4.1、某小批量生产车间380v 线路上接有接有金属切削机床共20台（其中，10KW 的4台， 15KW 的8台 ,5kW 的8台），车间有380v 电焊机2台（每台容量18KVA ，?N =65%,，COS ΨN =0.5),车间有吊车一台（12KW ，?N =25%),试计算此车间的设备容量。
解：①金属切削机床的设备。金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以20台金属切削
机床的总容量为：P e1=∑Pei=4×10+8×15+8×5=200KW
②电焊机的设备容量。电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到
?=100%，所以2台电焊机的设备容量为： P e2=2S N
N
εCOS ΨN =2×18×65.0×0.5=14.5KW
③吊车的设备容量。吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到?=25%，所以1台吊车的容量为：
P e3=P N
25
εεN =P N =12KW
④车间的设备总容量为
Pe=200+14.5+12=226.5KW 4.2、用需要系数法计算第一题。
解:① 金属切削机床组的计算负荷 取Kd=0.2 φcos =0.5 tan ?=1.73
)1(30P =d K e P =0.2×142=28.4KW
)1(30Q =)1(30P tan ?=28.4×1.73=49.1kvar )1(30S =2
)1(302
)1(30Q P +=56.8kVA
)1(30I =
N
U S 3)1(30=86.3A
②电焊机组的计算负荷 取Kd=0.35 φcos =0.35 tan ?=2.68
)2(30P =d K e P =0.35×16.1=5.6KW )2(30Q =)2(30P tan ?=5.6×2.68=15.0kvar )2(30S =2
)2(302
)2(30Q P +=16.0kVA
)2(30I =
N
U S 3)2(30=24.3A
③吊车机组的计算负荷 取Kd=0.15 φcos =0.5 tan ?=1.73
P =K P =1.7KW
)3(30)3(30)3(30S =2
)3(302
)3(30Q P +=3.4kVA
)3(30I =
N
U S 3)3(30=5.2A
④全车间的总计算负荷 ∑K =0.8
30P =∑K ei P ∑=28.6KW 30Q =∑K ei Q ∑=53.6kvar 30S =2
302
30Q P +=60.8kVA 30I =
N
U S 330
=92.4A 4.3、一机修车间的380v 线路上，接有金属切削机床电动机20台共60KW ，其K D1=0.2， COS Ψ1=0.5；另接通风机2台共10KW ， 其K D1=0.8，COS Ψ2=0.8；电炉1台5KW ， 其K D1=0.7， COS Ψ3=1.0；试求计算负荷（设同时系数为0.9）。
解： 冷加工电动机。K d1=0.2，cos Ψ1=1.73, tanΨ1=1.73 则 P 30.1=K di P el =0.2×60kw=12kw
Q 30.1=P 30.1tanΨ1=12kw×1.73=20.8kvar
②通风机。K d2=0.8，cos Ψ2=0.8，tanΨ2=0.75，则 P 30.2=K d2=P e2=0.8×10kw=8kw Q 30.2=P 30.2tanΨ2=8kw×0.75=6kvar
③电阻炉。K d3=0.7，cos Ψ3=1.0，tanΨ3=0则 P 30.3=K d3P e3=0.7×5kw=3.5kw Q 30.3=0
④总的计算负荷。
P 30=K ∑∑P30.i=0.9×（12+8+3.5）kw=21.15kw
Q 30=K ∑∑Q 30.i =0.9×（20.8+6+0）kvar=24.1kvar
S 30==+2
302
30Q P 32KVA I 30=
=?38
.0330S =48.8A
4.4已知某一班制电器开关制造工厂共有用电设备容量4500kW ，试估算该厂的计算负荷。 解：取Kd=0.15
φcos =0.75 tan ?=0.88
P =K P = 1575 kw
303030S =2
302
30Q P +=2098kVA
30I =
N
U S 330
=3187.7A 4、某厂拟建一降压变电所，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，如在变压器低压侧装设并联电容器进行补偿时，需装设多少补偿容量？补偿后工厂变电所所选择变压器的容量有何变化？ 解：
①补偿前的变压器容量和功率因数。变电所低压侧的视在计算负荷为：
)2(30S =2
)2(302)2(30Q P +=1031kVA
因次未考虑无功补偿时，主变压器的容量选择为1250kVA 变电所低压侧的功率因数为
=
)2(cos ?)
2(30)2(30S P =0.63
②无功补偿量。按相关规定，补偿后变电所高压侧的功率因数不应低于0.9，即)1(cos ?≥
0.9
在变压器低压侧进行补偿时，因为考虑到变压器的无功功率损耗远大于有功功率损耗，所以在低压侧补偿后的低压侧功率因数应略高于0.9.这里取补偿后低压侧功率因数)2(cos '?=0.92.
因此低压侧需要装设的并联电容器容量为：
C Q =650×（tanarccos0.63-tanarccos0.92）kvar=525kvar 取C Q =530kvar 。
③补偿后重新选择变压器容量。变电所低压侧的视在计算负荷为：
)2(30
S '=2)2(302
)2(30)(C Q Q P -+=704kVA 因此无功功率补偿后的主变压器容量可选为800kV A 。 ④补偿后的工厂功率因数。补偿后变压器的功率损耗为:
≈?T P 0.015)2(30
S '=0.015×704kVA=10.6kW ≈?T Q 0.06)2(30
S '=0.06×704kVA=42.2kvar 变电所高压侧的计算负荷为：
P '=P ?+P =661KW
)1(30
Q '=T Q ?+)()2(30C Q Q -=312kvar )1(30
S '=2)1(302)1(30Q P '+'=731kVA 补偿后工厂的功率因数为：
'?cos =)1(30P '/)1(30S '=0.904＞0.9 满足相关规定要求。 ⑤无功补偿前后的比较。
N N
S S -'=450kVA 由此可见，补偿后主变压器的容量减少了450kVA ，不仅减少了投资，而且减少电费的支出，提高了功率因数。
4.9 某工厂供电系统如图4.7所示。已知电力系统出口断路器为SN10-10Ⅱ型。试求工厂变电所高压110kV 母线上k-1点短路和低压380V 母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。
图4.7 例4.9的短路计算电路 解：①求k-1点的三相短路电流和短路容量（1c U =10.5kV ） a.计算短路电路中各元件的电抗及总阻抗。
电力系统的电抗1X ：由附表3查得SN10-10Ⅱ型断路器的断流容量oc S =500MVA ，
因此 1X =oc
c s U 12=MVA kV 500)5.10(2
=0.22Ω
架空线路的电抗2X ： 由表4.7得0X =0.35Ω/km ，因此 2X =0X l=0.35（Ω/km ）×5km=1.75Ω
绘制k-1点短路的等效电路，如图4.8所示，图上标出各元件的序号（分子）和
电抗值（分母），并计算其总阻抗为： X =X +X =0.22+1.75=1.97Ω
b.计算三相短路电流和短路容量。 三相短路电流周期分量有效值为：
)
3(1-k I =
)
1(1
3-∑K c X U =Ω?97.135.10kV =3.08kA 三相短路次暂态电流和稳态电流为：
Ω=)3(∞I =)
3(1-K I =3.08kA
三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值为：
3sh i =2.55)3(I ''=2.55×3.08=7.85kA
3sh I =1.51)3(I ''=1.51×3.08=4.65kA
三相短路容量为：
)3(1-k S =)
3(113-K c I U =
kA kV 08.35.103??=56.0MVA ②求k-2点的三相短路电流和短路容量（2c U =0.4kV ） a.计算短路电路中各元件的电抗及总阻抗。 电力系统的电抗1X '：
1X '=oc c s U 22=MVA
kV 500)4.0(2
=3.2×410-Ω
架空线路的电抗2
X '： 2X '=0X l 2
12???
? ??C C U U =0.35（Ω/km ）×5km ×2
5.104.0??? ??kV kV =2.54×3
10-Ω 电力变压器的电抗3X ： 由附表2得=%k U 5%，因此：
3X =4X ≈N
C
k S U U 2
%=0.05×kVA kV 1000)4.0(2=8×310-Ω
绘制k-2点短路的等效电路，如图4.8所示，图上标出各元件的序号（分子）和
电抗值（分母），并计算其总阻抗为： )2(-∑k X =1X +2X +3X //4X =6.86×310-Ω
图4.8 例4.9的短路等效电路图（欧姆法）
b.计算三相短路电流和短路容量。 三相短路电流周期分量有效值为：
3
2-k I =
)
2(2
3-∑K c X U =Ω??-3
1086.634.0kV =33.7kA 三相短路次暂态电流和稳态电流为：
)3(I ''=)3(∞I =)
3(1-K I =33.7kA
三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值为：
3sh i =1.84)3(I ''=1.84×3.08=62.0kA
3sh I =1.09)3(I ''=1.09×3.08=36.7kA
三相短路容量为：
)3(2-k S =)
3(113-K c I U =
kA kV 7.334.03??=23.3MVA 在工程设计说明书中，往往只列短路计算表，如表4.8所示。
表4.8 例4.9的短路计算表
例4.10 试用标幺值法计算例4.9所示工厂供电系统中k-1点和k-2点的三相短路电流和短路容量。
短路计算点 三相短路电流（k A ）
三相短路容量
（MV A ）
(3)
k
I ''(3)I
(3)I ∞ (3)
sh i
(3)sh
I
(3)
k
S K-1 3.08 3.08 3.08 7.85 4.65 56.0 K-2
33.7
33.7
33.7
62.0
36.7
23.3
解：①确定基准值。取d S =100MVA ，1c U =10.5kV 2c U =0.4kV 而 1d I =
1
3C d
U S =kV MVA 5.103100?=5.50kA 2d I =
2
3C d
U S =kV MVA 4.03100?=144kA ② 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值。
a.电力系统的电抗标幺值。由附表3查得 oc S =500MVA ，，因此 *1X =
oc d S S =MVA
MVA
500100=0.2 b.架空线路的电抗标幺值。由表查得0X =0.35Ω/km ，因此
*
2X =2
0C
d
U S l
X =0.35（Ω/km ）×5km ×2)5.10(100kV MVA =1.59 c.电力变压器的电抗标幺值。 由附表2得=%k U 5%，因此
*3X =*
4X =
N
d
k S S U %=5.0 绘制短路等效电路图如图4.9所示，图上标出各元件序号和电抗标幺值，并标明短路计算点。
图4.9 例4.10的短路等效电路图（标幺值法）
③计算k-1点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量。 a. 总阻抗标幺值为：
*)1(-∑k X =*1X +*
2X =0.2+1.59=1.79
b. 三相短路电流周期分量有效值为：
)
3(1-k I =
*
)
1(1
-∑k d X I =
79
.150.5kA
=3.07kA c.其他三相短路电流为：
)3(I ''=)3(∞I =)
3(1-K I =3.07kA
3sh i =2.55)3(I ''=2.55×3.07=7.83kA
3sh I =1.51)3(I ''=1.51×3.07=4.64kA
d.三相短路容量为：
)3(1-k S =
*
1
-K d X S =79.1100MVA
=55.9MVA ④ 计算k-2点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量。
b. 总阻抗标幺值为：
*)2(-∑k X =*1X +*2X +*3X //*
4X =0.2+1.59+5/2=4.29
b. 三相短路电流周期分量有效值为：
)3(2-k I =
*
)
2(2
-∑k d X I =
29
.4144kA
=33.6kA c.其他三相短路电流为：
)3(I ''=)3(∞I =)
3(2-K I =33.6kA
3sh i =1.84)3(I ''=1.84×33.6=61.8kA
3sh I =1.09)3(I ''=1.09×33.6=36.6kA
d.三相短路容量为：
)3(2-k S =
*
2
-K d
X S =29.4100MVA =23.3MVA
4.25 一个大批量生产的机械加工车间，拥有380V 金属切割机床50台，总容量为650kW ，试确定此车间的计算负荷。 解：30P =d
K e P = 0.2×650=130kW
30Q =30P tan ?=130×1.73=224.9kvar 30S =2
302
30Q P +=229.224130+=259.8kVA
30I =
N
U S 330
=38.038.259?=394.7A 4.26 有一380V 三相线路，供电给35台小批量生产的冷加工机床电动机，总容
量为85kW ，其中较大容量的电动机有7.5kW1台，4kW3台，3kW12台，用需要系数法确定确定其计算负荷。用二项式系数法确定其计算负荷。 解：查表一得：d K =0.2 φcos =0.5 tan ?=1.73
30P =d K e P = 0.2×85=17kW 30Q =30P tan ?=17×1.73=29.41kvar 30S =2
302
30Q P +=2241.2917+=34kVA
30I =
N
U S 330
=38.0334?=51.6A 查表一得：取二项式系数b=0.14 c=0.4 x=5 φcos =0.5 tan ?=1.73
x P =5P =7.5×1+4×3+3×2=22.5kW
30P =b e P
+c x P =0.14×85+0.4×22.5=20.9kW 30Q =30P tan ?=20.9×1.73=36.16kvar 30S =2
302
30Q P +=2216.369.20+=41.77kVA 30I =
N
U S 330
=38.0377.41?=63.46A 4.27 一机修车间，有冷加工机床30台，设备总容量为150kW ，电焊机5台，
共15.5kW （暂载率为65%）通风机4台，共4.8kW ，车间采用380/220V 线路供电，试确定该车间的计算负荷。
解：①冷加工机床的计算负荷，查附表1，取需要系数和功率因数为： d K =0.2 φcos =0.5 tan ?=1.73
)1(30P =d K e P = 0.2×150=30kW
)1(30Q =30P tan ?=30×1.73=51.9kvar )1(30S =2
302
30Q P +=229.5130+=59.95kVA
第 1章 电力系统概论 1-1 什么叫电力系统？为什么要建立电力系统？ 电力系统是由发电厂、变电所、电力线路和电 能用户组成的一个整体。 为了充分利用动力资源， 降低发电成本， 发电厂往往远离城市和电能用户， 因此， 这就需要 输送和分配电能，将发电厂发出的电能经过升压、输送、降压和分配，送到用户。 1-2 供配电系统由那些部分组成？在什么情况下应设总降压变电所或高压配电所？ 供配电系统 由总降变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所和用电设备组成。 总降压变电所是企业电能供应的枢纽。它将 35kV ～ 110kV 的外部供电电源电压降为 6～ 10kV 高压配电电压，供给高压配电所、车间变电所和高压用电设备。高压配电所集中接受 6～10kV 电压， 再分配到附近各车间变电所和高压用电设备。 一般负荷分散、 厂区大的大型 企业设置高压配电所。 1-3 发电机的额定电压、用电设备的额定电压和变压器额定电压是如何规定的？为什么？ 用电 设备的额定电压等于电力线路的额定电压； 发电机的额定电压较电力线路的额定电压要 高 5% ；变压器的一次绕组的额定电压等于发电机的额定电压 （升压变压器 ）或电力线路的 额 定电压 （降压变压器 ）；二次绕组的额定电压较电力线路的额定电压要高 10%或 5%（视线路的 电压等级或线路长度而定 ）。 额定电压是能使电气设备长期运行在经济效果最好的电压， 它是国家根据经济发展的需要及 电力的水平和发展的趋势经过全面技术经济分析后确定的。 1-4 电能的质量指标包括哪些？ 电能的质量指标是指电压质量、频率质量、供电可靠性。 1-5 什么叫电压偏移，电压波动和闪变？如何计算电压偏移和电压波动？ 电压偏差是电压偏离 额定电压的幅度。 电压波动是指电压的急剧变化。 周期性电压急剧变化 引起光源光通量急剧波动而造成人眼视觉不舒适的现象，成为闪变。 电压偏差一般以百分数表示，即 U% U U N 100 ，式中 U %为电压偏差百分数； U 为实际电压； U N 为额定电压。 U N 电压波动程度以电压最大值与最小值之差或其百分数来表示，即 U% U max U min 100 U N 式中， U 为电压波动； U% 为电压波动百分数； U max ， U min 为电压波动的最大值和最 小值（ kV ）；U N 为额定电压（ kV ）。 1-6 电力系统的中性点运行方式有哪几种？中性点不接地电力系统和中性点直接接地系统 发生 单相接地时各有什么特点？ 点直接接地系统。 中性点不接地电力系统发生单相接地时， 为零，非接地相对地电压升高为线电压，电容电流增大 对称平衡。 中性点直接接地系统发生单相接地时， 通过中性点形成单相短路， 产生很大的短 路电流，中性点对地电压仍为零，非接地相对地电压也不发生变化。 U max U min 电力系统的中性点运行方式有三种： 中性点不接地系统、 中性点经消弧线圈接地系统和中性 接地相对地电压为零， 电容电流 倍，但各相间电压（线电压）仍然
1- 1：工厂供电对工业生产具有重要作用： 电能是现代工业生产的主要能源和动力。做好工厂供电可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。否则，如果没有做好工厂供电致使电能供应的质量或可靠性没有保障，则有可能对工业生产造成严重的后果。 工厂供电的基本要求是： （1）安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 （2）可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。 （3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。 （4）经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量，提高电能利用率 1- 2：工厂供电系统范围：是指从电源线路进厂起到高低压用电设备进线端止的整个电路系统，包括工厂内的变配电所和所有高低压供配电线路。 配电所的任务是：接受电能和分配电能，不改变电压 变电所的任务是：接受电能、变换电压和分配电能 当厂区的环境条件满足35kv 架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求时，可采用高压深入负荷中心的直配方式。 1- 6：电压和频率是衡量电能质量的两个基本参数；电压质量（要求）是按照国家标准或规范对电力系统电压的偏差、 波动、波形及其三相的对称性的一种质量评估。 1-8：由于电力线路允许的电压偏差为± 5% ，即整个线路允许有10%的电压损耗，因此为了维持线路的平均电压在额定值，线路首端的电压可较线路额定电压高5%，而线路末端则可较线路额定电压低5%，所以发电机额定电压按规定应 高于同级电网额定电压5% 。 1-9: （1）电力变压器一次绕组的额定电压：①当变压器直接与发电机相联时，其一次绕组额定电压应与发电机额定电压相同，即高于同级电网额定电压5%;②当变压器不与发电机相联而是连接在线路上时，则可看作是线路的用电设备，因此其一次绕组额定电压应与电网额定电压相同。 （2）电力变压器二次绕组的额定电压：①变压器二次侧供电线路较长时，其二次绕组额定电压应比相联电网额定电压 高10% ；②变压器二次侧供电线路不长时，其二次绕组额定电压只需高于所联电网额定电压5%，仅考虑补偿变压器满负载运行时绕组内部5%的电压降。 1-13 电力系统中的高次谐波是如何产生的？有什么危害？有哪些抑制谐波的措施？ 答：向公用电网注入谐波电流或在公用电网中产生谐波电压的电气设备，称为谐波源。电力系统中存在着各种各样的“谐波源” ，使得高次谐波的干扰成了当前电力系统中影响电能质量的一大“公害”大小“谐波源”主要是指存在于电力系统中的各种非线性元件。例如荧光灯和高压汞灯等气体放电灯，感应电机，电焊机，变压器和感应电炉等都要产生谐波电流或电压。最为严重的是大型晶闸管变流设备和大型电弧炉产生的谐波电流最为突出，它们是造成电网谐波的主要因素。 谐波对电气设备的危害很大。谐波电流通过变压器，会使变压器的铁心损耗明显增加，使变压器出现过热，缩短使用寿命。谐波电流通过交流电动机，不仅会使电动机的铁心损耗明显增加，而且还会使电动机转子发生振动现象，严重影响机械加工的产品质量。谐波对电容的影响更为突出，谐波电压加在电容的两端时，由于电容器对谐波的阻抗很小，因此电容器很容易发生过负荷甚至烧毁。此外谐波电流可使电力线路的电能损耗和电压损耗增加；使计量电能的感应式电度表计量不准确；还可使电力系统发生电压谐振，从而在线路上引起过电压，有可能击穿线路设备的绝缘；还可能造成系统的继电保护和自动装置发生误动作或拒动；及可对附近的通信设备和通信线路产生信号干扰。 抑制电网谐波，可采取下列措施： （1 ）大容量的非线性负荷由短路容量较大的电网供电，电网的短路容量越大，它承受非线性负荷的能力越强。 （2）三相整流变压器采用Y , d或D，y的结线。 （3）增加整流变压器二次侧的相数。 （4）装设分流滤波器。 1-17 （低压）中性线（N）的功能：一是用来接用额定电压为系统相电压的单相用电设备，二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流，三是减小负荷中性点的电位偏移。 保护线（PE）的功能：用来保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。 保护中性线（PEN）的功能：它兼有中性线和保护线的功能，俗称“地线” 。 1- 18 : TN-C系统：其中的N线与PE线全部合为一根PEN线，PEN线中可有电流通过，因此对某些接PEN线的设备产生电磁干扰。在我国
4.1、某小批量生产车间380v 线路上接有接有金属切削机床共20台（其中，10KW 的4台， 15KW 的8台 ,5kW 的8台），车间有380v 电焊机2台（每台容量18KVA ，?N =65%,，COS ΨN =0.5),车间有吊车一台（12KW ，?N =25%),试计算此车间的设备容量。 解：①金属切削机床的设备。金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以20台金属切削 机床的总容量为：P e1=∑Pei=4×10+8×15+8×5=200KW ②电焊机的设备容量。电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到?=100%，所以2台电焊机的设备容量为： P e2=2S N N εCOS ΨN =2×18×65.0×0.5=14.5KW ③吊车的设备容量。吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到?=25%，所以1台吊车的容量为： P e3=P N 25εεN =P N =12KW ④车间的设备总容量为 Pe=200+14.5+12=226.5KW 4.2、用需要系数法计算第一题。 解:① 金属切削机床组的计算负荷 取Kd=0.2 φcos =0.5 tan ?=1.73 )1(30P =d K e P =0.2×142=28.4KW )1(30Q =)1(30P tan ?=28.4×1.73=49.1kvar )1(30S =2)1(302)1(30Q P +=56.8kVA )1(30I =N U S 3) 1(30=86.3A ②电焊机组的计算负荷 取Kd=0.35 φcos =0.35 tan ?=2.68 )2(30P =d K e P =0.35×16.1=5.6KW )2(30Q =)2(30P tan ?=5.6×2.68=15.0kvar )2(30S =2 )2(302)2(30Q P +=16.0kVA )2(30I =N U S 3) 2(30=24.3A ③吊车机组的计算负荷 取Kd=0.15 φcos =0.5 tan ?=1.73 P =K P =1.7KW
工厂供电计算题答案 1 第一章 1 2 3 4 第二章 1 2 3 6 8 2-2 某机修车间,拥有冷加工机床 52 台，共 200kw ；行车一台，共 5.1kw( ε=15%； 通)风机 4 台，共 5kw ； 点焊机 3 台，共 10.5kw(ε=65%。)车间采用 220/380v 三相四线制（ TN-C ）配电。试确定该车间计 算 负 荷 P 30、Q 30、S 30 和 I 30。 解：①对于冷加工机床， P e =200kW ，K d =0.2,cos =0.5,tan =1.73 P 30(1)=K d P e =0.2 ×200kW=40kW Q 30(1)=P 30tan =40×1.73kvar=69.2kvar ②对于行车组, P e =P N N =5.1 15% 25% =3.95Kw,K d =0.15, cos =0.5, tan =1.73 25 P 30(2)= K d P e =0.15 ×3.95kW=0.59 kW Q 30(2)= P 30tan =0.59 ×1.73=1.02kvar ③对于通风机组, P e = P N =5 kW, K d =0.8, cos =0.8, tan =0.75 P 30(3)= K d P e =0.8 ×5Kw=4kW Q 30(3)= P 30tan =4×0.75kvar=3kvar ④对于点焊机组, P e = P N N =10.5 ×65%100% =8.47 kW ，K d =0.35, cos =0.6, 100 tan =1.33 P 30(4)= K d P e =0.35 ×8.47 kW=2.96kW Q 30(4)= P 30tan =3.94 kvar=3.94 kvar 取需要系数 K ∑p =0.9,K ∑q =0.95 总的有功计算负荷为： P 30=（P 30(1)+P30(2)+P 30(3)+P 30(4)）×K ∑p =（40+0.59+4+2.96）×0.9 =42.8（kW ） 总的无功计算负荷为： Q 30=（Q 30(1)+Q 30(2)+ Q 30(3)+Q 30(4)）×K ∑q =（69.2+1.02+3+3.94）×0.95 =77.3（kvar ） 视在计算负荷为： S 30= 2 P 30 Q 30 2 = 2 77 .3 2 42.8 =84.9 视在电流为： I 30=S 30/ 3 U N =84.9/(1.732 ×0.38)=129 2-3 有一 380v 三相线路，供电给35台小批生产的冷加工机床电动机，总容量为85kW ，其中较大容 量的电动机有 7.5kW ，4kW3 台， 3kW12 台。试分别用需要系数法和二项式法确定其计算负荷 P 30、 Q 30、 S30和 I 30。 解：㈠需要系数法 对于小批生产的冷加工机床电动机，取 K d =0.2，cos =0.5，tan =1.73 P 30=K d P e =0.2 ×85kW=17kW Q 30=P 30tan =17×1.73kvar=29.4kvar S 30= P 30/ cos =17/0.5kv A · =34 kvA ·
1．供配电一次设备有哪些？ 答：一次设备按功能分为如下几类： （1）生产和变换设备：包括将机械能转换为电能的电动机，变换电压等级的变压器，将高电压,大电流转换为低电压或小电流以供二次设备测量的互感器等。 （2）开关设备：用来控制一次回路的接通和断开，包括高电压断路器·隔离开关·负荷开关·离合器·分断器磁力启动器等。 （3）保护设备：用来对一次回路过压或过电流进行保护的设备，包括限制短路电流的电抗器·高低压熔断器·避雷器等。 （4）载流导体：传输电流的软·硬导体，如各种类型的架空线路和电力线缆等。 （5）补偿设备：用来补偿无功功率，如并联电容器等。 （6）成套设备：将有关一次设备及二次设备安电路接线方案的要求，组合为一体的电气装置，如高低压开关柜，低压配电箱等。 2．供配电一次设备的选择有哪些原则？如何选择变压器容量和台数？ 答：电气设备不管用途和工作环境有何差异，他们的选择原则都遵循一下的三个原则： 1按正常工作条件选择原则 2按短路条件效验原则 3开关设备断流能力效验原则 1）变压器容量的确定 a 应满足用电负荷对可靠性的要求。在一二级负荷的变电所中，选择两台主变压器，当在技术上，经济上比较合理时，主变器选择也可多于两台； b 对季节性负荷或昼夜负荷比较大的宜采用经济运行方式的变电所，技术经济合理时可采用两台主变压器 c 三级负荷一般选择一台猪变压器，负荷较大时，也可选择两台主变压器。（2）变压器容量的确定 装单台变压器时，其额定容量SN应能满足全部用电设备的计算负荷Sc,考虑负荷发展应留有 一定的容量裕度,并考虑变压器的经济运行,即SN>=(1.15~1.4)Sc 装有两台主变压器时,其中任意一台主变压器容量)SN应同时满足下列两个条件: a 任一台主变压器运行时,应满足总计算负荷的60%~70%的要求,即SN=(0.6~0.7)Sc b 任一台变压器单独运行时,应能满足全部一二级负荷Sc(I+II)的要求,即SN>=Sc(I+II) 3．SF6高压断路器和真空断路器各自有哪些优点？适用于哪些场合？ 答：SF6高压断路器的主要优点是：开断速度快，适用于需频繁操作的场所； 真空断路器的优点在于：灭弧室密封，电弧和金属热蒸汽不外泄，且不容易因潮湿，灰尘，有害气体等影响而降低他的性能；操作结构简单，整体体积小，重量轻；开断能力较强；灭弧时间短，触头消耗小，寿命长，适合于需要频繁开断的场合。 4-11.氧化锌避雷器比传统的避雷器有哪些优点？其主要技术参数有那些阿？ 答：与由SiC阀片和串联间隙构成的传统避雷器相比，氧化锌无间隙避雷器具有下述优点：①结构简单，适合大规模自动化生产，尺寸小，重量轻，造价低廉。②保护性能优越。由于ZnO阀片具有优异的伏安特性，残压更低；在整个过电压作用期间均能释放能量，没有火花，所以不存在放电时延，具有很好的陡波响应特性，特别适用于GIS气体绝缘变电站、直流系统的保护。③耐重复动作能力强，只吸收过电压能量，不需吸收续流能量。④通流容
4-1 什么叫室内（户内）变电所和室外（户外）变电所？车间内变电所与附设变电所各有何特点？各适用什么情况？ （1）室内型变电所：车间附设变电所，车间内变电所，独立变电所，地下变电所和楼上变电所。户外型变电所：露天变电所，半露天变电所和杆上变电所。 （2）车间附设变电所是变电所变压器的一面墙或几面墙与车间建筑的墙体共用，变压器室的大门朝向车间外。车间内变电所是变压器位于车间内的单独房间内，变压器室大门朝向车间内。 （3）在负荷较大的多跨厂房，负荷中心在厂房中央且环境许可时，可采用车间内变电所；在生产面积比较小而紧凑和生产流程要经常调整，设备也要相应变动的生产车间，宜采用附设变电所的形式。、4-2 我国6-10kv的配电变压器常用哪两组连结组？在三相严重不平衡或3次谐波电流突出的场合宜采用哪种联结组？ Yyn0，Dyn11；Dyn11 4-3 工厂或车间变电所的主变压器台数和容量如何确定? 台数的选择：1.应满足用电负荷对供电可靠性的要求。2.对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而采用经济运行方式的变电所，也可考虑采用两台变压器。3对于负荷集中且容量相当的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台或多台变压器。4在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。 容量的选择：1只装一台主变压器的变电所，主变压器容量Sn.t应满足全部用电设备总计算负荷S30的需要。2装有两台变压器的变电所，
每台变压器的容量Sn.t应同时满足以下两个条件：任一台变压器单独运行时，宜满足总计算负荷S30的大约60%~70%的需要；任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷的需要。3车间变电所主变压器的单台容量上限一般不宜大于1000KV
思考题与习题3 3-l 什么叫一次电路？什么叫二次电路？ 3-2真空断路器和SF6断路器各有什么特点 3-3隔离开关的功能是什么？隔离开关的操作应注意什么？ 3-4送电时，一定要按照①母线侧隔离开关或刀开关；②负荷侧隔离开关或刀开关；③高压或低压断路器的合闸顺序依次操作。( ) 3-5停电时，一定要按照①高压或低压断路器；②负荷侧隔离开关或刀开关：③母线侧隔离开关或刀开关的拉闸顺序依次操作。( )。 3-6各种高低压开关属类电气设备。 3-7隔离开关只能通断一定的电流，负荷开关能通断电流，断路器能通断电流。 3-8油浸式电力变压器的冷却方式有、以及或。 3-9什么是非限流熔断器？什么是限流熔断器？ 3-10电流互感器的功能是什么？使用时应注意什么？ 3-11电压互感器的功能是什么？使用时应注意什么？ 3-12电流互感器、电压互感器常用的接线方式有哪几种？ 3-13电压互感器常见的故障有哪几种？通常如何处理？ 3-14避雷器的功能是什么？ 3-15常用的低压开关电器有哪些？它们分别具有什么功能？ 3-16对变压器的正常过负荷能力有何规定？ 3-17工厂变配电所主变压器台数和容量如何确定？ 3-18变压器常见故障的部位有哪些？ 3-19什么叫主接线，对主接线有哪些基本要求？ 3-20表示工厂变配电所的电能输送和分配线路的电路图，称为或电路图。表示用来控制、指示、测量和保护上述电路及其设备运行的电路图称为或图。前者又有、两种绘制方法。 3-21工厂高压电力线路单电源供电的接线方式有、。低压电力线路的接线方式有、、。 3-22 工厂供配电系统中常用的主接线基本形式有哪几种？ 3-23 配电装置分哪几类？各有什么特点？
第1页，共4页 第2页，共4页 一、填空题 （本大题共8题，每空 1 分，共 20 分) 1、低压线路的接线方式主要有 树干式 、 放射式 、 环型 。 2、 单相 短路形式的几率最大， 三相 短路形式的危害最为严重。 3、衡量电能质量的两个参数 电压 和 频率 ，一般交流电力设备的额定 频率为 50HZ 。 4、安全电流我国规定为 30mA ，但是触电时间应按不超过 １S ， 安全特低电压不超过 ５０V 。 5、短路计算采用 欧姆制 和 标么制 两种方法。 6联结。 7、按规定裸导线A 、B 、C 三相涂漆的颜色分别对应于 黄 、 绿 、 红 。 8、工厂的用电设备按其工作制分为 连续工作制 、 短时工作制 、 断续周期工作制 。 二、选择题 （本大题共 10 题，每小题 2分，共 20分) 1、我国目前所规定的10kv 及以下三相供电电压允许偏差是( B )。 A. ±5％ B. ±7％ C. +5％～+10％ D. ±10％。 2、电气设备的接地主要有三种形式，分别是工作接地、保护接地和( B )。 A. 工频接地 B. 重复接地 C. 小电流接地 D. 冲击接地 3、在配电设计中，通常采用( B )的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或 导体的依据。 A.20min B.30min C.60min D.90min 4、用电设备台数较多.各台设备容量相差不悬殊时，宜采用( C )，一般用于干线、 配变电所的负荷计算。 A.二项式法 B.单位面积功率法 C.需要系数法 D.变值需要系数法 5、线路停电的操作顺序是( D ) 。 A ．先分母线隔离开关，再分线路隔离开关，最后分断路器 B ．先分线路隔离开关，再分母线隔离开关，最后分断路器 C ．先分断路器，再分母线隔离开关，最后分线路隔离开关 D ．先分断路器，再分线路隔离开关，最后分母线隔离开关 6、下列设备中仅能开断正常负荷电流的是（ A ）。 A.负荷开关 B.隔离开关 C.熔断器 D.断路器 7、在不接地电网中，当一相接地发生故障时，其它两相的对地电压将（ C ）。 A.为0伏 B.比原来的电压低 C.升高到线电压 D.电压保持不变。 8、过电流继电器的返回系数( B )1。 A ．大于 B ．小于 C ．等于 9、工厂供电系统对第一类负荷供电的要求是( B )。 A. 要有两个电源供电 B. 必须有两个独立电源供电 C. 一个独立电源供电 D. 都不对 10、一般三相负荷基本平衡的低压线路中的中性线截面不少于相线的( B )。 A.100% B.50％ C.75％ D. 25％ 三、简答题 （本大题共4 题，每小题10分，共 40分) 1、一般动力系统宜先按什么条件选择再校验其他条件?照明线路宜先按什么条件选择再校验其他条件?为什么 答：一般动力系统宜先按发热条件选择再校验其电压损耗和机械强度；照明线路宜先按允许电压条件选择再校验其发热条件和机械强度，因为其对电压水平要求很高 2、什么是最大负荷利用小时？什么是年最大负荷和年平均负荷？什么是负荷系数？ 答：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P 30)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max P ：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。 3、电压互感器工作时二次侧为什么不能短路？互感器二次侧有一端为什么必须接地？ 答：电压互感器一、二次侧都是在并联状态下工作的，当发生短路时，回路电阻和剩余 阻抗均很小，使短路电流可达额定电流的几十倍，此电流将产生很高的共振过电压，所以
供配电技术试题A 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
2016—2017第一学期期末考试试卷(机电系) 供配电技术（A） 注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在密封线内。 2．用黑色字迹的钢笔或圆珠笔将答案写在试卷上相对应的区域。 3. 请仔细阅读试题要求，把你所选的正确答案填在指定的表格内。 一、单项 选择题（每小题 2分，共14分） 1、高压断路器的文字符号为（）。 A. QS B. QL C. QF D. QK 2、电流互感器二次额定电流一般为（）。 A .5A B. 10A C. 15A D. 20A 3、在我国，110 kV及以上的电力系统通常都采取（）的运行方式。 A. 中性点不接地 B. 中性点经消弧线圈接地 C. 中性点直接接地 4. 车间变电所的电压变换等级通常为（）。 A. 把220~550kV降为35~110kV B. 把220~550kV降为35~110kV C. 把6~10kV降为220/38kV 5、对共有大量一、二级负荷的变电所，宜采用（）主变压器。 A. 一台 B. 两台 C. 三台 6、电力变压器属于（）。 A.控制类电器设备 B.保护类电器设备 C.变换类电器设备 D.补偿类电器设备 7、对于中性点不接地系统，其架空线路发生单相接地故障后，一般最多可以连续运行（）。 A. 0小时 B. 1小时 C. 2小时 D. 3小时 二、填空题（每空2分，共40分） 1、水力发电厂主要分为水力发电厂、 水力发电厂和水力发电厂。 2、电压偏差是指电气设备的与其之差，通常用它对 的百分比来表示。 3、低压刀开关是一种最普通的低压开关电器，适用于交流、额定电 压、直流、额定电流为及以下的配电系统中，作不频繁手动接通和分段电路或作隔离电源保证安全检修之用。 4、高压熔断器（FU）是人为在电网中设置的环节，其功能主要是对电路 及其设备进行保护。 5、型号T（L）J的含义为。 6、电力变压器按绕组绝缘和冷却方式分，有、和 等变压器。 7、对居住小区变电所，一般采用变压器，如采用变压 器，单台容量不宜超过800kVA。
一、填空 1、工厂供电是指工厂所需电能的和，亦称。 2、工厂供电必须达到、、、的基本要求。 3、和是衡量电能质量的两个基本参数。额定频率为Hz通称为工频。 4、档距又称，弧垂又称。 5、尖峰电流是指持续时间的短时最大负荷电流。 6、工厂电力线路有、、等基本接线方式。 7、电杆按其在架空线路中的功能和地位分，有、、、跨越杆、分支杆等形式。 二、单项选择题 1．工厂供电系统对第一类负荷供电的要求是（） A．要有两个电源供电。B．必须有两个独立电源供电。 C．必须要有一台备用发电机供电。D．必须要有两台变压器供电。 2．某工厂一台10KV,500KW备用发电机组,该发电机的额定电压是（） A．10KV B．9.5KV C．11KV D．10.5KV 3．大容量大面积10KV供电系统其变压器中性点应（）。 A．直接接地B．对地绝缘C．经消弧线圈接地D．经高电阻接地4．中性点不接地系统，当一相故障接地时，规定可以继续运行（）小时。 A．0.5小时B．1小时C．2小时D．4小时。 5．中性点不接地系统，当一相故障直接接地，另外两相对地电压为原有电压的（）倍。A．1倍B．√2 倍C．√3 倍D．2倍 6．380/220V系统的三相四线制，中线截面为相线的（） A．0.5倍B．1倍C．2倍D．3倍. 7．电能生产、输送、分配及使用过程在（）进行的。 A．不同时间B．同一时间C．同一瞬间D．以上都不对8．变压器短路损耗试验副边电流应该为额定值的（）。 A．1倍B．0.85倍C．0.5倍D．0.25倍左右9．SF6断路器的灭弧能力是一般空气断路器的灭弧能力的（）倍。 A．10 B．20 C．50 D．100 10．真空断路器适合于（）。 A．频繁操作，开断容性电流；B．频繁操作，开断感性电流；C．频繁操作，开断电机负载；D．变压器的开断。 11．户外高压跌落式熔断器的代号是（）。 A．RW B．RN C．RM D．RT 12．变电所通常采用（）对直击雷进行保护。 A．避雷针B．管型避雷器C．伐型避雷器D．消雷器 13．对架空线路自动重合闸次数不得超过（）次。 A．1 B．2 C．3 D．4 14．变压器的避雷装置应该装设（）。 A．管型避雷器B．阀型避雷器C．氧化锌避雷器D．消雷器15．容量在10000KVA以上的变压器必须装设（）。 A．瓦斯保护B．纵差保护C．速断保护D．过流保护。
、某小批量生产车间380v 线路上接有接有金属切削机床共20台（其中，10KW 的4台， 15KW 的8台 ,5kW 的8台），车间有380v 电焊机2台（每台容量18KVA ，?N =65%,，COS ΨN =,车间有吊车一台（12KW ，?N =25%),试计算此车间的设备容量。 解：①金属切削机床的设备。金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以20台金属切削 机床的总容量为：P e1=∑Pei=4×10+8×15+8×5=200KW ②电焊机的设备容量。电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到 ?=100%，所以2台电焊机的设备容量为： P e2=2S N COSΨN =2×18××= ③吊车的设备容量。吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到?=25%，所以1台吊车的容量为： P e3 =P N =P N =12KW ④车间的设备总容量为 Pe=200++12= 、用需要系数法计算第一题。 解:① 金属切削机床组的计算负荷 取Kd= φcos = tan ?= )1(30P =d K e P =×142= )1(30Q =)1(30P tan ?=×= )1(30S =2 )1(302 )1(30Q P += )1(30I = N U S 3)1(30=86.3A ②电焊机组的计算负荷 取Kd= φcos = tan ?= )2(30P =d K e P =×= )2(30Q =)2(30P tan ?=×= )2(30S =2 )2(302 )2(30Q P += )2(30I = N U S 3)2(30=24.3A ③吊车机组的计算负荷 取Kd= φcos = tan ?= )3(30P =d K e P =
第一章 习题 1-1 试确定图1-23所示供电系统中变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压。 解：T1：6.3/121kv ；WL1：110KV ；WL 2：35KV 。 1-2试确定图1-24所示供电系统中各发电机和各变压器的额定电压。 解：G ：10.5kV ；T1：10.5/38.5kV ；T2：35/6.6kV ；T3：10/0.4kV 。 第二章 习题 2-2 某机修车间,拥有冷加工机床52台，共200kw ；行车一台，共5.1kw(ε=15%)；通风机4台，共5kw ；点焊机3台，共10.5kw(ε=65%)。车间采用220/380v 三相四线制（TN-C ）配电。试确定该车间计算负荷P 30、Q 30、S 30和I 30。 解：① 对于冷加工机床，P e =200kW ，K d =0.2,cos φ=0.5,tan φ=1.73 P 30(1)=K d P e =0.2×200kW=40kW Q 30(1)=P 30tan φ=40×1.73kvar=69.2kvar ②对于行车组,P e =P N 25 εεN =5.1% 25% 15=3.95Kw,K d =0.15, cos φ=0.5, tan φ=1.73 P 30(2)= K d P e =0.15×3.95kW=0.59 kW Q 30(2)= P 30tan φ=0.59×1.73=1.02kvar ③对于通风机组, P e = P N =5 kW, K d =0.8, cos φ=0.8, tan φ=0.75 P 30(3)= K d P e =0.8×5Kw=4kW Q 30(3)= P 30tan φ=4×0.75kvar=3kvar ④对于点焊机组, P e = P N 100 N εε=10.5×% 100% 65=8.47 kW ，K d =0.35, cos φ=0.6, tan φ=1.33 P 30(4)= K d P e =0.35×8.47 kW=2.96kW Q 30(4)= P 30tan φ=3.94 kvar=3.94 kvar 取需要系数 K ∑p =0.9,K ∑q =0.95 总的有功计算负荷为：P 30=（P 30(1)+P30(2)+P 30(3)+P 30(4)）×K ∑p =（40+0.59+4+2.96）×0.9 =42.8（kW ） 总的无功计算负荷为：Q 30=（Q 30(1)+Q 30(2)+Q 30(3)+Q 30(4)）×K ∑q =（69.2+1.02+3+3.94）×0.95 =77.3（kvar ） 视在计算负荷为：S 30=2 2 3030Q P + =2 23.778.42+ =84.9 视在电流为：I 30=S 30/3U N =84.9/(1.732×0.38)=129 2-3 有一380v 三相线路，供电给35台小批生产的冷加工机床电动机，总容量为85kW ，其中较大容量的电动机有7.5kW ，4kW3台，3kW12台。试分别用需要系数法和二项式法确定其计算负荷P 30、Q 30、S30和I 30。
第六章 电力线路 6-1 高压和低压的放射式接线和树干式接线有哪些优缺点？分别说明高低压配电系统各宜首先考虑哪种接线方式？ 答：（1）① 高压放射式接线的优点有：界限清晰，操作维护方便，保护简单，便于实现自动化，由于放射式线路之间互不影响，故供电可靠性较高。 缺点是：这种放射式线路发生故障时，该线路所供电的负荷都要停电。 ② 高压树干式接线的优点有：使变配电所的出线减少。高压开关柜相应也减少，可节约有色金属的消耗量。 缺点有：供电可靠性差，干线故障或检修将引起干线上的全部用户停电。 配电系统的高压接线往往是几种接线方式的组合，究竟采用什么接线方式，应根据具体情况，对供电可靠性的要求，经技术，经济综合比较后才能确定/一般来说，高压配电系统宜优先考虑采用放射式，对于供电可靠性要求不高的辅助生产区和生活住宅区，可考虑采用树干式。 ③ 低压放射式接线的优点有：供电可靠性高。 缺点是：所用开关设备及配电线路也较多。 ④ 低压树干式接线的优点有：接线引出的配电干线较少，采用的开关设备自然较少。 缺点是：干线故障使所连接的用电设备均受到影响，供电可靠性差。 （2）实际低压配电系统的接线，也往往是上述几种接线的在综合。根据具体情况而定。一般在正常环境的车间或建筑内，当大部分用电设备容量不大而且无特殊要求是，宜采用树干式。 6-2 试比较架空线路和电缆线路的优缺点。 答：电力线路有架、空线路和电缆线路，其结构和敷设各不相同。架空线路具有投资少，施工维护方便，易于发现和排除故障，受地形影响小等优点；电缆线路具有运行可靠，不易受外界影响，美观等优点。 6-3导线和电缆截面的选择原则是什么?一般动力线路宜先按什么条件选择?照明线路宜先按什么条件选择?为什么? 答：（1）导线和电缆截面的选择必须满足安全,可靠和经济的条件。 ①按允许载流量选择导线和电缆截面. ②按允许电压损失选择导线和电缆截面. ③按经济电流密度选择导线和电缆截面. ④按机械强度选择导线和电缆截面. ⑤满足短路稳定的条件. （2）一般动力线路宜先按允许载流量选择导线和电缆截面,再校验电压损失和机械强度。 （3）照明线路宜先按允许电压损失选择导线和电缆截面，再校验其他条件。因为照明线路对电压要求较高。 6-4 三相系统中的中性线（N 线）截面一般情况下如何选择？三相系统引出的两相三线制线路和单相线路的中线截面又如何选择？3次谐波比较严重的三相系统的中性线截面又如何选择？ 答：（1）一般三相四线制线路中的中性截面0S ，应不小于相线截面?S 的一半，即 ?S S 5.00≥ （2）由三相系统引出的两相三线制线路和单相线路，因中性线电流和相线电流相等，故中性截面与相线截面相同，即
供配电系统设计报告 课题某加工厂供配电系统设计 专业班级自动化**** 姓名 *** 学号 0909***** 指导老师 完成时间 201*年**月**日
任务书 一．负荷情况 某厂变电所担负三个车间、一个办公楼和一个食堂的供电任务，负荷均为380/220V负荷。各部门电气设备、负荷情况如下： （一）一号车间 一号车间接有下表所列用电设备 （二）二号车间 二号车间接有下表所列用电设备
（三）三号车间 三号车间接有下表所列用电设备
（四）办公楼 办公楼接有下表所列用电设备负荷 （五）食堂 食堂接有下表所列用电设备负荷
二、供用电协议 （1）从电力系统的某66/10KV 变电站，用10KV 架空线路向工厂馈电。该变电站 在工厂南侧1km 。 （2）系统变电站馈电线的定时限过电流保护的整定时间s t op 2 ，工厂总配变电 所保护整定时间不得大于1.5s 。 （3）在工厂总配电所的10KV 进线侧进行电能计量。工厂最大负荷时功率因数不 得低于0.9。 （4）系统变电站10KV 母线出口断路器的断流容量为200MVA 。其配电系统图如 图1。 （5）供电贴费和每月电费制：每月基本电费按主变压器容量计为18元/kVA ，动
力电费为0.2元/kW·h，照明电费为0.5元/kW·h。此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6～10kV为800元/kVA。 图1 配电系统图 三．工厂负荷性质 生产车间大部分为一班制，少部分车间为两班制，年最大有功负荷利用小时数为4000h，工厂属Ⅲ级负荷。 四．工厂自然条件 （1）气象资料：本厂所在地区的年最高气温为38o C，年平均气温为23o C，年最低气温为－8o C，年最热月平均最高气温为33o C，年最热月平均气温为26o C，年最热月地下0.8m处平均温度为25 o C。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。 （2）地质水文资料：本厂地区海拔60m，底层以砂粘土为主，地下水位为2m。五．设计任务书 1．计算车间、办公楼、食堂用电计算负荷 2．计算全厂的计算负荷 3．确定厂变电所变压器台数、各变压器容量 4．供电方式及主接线设计
第一章 1、工厂供电对工业生产有何重要作用?对工厂供电工作有哪些基本要求? 重要作用:现代社会是建立在电能应用的基础之上的，电能在产品成本中所占的比重一般很小(除电化等工业外)，其重要性是在于工业生产实现电气化以后可以增加产量、提高产品质量和劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度。如果工厂供电突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。例如某些对供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短时间的停电，也会引起重大设备损坏，或引起大量产品报废，甚至可能发生重大的人身事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。 基本要求： 1、安全：在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 2、可靠：应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求。 3、优质：应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。 4、经济：供电系统的投资少，运行费用低，并尽可能地减少有色金属消耗量。 2、工厂供电系统包括哪些范围?变电所和配电所的任务有什么不同?什么情况下可采用高压深入负荷中心的直配方式? 工厂供电系统是指从电源线路进厂起到高低压用电设备进线端止的电路系统,包括工厂内的变配电所和所有的高低压供电线路。
配电所的任务是接受电能和分配电能，不改变电压；而变电所的任务是接受电能、变换电压和分配电能。 高压深入负荷中心的直配方式，可以省去一级中间变压，简化了供电系统接线，节约投资和有色金属，降低了电能损耗和电压损耗，提高了供电质量。然而这要根据厂区的环境条件是否满足35kV架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定，否则不宜采用。 3、什么叫电力系统、电力网和动力系统?建立大型电力系统有哪些好处? 电力系统：由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。 电网：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所，称为电力网或电网。 动力系统：电力系统加上发电厂的动力部分及其热能系统和热能用户，就称为动力系统。 建立大型电力系统或联合电网，可以更经济合理地利用动力资源，减少燃料运输费用，减少电能消耗，降低发电成本，保证供电质量（即电压和频率合乎规范要求），并大大提高供电可靠性。 4、我国规定的“工频”是多少?对其频率偏差有何要求? 工频：一般交流电力设备的额定频率为50HZ。 规定：频率偏差正负0.2Hz
《供配电技术》2019-2020（1）期中考试题解析 成绩：班级：学号：姓名： 一、填空题：（每空1分，共30分） 1.电力系统是由发电厂、变电所、电力线路和电能用户组成的一个整体。 2.互感器的作用：高电压或大电流按比例变换成低电压或小电流、使仪表和继电器标准化和二次设备与一次主电路隔离。 3.电力系统的电能质量是指电压、频率和波形的质量。 4. 日负荷曲线是按时间的先后绘制的，年负荷曲线是按负荷的大小和累计时间绘制的。 5.倒闸操作的顺序应该是：设备和线路投入运行时，应先闭合高压隔离开关，再闭合高压断路器；退出运行时应先分断高压断路器，再分断高压隔离开关。 6.短路分单相短路、两相短路、两相接地短路和三相短路四种类型，其中三相短路属对称短路。 7.短路冲击电流流过瞬间，较大的电动力会造成设备的机械损伤；短路发热是一个绝热过程。 8.用相对值表示元件的物理量，称为标幺制，其中近似计算法中的基准容量通常取100 MVA；系统标称电压为10kV时，基准电压取10.5 kV；标称电压为35kV时，基准电压取37 kV。 9.变配电所常用的主接线形式：线路-变压器组接线、单母线接线和桥式接线。 二、判断正误题：（每小题2分，共20分） 1.Ⅲ级供电负荷应必需采用两个电源供电。（错） 2.变电所与配电所的区别是变电所有变换电压的功能。（对） 3. 发电厂与变电所距离较远，一个是电源一个是负荷中心，所以它们的频率不同。（错） 4.中性点不接地系统发生单相接地时三相设备的正常工作关系并未受到影响，不必进行处理。（错） 5. 装有两台主变时，任一台变压器均应满足总计算负荷的70%~90%的要求。（错） 6. 供配电系统中三相短路发生的几率最大，因此被用来作为短路电流计算的依据。（错） 7.高压负荷开关可以带负荷分合控制电路。（对） 8. 中性点经消弧线圈接地的系统，在发生单相接地故障后，允许继续运行不超过2小时。（错） 9. 无限大容量电力系统，发生两相短路时的短路电流为三相短路时的2/3倍。（错） 10. 电压互感器一次侧有一端必需接地。（错） 三、选择题（每小题2分，共14分） 1. 在配电设计中，通常采用_______ 的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。（B） A.20min B.30min C.60min D.90min 2. 用电设备台数较少且各台设备容量相差很大时，宜采用_______计算负荷。（A） A.二项式系数法 B.标幺制法 C.需要系数法 D.欧姆法 3. 小接地电流系统所用的电气设备的相对地绝缘水平应按_____考虑。（B） A. 相电压 B. 线电压 C.过电压 D. 都可以
习题一 1-1试述工业企业供电系统的构成。 答：（1）总降压变电所：工厂供电的枢纽，用于将35KV～110KV电源电压降为6～10KV，再由配电装置分别将电能送至配电所、车间变电所或高压用电设 备。由降压变压器，母线、开关设备、保护电器、测量电器等高低压配电 装置组成。 （2）配电所：对大中型工厂，由于厂区大，负荷分散，常设置一个或多个配电所，用以中转电能，它只分配电能，但不改变电压。 （3）车间变电所：一个生产厂房或车间，根据情况可设置一个或多个车间变电所，将6～10KV电压降至380/220V电压，再送至各个低压用电设备。 （4）高压用电设备 （5）低压用电设备 1-2工业企业供电系统的常用额定电压等级及选取额定电压等级时应考虑的因素。答：（1）330KV及以上（包括500KV、750KV）：用于大电力系统输电； （2）220KV及以下：用于城乡高压、中压及低压配电； （3）110KV、35KV：也用于大型工厂内部配电网； （4）6～10KV：一般用于工厂内部，但从经济技术综合比较，最好采用10KV，除非拥有相当数量的6KV设备； （5）380V/220V：工厂低压配电电压。 1-3统一规定各种电气设备的额定电压有什么意义？发电机、变压器、用电设备以及电网额定电压有无差别？差别的原因是什么？ 答：规定设备的额定电压有利于设备按系列制造，是设备正常工作时具有最好技术经济指标的电压。 （1）发电机的额定电压：考虑线路在输送负荷电流时产生的电压损失，应比电网电压高5％。 （2）变压器的额定电压：一次绕组——如果变压器直接与发电机相连，则同发电机额定电压相同，即高于电网电压5％；如果不与发电机直接相连，而是接于线路时，应与电网电压相同。二次绕组——供电线路较长时，为弥补变压器满载时本身压降及线路压降，应比电网电压高10％；如果线路不长，只需补偿变压器满载压降，即高于电网电压5％。 （3）设备的额定电压：同电网电压相同。