電力工程基礎(chǔ)第章習(xí)題答案

1、第二章2-1電力負荷按重要程度分為哪幾級？各級負荷對供電電源有什么要求？答：電力負荷按對供電可靠性的要求可分為一級負荷、二級負荷和三級負荷三類。一級負荷應(yīng)由兩個獨立電源供電；二級負荷應(yīng)由兩回線路供電；三級負荷對供電電源無特殊要求。2-2何謂負荷曲線？試述年最大負荷利用小時數(shù)和負荷系數(shù)的物理意義。答：負荷曲線是表征電力負荷隨時間變動情況的一種圖形。年最大負荷利用小時數(shù) Tmax，是一個假想時間，在此時間內(nèi)，用戶以年最大負荷Pmax持續(xù)運行所消耗的電能恰好等于全年實際消耗的電能， 年負荷曲線越平坦，Tmax值越大，年負荷曲線越陡；Tmax 值越小。因此，Tmax的大小說明了用戶用電的性質(zhì)，也說明了

2、用戶負荷曲線的大致趨勢。平均負荷與最大負荷的比值叫負荷系數(shù)，它是表征負荷變化規(guī)律的一個參數(shù)，其值愈大，說明負荷曲線愈平坦，負荷波動愈小。2-3什么叫計算負荷？確定計算負荷的意義是什么？答：計算負荷是根據(jù)已知的用電設(shè)備安裝容量確定的、用以按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體和電氣設(shè)備時所使用的一個假想負荷，計算負荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)與實際變動負荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等。確定計算負荷時為正確選擇供配電系統(tǒng)中的導(dǎo)線、電纜、開關(guān)電器、變壓器等提供技術(shù)參數(shù)。2-4什么叫暫載率？反復(fù)短時工作制用電設(shè)備的設(shè)備容量如何確定？答：暫載率是指設(shè)備工作時間與工作周期的百分比值。反復(fù)短時工作制用電設(shè)備的設(shè)備容量是 指換算到統(tǒng)一暫載率下的額定功率。

3、對于吊車：是指統(tǒng)一換算到名=25%時的額定功率，其設(shè)備容量Pe =2PnV7N ；對于電焊機：是指統(tǒng)一換算到；-io。時的額定功率，其設(shè)備容量pe=pn;.：n= sncos：N2-5需要系數(shù)法有什么計算特點？適用哪些場合？答：需要系數(shù)法計算較簡單，應(yīng)用較廣泛，但它視 Kd為常數(shù)，沒有考慮大容量用電設(shè)備對計算負荷的特殊影響，比較適用于容量差別不大、設(shè)備臺量較多的場合。2-6什么叫最大負荷損耗小時？它與哪些因素有關(guān)？答：年最大負荷損耗小時數(shù)實際上也是一個假想時間，在此時間內(nèi)，線路持續(xù)通過計算電流所 產(chǎn)生的電能損耗，恰好與實際負荷電流全年在線路上產(chǎn)生的電能損耗相等。它與年最大負荷利用小 時數(shù)Tma

4、x和負荷的功率因數(shù)有關(guān)。2-7功率因數(shù)低的不良影響有哪些？如何提高企業(yè)的自然功率因數(shù)?答：功率因數(shù)低將會引起線路的總電流增大，使供電網(wǎng)絡(luò)中的功率損耗和電能損耗增大；使供電網(wǎng)絡(luò)的電壓損失增大，影響負荷端的電壓質(zhì)量；使供配電設(shè)備的容量不能得到充分利用，降低了 供電能力；使發(fā)電機的出力下降，發(fā)電設(shè)備效率降低，發(fā)電成本提高。提高企業(yè)的自然功率因數(shù)的方法有：正確選用感應(yīng)電動機的型號和容量；限制感應(yīng)電動機的空載運行；提高感應(yīng)電動機的檢修質(zhì)量；合理使用變壓器；感應(yīng)電動機同步化運行。2-8 并聯(lián)電容器的補償方式有哪幾種？各有什么優(yōu)缺點？答：并聯(lián)電容器的補償方式有高壓集中補償、低壓成組補償和分散就地補償（個別補

5、償）。高壓集中補償方式的投資較少，電容器組的利用率較高，能夠提高整個變電所的功率因數(shù)，但它的補償范圍小，只能補償 610kV母線以前的線路上的無功功率，不能補償工業(yè)企業(yè)內(nèi)部配電線 路的無功功率。低壓成組補償方式的投資不大，運行維護方便，能夠減小車間變壓器的容量，降低電能損耗，其補償區(qū)大于高壓集中補償，能夠補償變電所低壓母線前的變壓器和所有有關(guān)高壓系統(tǒng)的無功功率。分散就地補償方式的補償范圍最大，補償效果最好，能夠補償安裝地點以前的變壓器和所有高 低壓線路的無功功率，但投資較大，且電容器組在被補償?shù)脑O(shè)備停止工作時也一并被切除，利用率 較低。2-9 某工廠車間380V線路上接有冷加工機床 50臺，共

6、200kW ;吊車3臺，共4.5kW（ ； =15% ）； 通風(fēng)機8臺，每臺3 kW;電焊變壓器4臺，每臺22kV?A （名= 65% , COSn =05 ）。試確定該車 間的計算負荷。解：該車間的計算負荷如下表所示。序號用電設(shè)備名稱臺數(shù)設(shè)備容量/ kWKdcostan計算負荷銘牌值換算值P3o/kWQ30/kvarS30/kV?AI 30/A1冷加工機床502002000.160.51.733255.362起重機34.53.50.150.51.730.5250.913通風(fēng)機824240.850.850.6220.412.654電焊變壓器48835.470.50.42.2917.73540.

7、61小計6570.66109.53負荷總計（k=0.9）63.5998.58117.31178.22-10 有一條10kV高壓線路供電給兩臺并列運行的S9 800/10 （ D,ynil接線）型電力變壓器，高壓線路采用LJ 70鋁絞線，水平等距離架設(shè)，線間幾何均距為1.25m，長6km。變壓器低壓側(cè)的計算負荷為900kW , cos=0.8 , T max =5000 h。試分別計算此高壓線路和電力變壓器的功率損耗和年電能損耗。解：（1）變壓器的功率損耗和電能損耗Q3o（2）= P3o（2）tan = 900 tan（arccos 0.8） = 675 kvarS30（2）= P30（2） c

8、os = 9000.86 = 1125 kV ?A變壓器的負荷率為：1 = 1125 =0.7032 X800查附錄表A-1可知，S9-800/10型（Dyn11）變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)為：.：p0=1.4kW，.:Pk =7.5kW， l0%=2.5，Uk%=5則兩臺變壓器的功率損耗為：PT 2C ：P01 ：Pk2 （1.4 0.7032 7.5） =10.2 kWSn口 28002Qt =2（l0%： 2uk%） =2（2.5 0.7032 5）= 79.54kvar100 100由Tmax =5000h和cos =0.8查圖2-7得：.= 3650 h。因此，兩臺變壓器的電能損耗為：Wa =

9、2（.：P0 876012.：Pk.） =2 （1.4 87600.7032 7.5 3650）=5.16 104 kWh（2）線路的功率損耗和電能損耗變壓器高壓側(cè)的計算負荷為：P30（1）=P30（2）*Pt =900 10.2 =910.2kWQ30=Q30（2）： =QT = 67579.54 = 754.54kvarS30（1）= -910.22754.542 =1182.28kV?A303U n1182 .28. 310= 68.26A查附錄表 A-12可知，LJ-70鋁絞線的n =0.46 Q/km , Sav =1.25 m時x0.358 Q/km ,因此線路的功率損耗為：.:P

10、WL 3IJ0Rwl 10=3 68.262 0.46 6 1038.58kW ：Qwl =3I3qXwl 10 = 3 68.2620.358 6 10 =30 kvar線路的電能損耗為：VWa = PWl =38.58 3650 =1.41 105kWh2-11 某電力用戶10kV母線的有功計算負荷為1200kW，自然功率因數(shù)為 0.65，現(xiàn)要求提高到0.90,試問需裝設(shè)多少無功補償容量？如果用 BWF10.5 40 1W型電容器，問需裝設(shè)多少個？裝設(shè)以后該廠的視在計算負荷為多少？比未裝設(shè)時的視在計算負荷減少了多少?解：(1 )需裝設(shè)的BWF10.5-40-1W 型并聯(lián)電容器容量及個數(shù)Qc

11、 =1200 tan(arccos0.65) _tan(arccos0.9) = 822kvar Qc822n C20.55 取 n=21qc40則實際補償容量為：QC = 21 40 =840 kvar(2)無功補償前后視在負荷的變化補償前：Q30 = P30 tan=1200 tan(arccos 0.65) = 1403 kvarP30 _ 1200 cos 0.65=1846 kv?A補償后：S30 Ps2（Q30 -Qc）2 二.12002 （1403 -840）2 = 1325.5 kV?A補償后視在負荷減少了：S30 -S30 =1846 -1325.5 =520.5kV?A2-

12、12 某降壓變電所裝有一臺Y,yn0聯(lián)結(jié)的S9 800/10型電力變壓器，其二次側(cè)（380V）的有功計算負荷為 520kW，無功計算負荷為430kvar，試求此變電所一次側(cè)的計算負荷和功率因數(shù)。如果功率因數(shù)未達到 0.9，問應(yīng)在此變電所低壓母線上裝多大并聯(lián)電容器容量才能達到要求？解：（1 ）變壓器一次側(cè)的計算負荷和功率因數(shù)查附錄表A-1可知，S9-800/10型（Yyn0）變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)為：=1.4 kW， :Pk =7.5kW， I。 =0.8，Uk%=4.5S30(2)= ：；520 2430 2 =674.76 kV?Acos ;：(2)=P30(2)江= 0.77S30( 2)674.76詈汁O843則變壓器的功率損耗為: :Pt = P0一:2 Pk =1.4 0.8432 7.5 = 6.73 kWS800Qt匕(l%2Uk%)(0.8 0.8432 4.5)=32kvar100100變壓器高壓側(cè)的計算負荷為:P30-P30(2)L Pt - 5206.73 二 526 .73 kWQ3o(1)= Q3o(2)=Qt = 43032 = 462 kvarS30(i)=526