1、。4.1小批量生產(chǎn)車間有20臺(tái)與380伏線相連的金屬切削機(jī)床(包括4臺(tái)10KW、8臺(tái)15KW和8臺(tái)5KW)、2臺(tái)380伏焊機(jī)(每臺(tái)容量為18KVA，n=65%，cos n=0.5)和一臺(tái)起重機(jī)(12KW)解決方案：金屬切削機(jī)床設(shè)備。金屬切削機(jī)床是長(zhǎng)期連續(xù)工作的設(shè)備，因此20臺(tái)金屬切削機(jī)床的總?cè)萘繛椋篜e1=Pei=410 815 85=200KW電焊機(jī)設(shè)備能力。電焊機(jī)屬于重復(fù)短時(shí)工作設(shè)備，其設(shè)備容量應(yīng)統(tǒng)一換算為=100%，因此兩臺(tái)電焊機(jī)的設(shè)備容量如下：pe2=2ncosN=2180.5=14.5千瓦起重機(jī)的設(shè)備能力。起重機(jī)屬于重復(fù)短時(shí)工作設(shè)備，其設(shè)備能力應(yīng)統(tǒng)一換算為=25%，因此一臺(tái)起重機(jī)的能

2、力為：Pe3=PN=PN=12KW車間設(shè)備總?cè)萘繛镻e=200 14.5 12=226.5KW4.2 .用需要系數(shù)法計(jì)算第一個(gè)問(wèn)題。解決方案：金屬切削機(jī)組的計(jì)算負(fù)荷為Kd=0.2=0.5=1.73=0.2142=28.4KW=28 . 41 . 73=49.1 var=56.8千伏安=86.3A電焊機(jī)組的計(jì)算負(fù)荷取Kd=0.35=0.35=2.68=0.3516.1=5.6KW=5 . 62 . 68=15.0 var=16.0千伏安=24.3A起重機(jī)單元的計(jì)算載荷為Kd=0.15=0.5=1.73=1.7KW=2.9kvar=3.4千伏安=5.2A整個(gè)車間的總計(jì)算負(fù)荷=0.8=28.6KW=

3、53.6kvar=60.8千伏安=92.4A4.3在機(jī)修車間的380伏線上，有20臺(tái)金屬切削機(jī)床電機(jī)，總功率為60KW，KD1=0.2。COS1=0.5；此外，連接2臺(tái)總?cè)萘繛?0KW的風(fēng)扇，KD1=0.8，COS2=0.8；1臺(tái)電爐，5KW，KD1=0.7。COS3=1.0；嘗試計(jì)算負(fù)荷(讓同步系數(shù)為0.9)。解決方案：冷加工電機(jī)。Kd1=0.2，cos 1=1.73，tan 1=1.73P30.1=KdiPel=0.260kw=12kwQ30.1=P30.1 tan1=12 kw 1.73=20.8 kvar范。Kd2=0.8，cos 2=0.8，tan 2=0.75，則P30.2=Kd2

4、=Pe2=0.810kw=8kwQ30.2=P30.2 tan2=8kw 0.75=6 kvar電阻爐。Kd3=0.7，cos 3=1.0，tan 3=0p 30.3=Kd3 E3=0.75 kw=3.5 kwQ30.3=0總計(jì)算負(fù)荷。P30=KP30 . I=0.9(12 8 3.5)kw=21.15 kwQ30=KQ30 . I=0.9(20.8 6 0)kvar=24.1 varS30=32KVAI30=48.8A4.4據(jù)了解，某換檔電氣開關(guān)制造廠的電氣設(shè)備總?cè)萘繛?500千瓦，因此請(qǐng)嘗試估算該廠的計(jì)算負(fù)荷。解：取Kd=0.15=0.75=0.88=1575 kw=1396kvar=20

5、98千伏安=3187.7A4.一家工廠計(jì)劃建造一個(gè)帶有主變壓器的降壓變電站。眾所周知，變電站低壓側(cè)的計(jì)算有功負(fù)荷為650千瓦，計(jì)算無(wú)功負(fù)荷為800千伏安。為了使工廠(變電站高壓側(cè))的功率因數(shù)不低于0.9，在變壓器低壓側(cè)安裝并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，應(yīng)安裝多少補(bǔ)償容量？補(bǔ)償后工廠變電站所選變壓器的容量有什么變化？解決方案：補(bǔ)償前的變壓器容量和功率因數(shù)。變電站低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：=1031千伏安當(dāng)不考慮無(wú)功功率補(bǔ)償時(shí)，主變壓器的容量為1250千伏安變電站低壓側(cè)的功率因數(shù)為=0.63無(wú)功功率補(bǔ)償。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，補(bǔ)償后變電站高壓側(cè)的功率因數(shù)不應(yīng)低于0.9，即0.9。在對(duì)變壓器低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，考慮到變

6、壓器的無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，補(bǔ)償后的低壓側(cè)功率因數(shù)應(yīng)略高于0.9。這里，補(bǔ)償后的低壓側(cè)功率因數(shù)取為0.92。因此，安裝在低壓側(cè)的并聯(lián)電容器的容量如下：=650(tanarccos 0.63-tanarccos 0.92)kvar=525 kvarTake=530kvar。補(bǔ)償后重新選擇變壓器容量。變電站低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：=704kVA因此，無(wú)功補(bǔ)償后主變壓器的容量可選擇為800千伏安。補(bǔ)償工廠功率因數(shù)。經(jīng)補(bǔ)償后，變壓器的功率損耗為：0.015=0.015704千伏安=10.6千瓦0.06=0.06704kVA=42.2kvar變電站高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)載為：=661KW=312kvar=73

7、1千伏安經(jīng)過(guò)補(bǔ)償后，工廠的功率因數(shù)為：=/=0.9040.9符合相關(guān)規(guī)定的要求。無(wú)功補(bǔ)償前后的比較。=450千伏安可以看出，主變壓器的容量減少了450千伏安4.9工廠供電系統(tǒng)如圖4.7所示。眾所周知，電力系統(tǒng)出口斷路器為SN10-10型。在工廠變電所內(nèi)，盡量找出高壓110千伏母線k-1點(diǎn)短路和低壓380伏母線k-2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。圖4.7示例4.9的短路計(jì)算電路解決方法：計(jì)算k-1(=10.5千伏)點(diǎn)的三相短路電流和短路容量A.計(jì)算短路中每個(gè)元件的電抗和總阻抗。電力系統(tǒng)電抗：SN10-10型斷路器開斷能力=500MVA，所以=0.22，見附表3架空線的電抗：從表4.7=0.35

8、/公里，因此=l=0.35(/公里)5公里=1.75在k-1點(diǎn)畫出短路的等效電路，如圖4.8所示，標(biāo)出每個(gè)元件的序號(hào)(分子)和電抗值(分母)，計(jì)算其總阻抗如下：=0.22 1.75=1.97B.計(jì)算三相短路電流和短路容量。三相短路電流周期分量的有效值為：=3.08kA三相短路的暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流為：=3.08kA三相短路沖擊電流和第一周期短路全電流的有效值為：=2.55=2.553.08=7.85kA=1.51=1.513.08=4.65kA三相短路容量為：=56.0毫伏計(jì)算k-2點(diǎn)(=0.4千伏)的三相短路電流和短路容量A.計(jì)算短路中每個(gè)元件的電抗和總阻抗。電力系統(tǒng)電抗：=3.2架空線電抗：

9、=l=0.35(/公里)5公里=2.54電力變壓器電抗：附表2的5%，因此：=0.05=8畫出k-2短路的等效電路，如圖4.8所示。在圖上標(biāo)出每個(gè)元件的序列號(hào)(分子)和電抗值(分母)，并按如下方式計(jì)算其總阻抗：=/=6.86圖4.8示例4.9的短路等效電路圖(歐姆法)B.計(jì)算三相短路電流和短路容量。三相短路電流周期分量的有效值為：=33.7kA三相短路的暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流為：=33.7kA三相短路沖擊電流和第一周期短路全電流的有效值為：=1.84=1.843.08=62.0kA=1.09=1.093.08=36.7千安三相短路容量為：=23.3兆伏安在工程設(shè)計(jì)規(guī)范中，通常只列出短路計(jì)算表，如表

10、4.8所示。表4.8實(shí)例4.9短路計(jì)算表短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流(千安)三相短路容量(MVA)K-13.083.083.087.854.6556.0K-233.733.733.762.036.723.3例4.10嘗試用標(biāo)準(zhǔn)值法計(jì)算例4.9所示工廠供電系統(tǒng)中k-1和k-2點(diǎn)的三相短路電流和短路容量。解決方法：確定參考值。=100MVA，=10.5kv=0.4kv。和=5.50kA=144kA計(jì)算短路中各主要元件的電抗標(biāo)準(zhǔn)值。A.電力系統(tǒng)電抗標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)附表3=500MVA，因此，=0.2B.架空線電抗標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)表，它是=0.35/公里，所以=0.35(/公里)5公里=1.59C.電力變壓器電抗標(biāo)

11、準(zhǔn)值。因此，從附表2中扣除5%=5.0繪制如圖4.9所示的短路等效電路圖，在圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)準(zhǔn)值，并標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)。圖4.9示例4.10的短路等效電路圖(標(biāo)準(zhǔn)值法)計(jì)算k-1點(diǎn)短路電路的總阻抗標(biāo)準(zhǔn)值、三相短路電流和短路容量。A.總阻抗的標(biāo)準(zhǔn)值為：=0.2 1.59=1.79B.三相短路電流周期分量的有效值為：=3.07kAC.其他三相短路電流有：=3.07kA=2.55=2.553.07=7.83kA=1.51=1.513.07=4.64kAD.三相短路容量為：=55.9百萬(wàn)伏安計(jì)算k-2點(diǎn)短路電路的總阻抗標(biāo)準(zhǔn)值、三相短路電流和短路容量。B.總阻抗的標(biāo)稱值為：=/=0.2 1.59

12、 5/2=4.29B.三相短路電流周期分量的有效值為：=33.6kAC.其他三相短路電流有：=33.6kA=1.84=1.8433.6=61.8千安=1.09=1.0933.6=36.6千安D.三相短路容量為：=23.3兆伏安4.25批量生產(chǎn)的機(jī)械加工車間有50臺(tái)380伏金屬切割機(jī)，總?cè)萘繛?50千瓦。嘗試確定該車間的計(jì)算負(fù)荷。解決方案：=0.2650=130千瓦=1301.73=224.9kvar=259.8千伏安=394.7A4.26有一條380伏三相線，為小批量生產(chǎn)的35臺(tái)冷加工機(jī)床電機(jī)供電，總?cè)萘繛?5千瓦，其中1臺(tái)容量較大的電機(jī)為7.5千瓦1，3臺(tái)容量為4千瓦的電機(jī)，12臺(tái)容量為3千

13、瓦的電機(jī)，其計(jì)算負(fù)荷由需要系數(shù)法確定。計(jì)算負(fù)荷由二項(xiàng)式系數(shù)法確定。解決方案：查閱表1:=0.2=0.5=1.73=0.285=17kW=171.73=29.41kvar=34kVA=51.6安查表1:取二項(xiàng)式系數(shù)b=0.14 c=0.4 x=5=0.5=1.73=7.51 43 32=22.5千瓦=b c=0.1485 0.422.5=20.9kW千瓦=20.91.73=36.16kvar=41.77千伏安=63.46A4.27第一機(jī)修車間有30臺(tái)冷加工機(jī)，設(shè)備總?cè)萘繛?50千瓦，5臺(tái)電焊機(jī)和4臺(tái)通風(fēng)機(jī)，總負(fù)荷為15.5千瓦(臨時(shí)負(fù)荷率為65%)，總負(fù)荷為4.8千瓦。車間采用380/220伏線

14、路供電，因此盡量確定車間的計(jì)算負(fù)荷。解決方案：冷加工機(jī)床的計(jì)算負(fù)荷見附表1，取需求系數(shù)和功率系數(shù)如下：=0.2=0.5=1.73=0.2150=30kW=301.73=51.9kvar=59.95千伏安=91.1A電焊機(jī)的計(jì)算負(fù)荷。查閱附表1，取所需系數(shù)和功率因數(shù)如下：=0.35=0.35=2.68=0.3515.5=4.374千瓦=4.3741.73=51.9kvar通風(fēng)機(jī)的計(jì)算負(fù)荷。查閱附表1，取所需系數(shù)和功率因數(shù)如下：=0.8=0.8=0.75=0.84.8=3.84kW=0.753.84=2.88kvar根據(jù)表4.2，整個(gè)車間的總計(jì)算負(fù)荷取同步系數(shù)=0.8，因此整個(gè)車間的計(jì)算負(fù)荷為：=0.8(30 4.374 3.84)=30.57千瓦=0.8(51.9 11.72 2.88)53.2=kvar=61.36千伏安=93.23A4.28工廠計(jì)算的有功負(fù)荷為2200千瓦，功率因數(shù)為0.55。計(jì)劃在10kV母線上安裝一個(gè)補(bǔ)償電容器，將功率因數(shù)提高到0.9。電容器的裝機(jī)容量是多少？安裝電容器后，工廠的表觀負(fù)載會(huì)發(fā)生什么變化？解決方案：要安裝的電容器容量為：=2200(tanarccos 0.55-tanarccos 0.9)=22