電力工程基礎(chǔ)-第2章習(xí)題答案

電力工程基礎(chǔ)-第2章習(xí)題答案PAGEPAGE4第二章2-1電力負(fù)荷按重要程度分為哪幾級(jí)？各級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源有什么要求？答：電力負(fù)荷按對(duì)供電可靠性的要求可分為一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷三類。一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電；二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線路供電；三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源無(wú)特殊要求。2-2何謂負(fù)荷曲線？試述年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)和負(fù)荷系數(shù)的物理意義。答：負(fù)荷曲線是表征電力負(fù)荷隨時(shí)間變動(dòng)情況的一種圖形。年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，是一個(gè)假想時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)，用戶以年最大負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行所消耗的電能恰好等于全年實(shí)際消耗的電能，年負(fù)荷曲線越平坦，值越大，年負(fù)荷曲線越陡；值越小。因此，的大小說(shuō)明了用戶用電的性質(zhì)，也說(shuō)明了用戶負(fù)荷曲線的大致趨勢(shì)。平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值叫負(fù)荷系數(shù)，它是表征負(fù)荷變化規(guī)律的一個(gè)參數(shù)，其值愈大，說(shuō)明負(fù)荷曲線愈平坦，負(fù)荷波動(dòng)愈小。2-3什么叫計(jì)算負(fù)荷？確定計(jì)算負(fù)荷的意義是什么？答：計(jì)算負(fù)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(shí)所使用的一個(gè)假想負(fù)荷，計(jì)算負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)與實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等。確定計(jì)算負(fù)荷時(shí)為正確選擇供配電系統(tǒng)中的導(dǎo)線、電纜、開(kāi)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(shí)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(shí)間與工作周期的百分比值。反復(fù)短時(shí)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。對(duì)于吊車：是指統(tǒng)一換算到時(shí)的額定功率，其設(shè)備容量；對(duì)于電焊機(jī)：是指統(tǒng)一換算到時(shí)的額定功率，其設(shè)備容量2-5需要系數(shù)法有什么計(jì)算特點(diǎn)？適用哪些場(chǎng)合？答：需要系數(shù)法計(jì)算較簡(jiǎn)單，應(yīng)用較廣泛，但它視為常數(shù)，沒(méi)有考慮大容量用電設(shè)備對(duì)計(jì)算負(fù)荷的特殊影響，比較適用于容量差別不大、設(shè)備臺(tái)量較多的場(chǎng)合。2-6什么叫最大負(fù)荷損耗小時(shí)？它與哪些因素有關(guān)？答：年最大負(fù)荷損耗小時(shí)數(shù)實(shí)際上也是一個(gè)假想時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)，線路持續(xù)通過(guò)計(jì)算電流所產(chǎn)生的電能損耗，恰好與實(shí)際負(fù)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(fù)荷利用小時(shí)數(shù)和負(fù)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(huì)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(fù)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(jī)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(dòng)機(jī)的型號(hào)和容量；限制感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行；提高感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的檢修質(zhì)量；合理使用變壓器；感應(yīng)電動(dòng)機(jī)同步化運(yùn)行。2-8并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式有哪幾種？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式有高壓集中補(bǔ)償、低壓成組補(bǔ)償和分散就地補(bǔ)償（個(gè)別補(bǔ)償）。高壓集中補(bǔ)償方式的投資較少，電容器組的利用率較高，能夠提高整個(gè)變電所的功率因數(shù)，但它的補(bǔ)償范圍小，只能補(bǔ)償6～10kV母線以前的線路上的無(wú)功功率，不能補(bǔ)償工業(yè)企業(yè)內(nèi)部配電線路的無(wú)功功率。低壓成組補(bǔ)償方式的投資不大，運(yùn)行維護(hù)方便，能夠減小車間變壓器的容量，降低電能損耗，其補(bǔ)償區(qū)大于高壓集中補(bǔ)償，能夠補(bǔ)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(wú)功功率。分散就地補(bǔ)償方式的補(bǔ)償范圍最大，補(bǔ)償效果最好，能夠補(bǔ)償安裝地點(diǎn)以前的變壓器和所有高低壓線路的無(wú)功功率，但投資較大，且電容器組在被補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備停止工作時(shí)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(jī)床50臺(tái)，共200kW；吊車3臺(tái)，共4.5kW（）；通風(fēng)機(jī)8臺(tái)，每臺(tái)3kW；電焊變壓器4臺(tái)，每臺(tái)22kV?A（，）。試確定該車間的計(jì)算負(fù)荷。解：該車間的計(jì)算負(fù)荷如下表所示。序號(hào)用電設(shè)備名稱臺(tái)數(shù)設(shè)備容量/kW計(jì)算負(fù)荷銘牌值換算值P30/kWQ30/kvarS30/kV?AI30/A1冷加工機(jī)床502002000.160.51.733255.362起重機(jī)34.53.50.150.51.730.5250.913通風(fēng)機(jī)824240.850.850.6220.412.654電焊變壓器48835.470.50.42.2917.73540.61小計(jì)6570.66109.53負(fù)荷總計(jì)（）63.5998.58117.31178.22-10有一條10kV高壓線路供電給兩臺(tái)并列運(yùn)行的S9—800/10（D,yn11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(zhǎng)6km。變壓器低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為900kW，，h解：（1）變壓器的功率損耗和電能損耗kvarkV?A變壓器的負(fù)荷率為：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：kW，kW，，則兩臺(tái)變壓器的功率損耗為：kWkvar由h和查圖2-7得：h。因此，兩臺(tái)變壓器的電能損耗為：kWh（2）線路的功率損耗和電能損耗變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：kWkvarkV?AA查附錄表A-12可知，LJ-70鋁絞線的Ω/km，m時(shí)Ω/km，因此線路的功率損耗為：kWkvar線路的電能損耗為：kWh 2-11某電力用戶10kV母線的有功計(jì)算負(fù)荷為1200kW，自然功率因數(shù)為0.65，現(xiàn)要求提高到0.90，試問(wèn)需裝設(shè)多少無(wú)功補(bǔ)償容量？如果用BWF10.5—40—1W型電容器，問(wèn)需裝設(shè)多少個(gè)？裝設(shè)以后該廠的視在計(jì)算負(fù)荷為多少？比未裝設(shè)時(shí)的視在計(jì)算負(fù)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(gè)數(shù)kvar取則實(shí)際補(bǔ)償容量為：kvar（2）無(wú)功補(bǔ)償前后視在負(fù)荷的變化補(bǔ)償前：kvarkv?A補(bǔ)償后：kV?A補(bǔ)償后視在負(fù)荷減少了：kV?A2-12某降壓變電所裝有一臺(tái)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(jì)算負(fù)荷為520kW，無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為430kvar，試求此變電所一次側(cè)的計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù)。如果功率因數(shù)未達(dá)到0.9，問(wèn)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(dá)到要求？解：（1）變壓器一次側(cè)的計(jì)算負(fù)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：kW