注冊電器執(zhí)業(yè)工程師供配電及工廠供配電系列計(jì)算考試案例

1、注冊電器執(zhí)業(yè)工程師資格考試（建筑、工廠、小區(qū)、供配電、電氣部分）案例、某小批量生產(chǎn)車間380v線路上接有接有金屬切削機(jī)床共20臺（其中，10KW的4臺， 15KW的8臺 ,5kW的8臺），車間有380v電焊機(jī)2臺（每臺容量18KVA，N=65%,，COSN=0.5),車間有吊車一臺（12KW，N=25%),試計(jì)算此車間的設(shè)備容量。解：金屬切削機(jī)床的設(shè)備。金屬切削機(jī)床屬于長期連續(xù)工作制設(shè)備，所以20臺金屬切削機(jī)床的總?cè)萘繛椋篜e1=Pei=4×10+8×15+8×5=200KW電焊機(jī)的設(shè)備容量。電焊機(jī)屬于反復(fù)短時工作制設(shè)備，它的設(shè)備容量應(yīng)統(tǒng)一換算到=100%，所以2

2、臺電焊機(jī)的設(shè)備容量為：Pe2=2SNCOSN=2×18××0.5=14.5KW吊車的設(shè)備容量。吊車屬于反復(fù)短時工作制設(shè)備，它的設(shè)備容量應(yīng)統(tǒng)一換算到=25%，所以1臺吊車的容量為： Pe3=PN=PN=12KW車間的設(shè)備總?cè)萘繛镻e=200+14.5+12=226.5KW4.2、用需要系數(shù)法計(jì)算第一題。解: 金屬切削機(jī)床組的計(jì)算負(fù)荷 取Kd=0.2 =0.5 =1.73=0.2×142=28.4KW=28.4×1.73=49.1kvar=56.8kVA=86.3A電焊機(jī)組的計(jì)算負(fù)荷 取Kd=0.35 =0.35 =2.68=0.35×1

3、6.1=5.6KW=5.6×2.68=15.0kvar=16.0kVA=24.3A吊車機(jī)組的計(jì)算負(fù)荷 取Kd=0.15 =0.5 =1.73=1.7KW=2.9kvar=3.4kVA=5.2A全車間的總計(jì)算負(fù)荷 =0.8=28.6KW=53.6kvar=60.8kVA=92.4A案例、一機(jī)修車間的380v線路上，接有金屬切削機(jī)床電動機(jī)20臺共60KW，其KD1=0.2，COS1=0.5；另接通風(fēng)機(jī)2臺共10KW， 其KD1=0.8，COS2=0.8；電爐1臺5KW， 其KD1=0.7，COS3=1.0；試求計(jì)算負(fù)荷（設(shè)同時系數(shù)為0.9）。解：冷加工電動機(jī)。Kd1=0.2，cos1=1

4、.73, tan1=1.73 則 P30.1=KdiPel=0.2×60kw=12kwQ30.1=P30.1tan1=12kw×1.73=20.8kvar通風(fēng)機(jī)。Kd2=0.8，cos2=0.8，tan2=0.75，則P30.2=Kd2=Pe2=0.8×10kw=8kwQ30.2=P30.2tan2=8kw×0.75=6kvar電阻爐。Kd3=0.7，cos3=1.0，tan3=0則P30.3=Kd3Pe3=0.7×5kw=3.5kwQ30.3=0總的計(jì)算負(fù)荷。P30=KP30.i=0.9×（12+8+3.5）kw=21.15kw Q

5、30=KQ30.i=0.9×（20.8+6+0）kvar=24.1kvarS30=32KVAI30=48.8A案例、已知某一班制電器開關(guān)制造工廠共有用電設(shè)備容量4500kW，試估算該廠的計(jì)算負(fù)荷。解：取Kd=0.15 =0.75 =0.88= 1575 kw=1396kvar=2098kVA=3187.7A案例、某廠擬建一降壓變電所，裝設(shè)一臺主變壓器。已知變電所低壓側(cè)有功計(jì)算負(fù)荷為650kW,無功計(jì)算負(fù)荷為800kvar。為了使工廠(變電所高壓側(cè))的功率因數(shù)不低于0.9，如在變壓器低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償時，需裝設(shè)多少補(bǔ)償容量？補(bǔ)償后工廠變電所所選擇變壓器的容量有何變化？解：補(bǔ)償

6、前的變壓器容量和功率因數(shù)。變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：=1031kVA因次未考慮無功補(bǔ)償時，主變壓器的容量選擇為1250kVA變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為=0.63無功補(bǔ)償量。按相關(guān)規(guī)定，補(bǔ)償后變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)不應(yīng)低于0.9，即0.9在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償時，因?yàn)榭紤]到變壓器的無功功率損耗遠(yuǎn)大于有功功率損耗，所以在低壓側(cè)補(bǔ)償后的低壓側(cè)功率因數(shù)應(yīng)略高于0.9.這里取補(bǔ)償后低壓側(cè)功率因數(shù)=0.92.因此低壓側(cè)需要裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為：=650×（）kvar=525kvar取=530kvar。補(bǔ)償后重新選擇變壓器容量。變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：=704kVA因此無功功率補(bǔ)償后的主

7、變壓器容量可選為800kVA。補(bǔ)償后的工廠功率因數(shù)。補(bǔ)償后變壓器的功率損耗為:0.015=0.015×704kVA=10.6kW0.06=0.06×704kVA=42.2kvar變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：=+=661KW=+=312kvar=731kVA補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為：=/=0.9040.9滿足相關(guān)規(guī)定要求。無功補(bǔ)償前后的比較。=450kVA由此可見，補(bǔ)償后主變壓器的容量減少了450kVA，不僅減少了投資，而且減少電費(fèi)的支出，提高了功率因數(shù)。案例、某工廠供電系統(tǒng)如圖4.7所示。已知電力系統(tǒng)出口斷路器為SN10-10型。試求工廠變電所高壓110kV母線上k-1點(diǎn)短路和

8、低壓380V母線上k-2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。 圖4.7 例4.9的短路計(jì)算電路解：求k-1點(diǎn)的三相短路電流和短路容量（=10.5kV） a.計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總阻抗。電力系統(tǒng)的電抗：由附表3查得SN10-10型斷路器的斷流容量=500MVA，因此 =0.22架空線路的電抗： 由表4.7得=0.35/km，因此=l=0.35（/km）×5km=1.75繪制k-1點(diǎn)短路的等效電路，如圖4.8所示，圖上標(biāo)出各元件的序號（分子）和電抗值（分母），并計(jì)算其總阻抗為：=+=0.22+1.75=1.97 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有效值為： =3.

9、08kA 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流為：=3.08kA 三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值為：=2.55=2.55×3.08=7.85kA=1.51=1.51×3.08=4.65kA 三相短路容量為：=56.0MVA求k-2點(diǎn)的三相短路電流和短路容量（=0.4kV） a.計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總阻抗。電力系統(tǒng)的電抗：=3.2×架空線路的電抗： =l=0.35（/km）×5km×=2.54×電力變壓器的電抗： 由附表2得5%，因此：=0.05×=8×繪制k-2點(diǎn)短路的等效電路，如圖4.8所示，圖上標(biāo)

10、出各元件的序號（分子）和電抗值（分母），并計(jì)算其總阻抗為：=+/=6.86×圖4.8 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有效值為： =33.7kA 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流為：=33.7kA 三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值為：=1.84=1.84×3.08=62.0kA=1.09=1.09×3.08=36.7kA 三相短路容量為：=23.3MVA在工程設(shè)計(jì)說明書中，往往只列短路計(jì)算表，如表4.8所示。表4.8 例4.9的短路計(jì)算表短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流（k A）三相短路容量（MVA）K-13

11、.083.083.087.854.6556.0K-233.733.733.762.036.723.3案例、 試用標(biāo)幺值法計(jì)算例4.9所示工廠供電系統(tǒng)中k-1點(diǎn)和k-2點(diǎn)的三相短路電流和短路容量。解：確定基準(zhǔn)值。取=100MVA，=10.5kV =0.4kV而 =5.50kA=144kA 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值。 a.電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值。由附表3查得 =500MVA，因此=0.2 b.架空線路的電抗標(biāo)幺值。由表查得=0.35/km，因此=0.35（/km）×5km×=1.59 c.電力變壓器的電抗標(biāo)幺值。 由附表2得5%，因此=5.0 繪制短路等效電路圖如圖4

12、.9所示，圖上標(biāo)出各元件序號和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)明短路計(jì)算點(diǎn)。 圖4.9 例4.10的短路等效電路圖（標(biāo)幺值法）計(jì)算k-1點(diǎn)的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量。a. 總阻抗標(biāo)幺值為：=+=0.2+1.59=1.79b. 三相短路電流周期分量有效值為：=3.07kAc.其他三相短路電流為：=3.07kA=2.55=2.55×3.07=7.83kA=1.51=1.51×3.07=4.64kAd.三相短路容量為：=55.9MVA 計(jì)算k-2點(diǎn)的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量。b. 總阻抗標(biāo)幺值為：=+/=0.2+1.59+5/2=4.29b. 三相短路電流

13、周期分量有效值為：=33.6kAc.其他三相短路電流為：=33.6kA=1.84=1.84×33.6=61.8kA=1.09=1.09×33.6=36.6kAd.三相短路容量為：=23.3MVA案例、 一個大批量生產(chǎn)的機(jī)械加工車間，擁有380V金屬切割機(jī)床50臺，總?cè)萘繛?50kW，試確定此車間的計(jì)算負(fù)荷。解：= 0.2×650=130kW=130×1.73=224.9kvar=259.8kVA=394.7A案例、 有一380V三相線路，供電給35臺小批量生產(chǎn)的冷加工機(jī)床電動機(jī)，總?cè)萘繛?5kW，其中較大容量的電動機(jī)有7.5kW1臺，4kW3臺，3kW1

14、2臺，用需要系數(shù)法確定確定其計(jì)算負(fù)荷。用二項(xiàng)式系數(shù)法確定其計(jì)算負(fù)荷。解：查表一得：=0.2 =0.5 =1.73= 0.2×85=17kW=17×1.73=29.41kvar=34kVA=51.6A查表一得：取二項(xiàng)式系數(shù)b=0.14 c=0.4 x=5 =0.5 =1.73=7.5×1+4×3+3×2=22.5kW=b+c=0.14×85+0.4×22.5=20.9kW=20.9×1.73=36.16kvar=41.77kVA=63.46A案例、 一機(jī)修車間，有冷加工機(jī)床30臺，設(shè)備總?cè)萘繛?50kW，電焊機(jī)5臺，

15、共15.5kW（暫載率為65%）通風(fēng)機(jī)4臺，共4.8kW，車間采用380/220V線路供電，試確定該車間的計(jì)算負(fù)荷。解：冷加工機(jī)床的計(jì)算負(fù)荷，查附表1，取需要系數(shù)和功率因數(shù)為：=0.2 =0.5 =1.73= 0.2×150=30kW=30×1.73=51.9kvar=59.95kVA=91.1A電焊機(jī)的計(jì)算負(fù)荷。查附表1，取需要系數(shù)和功率因數(shù)為：=0.35 =0.35 =2.68= 0.35×15.5×=4.374kW=4.374×1.73=51.9kvar通風(fēng)機(jī)的計(jì)算負(fù)荷。查附表1，取需要系數(shù)和功率因數(shù)為：=0.8 =0.8 =0.75=

16、0.8×4.8=3.84kW=0.75×3.84=2.88kvar全車間總計(jì)算負(fù)荷根據(jù)表4.2，取同時系數(shù)=0.8，所以全車間的計(jì)算負(fù)荷為：=0.8×（30+4.374+3.84）=30.57kW=0.8×（51.9+11.72+2.88）53.2=kvar=61.36kVA=93.23A案例、 某工廠有功計(jì)算負(fù)荷為2200kW，功率因數(shù)為0.55，現(xiàn)計(jì)劃在10kV母線上安裝補(bǔ)償電容器，使功率因數(shù)提高到0.9，問電容器的安裝容量為多少？安裝電容器后工廠的視在負(fù)荷有何變化？解：需要安裝的電容器的容量為：=2200×（）=2275.15kvar取=

17、2275kvar補(bǔ)償前容量為=4000kVA補(bǔ)償后容量為：=2444.4kVA減少了投資，減少電費(fèi)支出，提高了功率因數(shù)。案例、某工廠變電所裝有一臺630kVA變壓器，其二次側(cè)（380V）的有功計(jì)算負(fù)荷為420kW，無功計(jì)算負(fù)荷為350kvar。試求此變電所一次側(cè)（10KV）的計(jì)算負(fù)荷及其功率因數(shù)。如果功率因數(shù)未達(dá)到0.9，問此變電所低壓母線上應(yīng)裝設(shè)多大并聯(lián)電容器容量才能滿足要求？解：=546.72kVA0.015=0.015×546.72kVA=8.2kW0.06=0.06×546.72kVA=32.8kvar變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：=+=428.2KW=+=382.8k

18、var=574.36kVA補(bǔ)償前功率因數(shù)為：=/=0.750.9補(bǔ)償電容為=×（）=191.5kvar取=190kvar補(bǔ)償后：=449.45kVA0.015=0.015×449.45kVA=6.74kW0.06=0.06×449.45kVA=26.74kar變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：=+=426.74KW=+=186.97kvar=465.93kVA補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為：=/=0.92案例、 有一地區(qū)變電所通過一條長4km的10kV電纜線路供電給某工廠一個裝有兩臺并列運(yùn)行的SL7-800型變壓器的變電所，地區(qū)變電所出口處斷路器斷流容量為300MVA。試用標(biāo)幺值

19、法求該廠變電所10kV的高壓側(cè)和380V低壓側(cè)的短路電流、等，并列出短路計(jì)算表。解：確定基準(zhǔn)值。取=100MVA，=10.5kV =0.4kV =5.50kA=144kA 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值。 a.電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值。由附表3查得 =300MVA，因此=0.33 b.架空線路的電抗標(biāo)幺值。由表查得=0.08/km，因此=0.08（/km）×4km×=0.29 c.電力變壓器的電抗標(biāo)幺值。 由附表2得5%，因此=6.25 繪制短路等效電路圖如下圖所示，圖上標(biāo)出各元件序號和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)明短路計(jì)算點(diǎn)。計(jì)算k-1點(diǎn)的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容

20、量。c. 總阻抗標(biāo)幺值為：=+=0.33+0.29=0.62b. 三相短路電流周期分量有效值為：=8.87kAc.其他三相短路電流為：=8.87kA=2.55=2.55×8.87=22.62kA=1.51=1.51×8.87=13.39kAd.三相短路容量為：=161.3MVA 計(jì)算k-2點(diǎn)的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量。d. 總阻抗標(biāo)幺值為：=+/=0.2+1.59+6.25/2=3.75b. 三相短路電流周期分量有效值為：=38.4kAc.其他三相短路電流為：=38.4kA=1.84=1.84×38.4=70.66kA=1.09=1.09

21、15;38.4=41.86kAd.三相短路容量為：=26.67MVA短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流（k A）三相短路容量（MVA）K-18.878.878.8713.3922.62161.3K-238.438.438.441.8670.6626.67案例、 有一條采用BLX-500型鋁心橡皮線明敷的220/380V的TN-S線路，計(jì)算電流為50A，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?30。試按發(fā)熱條件選擇此線路的導(dǎo)線截面。解：此TN-S線路為含有N線和PE線的三相五線制線路，因此，不僅要選擇相線，還要選擇中性線和保護(hù)線。 相線截面的選擇。查附表8知環(huán)境溫度為30時明敷的BLX-500型截面為100的鋁心橡皮絕緣

22、導(dǎo)線的=60A=50A，滿足發(fā)熱條件。因此相線截面選=10。 N線的選擇。按0.5，選擇=6。PE線的選擇。由于16，故選=10。所選導(dǎo)線的型號規(guī)格表示為：BLX-500-(3×101×6PE10)。案例、 上例所示TN-S線路，如采用BLV-500型鋁心絕緣線穿硬塑料管埋地敷設(shè)，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?25。試按發(fā)熱條件選擇引線的導(dǎo)線截面及穿管內(nèi)徑。解：查附表10可知+25時5根單心線穿硬塑料管的BLV-500型導(dǎo)線截面為25的導(dǎo)線的允許載流量=57A=50A。因此，按發(fā)熱條件，相線截面可選為25。N線截面按0.5，選擇=16。PE線的選擇按16，選為16。穿管的硬塑料

23、管內(nèi)徑選為40mm。選擇的結(jié)果表示為：BLV-500-(3×251×16PE16)-VG50,其中VG為硬塑料管代號。案例、有一條LJ型鋁絞線架設(shè)的5km長的10kV架空線路，計(jì)算負(fù)荷為1380kW，=0.7，=4800h，試選擇其經(jīng)濟(jì)截面，并校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。解：（1）選擇經(jīng)濟(jì)截面。=/()=1380kW/（×10kV×0.7）=114A由表5.1查得=1.51A/，故=114A/（1.51A/）=99因此初選的標(biāo)準(zhǔn)截面為95，即LJ-95型鋁絞線。（2） 校驗(yàn)發(fā)熱強(qiáng)度。查附表7得LJ-95型鋁絞線的載流量（室外25時）=325A=114A，因

24、此滿足發(fā)熱條件。（3） 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查附表5.1得10kV架空鋁絞線的最小截面=35A=95，因此所選LJ-95型鋁絞線也滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。例5.4 試檢驗(yàn)例5.3所選LJ-95型鋁絞線是否滿足允許電壓損耗5%的要求。已知該線路導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為1m。解：由例5.3知=1380kW，=0.7，因此=1， =1380kvar又根據(jù)題目條件查附表7，得=0.365/km,=0.34/km。故線路的電壓損耗百分值為：×100%=×100%=4.83%它小于=5%,因此所選LJ-95型鋁絞線滿足電壓損耗要求.案例、 某220/380V線路，線路全長75m，采用BLX-5

25、00-(3×251×16)的橡皮絕緣導(dǎo)線明敷，在距線路首端50m處，接有7kW說的電阻性負(fù)荷，在末端接有28KW的電阻性負(fù)荷，試計(jì)算全線路的電壓損耗百分值。解：查表5.3可知C=46.2kWm/，而 7kW×50m+28kW×75m=2450kWm即 =2.12%案例、 某220/380V的TN-C線路，如圖5.3所示，線路擬采用BLX導(dǎo)線明敷，環(huán)境溫度為35，允許電壓損耗為5%，試確定該導(dǎo)線截面。 圖5.3 例5.6的線路解：（1）線路的等效變換。將圖5.3（a）所示的帶均勻分布負(fù)荷的線路等效為圖5.3（b）所示的帶集中負(fù)荷的線路。原集中負(fù)荷=20kW

26、,=0.8，因此 =20×（arccos0.8）kvar=15kvar將原分布負(fù)荷變換為集中負(fù)荷=0.5×（kW/m）×60m=30kW，=0.7，因此 =30×tan（arccos0.7）kvar=30kvar(2) 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面。線路上總的負(fù)荷為： P=+=20kW+30kW=50kW Q=+=15kvar+30kvar=45kvar=67.3kV I=102A按此電流值查附表8，得線心截面為35的BLX導(dǎo)線在35時的=119A=102A，因此可選BLX-500-1×35型導(dǎo)線三根作相線，另選500-1×35型導(dǎo)線一根作

27、保護(hù)中性線（PEN）。（3） 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查第3章表3.5可知，按明敷在絕緣支持件上，且支持點(diǎn)間距為最大來考慮，其最小允許截面為10，因此，以上所選相線和保護(hù)中性線均滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。（4） 校驗(yàn)電壓損耗。按線芯截面=35差附表12，得明敷鋁芯線的=1.060.34/km，=0.241/km，因此，線路的電壓損耗為： = =20kW×0.03km+30kW×0.05km×1.06/km+15kvar×0.03km+30kvar×0.05km×0.241/km/0.38kV=7.09V。%=×100%=×100%=

28、1.87%由于%=1.87%=5%，因此，以上所選導(dǎo)線也滿足電壓損耗的要求。案例、 試按發(fā)熱條件選擇220/380V，TN-C系統(tǒng)中的相線和PEN線截面及穿線鋼管（G）的直徑。已知線路的計(jì)算電流為150A，安裝地點(diǎn)的壞境溫度為25，擬用BLV鋁心塑料線穿鋼管埋地敷設(shè)。請選擇導(dǎo)線并寫出導(dǎo)線線型。解：，查附表9知+25時，4根單心穿硬塑料管BLV型導(dǎo)線截面為95的導(dǎo)線允許載流量=152A150A因此按發(fā)熱條件，相線截面可選為95N線截面按,可選PE線截面按,選擇穿線的鋼管內(nèi)徑為70選擇的結(jié)果表示為BLV-500-(3×95+PEN50)-G70案例、 如果上題所述220/380V線路為T

29、N-S系統(tǒng)，按發(fā)熱條件選擇其相線，N線和PE線的截面。解：由上題計(jì)算并查附表9可解相線截面N線截面PE線截面穿線的鋼管內(nèi)徑為70選擇結(jié)果表示為BLV-500-(3×95+1×50+PE50)-G70案例、已知某機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床組，擁有380V的三相電動機(jī)7.5kw3臺，4kw8臺，3kw17臺，1.5kw10臺。試用需要系數(shù)法求其計(jì)算負(fù)荷。解：此機(jī)床組電動機(jī)的總?cè)萘繛椴楦戒洷?得 Kd =0.160.2 (取0.2)，有功計(jì)算負(fù)荷 無功計(jì)算負(fù)荷 視在計(jì)算負(fù)荷 計(jì)算電流 案例、某機(jī)修車間380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動機(jī)20臺共50kW（其中較大容量電動機(jī)有7.5k

30、W1臺，4Kw3臺，2.2Kw7臺），通風(fēng)機(jī)2臺共3kW，電阻爐1臺2kW。試用需要系數(shù)法確定此線路上的計(jì)算負(fù)荷。解：先求各組的計(jì)算負(fù)荷金屬切削機(jī)床組查附錄表1，取Kd=0.2， P30（1）=0.2×50=10kW Q30（1）=10×1.73=17.3kvar通風(fēng)機(jī)組 Kd=0.8， P30（2）=0.8×3=2.4 kW Q30（2）=2.4×0.75=1.8 kvar電阻爐 Kd=0.7， P30（3）=0.7×2=1.4 kW Q30（3）=0因此總的計(jì)算負(fù)荷為（取Kp=0.95，Kq=0.97）P30=0.95×（10+2

31、.4+1.4）=13.1 kW Q30=0.97×（17.3+1.8+0）=18.5 kvarS30= I30=在實(shí)際工程設(shè)計(jì)說明中，常采用計(jì)算表格的形式，如表所示。序用電設(shè)備組名稱臺數(shù)n容量需要系數(shù)costan計(jì)算負(fù)荷號Kd1金屬切削機(jī)床2050O.20.51.731017.32通風(fēng)機(jī)23O.80.80.752.41.83電阻爐120.7101.40235513.819.1車間總計(jì)取 Kp=0.95 Kq=0.9713.118.522.734.5案例、已知某機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床組，擁有380V的三相電動機(jī)7.5kw3臺，4kw8臺，3kw17臺，1.5kw10臺。試用二項(xiàng)式法來確

32、定機(jī)床組的計(jì)算負(fù)荷。解：由附錄表1查得。設(shè)備總?cè)萘繛?Pe=120.5kW。x臺最大容量的設(shè)備容量為 Px=P5=7.5kW×3+4kW×2=30.5kW有功計(jì)算負(fù)荷為P30=0.14×120.5Kw+0.4×30.5Kw=29.1Kw無功計(jì)算負(fù)荷為Q30=29.1Kw×1.73=50.3kvar視在計(jì)算負(fù)荷為計(jì)算電流為案例、某機(jī)修車間380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動機(jī)20臺共50kW（其中較大容量電動機(jī)有7.5kW1臺，4Kw3臺，2.2Kw7臺），通風(fēng)機(jī)2臺共3kW，電阻爐1臺2kW。試用二項(xiàng)式法來確定機(jī)修車間380V線路的計(jì)算負(fù)荷。解

33、：先求各組的和（1） 金屬切削機(jī)床組由附錄表1查得b=0.14，c=0.4，x=5，=0.5，=1.73，=0.14×50kw=7kW =0.4（7.5kw×1+4kw×3+2.2kw×1）=8.68kw（2） 通風(fēng)機(jī)組查附錄表1得b=0.65，c=0.25，x=5，=0.8，=0.75，=0.65×3kw=1.95kw =0.25×3kw=0.75kw（3） 電阻爐查附錄表1得b=0.7，c=0，x=0，=1，=0，故=0.7×2kw=1.4kw =0以上各組設(shè)備中，附加負(fù)荷以為最大，因此總計(jì)算負(fù)荷為P30=（7+1.95

34、+1.4）+8.68 =19kw Q30= （7×17.3+1.95×0.75+0 ）+8.68×1.73 =28.6kvarS30= I30=從計(jì)算結(jié)果可以看出，按二項(xiàng)式法計(jì)算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果大得比較多，這也更為合理。按一般工程設(shè)計(jì)說明書要求，以上計(jì)算可列成下表所示電力負(fù)荷計(jì)算表。序用電設(shè)備組名稱設(shè)備臺數(shù)容量二項(xiàng)式系數(shù)tan計(jì)算負(fù)荷號總臺數(shù)最大容量臺數(shù)bcl切削機(jī)床2055021.7O140.40.51.737+8.6812.1+15.02通風(fēng)機(jī)25330.65O250.8O.751.95+0.751.46+0.563電阻爐1O2O0.70101.

35、40總計(jì)23551928.634.352.1案例、如圖所示220/380V三相四線制線路上，接有220V單相電熱干燥箱4臺，其中2臺10kW接于A相，1臺30kW接于B相，1臺20kW接于C相。另有380V單相對地焊機(jī)4臺，其中2臺14kW（=100%）接于AB相間，1臺20kw（=100%）接于BC相間，1臺30kW（=60%）接于CA相間。試求此線路的計(jì)算負(fù)荷。解：（1）電熱干燥箱的各相計(jì)算負(fù)荷查附錄表1得Kd =0.7，=1，=0。計(jì)算其有功計(jì)算負(fù)荷：A相 P30.A（1）=Kd=0.7×2×10kw=14kwB相 P30.B（1）=Kd=0.7×1

36、5;30kw=21kwC相 P30.C（1）=Kd=0.7×1×20kw=14kw（2）焊機(jī)的各相計(jì)算負(fù)荷先將接于CA相間的30kw（=60%）換算至=100%的容量，即查附錄表1得；再由表23查得時的功率換算系數(shù)。因此對焊機(jī)換算到各相的有功和無功設(shè)備容量為A相 B相 C相 各相的有功和無功計(jì)算負(fù)荷為A相 B相 C相 （3）各相總的有功和無功計(jì)算負(fù)荷A相 B相 C相 （4） 總的等效三相計(jì)算負(fù)荷因B相的有功計(jì)算負(fù)荷最大，故取B相計(jì)算等效三相計(jì)算負(fù)荷，由此可得案例、某廠壓變電所裝設(shè)一臺主變壓器。已知變電所低壓側(cè)有功計(jì)算負(fù)荷為650kW，無功計(jì)算負(fù)荷為800kvar。為了使工廠

37、(變電所高壓側(cè))的功率因數(shù)不低于0.9，如在變電所低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償時，需裝設(shè)多少補(bǔ)償容量?并問補(bǔ)償前后工廠變電所所選主變壓器容量有何變化? 解：(1)補(bǔ)償前的變壓器容量和功率因數(shù) 變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為 主變壓器容量選擇條件為，因此未進(jìn)行無功補(bǔ)償時，主變壓器容量應(yīng)選為1250kV·A(參看附錄表5)。 這時變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為：cos(2)=65010310.63 (2)無功補(bǔ)償容量 按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的cos0.9，考慮到變壓器本身的無功功率損耗Q遠(yuǎn)大于其有功功率損耗P，一般Q(45)P，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償時，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于0.9

38、0，取cos0.92。 低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為： Qc=650×(tanarccos0.63tanarccosO.92)kvar=525kvar 取 Q=530kvar (3)補(bǔ)償后的變壓器容量和功率因數(shù) 補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為kV·A=704kV·A 因此主變壓器容量可改選為800kV·A，比補(bǔ)償前容量減少450kV·A。 變壓器的功率損耗為 0.015=0.015 x 704kV·A=10.6kW0.06=0.06×704kV·A=42.2kvar 變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為=650kW+10

39、.6KW661kW=(800530)kvar+42.2kvar=312kvarkV·A731kV·A 補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為cos=6617310.904案例、有一380V三相線路，供電給下表所示4臺電動機(jī)。試計(jì)算該線路的尖峰電流。電動機(jī)參數(shù)M1M2M3M4額定電流A起動電流A5.840.653535.819727.6193.2解：電動機(jī)M4的=193.2A-27.6A=165.6A為最大，線路的尖峰電流為： =0.9×(5.8+5+35.8)A+193.2A=235A案例、某工廠供電系統(tǒng)如下圖所示。已知電力系統(tǒng)出口斷路器為SNl010 II型。試求工廠變電所高壓

40、10kV母線上k-1點(diǎn)短路和低壓380V母線上k-2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。解：1.求k-1點(diǎn)的三相短路電流和短路容量(=10.5kV)(1)計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗1)電力系統(tǒng)的電抗：由附錄表8查得SNl0-10型斷路器的斷流容量=500MV·A，2)架空線路的電抗：查表3-1得X0=0.35/km 3）繪k-1點(diǎn)短路的等效電路，并計(jì)算其總電抗為 (2)計(jì)算三相短路電流和短路容量1)三相短路電流周期分量有效值2)三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流3)三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值4)三相短路容量2.求k-2點(diǎn)的短路電流和短路容量(=0.4kV)1)電力系統(tǒng)

41、的電抗2)架空線路的電抗 3)電力變壓器的電抗：由附錄表5得=54)繪k-2點(diǎn)短路的等效電路如上圖b所示，并計(jì)算其總電抗：/(2)計(jì)算三相短路電流和短路容量1)三相短路電流周期分量有效值2)三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流3)三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值4)三相短路容量在工程設(shè)計(jì)說明書中，往往只列短路計(jì)算表，如下表所示。 短路計(jì)算表短路三相短路電流kA三相短路容量MV·A計(jì)算點(diǎn)k-13.083.083.087.854.6556.Ok-233.733.733.762.036.723.3案例、某工廠供電系統(tǒng)如下圖所示。電力系統(tǒng)出口斷路器為SNl010 II型。試用標(biāo)幺制法計(jì)算

42、系統(tǒng)中k-1點(diǎn)和k-2點(diǎn)的三相短路電流和短路容量。解：1.確定基準(zhǔn)值，2.計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值(1)電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值由附錄表8查得(2)架空線路的電抗標(biāo)幺值由表3-1查得3)電力變壓器的電抗標(biāo)幺值由附錄表5查得，=5 繪短路等效電路圖如下圖所示：3.計(jì)算k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量(1)總電抗標(biāo)幺值(2)三相短路電流周期分量有效值(3)其他三相短路電流(4)三相短路容量4.計(jì)算k-2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量(1)總電抗標(biāo)幺值(2)三相短路電流周期分量有效值(3)其他三相短路電流(4)三相短路容量 由此可見，采用標(biāo)幺制法的計(jì)算

43、結(jié)果與歐姆法計(jì)算的結(jié)果基本相同。案例、已知工廠變電所380V側(cè)母線上接有250kW感應(yīng)電動機(jī)一臺，平均，效率=0.75，380V母線的短路電流；該母線采用LMY-100×10的硬鋁母線，水平平放，檔距為900mm，檔數(shù)大于2，相鄰兩相母線的軸線距離為160mm。試求該母線三相短路時所受的最大電動力，并校驗(yàn)其動穩(wěn)定度。如果此母線的短路保護(hù)動作時間為0.6s，低壓斷路器的斷路時間為0.1s。該母線正常運(yùn)行時最高溫度為。校驗(yàn)其熱穩(wěn)定度。解：1.計(jì)算母線短路時所受的最大電動力電動機(jī)額定電流為 由于，該電動機(jī)的反饋電流沖擊值為 因此母線在三相短路時所受的最大電動力為2.校驗(yàn)?zāi)妇€短路時的動穩(wěn)定度

44、母線在作用時的彎曲力矩為 母線的截面系數(shù)為母線在三相短路時所受到的計(jì)算應(yīng)力硬鋁母線(LMY)的允許應(yīng)力為由此可見該母線滿足短路動穩(wěn)定度的要求。3.母線滿足短路熱穩(wěn)定度的最小允許截面附錄表7，圖3-12曲線得= 母線截面為A=100×10=1000>，該母線滿足短路熱穩(wěn)定度要求。案例、已知配電所10kV母線短路時的，線路的計(jì)算電流為350A，繼電保護(hù)動作時間為1.1s，斷路器斷路時間取0.2s。試選擇10kV高壓配電所進(jìn)線側(cè)的高壓戶內(nèi)少油斷路器的型號規(guī)格。 解：初步選用SNl0-10型，根據(jù)線路計(jì)算電流，試選SNl0-10型斷路器來進(jìn)行校驗(yàn)，如下表所示。校驗(yàn)結(jié)果，所選SNl0-1

45、0型是合格的。裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件SNl0-10I630-300型斷路器序號項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論110kV10kV合格2350A630A合格32.86kA16kA合格42.55×2.86kA=7.29kA40kA合格52.862×(1.1+0.2)=10.6合格 2、某100.4kV變電所，總計(jì)算負(fù)荷為1200kV·A，其中一、二級負(fù)荷680kV·A。試初步選擇該變電所主變壓器的臺數(shù)和容量。解：根據(jù)變電所有一、二級負(fù)荷的情況，確定選兩臺主變壓器。每臺容量 =(0.60.7)×1200kV·A=(720840)kV·A，且680

46、kV·A，初步確定每臺主變壓器容量為800kV·A。案例、現(xiàn)有一臺S9-800/10型配電變壓器與一臺S9-2000/10型配電變壓器并列運(yùn)行，均為Dynll聯(lián)結(jié)。負(fù)荷達(dá)到2800kV·A時，變壓器中哪一臺將要過負(fù)荷?過負(fù)荷可達(dá)多少? 解：并列運(yùn)行的變壓器之間的負(fù)荷分配是與阻抗標(biāo)幺值成反比的。 變壓器的阻抗標(biāo)幺值按下式計(jì)算 通常取 ； 查附錄表5-1，得S9-800變壓器(T1)的 =5，S9-2000變壓器(T2)的= 6，兩臺變壓器的阻抗標(biāo)幺值分別為(取)： 在負(fù)荷達(dá)2800kV·A時各臺負(fù)擔(dān)的負(fù)荷分別為 變壓器(T1)將過負(fù)荷(908-800)kV

47、·A=108kV·A，將超過其額定容量13.5。 按規(guī)定，油浸式電力變壓器正常允許過負(fù)荷可達(dá)20(戶內(nèi))或30(戶外)。因此變壓器過負(fù)荷13.5還是在允許范圍內(nèi)的。 另外，從上述兩臺變壓器的容量比來看，800kV·A：2000kV·A=1：2.5，尚未達(dá)到一般不允許的容量比1：3。但考慮到負(fù)荷的發(fā)展和運(yùn)行的靈活性，S980010型變壓器宜換以較大容量的變壓器。案例、有一條采用BLX-500型鋁芯橡皮線明敷的220380V的TN-S線路，線路計(jì)算電流為150A，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?30。試按發(fā)熱條件選擇此線路的導(dǎo)線截面。解：(1)相線截面的選擇 查附

48、錄表191得環(huán)境溫度為30時明敷的BLX-500型截面為50mm的鋁芯橡皮線的I=163A>I=150A，滿足發(fā)熱條件。因此相線截面選為A=50mm。 (2)中性線截面A的選擇 按A0.5A，選A=25mm。 (3)保護(hù)線截面A的選擇由于A>35mm，故選A0.5A=25mm。所選導(dǎo)線型號可表示為：BLX-500-(3×50+1×25+PE25)。案例、上題所示TN-S線路，如果采用BLV-500型鋁芯塑料線穿硬塑料管埋地敷設(shè)，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁貫?25。試按發(fā)熱條件選擇此線路導(dǎo)線截面及穿線管內(nèi)徑。 解：查附錄表19-3得+25時5根單芯線穿硬塑料管(PC)的B

49、LV-500型截面為120 mm的導(dǎo)線允許載流量I=160A> I=150A。 因此按發(fā)熱條件，相線截面選為120 mm。中性線截面按A0.5A，選A=70 mm。保護(hù)線截面按A0.5A，選A=70 mm。穿線的硬塑料管內(nèi)徑查附錄表193中5根導(dǎo)線穿管管徑(A=120 mm)為80mm。 選擇結(jié)果可表示為：BLV-500-(3×120+1×70+PE70)-PC80，其中PC為硬塑管代號。案例、有一條用LGJ型鋼芯鋁線架設(shè)的5km長的35kV架空線路，計(jì)算負(fù)荷為2500kW，cos=0.7，T=4800h。試選擇其經(jīng)濟(jì)截面，并校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。 解：(1)選擇

50、經(jīng)濟(jì)截面I=58.9A 由表53查得j=1.15AmmA=51.2 mm 選標(biāo)準(zhǔn)截面50 mm，即選LGJ-50型鋼芯鋁線。（2）校驗(yàn)發(fā)熱條件 查附錄表16得LGJ-50的允許載流量I=178A> I=58.9A，滿足發(fā)熱條件。(3)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查附錄表14得35kV架空鋼芯鋁線的最小截面A=35mm<A=50 mm，選LGJ-50型鋼芯鋁線也滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。案例、試驗(yàn)算3題所選LGJ-50型鋼芯鋁線是否滿足允許電壓損耗5%的要求。已知該線路導(dǎo)線為水平等距排列，相鄰線距為1.6m。 解：由上題知P=2500kW，cos=0.7，因此tan=1，Q=2500kvar。用A=50 m

51、m和a=1.26×1.6m2m查附錄表6，得R=0.68km，X=0.39km。 線路的電壓損耗為=382V 線路的電壓損耗百分值為=1.09%<=5%選LGJ-50型鋼芯鋁線滿足電壓損耗要求。案例、某220380V線路，采用BLX-500-(3×25+1×16) mm的四根導(dǎo)線明敷，在距線路首端50m處，接有7kW電阻性負(fù)荷，在線路末端(線路全長75m)接有28kW電阻性負(fù)荷。試計(jì)算該線路的電壓損耗百分值。 解：查表5-4得C=46.2kW·mmm，而M=7kW=2450kW=案例、 某220/380V的TN-C線路，如下圖所示。線路擬采用BX-

52、500型銅芯橡皮絕緣線戶內(nèi)明敷，環(huán)境溫度為30,允許電壓損耗為5%。試選擇該線路的導(dǎo)線截面。解：（1）線路的等效變換 將圖a所示帶均勻分布負(fù)荷的線路，等效變換為圖b所示集中負(fù)荷的線路。原集中負(fù)荷故。原分布負(fù)荷故。（2）按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面 線路中的最大負(fù)荷（計(jì)算負(fù)荷）為 查附錄表19-1，得BX-500型導(dǎo)線在30明敷時的。因此可選3根BX-500-1×10導(dǎo)線作相線，另選1根BX-500-1×10導(dǎo)線作PEN線。（3）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查附錄表15，室內(nèi)明敷銅芯線最小截面為1，以上所選導(dǎo)線滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。（4）校驗(yàn)電壓損耗 查附錄表6，BX-500-1×10導(dǎo)線

53、的電阻，電抗（線距按150計(jì)）。線路的電壓損耗為 =/0.38所選BX-500-1×10型銅芯橡皮絕緣線滿足允許電壓損耗要求。案例、有一臺Y型電動機(jī)，其額定電壓為380V，額定功率為18.5kW，額定電流為35.5A，起動電流倍數(shù)為7?，F(xiàn)擬采用BLV型導(dǎo)線穿焊接鋼管敷設(shè)。該電動機(jī)采用RT0型熔斷器作短路保護(hù)，短路電流最大可達(dá)13kA。試選擇熔斷器及其熔體的額定電流，并選擇導(dǎo)線截面和鋼管直徑(環(huán)境溫度為+30C) 解：(1)選擇熔體及熔斷器的額定電流 II=35.5AIKI=0.3×35.5A×7=74.55A （輕載啟動K取0.3） 由附錄表10-1，選RT0-1

54、00型熔斷器，I=100A，熔體選I= 80A。 (2)校驗(yàn)熔斷器的斷流能力 查附錄表10-1，熔斷器的I=50kA>I=13kA，其斷流能力滿足要求。 (3)選擇導(dǎo)線截面和鋼管直徑 按發(fā)熱條件選擇，查附錄表19-2得A=10mm的BLV型鋁芯塑料線三根穿鋼管時： I=41A>I=35.5A，滿足發(fā)熱條件，相應(yīng)選鋼管SC20mm。 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度：查附錄表15，穿管鋁芯線的最小截面為2.5mm10mm，滿足要求。 (4)校驗(yàn)導(dǎo)線與熔斷器保護(hù)的配合 電動機(jī)安裝在一般車間內(nèi)，熔斷器作短路保護(hù)用，導(dǎo)線與熔斷器保護(hù)的配合條件為：I2.5I 現(xiàn)I=80A<2.5×41A=102.5A，故滿足熔斷器保護(hù)與導(dǎo)線的配合要求。2、如下圖所示，設(shè)FUl(RT0型)的I=100A，F(xiàn)U2(RMl0型)的I=60A。k點(diǎn)的三相短路電流=1000A。試檢驗(yàn)FUl和FU2是否能選擇性配合。 解：由I=100A和I=1000A查附錄表102曲線得tO.3s。由I=80A和I=1000A查附錄表92曲線得t0.08s。t=O.3s>3t=30.08s=0.24s因此FUl與FU2能保證選擇性動作。案例、有一條380V動力線路，I=120A，I=400A；線路首端的I=18.5kA。當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度為+30C。試選擇此線路的BLV型導(dǎo)線的截面、穿線的硬塑料管直徑