工廠供電習(xí)題答案第2章

本文格式為Word版，下載可任意編輯——工廠供電習(xí)題答案第2章第2章負(fù)荷預(yù)計

2-1什么叫負(fù)荷曲線？有哪幾種？與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量有哪些？

答：負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時間變動狀況的一種圖形，反映了用戶用電的特點和規(guī)律。

負(fù)荷曲線按負(fù)荷的功率性質(zhì)不同，分有功負(fù)荷和無功負(fù)荷曲線；按時間單位的不同，分日負(fù)荷曲線和年負(fù)荷曲線；按負(fù)荷對象不同，分用戶，車間或某類設(shè)備負(fù)荷曲線。

與負(fù)荷曲線有關(guān)的物理量有：年最大負(fù)荷和年最大負(fù)荷利用小時；平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)。

2-2什么叫年最大負(fù)荷利用小時？什么叫年最大負(fù)荷和年平均負(fù)荷？什么叫負(fù)荷系數(shù)？

答：年最大負(fù)荷利用小時是指負(fù)荷以年最大負(fù)荷P消耗的電能max持續(xù)運行一段時間后，恰好等于該電力負(fù)荷全年實際消耗的電能，這段時間就是最大負(fù)荷利用小時。

年最大負(fù)荷P（為防偶然性，這樣的工作班至少要在負(fù)max指全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)荷最大的月份出現(xiàn)2～3次）30分鐘平均功率的最大值，因此年最大負(fù)荷有時也稱為30分鐘最大負(fù)荷P30。

負(fù)荷系數(shù)KL是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值。

2-3什么叫計算負(fù)荷？為什么計算負(fù)荷尋常采用30min最大負(fù)荷？正確確定計算負(fù)荷有何意義？

答：計算負(fù)荷是指導(dǎo)體中通過一個等效負(fù)荷時，導(dǎo)體的最高溫升正好和通過實際的變動負(fù)荷時產(chǎn)生的最高溫升相等，該等效負(fù)荷就稱為計算負(fù)荷。

導(dǎo)體通過電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時間大約為(3~4)?，?為發(fā)熱時間常數(shù)。對中小截面的導(dǎo)體，其?約為10min左右，故截流倒替約經(jīng)30min后達(dá)到穩(wěn)定溫升值。但是，由于較大截面的導(dǎo)體發(fā)熱時間常數(shù)往往大于10min，30min還不能達(dá)到穩(wěn)定溫升。由此可見,計算負(fù)荷Pc實際上與30min最大負(fù)荷基本是相當(dāng)?shù)摹?/p>

計算負(fù)荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。計算符合的確定是否合理，將直接影響到電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜的選擇是否合理。計算負(fù)荷不能定得太大，否則選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜將會過大而造成投資和有色金屬的浪費;計算負(fù)荷也不能定得太小，否則選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜將會長期處于過負(fù)荷運行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣體過早老化甚至燒毀。

2-4各工作制用電設(shè)備的設(shè)備容量如何確定?

答：長期工作制和短期工作制的設(shè)備容量就是該設(shè)備的銘牌額定功率，即

Pe=PN

反復(fù)短時工作制的設(shè)備容量是指某負(fù)荷持續(xù)率下的額定功率換算到統(tǒng)一的負(fù)荷持續(xù)率下的功率。

2-5需要系數(shù)的含義是什么?

答：所有用電設(shè)備的計算負(fù)荷并不等于其設(shè)備容量,兩者之間存在一個比值關(guān)系，因此需要引進(jìn)需要系數(shù)的概念,即：Pc?KdPe。

式中，Kd為需要系數(shù)；Pc為計算負(fù)荷；Pe為設(shè)備容量。

形成該系數(shù)的原因有：用電設(shè)備的設(shè)備容量是指輸出容量，它與輸入容量之間有一個平均效率；用電設(shè)備不一定滿負(fù)荷運行,因此引入符合系數(shù)KL；用電設(shè)備本身及配電線路有功率損耗，所以引進(jìn)一個線路平均效率?wL；用電設(shè)備組的所有設(shè)備不一定同時運行，故引入一個同時系數(shù)K?。

2-6確定計算負(fù)荷的估算法.需要系數(shù)法和二項式法各有什么特點？各適合哪些場合？

答：估算法實為指標(biāo)法，其特點是進(jìn)行方案比較時很便利，適用于做任務(wù)書或初步設(shè)計階段；需要系數(shù)法的特點是簡單便利，計算結(jié)果較符合實際，而長期使用已積累了各種設(shè)備的需要系數(shù)，是世界各國普遍采用的方法，適用于多組三相用電設(shè)備的計算負(fù)荷；二項式法其特點是既考慮了用電設(shè)備的平均負(fù)荷，又考慮了幾臺最大用電設(shè)備引起的附加負(fù)荷，其計算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計算的結(jié)果大得多，適用于容量區(qū)別懸殊的用電設(shè)備的負(fù)荷計算。

2-7在確定多組用電設(shè)備總的視在計算負(fù)荷和計算電流時，可否將各組的視在計算負(fù)荷和計算電流分別直接相加？為什么？應(yīng)如何正確計算？

答：不可以。需要考慮用電設(shè)備各組的最大負(fù)荷不同時出現(xiàn)的因素，因此在確定總計算負(fù)荷時，只能在各組用電設(shè)備中取一組最大的附加負(fù)荷，再加上各組用電設(shè)備的平均負(fù)荷，即：

???

Qc??(bPe?tan?)i?(cPx)maxtan?max??式中，(bPx為e?)i為各用電設(shè)備組的平均功率，其中Pe?是各用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘?；cP每組用電設(shè)備組中x臺容量較大的設(shè)備的附加負(fù)荷；(cPx)max為附加負(fù)荷最大的一組設(shè)備的附加負(fù)荷；tan?max為最大附加負(fù)荷設(shè)備組的功率因數(shù)角的正切值。

2-8在接有單相用電設(shè)備的三相線路中,什么狀況下可將單相設(shè)備與三相設(shè)備綜合按三相負(fù)荷的計算方法計算確定負(fù)荷?而在什么狀況下應(yīng)進(jìn)行單相負(fù)荷計算?

答:單相設(shè)備應(yīng)盡可能地均勻分布在三相上,以使三相負(fù)荷保持平衡.

a:三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相總?cè)萘康?5%時,單相設(shè)備可按三相負(fù)荷平衡計算.

b:三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘砍^三相總?cè)萘康?5%時,應(yīng)把單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量,再算出三相等效計算負(fù)荷.

2-9如何分派單相（220伏，380伏）用電設(shè)備，使計算負(fù)荷最?。咳绾螌蜗嘭?fù)荷簡便地?fù)Q算成三相負(fù)荷？

答：可以用負(fù)荷密度法和需要系數(shù)法來分派用電設(shè)備；

這樣換算：⑴當(dāng)單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相總?cè)萘康?5%，單相設(shè)備按三相負(fù)荷平衡來計算。⑵當(dāng)單相設(shè)備的總?cè)萘砍^三相總?cè)萘康?5%，應(yīng)當(dāng)換成等效三相設(shè)備容量，再算出三相等效計算負(fù)荷。

Pc??(bPe?)i?(cPx)max2-10電力變壓器的有功功率和無功功率損耗各如何計算？其中哪些損耗是與負(fù)荷無關(guān)的？哪些損耗與負(fù)荷有關(guān)？按簡化公式如何計算？解：有功功率損耗=鐵損+銅損=?PFe??PCu有功功率損耗為：

?S??S??PT??PFe??PCu??PFe??PCu.N?c???P0??Pk?c?

?SN??SN?無功功率=?Q0??Q

△Q0是變壓器空載時，由產(chǎn)生主磁通電流造成的，△Q是變壓器負(fù)荷電流在一次，

二次繞組電抗上所產(chǎn)生的無功損耗。無功功率損耗為：

22?I％U％?S?2??Sc??QT??Q0??Q??Q0??QN???SN?0?k?c??

100100?SN????SN???△PFe和△Q0是與負(fù)荷無關(guān)，△PCu和△Q與負(fù)荷有關(guān)

簡化公式：

?Pt??P0??Pk?2

I0％Uk％2

?QT?S（??）N100100

2-11什么叫平均功率因數(shù)和最大負(fù)荷時功率因數(shù)?各如何計算?各有何用途?

答:平均功率因數(shù)是指導(dǎo)在某一時間內(nèi)的平均功率因數(shù),也稱加權(quán)平均功率因數(shù).最大負(fù)荷時的功率因數(shù)是指在年最大負(fù)荷時的功率因數(shù).平均功率因數(shù)計算功式:略用途供電部門能根據(jù)月平均功率因數(shù)來調(diào)整用戶的電費電價.

2-12進(jìn)行無功功率補償，提高功率因數(shù)，有什么意義？如何確定無功補償容量？答：降低電能損耗,降低電壓損失,提高供電設(shè)備利用率。

補償容量（1）采用固定補償Qcc?Pav，式中，Qcc為補償容量；Pav為平均（tg?av1－tg?av2）有功負(fù)荷，Pav=αPc或Wa/t，Pc為負(fù)荷計算得到的有功計算負(fù)荷，α為有功負(fù)荷系數(shù)，Wa為時間t內(nèi)消耗的電能；tgφav1為補償前平均功率因數(shù)角的正切值；tgφav2為補償后平均功率因數(shù)角的正切值；tgφav1－tgφav2稱為補償率，可用△qc表示（2）采用自動補償Qcc=Pc（tgφ1－tgφ2）

2-13提高自然功率因素有哪些常用的方法？他們的基本原理是什么？答：提高自然功率因素的主要方法有：

1、合理選擇電動機的規(guī)格、型號2、防止電動機空載運行3、保證電動機的檢修質(zhì)量4、合理選擇變壓器的容量5、交流接觸器的節(jié)電運行

他們的基本原理是在不添置任何補償設(shè)備的狀況下，采用科學(xué)措施減少用電設(shè)備的無功功率的需要量，使供配電系統(tǒng)總功率因素提高。

2-14并聯(lián)電容器的補償?shù)难b設(shè)有幾種？各有何特點？適用于什么場合？答：并聯(lián)電容器的補償?shù)难b設(shè)有一下幾種：

1、高壓集中補償，指將高壓電容器組集中裝設(shè)在總降壓變電所的6～10kV母線上。

該補償方式只能補償總降壓變電所的6～10kV母線之前的供配電系統(tǒng)中由無功功率產(chǎn)生的影響，而對無功功率在即也內(nèi)部的供配電系統(tǒng)中引起的損耗無法補償，因此補償范圍最小，經(jīng)濟效果較后兩種補償方式差。但由于裝設(shè)集中，運行條件較好，維護管理便利，投資較少。且總降壓變電所6～10kV母線停電機遇少，因此電容器利用率高。這種方式在一些大中型企業(yè)中應(yīng)用相當(dāng)普遍。

2、低壓集中補償，是指將低壓電容器集中裝設(shè)在車間變電所或建筑物變電所的低壓

母線上。該補償方式只能補償車間變電所或建筑物變電所低壓母線前變電器和高壓配電線路及電力系統(tǒng)的無功功率，對變電所低壓母線后的設(shè)備則不起補償作用。但其補償范圍比高壓集中補償要大，而且該補償方式能使變壓器的視在功率減小，從而使變壓器的容量可選得較小，因此比較經(jīng)濟。這種低壓電容器補償屏一般可安裝在低壓配電室內(nèi)，運行維護安全便利。該補償方式在用戶中應(yīng)用相當(dāng)普遍。3、單獨就地補償（個別補償或分散補償），是指在個別功率因素較低的設(shè)備旁邊裝設(shè)

補償電容器組。該補償方式能補償安裝部位以前的所有設(shè)備，因此補償范圍最大，效果最好。但投資較大，而且假使被補償?shù)脑O(shè)備中止運行的話，電容器組也被切除，電容器的利用率較低。同時存在小容量電容器的單位價格、電容器易受到機械震動及其他環(huán)境條件影響等缺點。所以這種補償方式適用于長期穩(wěn)定運行，無功功率需要較大，或距電源較遠(yuǎn)，不便于實現(xiàn)其他補償?shù)膱龊稀?/p>

2-15什么是尖峰電流？尖峰電流的計算有什么用處？

答：尖峰電流是指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù)1～2秒的短時最大負(fù)荷電流。尖峰電流的計算可以提供選定用電設(shè)備的型號以及保護用電設(shè)備等。

2-16某車間380伏線路供電給以下設(shè)備：長期工作的設(shè)備有7.5kW的電動機2臺，4kW的電動機3臺，3kW的電動機10臺；反復(fù)短時工作的設(shè)備有42kVA的電焊機1臺(額定暫載率為60%，cos?N=0.62，?N=0.85)，10t吊車1臺(在暫載率為40%的條件下，其額定功率為39.6kW，cos?N=0.5)。試確定它們的設(shè)備容量。

解：對于長期工作制的設(shè)備，其設(shè)備容量就是它們的額定功率，所以長期工作設(shè)備的設(shè)備容量為：

Pe1?7.5?2kW?4?3kW?3?10kW?57kW

對于反復(fù)短時工作制的設(shè)備，其設(shè)備容量為：電焊機：Pe2?0.6?42?0.62kW?20.2kW吊車：Pe3?2?0.4?39.6kW?50.1kW所以，它們的總的設(shè)備容量為：

P總?Pe1?Pe2?Pe3??57?20.2?50.1?kW?127.3kW

2-17已知有一汽車拖拉機廠每年生產(chǎn)拖拉機2400臺，汽車1200輛，試用估算法求該廠的計算負(fù)荷。

解：查詢資料得知，生產(chǎn)拖拉機的單位產(chǎn)品耗電量為5000～8000kWh，這里估算取6500kWh/臺；生產(chǎn)汽車的單位產(chǎn)品耗電量為1500～2500kWh，這里估算取2000kWh/輛。年最大負(fù)荷利用小時數(shù)取4960h。

Wa1?a1m1?2400?6500kWh?15600000kWhWa2?a2m2?1200?2000kWh?2400000kWhPc?Wa1?Wa2Tmax?15600000?2400000kW?4394.53kW

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2-18某廠金工車間的生產(chǎn)面積為60m×32m,試用估算法估算該車間的平均負(fù)荷。解：查表可知負(fù)荷密度指標(biāo)

??0.1kW/m2S?60m?32m?1920m2

Pav??S?0.1?1920kW?192kW

答：用估算法估算該車間的平均負(fù)荷為192kW

2-19某工廠35/6kV總降壓變電所，分別供電給1～4號車間變電所及6臺冷卻水泵用的高壓電動機。1～4號車間變電所的計算負(fù)荷分別為：Pc1=840kW，Qc1=680kvar；Pc2=920kw，Qc2=750kvar；Pc3=850kw，Qc3=700kvar；Pc4=900kw，Qc4=720kvar。高壓電動機每臺容量為300kW，試計算該總降壓變電所總的計算負(fù)荷（忽略線損）。解：由題意可知：水泵用的高壓電動機假設(shè)同時系數(shù)K=0.9Kd?0.8,b?0.65,cos??0.8,tan??0.75Pc0?kd?pe1?0.8?300?6?1440kW

Qc0?Pc0?t