《工厂供电》第六版习题解答(不全)文档格式.doc
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1-4解：
该系统的接地电容电流按式（1-3）计算为：
由于30A，因此该系统不必改为中性点经消弧线圈接地的运行方式。
第三章 工厂的电力负荷及其计算习题解答
3-1解：
（一）机床组计算负荷：
查附表8得=0.180.25（取0.2）,因此
（二）通风机组计算负荷:
查附表8得（取0.8）,因此
（三）车间总的计算负荷:
取因此
负荷计算表见书末习题3-1参考答案所列，此略。
3-2解：
（一）机床组的计算负荷：
查附表8，得（取0.2）,,因此
（二）起重机的计算负荷:
查附表8，得起重机在时的（取0.15）,。
而起重机在时的容量为5.1kW,故由式（3-16）得时的容量为
因此其计算负荷为:
（三）通风机组的计算负荷:
查附表8得（取0.8）,,因此
（四）点焊机组的计算负荷:
查附表8得点焊机在时的。
而点焊机在时的容量为10．5kW。
故由式（3-11）得时的容量为：
因此其计算负荷为：
（五）车间总的计算负荷：
取，因此
负荷计算表如书末习题3-2参考答案所列，此略。
3-3解：
（一）用需要系数法计算
查附表8得小批生产的金属冷加工机床电动机组的需要系数为（取0.2）,。
因此
（二）用二项式法计算
查附表8得二项式系数，最大容量设备台数。
负荷计算表如书末习题3-3参考答案所列，此略。
3-4解：
单相加热器按其容量尽可能三个相均衡分配，因此一相装3台1kW的，另两相各装1台3kW的。
等效三相计算负荷按3kW的3倍计算。
查附表8得因此
3-5解：
（一）弧焊机各相的计算负荷
1．将接于AB相间的1台21kVA（）换算成时的有功容量（kW）。
由附表8查得其，因此按式（3-15）可得其有功容量为：
2．将接于BC相间的1台17kVA（）换算成相同的有功容量（kW）。
其，因此其有功容量为：
3．将接于CA相间的2台10.3kVA（）换算成时的有功容量（kW）。
4．弧焊机换算至各相的有功和无功容量：
由表3-3查得时的功率换算系数，=-0.27
,,因此由式（3-28）式（3-33）可得各相的有功和无功容量为:
A相
B相
C相
5.弧焊机各相的有功和无功计算负荷:
查附表8得其，因此各相的有功和无功计算负荷为：
A相
B相
C相
（二）电热箱各相的计算负荷
1．A相电热箱的有功和无功计算负荷：
2．B相电热箱的有功和无功计算负荷：
3．C相电热箱的有功和无功计算负荷：
（三）线路上总的计算负荷
1．各相总的有功和无功计算负荷：
A相
B相
C相
2．总的等效三相计算负荷：
由以上计算结果看出，A相的有功计算负荷最大，因此取A相来计算总的等效三相计算负荷：
3-6解:
（一）变电所一次侧（10kV）的计算负荷和功率因数
1.变电所变压器的功率损耗:
变压器二次侧的计算负荷为
按式（3-37）得
按式（3-38）得
2.变电所一次侧的计算负荷:
3.变电所一次侧的功率因数:
因
故
（二）按一次侧（10kV）提高到0.90,低压侧（380V）需装设的并联电容器容量计算
1.现低压侧的功率因数:
因
故
2.按提高到0.92计算,低压侧需装设的并联电容器容量:
按式（3-42）计算为
3-7解：
（一）估算该厂的计算负荷
查附表9,得因此
（二）计算该厂的年有功电能消耗量
一班制取年工作小时=2000h，年平均有功负荷系数年平均无功负荷系数,由此可得年有功电能消耗量
=0.752044kW2000h=3066kW.h
年无功电能消耗量
3-8解:
（一）需装设的电容器容量和个数
时,;
时,。
因此按式（3-42）得电容器容量为：
kvar
需装BWF10.5-30-1型电容器个数为:
考虑到单相电容器在三相电路中平均分配,,选取=57.
（二）无功补偿后减少的视在计算负荷
无功补偿后的无功计算负荷为：
无功补偿后的视在计算负荷为:
而补偿前的视在计算负荷为:
kVA
因此补偿后减少的计算负荷为:
3-9解；
由上表可以看出，M2的=227A-32.4A=194.6A为最大，因此该线路的尖峰电流为：
=287A
而该线路的计算电流为：
A=88.2A
第四章短路电流计算及变配电所
电气设备选择习题解答
4-1解：
（一）绘短路计算电路图如下：
（附图3）
（二）计算k-1点的三相短路电路中各元件的电抗及三相短路电流和短路电流（=10.5kV）
1.电力系统的电抗:
2．电缆线路的电抗：
查表4-1得km，因此
3．绘点短路的等效电路图如下：
（附图4）
4．短路电路总电抗：
5．点的三相短路电路和短路容量：
（1）三相短路电流周期分量有效值：
kA
（2）三相短路次暂态电流和稳态电流有效值：
kA
（3）三相短路冲击电流：
=22.5kA
（4）第一个周期三相短路全电流有效值：
kA=13.3kA
（5）三相短路容量：
MVA
（三）计算点的三相短路电路中各元件的电抗及三相短路电流和短路容量（kV）
1．电力系统的电抗：
3．电力变压器的电抗：
查附表1得因此
4．绘点短路的等效电路图如下：
（附图5）
5．短路电路总电抗：
6．点的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：
（2）三相短路次暂态电流和稳态电流有效值：
kA
（3）三相短路冲击电流：
（4）第一个周期三相短路全电流有效值：
（5）三相短路容量：
MVA
短路计算表如附录习题4-1参考答案所列，此略。
4-2试用标幺制法重作习题4-1。
解：
（一）确定基准值
取MVA，kV，kV，而
kA
（二）计算短路电路中各元件的电抗标幺值
1．电力系统的电抗标幺值
2．电缆线路的电抗标幺值：
3．电力变压器的电抗标幺值：
（三）绘短路等效电路图如下：
（附图6）
（四）求点的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：
2．三相短路电流周期分量有效值：
kA
3．三相短路次暂态电流和稳态电流有效值：
4．三相短路冲击电流：
5．第一个周期三相短路全电流有效值：
6．三相短路容量：
MVA
（五）求点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量
2.三相短路电流周期分量有效值：
MVA
4-3解：
（一）计算380V母线三相短路时所受的最大电动力
由习题4-1知，380V母线的短路电流；
而接于380V母线的同步电动机的额定电流为
由于kA，因此需计入该电动机的反馈冲击电流。
该电动机的反馈冲击电流为
因此380V母线在三相短路时所受的最大电动力N
（二）校验母线短路时的动稳定度
380V母线在作用时的弯曲力矩：
Nm
该母线的截面系数：
因此该母线在三相短路时受到的计算应力为
Pa=45.8MPa
而LMY型母线的允许应力为70MPa>
45.8MPa,故该母线满足短路动稳定度的要求。
4-4
已知kA，并由附表13查得。
因此该母线的最小热稳定截面为：
mm
而母线实际截面为80，因此该母线满足短路热稳定度的要求。
根据变电所有一、二级负荷的情况，确定选两台主变压器，每台容量满足以下两个条件：
（1）kVA
（2）kVA
因此初步确定选两台变压器，每台变压器容量为630kVA。
4-6解：
该厂补偿后的计算电流为
A
因此根据附录表3中SN10-10型断路器规格，可初步选SN10-10I型，其A。
查附录表3得SN10-10I型断路器的开断电流kA，动稳定电流峰值kA。
其，不满足要求，因此改选SN10-10II型断路器，其选择校验结果如下表所列，完全合格。
故高压断路器规格选为SN10-10II/1000-500型。
序号
装设地点的电气条件
SN10-10II型断路器
项目
数据
项目
数据
结论
1
6kV
10kV
合格
2
314A
1000A
3
20kA
31.5kA
4
2．5520kA=51kA
80kA
5
第五章工厂电力线路及其选择计算习题解答
5-1解：
查附录表19-2得25C时4根BLV-500型铝芯塑料线穿钢管（SC）时，相线截面为95的允许电流，穿线钢管内径为70mm。
PEN线截面按选为50。
因此所选导线和穿线钢管为：
BLV-500-（395+150）-SC70。
5-2解：
查附录表19-5得时5根BLV-500型铝芯塑料线穿硬塑料管（PC）时，相线截面为120的允许电流。
5根线穿管（PC）直径为80mm。
其N线截面按，选为70。
其PE线截面按，也选为70。
因此所选结果为BLV-500-（3170+PE70）-PC80。
5-3解：
（一）按发热条件选择导线截面积
线路的计算电流为
A
查附录表16得C时架空敷设的相线为LJ-50时，其允许电流AA，满足发热条件要求。
而其PEN线截面不小于相线截面的50%，因此PEN线采用LJ-25。
（二）校验导线的机械强度
查附录表14，得380V架空铝绞线的最小允许截面积为16，因此采用LJ-350+25的架空线路满足机械强度要求。
（三）校验线路的电压损耗
由附录表12查得：
LJ-50的每相电阻线间几何均距为600mm时，LJ-50的每相电抗。
线路全长m。
又时，。
因此kW。
由此可求得线路的电压损耗为
V
由此可见，采用LJ-350+125的四根架空导线完全满足允许电压损耗的要求。
5-4解：
（一）计算线路的负荷功率和电流
1.变压器S9-1000（T1）的功率损耗和负荷功率
kW
由于时，因此
kW
2.变压器S9-500（T2）的功率损耗和负荷功率
3.计算线路的负荷电流
A
（二）按经济电流密度选择导线截面
查表5-3得LJ型导线在年最大负荷利用小时为4500h时的经济电流密度。
因此该线路导线的经济截面为
mm
可初步选LJ-70型铝绞线。
（三）校验导线的机械强度
查附录表14，知10kV铝绞线（LJ）的最小允许截面为
因此选lj-70完全满足机械强度要求。
（四）校验导线的发热条件
查附录表16得LJ-70在C时的。
满足发热条件要求。
（五）校验线路的电压损耗
查附录表12，得LJ-70在50C时，；
在线距时，。
因此线路的电压损耗为
也满足电压损耗的要求，选LJ-70是正确的。
5-5解：
（一）按发热条件选择导线截面
A
查附录表19-1得C时明敷的BLX-500型导线截面为25mm时的102AA，即选择导线为BLX-500-325。
查附录表15，知室内明敷或穿管的绝缘铝线的最小允许截面均为2.5mm。
现导线截面为25mm，完全满足机械强度要求。
由于16台4kW电动机均匀分布在30m长的线路上，因此可按164kW=64kW负荷集中在线路长50m-15m=35m的末端来计算其线路的电压损耗。
由附录表12查得BLX-500-325导线的电阻（按导线温度C计），（按线距100mm计）。
而线路的有功功率kW，线路的无功功率kvar。
=8.57V
完全满足允许电压损耗的要求。
第六章工厂供电系统的过电流保护习题解答
6-1解：
（一）熔断器及其熔体额定电流的选择
熔体额定电流需满足下列两个条件：
（1）A
（2）A
查附录表5，选A，A，即选RT0-100/50型熔断器。
熔断器断流能力的校验：
查附录表5，得其kAkA。
满足要求。
（二）配电线路导线截面及穿线塑料管内径的选择
查附录表19-5，C时三根单芯线穿塑料管内径6mm的BLV-500型导线的。
塑料管（PC）内径为20mm。
即选择的导线和穿线管型号规格为BLV-500-16mm-PC20mm。
6-2解：
（一）低压断路器的选择
查附录表6得，DW16-630型断路器过电流脱扣器，选其。
而脱扣电流整定为的3倍，即
（二）断路器过电流保护灵敏度的检验
满足保护灵敏度的要求。
6-3
（一）GL15/10型电流继电器动作电流的整定
由，可得
A
因此动作电流整定为8A。
（二）速断电流的整定
由，可得速断电流为
A
因此速断电流倍数为：
（三）保护灵敏度的检验
（1）过电流保护灵敏度的检验
由可得过电流保护灵敏度为
满足保护灵敏度要求。
（2）速断电流保护灵敏度的检验
由可得速断保护灵敏度为
但因此只能说基本满足速断保护灵敏度的要求。
6-4解：
（一）后一级继电器KA2在A时通过的电流及动作电流倍数
通过的电流：
动作电流倍数：
（二）KA2继电器在A时的实际动作时间
查附录表20的动作特性曲线，在及10倍动作电流动作时间s时，实际动作时间s。
（三）前一级继电器KA1的实际动作时间
按s计，KA1的实际动作时间s。
（四）KA1在A时通过的电流及动作电流倍数
A
（五）前一级继电器KA1的10倍动作电流动作时限
按实际动作时间s和动作电流倍数去查附录表20曲线，得其10倍动作电流动作时限应为s，即前一级继电器
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