《工厂供电》第三版刘介才主编课后习题解答2014 年8 月第一章习题解答1-1 试确定图1-25所示供电系统中的变压器T1和线路WL1 WL2的额定电压?解：1.变压器T1的一次侧额定电压：应与发电机G的额定电压相同，即为10.5 kV。

变压器T 1的二次侧额定电压应比线路WL 1末端变压器T 2的一次额定电压高10%,即为242 kV。

因此变压器T 1的额定电压应为10.5 /242 k V。

2.线路WL 1的额定电压：应与变压器T 2的一次额定电压相同，即为220k V。

3.线路WL 2的额定电压：应为35 k V,因为变压器T 2二次侧额定电压为38.5 k V,正好比35k V高10%。

解：1.发电机G的额定电压应比6k V线路额定电压高5%,因此发电机G的额定电压应为6.3 k V。

2.变压器T 1的额定电压：一次额定电压应与发电机G的额定电压相同，因此其一次额定电压应为6 k V oT 1的二次额定电压应比220/380V线路额定电压高10%，因此其二次额定电压应为0.4 k V。

因此变压器T 1的额定电压应为6/0.4 k V。

3.变压器T 2的额定电压：其一次额定电压应与发电机的额定电压相同，即其一次额定电压应为6.3 k V oT 2的二次额定电压应比110 k V电网电压高10%，即其二次额定电压应为121 k V。

因此变压器T 2的额定电压应为 6.3 /121 k V。

4.变压器T 3的额定电压：其一次额定电压应与110k V线路的额定电压相同，即其一次额定电压应为110 k V oT 3的二次额定电压应比10k V电压高10%，即其二次额定电压应为11k V。

因此变压器T 3的额定电压应为110/ 11k V。

1-3某厂有若干车间变电所，互有低压联络线相连。

其中某一车间变电所装有一台无载调压型配电变压器，其高压绕组有+5%、0、一5%三个电压分接头，现调在主接头“ 0”的位置（即U1 N）运行。

但是白天生产时，低压母线电压只有360V （额定电压为380V）,而晚上不生产时，低压母线电压又高达 415V 。

试问此变电所低压母线昼夜电压偏差范围 为多少？宜采取哪些改善措施？ 解：1.变电所低压母线昼夜的电压偏差范围：该变电所白天的电压偏差按式（1-2 ）计算为:该变电所晚上的电压偏差按式（1-2 ）计算为:2.判断该系统中性点是否需要改变运行方式:由于l c 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二章习题解答2-1已知某机修车间的金属切削机床组，拥有额定电压380V 的三相电动机15kW1台,11kW3台，7.5kW8台,4kW15台,其他更小容量电动机容量共 35kW 。

试分别用需要系数法 和二项式法计算其F 30、Q 。

、S 30和130。

解：1.用需要系数法计算此机床组电动机的总容量为F e 15kW 11kW 3 7.5kW 8 4kW 15 35kW 203kW查附录表1中“小批生产的金属冷加工机床电动机”项，得K d 0.16~0.2 （取0.2）(%)U%U U NU N360V 380V380V100% 5.26%U%U U NU N415V 380V380V100% 9.21%因此该变电所昼夜的电压偏差范围为-5.26% - +9.21% 。

2.改善该变电所低压侧电压质量的措施：为了改善该变电所的电压质量，该变电所主变压器的主接头宜切换至 行，而晚上则宜切除主变压器，投入低压联络线，由临近车间变电所供电。

-5%”的位置运1-4 某10kV 电网，架空线路总长度 40km ，电缆线路总长度 23km 。

试求次中性点不接地 的电力系统发生单相接地时的接地电容道路，并判断此系统的中性点需不需要改为经消弧 线圈接地。

解：1.该系统发生单相接地时的接地电容电流:按式（1-7 ）计算为:U N (I oh 35l cab )35010 (40 35 23)35024.1Acos 0.5,tan 1.73,因此可求得1）有功计算负荷 按式（2-10 ）得P 30 K d P 300.2 203kW 40.6kW2） 无功计算负荷按式（2-11 ）得Q 30 P 30ta n40.6kW 1.73 70.2kvar3） 视在计算负荷按式（2-12 ）得2.用二项式法计算由附录表 1 查得 b 0.14,c 0.4,x 5,cos 0.5,tan 1.73。

而设备总容量为F e 203kWx 台最大容量的设备容量为F 5 15kW 1 11kW 3 7.5kW 1 55.5kW1）有功计算负荷 按式（2-21 ）得P 30 bP e cR 0.14 203kW0.4 55.5kW 50.6kW2） 无功计算负荷 按式（2-11 ）得Q 30 P 30ta n 50.6kW 1.73 87.6k var3） 无功计算负荷 按式（2-12 ）得S 3030101.2kVAcos 0.54）计算电流按式（2-13 ）得S 30101.2kVA 30一V3U N-153.8A.3 0.38kVPj 0cos40.6kW 0.581.2kVA4）计算电流按式（2-13 ）得30&0、、81.2kVA .3 0.38kV123.4AP<2-2 某380V 线路供电给1台132kW Y 型电动机，其效率 91%，功率因数COS 0.9。

试求该线路的计算负荷 F 30、Q 30、S 30和I 30。

解：此台电动机功率为 F e 132KW ，由于是单台设备，所以，P 30 P e / 132/0.91 145kwQ30巳tan145 tan(arccos0.9) 70.2k varS 30 P 30 / cos145/0.9161kV.A130S 30/('、3 0.38kV) 161KVA/V 0.38kV) 245A2-3 某机械加工车间的 380V 线路上，接有流水作业的金属切削机床组电动机30台共85kW （其中较大容量电动机有 11kW1台，7.5kW3台，4kW6台，其他为更小容量电动机 ）。

另外有通风机 3台，共5kW ;电葫芦1个，3kW （ 40% ）。

试分别按需要系数法和二解：1.用需要系数法计算1）金属切削机床组:0.5,tan 1.73，已知 F e 85kW 因此 P 30⑴K d P e 0.25 85kW 21.3kWS30F>30/ cos 21.6/0.9 42.6kV.AI 30(1) S 30 /( 3 0.38kV) 42.6KVA / , 3 0.38kV) 64.7A2）通风机组：查附录表1，取 K d0.8,cos 0.8,tan 0.75，因此^0(2)K d P e 0.8 5kW 4kWQ 30 (2) P 30ta n4kW 0.75 3k var S30(2)P J 0 /cos4/0.85kV.AQ 300)P 30tan130(2) £。

/( '3 0.38kV) 5KVA 八 3 0.38kV) 7.6A项式法确定各组的计算负荷及总的计算负荷F 30、Q 30、S 30 和 I 30 °查附录表1,取K d 0.25,cos 21.3kW 1.73 36.8k var3)电葫芦组：查附录表 1,取 K d 0.15,cos 0.5,tan 1.73, 40% ,因此B0⑶K d P e 、、040.15 3kW0.57kWQ 30 (3) P 30 ta n0.57 1.73 0.98kvar S30(3)P50 / cos0.57/0.51.14kV.AI 30(3) S 30/C-3 0.38kV) 1 ■ 14KVA/ 3 0.38kV) 1.73A因此380V 线路上的总计算负荷为（取 K p 0.95, K q 0.97 ）0.95 (21.3 4 0.57) kW 0.95 25.87kW 24.6kWS 30 .24.6239.62kVA 45.9kVA2•用二项式法计算先求各组的bP e 和CP x1）金属切削机床组：查附录表 1,取b 0.14, c 0.5, x 5,cos0.5,ta n 1.73,因此bPe(1)0.14 85kW 11.9kWcF X （1） 0.5 (11kW 1 7.5kW 3 4kW 1)18.75kW巳0(1) bPe(1)cPx(1)(11.9 18.75)kW30.7kWQ30(1)P 30tan30.7kW 1.7353.1k var130(1)0.38kV) 61.4KVA/ J3 0.38kV) 93.5AbP e (2) 0.65 5kW 3.25kW cP X(2)0.25 5kW 1.25kW0.97 40.88kvar 39.6k var3045.9kVA0.38kV69.7A$0(1)P 30 / cos 30.7/0.5 61.4kV.A2）通风机组：查附录表1，取 b 0.65, c 0.25,cos0.8,tan 0.75，故0.97 (36.93 0.98)kvarF 3o (bF e )i (cF e )max (11.9 3.25 0.18)kW 18.75kW 34.2kW Q 30(bP e tan )i (CF X )max tan max(11.9 1.73 3.25 0.75 0.6 1.73)kvar 18.75 1.73k var 55.9k var &0 34.2255.92kVA 65.5kVA65.5kVA99.5A 3 0.38kVQ 30(2)P 30 ta n4.5kW 0.753.38k var&0(2)巳0 / cos4.5/0.85.63kV.AI30(2)0.38kV) 5.63KVA / 3 0.38kV) 8.55A查附录表 1,取 b i0.06, c 0.2,cos 0.5, tan1.73，故bPe(3)0.06 3kW 0.18kWCP<(3) 0.2 0.3 0.6k var巳0(3) bP e (3) cP^)(0.18 0.6)kW 0.78kW25% 时的 P30(3)'^40^40巴0(3)P30⑶250.570.985kWV25Q30(3)P 30tan 0.98kW 1.73 1.70 k varS 30(3) P 30 / cos0.985/0.51.97kV.AI30(3)氐（30.38kV) 1.97KVA / . 3 0.38kV) 2.9AP 3o(2) bF e(2)cP x(2) (3.25 1.25)kW 4.5kW 折算到3）电葫芦组: 以上各组设备中，附加负荷以cF X ⑴为最大，因此总计算负荷为130序号设备名称台数设备容量Pe/KW需要系数K dcos ©tan ©计算负荷Pe/KW Q30/kva S30/(kVA) I30/A1 机床组30 85 0.25 0.5 1.73 21.3 36.8 42.6 64.72 通风机3 5 0.8 0.8 0.754 35 7.63 电葫芦 1 3 (三=40%3.75(三=40%0.25(三=25%)0.5 1.73 0.57 0.98 1.14 1.734 总计34 0.54 25.9 40.85 取K =0.95 24.6 38.8 45.9 69.7序号设备名称台数设备容量二项式系数b/cCOS©tan©计算负荷n或n/xPe/KWPx/KWPe/KWQ30/kvaS30/(kVA)I30/A1 机床组30/5 85 37.5 0.14/0.5 0.5 1.73 30.7 53.1 61.4 93.52 通风机3 5 0.56/0.25 0.8 0.75 4.5 3.38 5.63 8.553 电葫芦 1 3 (E =40%3.75(E =40%0.250.06/0.2(E =25%0.5 1.73 0.985 1.70 1.97 2.99 4 总计34 0.54 34.2 55.9 65.5 99.5 2-4 现有9台220V单相电阻炉，其中4台4kW , 3台1.5kW, 2台2kW。