自己总结的工厂供电计算题

1、某机修车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50kW（其中较大容量电动机有7.5kW1台，4Kw3台，2.2Kw7台），通风机2台共3kW，电阻炉1台2kW。试用需要系数法确定此线路上的计算负荷。解：先求各组的计算负荷（1）金属切削机床组查附录表1，取Kd=0.2，73.1tan,5.0cosP30（1）=0.2×50=10kWQ30（1）=10×1.73=17.3kvar（2）通风机组Kd=0.8，75.0tan,8.0cosP30（2）=0.8×3=2.4kWQ30（2）=2.4×0.75=1.8kvar（3）电阻炉Kd=0.7，0tan,1cosP30（3）=0.7×2=1.4kWQ30（3）=0因此总的计算负荷为（取K∑p=0.95，K∑q=0.97）P30=0.95×（10+2.4+1.4）=13.1kWQ30=0.97×（17.3+1.8+0）=18.5kvarS30=AkVAkV7.225.181.1322I30=AkVAkV5.3438.037.222、某机修车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50kW（其中较大容量电动机有7.5kW1台，4Kw3台，2.2Kw7台），通风机2台共3kW，电阻炉1台2kW。试用二项式法来确定机修车间380V线路的计算负荷。解：先求各组的ebP和xcP（1）金属切削机床组由附录表1查得b=0.14，c=0.4，x=5，cos=0.5，tan=1.73，)1(ebP=0.14×50kw=7kW)1(xcP=0.4（7.5kw×1+4kw×3+2.2kw×1）=8.68kw（2）通风机组查附录表1得b=0.65，c=0.25，x=5，cos=0.8，tan=0.75，)2(ebP=0.65×3kw=1.95kw)2(xcP=0.25×3kw=0.75kw（3）电阻炉查附录表1得b=0.7，c=0，x=0，cos=1，tan=0，故)3(ebP=0.7×2kw=1.4kw)3(xcP=0以上各组设备中，附加负荷以)1(xcP为最大，因此总计算负荷为P30=（7+1.95+1.4）+8.68=19kwQ30=（7×17.3+1.95×0.75+0）+8.68×1.73=28.6kvarS30=AkVAkV3.346.281922I30=AkVAkV1.5238.033.343、某工厂的有功计算负荷为2400KW，功率因数为0.65.现拟在工厂变电所10kV母线上装设BW型并联电容器，使功率因数提高到0.90。试计算所需电容器的总容量，如采用BW10.5-30-1型电容器（该电容器额定容量为30kvar），问需装设多少个？装设电容器后，该厂的视在计算负荷为多少？比未装设电容器时的视在计算负荷减少了多少？根据题意，补偿前有功功率P1=2400kw，功率因数65.0cos1。则17.165.076.0coscos1tan1121无功功率Q1=11tanP=2400×1.17=2808KVar视在功率S1=1212QP3693.9KVA补偿后，有功功率P2=2400kw，功率因数9.0cos2。48.0tan2无功功率Q2=22tanP2400×0.48=1152KVar视在功率S2=2222PQ2662.2KVA需补偿的容量Qb=Q2-Q1=2808-1152=1656KVar需要BW10.5-30-1型电容器的个数n=1656/30=55.2需要56个电容器视在计算负荷减少量S=S1-S2=3693.9-2662.2=1031.6KVA4、某供电系统如图所示。已知电力系统电源容量为500MV·A，线路L1每公里阻抗值x0=0.38Ω，线路长度为5公里。两台变压器型号相同，变压器的短路电压百分数%ku=4.5，容量为1MV·A。试求工厂变电所高压10kV母线上k1点短路和低压380V母线上k2点短路的三相短路电流和短路容量。1、确定基准值。取Sj=100MV·A，对于k1处，取Uj1=10.5kV，则Ij1=100310.5kA=5.50KA对于K2处，取Uj2=0.4kV，则kA1444.03100I2j2、计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值。1）电源2.0500/100X*12）架空线路L172.1)5.10(100538.02*2X3）电力变压器5.411001005.4XX*4*3则系统短路等效电路如图所示*1X*2X*3X*4Xk1k23、求k1点短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量。1）总电抗标幺值92.172.12.0*2*1*1XXX2）三相短路电流周期分量kA86.292.1/50.5XII*11j31k3）三相短路容量A0.5292.1/100*1)3(1MVXSSjk4、求k2点短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量。1）总电抗标幺值17.425.472.12.0//X*4*3*2*1*1XXXX2）三相短路电流周期分量kA53.3417.4/144XII*2j2)3(k23）三相短路容量A98.2317.4/100*2)3(2MVXSSjk5、某厂压变电所装设一台主变压器。已知变电所低压侧有功计算负荷为650kW，无功计算负荷为800kvar。为了使工厂(变电所高压侧)的功率因数不低于0.9，如在变电所低压侧装设并联电容器进行补偿时，需装设多少补偿容量?并问补偿前后工厂变电所所选主变压器容量有何变化?解：(1)补偿前的变压器容量和功率因数变压器低压侧的视在计算负荷为AkVAkVS103180065022)2(30主变压器容量选择条件为TNS≥)2(30S，因此未进行无功补偿时，主变压器容量应选为1250kV·A(参看附录表5)。这时变电所低压侧的功率因数为：cos(2)=650／1031＝0.63(2)无功补偿容量按规定，变电所高压侧的cos≥0.9，考虑到变压器本身的无功功率损耗△QＴ远大于其有功功率损耗△PＴ，一般△QＴ＝(4～5)△PＴ，因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于0.90，取cos′＝0.92。低压侧需装设的并联电容器容量为：Qc=650×(tanarccos0.63－tanarccosO.92)kvar=525kvar取QＣ=530kvar(3)补偿后的变压器容量和功率因数补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为22)2(30)530800(650SkV·A=704kV·A因此主变压器容量可改选为800kV·A，比补偿前容量减少450kV·A。变压器的功率损耗为△TP≈0.015)2(30S=0.015x704kV·A=10.6kW△TQ≈0.06)2(30S=0.06×704kV·A=42.2kvar变电所高压侧的计算负荷为)1(30P=650kW+10.6KW＝661kW)1(30Q=(800—530)kvar+42.2kvar=312kvar22)1(30312661SkV·A＝731kV·A补偿后工厂的功率因数为cos=)1(30P／)1(30S=661／731＝0.9046、某工厂供电系统如下图所示。已知电力系统出口断路器为SNl0—10II型。试求工厂变电所高压10kV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。解：1.求k-1点的三相短路电流和短路容量(1cU=10.5kV)(1)计算短路电路中各元件的电抗及总电抗1)电力系统的电抗：由附录表8查得SNl0-10Ⅱ型断路器的断流容量ocS=500MV·A，22.0A500)5.10(2211MVkVSUXocc2)架空线路的电抗：查表3-1得X0=0.35/km75.15)/(35.002kmkmlXX3）绘k-1点短路的等效电路，并计算其总电抗为97.175.122.021)1(XXXk(2)计算三相短路电流和短路容量1)三相短路电流周期分量有效值kAkVXUIkck08.397.135.103)1(1)3(12)三相短路次暂态电流和稳态电流kAIIIk08.3)3(1)3()3(3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值kAkAIish85.708.355.255.2)3()3(kAkAIIsh65.408.351.151.1)3()3(4)三相短路容量AMVkAkVIUSkck0.5608.35.1033)3(11)3(12.求k-2点的短路电流和短路容量(2cU=0.4kV)1)电力系统的电抗42221102.3A500)4.0(MVkVSUXocc2)架空线路的电抗32212021054.2)5.104.0(5)/(35.0)(kVkVkmkmUUlXXcc3)电力变压器的电抗：由附录表5得kU％=5322200431081000)4.0(1005100AkVkVSUUXXNck4)绘k-2点短路的等效电路如上图b所示，并计算其总电抗：321)2(XXXXk//4343214XXXXXXX33341086.621081054.2102.3(2)计算三相短路电流和短路容量1)三相短路电流周期分量有效值kAkVXUIkck7.331086.634.033)2(2)3(22)三相短路次暂态电流和稳态电流kAIIIk7.33)3(2)3()3(3)三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值kAkAIish0.627.3384.184.1)3()3(kAkAIIsh7.367.3309.109.1)3()3(4)三相短路容量AMVkAkVIUSkck3.237.334.033)3(22)3(27、某供电系统如图3-1所示，电源容量为无限大。其余各元件参数如下：线路13,LL为架空线，线路34,LL电缆，1L=10km，2L=15km，3L=4L=1km，变压器12,TT参数相同，.TNS=10000kVA，%kU=7.5；电抗器12,LL参数相同，.LNU=6kV，.LNI=500A，%LX=3。求：1．123,,kkk点的短路参数((3),,kshkIiS);2．3k点发生三相短路对两段6kV母线上的残压1U和2U。37kV37kV37kV6.3kV6.3kV6.3kV1L2L3L4L1k2k3k1T2T1L2LMVASk3001MVASk40021．各元件电抗的计算1)系统电抗22111373004.536savkXUS22212374003.423savkXUS2)架空线电抗取架空线每km电抗值010.4x，则10110.4104lXxL20120.4156lXxL3)电源、架空线的等效电抗1X及其折算到变压器6kV侧的等效电抗`1X112211122()()(4.5634)(3.4236)()()(4.5634)(3.4236)slslslslXXXXXXXXX4.48622'21116.34.4860.1337avavUXXU4)变压器电抗由于变压器只通过6kV侧的短路电流，故只须计算其折算到6kV的电抗。222.%7.56.30.29810010010kavTTNUUXS5)电抗器电抗..%360.208100310030.5LLNLLNUUXS6)电缆电抗取6kV电缆每km电抗020.8x，则340230.0810.08llXXxL2.各点短路的等效计算图与短路参数的计算1）1k点短路时，总电抗114.4