工厂供电第三版刘介才主编课后习题解答第一章 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），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：该变电所晚上的电压偏差按式（1-2）计算为： 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：2.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。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。解：1.用需要系数法计算此机床组电动机的总容量为 查附录表1中“小批生产的金属冷加工机床电动机”项，得（取0.2）,因此可求得:1） 有功计算负荷按式（2-10）得 2） 无功计算负荷按式（2-11）得 3） 视在计算负荷按式（2-12）得 4）计算电流按式（2-13）得 2.用二项式法计算由附录表1查得。而设备总容量为 台最大容量的设备容量为 1） 有功计算负荷按式（2-21）得 2）无功计算负荷按式（2-11）得 3）无功计算负荷按式（2-12）得 4）计算电流按式（2-13）得 2-2 某380V线路供电给1台132kW Y型电动机，其效率，功率因数。试求该线路的计算负荷、和。解：此台电动机功率为，由于是单台设备，所以， 2-3 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项式法确定各组的计算负荷及总的计算负荷、和。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 2） 通风机组：查附录表1，取，因此 3）电葫芦组：查附录表1，取，因此 因此380V线路上的总计算负荷为（取） 2.用二项式法计算先求各组的和1）金属切削机床组：查附录表1，取 因此 2）通风机组：查附录表1，取，故 3）电葫芦组：查附录表1，取，故 折算到时的 以上各组设备中，附加负荷以为最大，因此总计算负荷为 1.需要系数法计算结果列成电力负荷计算表。序号设备名称台数设备容量Pe/KW需要系数Kdcostan计算负荷Pe/KWQ30/kvaS30/(kVA)I30/A1机床组30850.250.51.7321.336.842.664.72通风机350.80.80.754357.63电葫芦13（=40%）3.75（=40%）0.25（=25%）0.51.730.570.981.141.734总计340.5425.940.85取K=0.9524.638.845.969.72.二项式法计算结果列成电力负荷计算表。序号设备名称台数设备容量二项式系数b/ccostan计算负荷n或n/xPe/KWPx/KWPe/KWQ30/kvaS30/(kVA)I30/A1机床组30/58537.50.14/0.50.51.7330.753.161.493.52通风机350.56/0.250.80.754.53.385.638.553电葫芦13（=40%）3.75（=40%）0.250.06/0.2（=25%）0.51.730.9851.701.972.994总计340.5434.255.965.599.52-4 现有9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。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2-5 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、和。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%) 3kW6kW4.5kW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）。由附录表1查得其，因此按式（2-15）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2-3查得时的功率换算系数，,因此由式(2-29)式(2-34)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:查附录表1得其，因此各相的有功和无功计算负荷为：A相 B相 C相 2.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 2）B相电热箱的有功和无功计算负荷： 3）C相电热箱的有功和无功计算负荷： 3.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