供电技术课后答案

供电技术课程内容的总结•第一章绪论•学习供电技术的目标:合理用电，安全用电，节约用电，高质量用电.供用电技术和供用电管理.供电工程师应该掌握的:易于能源形式的转换；能源配置简便经济；电能可以精确控制，调节和测量。电能的特点：•一.电力系统的基本概念1.电力系统的构成:由发电厂，变电所，电力网，电能用户组成的系统称电力系统。它包含生产，电压变换，电能输配和使用。2.电力系统的额定电压电网的电压等级是根据经济发展需要,按照技术经济合理性和制造水平等因素决定的。3.发电机的额定电压和变压器的二次侧额定电压为什么要高出负载的额定电压?考虑到线路的电压损失,为了保证负荷(变压器的一次侧或用电设备)达到额定电压,适当提高发电机的额定电压和变压器的二次侧额定电压.•二.电力用户供电系统的特点和供电质量指标1.哪些是决定供电质量的主要指标?2.根据什么来划分电力用户的可靠性要求?3.影响电压质量的有哪些因素?•电压偏差,电压波动与闪变,高次谐波,三相不对称.4.频率偏离标称值的原因是什么?可能影响哪些方面的用电?主要是电能供需不平衡.频率偏离标称值可能影响用电设备的的工作状态,产品的产量和质量,影响电力系统的稳定运行.电压,频率,可靠性.将电力用户分成一级负荷(关键),二级负荷(重要),三级负荷(一般).•第二章负荷计算•计算负荷的目的意义•确定计算负荷的系数•求计算负荷的方法•功率因数的确定•功率因数的改善与节能•2-1什么是计算负荷？确定计算负荷的目的是什么？•答：通过长期观察和分析各用电设备的负荷曲线，把根据半小时平均负荷绘制的负荷曲线中的最大值P30，Q30，S30等取出来代表干线的实际负荷，这个负荷称计算负荷。•确定计算负荷的目的是作为选择电力系统供电线路的导线截面，变压器容量，开关电器及互感器等的额定参数的依据。•2-2计算负荷与实际负荷有何关系？有何区别？•答：计算负荷是基于实际负荷，即已知的用电设备安装容量并预期不变的最大假想负荷。与实际负荷较接近估算准确但并非就是实际负荷。因为计算负荷根据半小时平均负荷绘制的负荷曲线的最大值P30，Q30，S30等取出来代表干线的实际负荷，既接近估算了实际负荷，但也覆盖了实际负荷。•2-3什么是负荷曲线？负荷曲线在求计算负荷时有何作用？•答：把一组用电设备每半小时有功功率平均值记录下来绘制的随时间变化的曲线称负荷曲线。取负荷曲线规定半小时平均负荷值的P30，Q30，S30作为求计算负荷的参数，显然负荷曲线是求计算负荷的实验依据。•2-4确定计算负荷的方法有哪几种？各种方法有何特点？•答：确定计算负荷的方法有1。需要系数法，特点是计算简便；2。形状系数法；特点是主要适用于机械加工企业的电力负荷计算3。利用系数法，特点是以平均负荷作为计算依据，利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系。4。附加系数法，•2-5什么是年最大负荷利用时数Tmax？什么是年最大负荷损耗时数？两者有何区别？•答：假想一个时间，在此时间段内电力符合按最大负荷Pm持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能称年最大负荷利用时数Tmax。•线路输送相当于最大负荷的电流Ic在时间内产生的电能损耗恰好等于线路全年实际电能的损耗称年最大负荷损耗时数。•Tmax与是不同的概念，Tmax是指用电时间除了有效消耗也包括无效消耗的电能；是指用电时间仅属于无效消耗的电能。•2-16年产10000台拖拉机的工厂，在规划工厂用电计划时，最大负荷估算为多少Kw？•答：根据P11表2-1，1台拖拉机耗电量为5000~8000Kw.h。查附录表Tm=4960h.•最大负荷估算为:kWTmWnPm16129~10080496010000)8000~5000(•2-17某机修车间，装有冷加工机床56台共260Kw；行车1台共5.1Kw；(FC=15%);通风机4台共5Kw;点焊机3台共10.5Kw,(FC=66%);该车间采用380/220V供电.试确定该车间的计算负荷(Pc,Qc,Sc,Ic).Kdcostg冷加工机0.160.51.73行车0.150.51.73通风机0.850.850.62点焊机0.350.61.33解:各设备的需要系数同期系数取0.8.•计算:niicinicictgPKQKQ11var26.63]33.1986.262.025.4)296.06.41(73.1[8.0kAKVQPSccc.48.7426.633.392222niiNdinicicPKKPKP11]66.05.1035.0585.015.01.515.026016.0[8.0kW3.39)986.225.4296.06.41(8.0AUSINcc2.113338.048.7432-18某35/10kV总降变电所10kV母线上有下列负荷:1#低压变电所Pc1=850Kw,Qc1=700kvar;2#低压变电所Pc2=920Kw,Qc2=760kvar;3#低压变电所Pc3=780Kw,Qc3=660kvar;4#低压变电所Pc4=880Kw,Qc4=780kvar;试计算该总降变电所的总计算负荷(Pc,Qc,Sc,Ic).欲将10kV母线上的功率因数提高到0.95,通常应选用何种补偿装置进行无功补偿,并求出补偿容量应是多少?•8807809208504321ccccPPPPPcKW34307806607607004321ccccQQQQQcvar2900k解：同期系数KΣ=1.0kVAQPScCC7.4491290034302222AUScIcN3.2593107.44913764.07.44913430cosScPcvar25.1769)3287.08445.0(3430)](arccos)(arccos[)(2121ktgtgPtgtgPQccB采用静电电容器集中补偿法：10kV母线上的功率因数:2-22某架空线路为8.2km,输电电压为35KV,导线型号为LJ-95.供电给某用户,年耗电量W=14980*103Kw.h线路上的最大负荷电流Imax=128A,cos=0.85,试求该线路上的功率损耗及年电能损耗.)(66.669585.06.7759coskWSPmm)(6.77591283533maxkVAIUSNmhSPWnTmm2.227185.06.77591014980cos101498033max最大年利用时数:解：1.线路上的功率损耗:查表附录19导线型号为LJ-95R=0.34/km,X=0.378/km(间距2m).计算负荷:cosmaxTWnSc).(6.775985.02.227110149803AKV)(1283536.77593AUScIcN)(04.1371282.834.033220KWIlrPc电能损耗:功率损耗:).(72.21925160004.137hKWPW根据P53图2-46:τ=1600h•2-23某10/0.4kV变电所低压侧负荷为Pc=650Kw,Qc=520kvar;变压器型号为SL7-1000/10,若该变电所年最大负荷利用时数Tmax=5000h,试求该变压器中的功率损耗及年电能损耗.kVAQcPcSc4.8325206502222832.010004.832.TNcTSS78.04.832650cosScPC解：变压器型号为SL7-1000/10的技术数据查表6.空载损耗:P0.T=1.8kW;短路损耗:PCU.NT=11.6kW;短路电压百分比:ΔUk%=4.5;空载电流百分比:I0%=2.5.功率因数:负荷率:计算容量:•变压器的有功损耗:2...0)(NTNcugzTmSScPTPWkWPPPTNCUTT83.96.11832.08.12..2.0var][15.561000])832.0(045.0025.0[])(100%100%[)(22.02...0kSSScUISScQQQNTNTkTNTTNTT年电能损耗:Tmax=5000h,cosψ=0.78,查表τ=3600h.•变压器的无功损耗:).(446753600832.06.1187608.12hkw2-24某用户变压器型号为SL7-1000/10,负荷为Pav=700KVA,cosφ=0.75,试求:1)该变压器中的功率损耗.2)如欲将变压器二次侧负荷功率因数提高到0.95,问通常应该采用什么措施进行功率因数补偿,并求出其补偿容量为多少?3)如果变压器全年投入运行350天,年最大负荷利用小时数Tmax=4500h,问补偿后变压器中的电能损耗减少了多少?解:(1)变压器中的功率损耗kVAPSSavavc3.93375.0700cos查附录表4：ΔP0.T=1.8KW,ΔPCU.N.T=11.6KW,I0.T%=2.5,ΔUk%=4.5有功功率损耗:无功功率损耗:2....0)(TNTNCUTTSScPPP2....02...0)(100%100%)(TNTNkTNTTNTNTTSScSUSISScQQQKVA9.11)10003.933(6.118.12var2.64)10003.933(101005.4101005.2233k•(2)求出其补偿容量•通常采用电力电容器作补偿.若采用固定补偿装置:•(3)补偿后变压器中的电能损耗•补偿前:Tmax=4500h,cosφ1=0.75,查图2-46,τ1=3500h;)(21tgtgPQcB)(21.tgtgPPPcTNavvar3.387)329.0882.0(750750700k12...01)(NTTNcuTTSScPTgzPW)(5.5048435009333.06.11243508.12KWh•补偿后:•Tmax=4500h,cosφ2=0.95,查图2-46,τ2=2800h;22'...02)(NTcTNcuTTSSPTgzPWKWhWWTT177305.327545.5048421)(5.32754280073684.06.11243508.12KWh).(84.73695.0700cos2'AKVPSavc补偿后变压器中的电能损耗减少量:2-2510KV配电线路,AB段为架空线,BC段为电缆,设当地最热月份为40℃,土壤0.8米深处为25℃.设两台变压器均在额定状态下运行(忽略变压器功率损耗),且负荷功率因数相同,试按发热条件来选择架空线和电缆的截面积.解:AB段负荷电流:选择LJ铝绞线25mm2,Ial=109A.BC段负荷电流:选择BLV铝芯线16mm2,Ial=75A.AUSINBC3.4331075032AUSSINAB4.10131075010003212-26某10KV树干式架空配电线路供电给三个集中负荷.干线采用同一截面的LJ型铝绞线,并要求AD段电压损失不大于5%,试按发热条件进行校验.%5)]()([)]()([%233033023220322023211032110NNNADUqlxplrUqqlxpplrUqqqlxppplrUvar80.495620.0800)(arccos22ktgpq解:初选电抗:X0=0.4Ω/km.•var4806408002223233kpSqKWcSp6408.0800cos33333223211333223211020)()(])()([05.0plpplppplqlqqlqqqlx