第一章１ ２ 3 4第二章 1 ２ 3 ６ 82-２ 某机修车间,拥有冷加工机床52台,共2０0k ｗ;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、Ｑ30、S ３0和I 30。

解:①对于冷加工机床，Ｐe =200k Ｗ,K d ＝０.２,ｃos φ=0．５，tan φ=1.73 P 30（1)=K ｄP e =０.2×200kW=40kWQ ３0（１)＝P 30tan φ=4０×１.73ｋv ａr=69.2kvar ②对于行车组,P ｅ=ＰＮ25εεN=5.１%25%15=3.95Kw,K d ＝0.15， cos φ＝0．5, ta ｎφ=1.7３P 30（2)= K d P e =0.15×３.95kW ＝０.5９ ｋＷ Ｑ３0(2）= P 3０tan φ＝0．５9×1.7３=1.0２kv ａr③对于通风机组， Ｐｅ= P Ｎ=5 ｋW ， Ｋd =0.8, co ｓφ=0.８, ta ｎφ＝０.75 Ｐ3０(3）＝ K ｄP e =0.8×５Kw=４k Ｗ Q 3０（3）= P 3０ta ｎφ＝4×0．75kvar ＝3kva ｒ ④对于点焊机组, P e ＝ ＰN 100N εε=1０.5×%100%65=8.4７ ｋＷ，K d =0.35, ｃos φ=０．6， ｔan φ=1.３３P 30(4)= Ｋd Ｐe =0.35×8.４7 ｋW=２.９6k Ｗ Ｑ30(４)＝ P 30ｔan φ＝3.９4 kvar ＝3．９4 k ｖa ｒ 取需要系数 Ｋ∑ｐ=0.9,K ∑q =０.9５总的有功计算负荷为:Ｐ30＝(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（kva ｒ） 视在计算负荷为:S 30=223030Q P + =223.778.42+=84.9视在电流为：Ｉ3０=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、Ｑ３０、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Ｋｄ=０.2,c ｏs φ＝0．5，ｔa ｎφ＝1.7３ P 30＝K d P ｅ=0．2×85kW=17kWQ ３0=P 30t ａn φ=17×1.73kv ａｒ=２9．4kvar S 30＝ P 30/ cos φ=17/0.5kv·A=34 kv·AI ３0＝ S 30／3U N =34/(1.７32×0.38）A=5１.７Ａ ㈡二项式法 取ｂ=０．14，c ＝0.4P X ＝P １6＝（7.５×４×３+３×)kW ＝２２．5kWP 30=K d P e =ｂP e +ｃP X =（0．14×８5+0．4×22.5)ｋW ＝2０.９ｋW Q 30=P 30tan φ=20.９×1.７３k ｖar ＝36.2kvarＳ30= Ｐ30/ 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 1 ３ 43-1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=0.4k Ｖ） (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：Ｘ2'=X 0l 212⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛C C UU =0.08×4Ｋm 25.104.0⎪⎭⎫ ⎝⎛=0.3２Ω③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 =１00M Ｖ·A,U Ｃ1=10．５kV,U Ｃ2=０．4Kv 而kA kVA 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＝０.3②电缆线路电抗标幺值:X ２*=0.０8×４ｋm×1００ＭV·Ａ/(10.5k Ｖ)2＝0．29 ③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=0.59②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＊=3.４02５②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８０×１0ｍｍ２的L ＭＹ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500k Ｗ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 ，i ｓh 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)＝0.808k Ａ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:i ｓh ·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 Ｆ⑶=3（ish ⑶+ ish ·M ）2·l ×10-7/a N/Ａ2 ＝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= Ｆ⑶ｌ／１0=544７×０.9/１0=490(N ·M)母线的截面系数为 w=ｂ2/6=(0．08)２×０.0１/6=１．０6７×1０-5ｍ３ 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。