第一章 习题1-1 试确定图1-23所示供电系统中变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压。

解：T1：6.3/121kv ；WL1：110KV ；WL 2：35KV 。

1-2试确定图1-24所示供电系统中各发电机和各变压器的额定电压。

解：G ：10.5kV ；T1：10.5/38.5kV ；T2：35/6.6kV ；T3：10/0.4kV 。

第二章 习题2-2 某机修车间,拥有冷加工机床52台，共200kw ；行车一台，共5.1kw(ε=15%)；通风机4台，共5kw ；点焊机3台，共10.5kw(ε=65%)。

车间采用220/380v 三相四线制（TN-C ）配电。

试确定该车间计算负荷P 30、Q 30、S 30和I 30。

解：① 对于冷加工机床，P e =200kW ，K d =0.2,cos φ=0.5,tan φ=1.73 P 30(1)=K d P e =0.2×200kW=40kW Q 30(1)=P 30tan φ=40×1.73kvar=69.2kvar ②对于行车组,P e =P N 25εεN=5.1%25%15=3.95Kw,K d =0.15, cos φ=0.5, tan φ=1.73P 30(2)= K d P e =0.15×3.95kW=0.59 kW Q 30(2)= P 30tan φ=0.59×1.73=1.02kvar③对于通风机组, P e = P N =5 kW, K d =0.8, cos φ=0.8, tan φ=0.75 P 30(3)= K d P e =0.8×5Kw=4kW Q 30(3)= P 30tan φ=4×0.75kvar=3kvar ④对于点焊机组, P e = P N100Nεε=10.5×%100%65=8.47 kW ，K d =0.35,cos φ=0.6, tan φ=1.33P 30(4)= K d P e =0.35×8.47 kW=2.96kW Q 30(4)= P 30tan φ=3.94 kvar=3.94 kvar 取需要系数 K ∑p =0.9,K ∑q =0.95总的有功计算负荷为：P 30=（P 30(1)+P30(2)+P 30(3)+P 30(4)）×K ∑p =（40+0.59+4+2.96）×0.9 =42.8（kW ）总的无功计算负荷为：Q 30=（Q 30(1)+Q 30(2)+Q 30(3)+Q 30(4)）×K ∑q =（69.2+1.02+3+3.94）×0.95 =77.3（kvar ） 视在计算负荷为：S 30=223030Q P +=223.778.42+=84.9视在电流为：I 30=S 30/3U N =84.9/(1.732×0.38)=1292-3 有一380v 三相线路，供电给35台小批生产的冷加工机床电动机，总容量为85kW ，其中较大容量的电动机有7.5kW ，4kW3台，3kW12台。

试分别用需要系数法和二项式法确定其计算负荷P 30、Q 30、S30和I 30。

解：㈠ 需要系数法对于小批生产的冷加工机床电动机，取K d =0.2，cos φ=0.5，tan φ=1.73 P 30=K d P e =0.2×85kW=17kW Q 30=P 30tan φ=17×1.73kvar=29.4kvar S 30= P 30/ cos φ=17/0.5kv·A=34 kv·A I 30= S 30/3U N =34/(1.732×0.38)A=51.7A㈡二项式法 取b=0.14,c=0.4 P X =P 16=(7.5×4×3+3×)kW=22.5kW P 30=K d P e =bP e +cP X =(0.14×85+0.4×22.5)kW=20.9kW Q 30=P 30tan φ=20.9×1.73kvar=36.2kvar S 30= P 30/ cos φ=20.9/0.5 kv·A=41.8 kv·A I 30= S 30/3U N =41.8/(1.73×0.38)=63.8A第三章 习题 3-1解：画出短路计算电路如下："画图"1.求k-1点处的短路电流和短路容量（U c12=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：()Ω=⋅==∞37.03005.102211AMV kV S U X C ②电缆线路电抗：X 2=X 0l=0.08×4Km=0.32Ω ③画出等效电路如下，计算其总阻抗为：Ω=+=+=∑69.032.037.0211-k X X X ）（'"画图"（2）计算短路电流和短路容量 ①短路电流周期分量有效值：()kA 78.869.03kV 5.103)1(131=Ω⨯=∑=--K C K XU I②短路次暂态电流和稳态电流：kA 78.8'')3(1)3()3(===-∞K I I I③冲击电流及第一个周期短路全电流有效值： kA 39.22kA 78.855.2''55.2i )3(3sh=⨯==I ）（kA 26.13kA 78.851.1''51.1I )3(3sh =⨯==I ）（④短路容量：A MV kA kV I U S K C K ⋅=⨯⨯==--68.15978.85.1033)3(11)3(12.求k-2点处的短路电流和短路容量（U c12=0.4kV ） (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：()Ω⨯=⋅==-∞422111033.53004.0'AMV kV S U X C ②电缆线路电抗：X 2'=X 0l 212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛C C UU =0.08×4Km 25.104.0⎪⎭⎫ ⎝⎛=0.32Ω ③电力变压器的电抗：Ω⨯=⨯=⋅==-4222431009.08004.01005.4100%N C K S U U X X④画出等效电路如下，计算其总阻抗为：Ω⨯=⨯+⨯+⨯=++=∑-----44444321)2(10015.1021009.01065.41033.5//''X X X X X K"画图"（2）计算短路电流和短路容量①短路电流周期分量有效值：()kA 4210015.103kV 4.034)2(132=Ω⨯⨯=∑=---K C K XU I②短路次暂态电流和稳态电流：kA 42'')3(2)3()3(===-∞K I I I③冲击电流及第一个周期短路全电流有效值：kA 28.77kA 4284.1''84.1i )3(3sh=⨯==I ）（ kA 78.45kA 4209.1''09.1I )3(3sh=⨯==I ）（④短路容量：A MV kA kV I U S K C K ⋅=⨯⨯==--29424.033)3(21)3(13-2 解：(1)确定基准值取 S d =100MV·A ，U C1=10.5kV ，U C2=0.4Kv 而 kA kV A MV U S I c d d 50.55.103100311=⨯⋅==kA kVA MV U S I c d d 1444.03100322=⨯⋅==(2)计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 ①电力系统的电抗标幺值：X 1*=100MV·A /300MV·A=0.3 ②电缆线路电抗标幺值：X 2*=0.08×4km×100MV·A /(10.5kV)2=0.29③电力变压器的电抗标幺值：X 3*=X 4*=625.58001001005.4=⋅⨯⋅⨯AkV AMV画出等效电路如下，“画图”（3）计算k-1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计算总电抗标幺值为：=∑-)1(*K X X 1*+X 2*=0.3+0.29=0.59 ②短路电流周期分量有效值：()kA 32.959.0kA50.5)1(*1d 31=Ω=∑=--K K X I I③其它三相短路电流：kA 32.9'')3(1)3()3(===-∞K I I IkA 77.23kA 32.955.2''55.2i )3(3sh=⨯==I ）（ kA 07.14kA 32.951.1''51.1I )3(3sh =⨯==I ）（④短路容量：A MV AMV X S S K K ⋅=⋅=∑=--.16959.0100)1(*d )3(1（4）计算k-2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计算总电抗标幺值为：=∑-)2(*K X X 1*+X 2*+X 3*//X 4*=3.4025 ②短路电流周期分量有效值：()kA 424025.3kA144)2(*2d 32=Ω=∑=--K K X I I③其它三相短路电流：kA 42'')3(2)3()3(===-∞K I I IkA 28.77kA 4284.1''84.1i )3(3sh=⨯==I ）（ kA 78.45kA 4209.1''09.1I )3(3sh=⨯==I ）（④短路容量：A MV AMV X S S K K ⋅=⋅=∑=--39..294025.3100)2(*d )3(23-3 设习题3-1所述工厂变电所380v 侧母线采用80×10mm 2的LMY 铝母线，水平平放，两相相邻母线轴线间距为200mm ，档距为0.9m ，档数大于2。

该母线上装有一台500kW 的同步电动机，cos φ=1时，η=94%。

试校验此母线的短路动稳定度。

解：⑴计算母线短路时所受的最大电动力由题3-1可知，380v 母线的短路电流I K ⑶=42KA ，ish ⑶=77,3kA ；而接于380V 母线的感应电动机额定电流为：IN ·M=500kW/(3×380v ×1×0.94)=0.808kA 由于IN ·M>0.01 IK ⑶=0.42，所以要计入感应电动机反馈电流的影响。

该电动机的反馈电流冲击值为：ish ·M=CKsh ·M IN ·M=7.8×1×0.808=6.3Ka 因此母线在三相短路时所受到的最大电动力为 F ⑶=3(ish ⑶+ ish ·M)2·l ×10-7/a N/A 2 =3[(77.3+6.3)×103]2×0.9×10-7/0.2=5447N⑵校验母线短路时的动稳定度 母线在F ⑶作用时的弯曲力矩为M= F ⑶l/10=5447×0.9/10=490(N ·M)母线的截面系数为 w=b 2/6=(0.08)2×0.01/6=1.067×10-5m 3 故母线在三相短路时所受到的计算应力为：бc=M/W=490N ·M/1.067×10-5m 3=45.9×10-7Mpa 硬铝母线（LMY ）型的бa1=70Mpa所以满足бa1=70Mpa ≥бc=45.9Mpa 的条件。