习题解答-第五章 工厂电力线路及其选择计算 习题解答-第六章 工厂供电系统的过电流保护 习题解答-第七章 工厂供电系统的二次回路和自动装置 习题解答-第八章 防雷、接地及电气安全 习题解答-第九章 节约用电、计划用电及供电系统的运行维护 习题解答-第一章 工厂供电概论习题解答解：变压器1的一次侧额定电压应与发电机的额定电压相同，即为10.5kV。变压器1的二次侧额定电压应比线路L1末端变压器2的一次额定电压高10，即为242kV。故变压器1的额定电压应为10.5242kV。线路WL1的额定电压应与变压器2的一次额定电压相同，即为220kV。线路L2的额定电压应为35kV，因为变压器T2二次侧额定电压为38.5kV，正好比35kV高。 解：发电机的额定电压应比6线路额定电压高，因此发电机的额定电压应为6.3。变压器的一次额定电压应与发电机的额定电压相同，故其一次额定电压应为6.3。的二次额定电压应比35线路额定电压高，故其二次额定电压应为38.5。 因此变压器的额定电压应为6.338.5。变压器的一次额定电压应与35线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为35kV。的二次额定电压应比10kV电网电压高，即其二次额定电压应为11kV。因此变压器的额定电压应为3511kV。变压器的一次额定电压应与6kV线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为6kV。的二次额定电压应比220380电压高，即其二次额定线电压应为0.4kV。因此变压器T 3的额定电压应为 6 / 0.4kV。解：该变电所白天的电压偏差按式（1-4）计算为：该变电所晚上的电压偏差按式（1-4）计算为：因此该变电所昼夜的电压偏差范围为-5.26%+7.89%。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 解：该系统的接地电容电流按式（1-3）计算为： 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。第三章工厂的电力负荷及其计算 习题解答3-1 解：（一）机床组计算负荷：查附表8得=0.180.25(取0.2),因此(二)通风机组计算负荷:查附表8得(取0.8),因此 (三)车间总的计算负荷:取因此 负荷计算表见书末习题3-1参考答案所列，此略。 3-2 解：（一）机床组的计算负荷：查附表8，得（取0.2）,因此 (二)起重机的计算负荷:查附表8，得起重机在时的(取0.15),。而起重机在时的容量为5.1kW,故由式(3-16)得时的容量为 因此其计算负荷为: (三)通风机组的计算负荷:查附表8得(取0.8),因此 (四)点焊机组的计算负荷:查附表8得点焊机在时的。而点焊机在时的容量为105kW。故由式（3-11）得时的容量为： 因此其计算负荷为： （五）车间总的计算负荷：取，因此 负荷计算表如书末习题3-2参考答案所列，此略。3-3 解：（一）用需要系数法计算查附表8得小批生产的金属冷加工机床电动机组的需要系数为（取0.2),。因此 （二）用二项式法计算查附表8得二项式系数，最大容量设备台数。因此 负荷计算表如书末习题3-3参考答案所列，此略。3-4 解：单相加热器按其容量尽可能三个相均衡分配，因此一相装3台1kW的，另两相各装1台3kW的。等效三相计算负荷按3kW的3倍计算。查附表8得因此 3-5解：（一）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）。由附表8查得其，因此按式（3-1 5）可得其有功容量为： 2将接于BC相间的1台17kVA（）换算成相同的有功容量（kW）。其，因此其有功容量为： 3将接于CA相间的2台10.3kVA()换算成时的有功容量(kW)。其，因此其有功容量为： 4弧焊机换算至各相的有功和无功容量：由表3-3查得时的功率换算系数，=-0.27,因此由式(3-28)式(3-33)可得各相的有功和无功容量为:A相 B相 C相 5.弧焊机各相的有功和无功计算负荷:查附表8得其，因此各相的有功和无功计算负荷为：A相 B相 C相 （二）电热箱各相的计算负荷1A相电热箱的有功和无功计算负荷：查附表8得因此 2B相电热箱的有功和无功计算负荷： 3C相电热箱的有功和无功计算负荷： （三）线路上总的计算负荷1各相总的有功和无功计算负荷：A相 B相 C相 2总的等效三相计算负荷：由以上计算结果看出，A相的有功计算负荷最大，因此取A相来计算总的等效三相计算负荷： 3-6 解:(一)变电所一次侧(10kV)的计算负荷和功率因数1.变电所变压器的功率损耗:变压器二次侧的计算负荷为 按式(3-37)得 按式(3-38)得 2.变电所一次侧的计算负荷: 3.变电所一次侧的功率因数:因 故 (二)按一次侧(10kV)提高到0.90,低压侧(380V)需装设的并联电容器容量计算1.现低压侧的功率因数:因 故 2.按提高到0.92计算,低压侧需装设的并联电容器容量:按式(3-42)计算为 3-7解：（一）估算该厂的计算负荷查附表9,得因此 （二）计算该厂的年有功电能消耗量一班制取年工作小时=2000h，年平均有功负荷系数年平均无功负荷系数,由此可得年有功电能消耗量 =0.752044kW2000h=3066kW.h年无功电能消耗量 3-8 解:(一)需装设的电容器容量和个数时,;时,。因此按式（3-42）得电容器容量为： kvar需装BWF10.5-30-1型电容器个数为: 考虑到单相电容器在三相电路中平均分配,选取=57.(二)无功补偿后减少的视在计算负荷无功补偿后的无功计算负荷为： 无功补偿后的视在计算负荷为: 而补偿前的视在计算负荷为: kVA因此补偿后减少的计算负荷为: 3-9 解； 由上表可以看出，M 2的=227A-32.4A=194.6A为最大，因此该线路的尖峰电流为： =287A而该线路的计算电流为： A= 88.2A第四章 短路电流计算及变配电所电气设备选择 习题解答4-1 解：（一）绘短路计算电路图如下： （附图3）（二）计算k-1点的三相短路电路中各元件的电抗及三相短路电流和短路电流（=10.5kV）1.电力系统的电抗: 2电缆线路的电抗：查表4-1得km，因此 3绘点短路的等效电路图如下：（附图4）4短路电路总电抗： 5点的三相短路电路和短路容量：（1）三相短路电流周期分量有效值： kA （2）三相短路次暂态电流和稳态电流有效值： kA （3）三相短路冲击电流： =22.5kA （4）第一个周期三相短路全电流有效值： kA=13.3kA （5）三相短路容量： MVA（三）计算点的三相短路电路中各元件的电抗及三相短路电流和短路容量（kV）1电力系统的电抗： 2电缆线路的电抗： 3电力变压器的电抗：查附表1得因此 4绘点短路的等效电路图如下：（附图5）5短路电路总电抗： 6点