查表A-1得，Kd?0.35,cos??0.35,tan??2.68；查表2-4得，cos??0.35时，则

pAB?A?pBC?B?pCA?C?1.27pAB?B?pBC?C?pCA?A??0.27qAB?A?qBC?B?qCA?C?1.05qAB?B?qBC?C?qCA?A?1.63将各相换算成??100%的设备容量，即：

PAB??N1PN1?0.65?20kW?16.12kWPBC??N2PN2?0.1?6?3kW?5.69kWPCA??N3PN3?0.5?10.5?2kW?14.85kW各相的设备容量为 A相

PeA?pAB?APAB?pCA?APCA?[1.27?16.12?(?0.27?14.85)]kW?16.46kWQeA?qAB?APAB?qCA?APCA?(1.05?16.12?1.63?14.85)kW?41.13kvarPeB?pBC?BPBC?pAB?BPAB?[1.05?5.69?(?0.27)?16.12]?1.62kWQeB?qBC?BPBC?qAB?BPAB?(1.27?5.69?1.63?16.12)kvar?33.50kvarPeC?pCA?CPCA?pBC?CPBC?[1.27?14.85?(?0.27)?5.69]kW?17.32kWQeC?qCA?CPCA?qBC?CPBC?(1.05?14.85?1.63?5.69)kvar?24.87kvarPcA2?KdPeA?0.7?16.46kW?11.52kWQcA2?KdQeA?0.7?41.13kvar?28.79kWPcB2?KdPeB?0.7?1.62kW?1.13kWQcB2?KdQeB?0.7?33.50kvar?23.45kWPcC2?KdPeC?0.7?17.32kW?12.12kWQcC2?KdQeC?0.7?24.87kvar?17.41kW

B相

C相

各相的计算负荷为 A相

B相

C相

（3）各相总的计算负荷为（设同时系数为0.95） A相

PcA?K?(PcA1?PcA2)?0.95?(4.2?11.52)kW?14.93kWQcA?K?(QcA1?QcA2)?0.95?(0?28.79)kW?27.35kWPcB?K?(PcB1?PcB2)?0.95?(4.2?1.62)kW?5.53kWQcB?K?(QcB1?QcB2)?0.95?(0?33.50)kW?31.83kW

B相

C相

PcC?K?(PcC1?PcC2)?0.95?(3.15?12.12)kW?14.51kWQcC?K?(QcC1?QcC2)?0.95?(0?17.41)kW?16.54kW

（4）总的等效三相计算负荷

因为A相的有功计算负最大，所以Pc?m?PcA?14.93kW,Qc?m?QcA?27.35kvar，则

Pc?3Pc?m?3?14.93kW?44.79kWQc?3Qc?m?3?27.35kvar?82.05kvarSc?44.792?82.052KVA?93.48KVA Ic?Sc3UN?93.48A?142.03A3?0.38

2-23 某厂机械工车间变电所供电电压10kV，低压侧负荷拥有金属切削机床容量共920kW，通风机容量共56kW，起重机容量共76kW（?=15%）,照明负荷容量42kW（白炽灯），线路额定电压380V。试求：

（1）该车间变电所高压侧（10kV）的计算负荷Pc,Qc,Sc,Ic及cos?

（2）若车间变电所低压侧进行自动补偿，功率因数补偿到0.95，应装BW0.4-28-3型电容器多少台？

（3）补偿后车间高压侧的计算负荷Pc,Qc,Sc,Ic及cos?，计算视在功率减小多少？ 解：（1）查表A-1

Kd1?0.2,cos?1?0.5,tan?1?1.73小批量金属切削机床：Pc1?Kd1Pe1?0.2?920kW?184kW

Qc1?Pc1tan?1?184?1.73kvar?318.32kvarKd2?0.8,cos?2?0.8,tan?2?0.75通风机： Pc2?Kd2Pe2?0.8?56kW?44.8kW

Qc2?Pc2tan?2?44.8?0.75kvar?33.6kvarKd3?0.2,cos?3?0.5,tan?3?1.73起重机： Pc3?2Kd3?3Pe3?0.4?0.15?76kW?11.78kW

Qc3?Pc3tan?3?11.78?1.73kvar?20.38kvar照明：

Pc4?42kWQc1?0kvar

总的计算负荷为（设同时系数为0.95）

Pc?K?(Pc1?Pc2?Pc3?Pc4)?0.95?(184?44.8?11.78?42)kW?268.45kWQc?K?(Qc1?Qc2?Qc3?Qc4)?0.95?(318.32?33.6?20.38?0)kvar?353.69kvarSc?Pc2?Qc2?444.03kVAcos?1?Pc?0.60Sc

变压器的功率损耗为

?PT?0.015Sc?0.015?444.03kW?6.66kW?QT?0.06Sc?0.06?444.03kvar?26.64kvar变电所高压侧总的计算负荷为

Pc'?Pc??PT?275.11kWQc'?Qc??QT?380.33kvarSc'?Pc'2?Qc'2?469.40kVAIc'?Sc'469.40?A?27.10A3UN3?10

变电所高压侧的功率因数为

cos?'?（2）

Pc'?0.586 Sc'Qcc?Pc'(tan?1?tan?0)?268.45?[tan(arccos0.60)?tan(arccos0.95)]?268.45kvar268.45n??1028实际补偿容量为280kvar

（3）变电所低压侧视在计算负荷为

Sc'1?Pc2?(Qc?Qcc)2?278.38kVA'?PT?0.015?278.38kW?4.18kW'?QT?0.06?278.38kvar?16.70kvar

变电所高压侧总的计算负荷为

Pc'2?Pc'1??PT'?268.45?4.18?272.63kW'Qc'2?Qc'1??QT?353.69?280?16.70?90.29kvar

S?P?Q?287.19kVA?S?469.4?287.19?182.21kVA变电所高压侧的功率因数为

'c2'2c2'2c2Pc'2cos?'?'?0.95

Sc2

2-24 某厂10kV母线上的有功计算负荷为320kW，平均功率因数为0.67。如果要使平均功率因数提高到0.9，在10kV母线上固定补偿，则需要装设BW型并联电容器的总容量是多少？并选择电容器的型号和个数。

解：tan?av1?tan(arccos0.67)?1.1080

tan?av2?tan(arccos0.9)?0.4843

Qcc?Pav(tan?av1?tan?av2)?KaLPc(tan?av1?tan?av2)=0.75?320?(1.1080-0.4843)kvar =149.688kvarn=Qcc/qcN?149.688/10=15考虑到三相均衡分配，每相装设5个，此时并联电容器的实际补偿容量为150kvar。选择BW-10.5-10-1型电容器15个。

2-25 某工具厂全年消耗的电能Wa为2500万度，Wr为2100万度，供电电压为10kV。其平均有功功率和平均功率因数是多少？欲将功率因数提高到0.9，需装设BWF10.5-30-1并联电容器多少台？

7解：Pav?Wa/t?2.5?10/8760?2853.88kW

tan?av1?2100/2500?0.84cos?av1?cos(arctan0.84)?0.77Qcc?Pav(tan?av1?tan?av2)=2853.88?(0.84-0.4843)kvar=1015.13kvarn=Qcc/qcN?1015.13/30=34考虑到三相平衡应装设36台，每相12台。

2-26 某工厂35kV总降压变电所10kV侧计算负荷为：1#车间720kW+j510kvar; 2#车间580kW+j400kvar; 3#车间630kW+j490kvar; 4#车间475Kw+j335kvar(α=0.76,β=0.82,忽略线损)。试求：

（1）全厂计算负荷及平均功率因数；

（2）功率因数是否满足供用电规程？若不满足，应补偿到多少？

（3）若在10kV侧进行固定补偿，应装BW—10.5—16—1型电容器多少台？ （4）补偿后全厂的计算负荷及平均功率因数。 解：(1)

P1?720kW,Q1?510kvarP2?580kW,Q2?400kvarP3?630kW,Q3?490kvarP4?475kW,Q4?335kvar全厂计算负荷：

P?kSp?Spc?2164.5kWQ?kSp?SQc?1561.5kvarcosF?cos(arctanF)?cos(31.88?)?0.81（2）cosF?0.9

所以不满足，应补偿到0.9 （3）

Qcc?Pav(tanF1?tanF2)?394.27kvarn?Qcc/16?24

( 4 ) 补偿后功率因数cosF?Pav/sav?0.92

第3章 短路电流计算

3-1 什么叫短路?短路的类型有哪些?造成短路的原因是什么?短路有什么危害? 答： 短路是不同相之间，相对中线或地线之间的直接金属性连接或经小阻抗连接. 短路种类有三相短路，两相短路，单相短路和两相接地短路.

短路的原因主要有设备长期运行，绝缘自然老化，操作过电压，雷电过电压，绝缘受到机械损伤等.

短路的危害：

1 短路产生很大的热量，导体温度身高，将绝缘损坏。 2 短路产生巨大的电动力，使电器设备受到机械损坏。 3 短路使系统电压严重减低，电器设备正常工作受到破坏。 4 短路造成停电，给国家经济带来损失，给人民生活带累不便。

5严重的短路将影响电力系统运行的稳定性，使并联运行的同步发电机失去同步，严重的可能造成系统解列，甚至崩溃。 6 单相短路产生的不平横磁场，对附近的通信线路和弱电设备产生严重的电磁干扰，影响其正常工作。

3-2 什么叫无限大容量系统?它有什么特征?为什么供配电系统短路时，可将电源看做无限大容量系统?

答：无限大容量系统的指端电压保持恒定，没有部阻抗和容量无限大的系统.它的特征有：系统的容量无限大.系统阻抗为零和系统的端电压在短路过程中维持不变.实际上，任何电力系统都有一个确定的容量，并有一定的部阻抗.当供配电系统容量较电力系统容量小得多，电力系统阻抗不超过短路回路总阻抗的5%~10%，或短路点离电源的电气距离足够远，发生短路时电力系统母线降低很小，此时可将电力系统看做无限大容量。

3-3无限大容量三相短路时，短路电流如何变化？

答：三相短路后，无源回路中的电流由原来的数值衰减到零；有源回路由于回路阻抗减小，电流增大，但由于回路存在电感，电流不能发生突变，从而产生一个非周期分量电流，非周期分量电流也不断衰减，最终达到稳态短路电流。短路电流周期分量按正弦规律变化，而非周期分量是按指数规律衰减，最终为零，又称自由分量。

3-4 产生最严重三相短路电流的条件是什么？ 答：（1）短路前电路空载或cosΦ=1；

（2）短路瞬间电压过零，t=0时a=0度或180度； （3）短路回路纯电感，即Φk=90度。

3-5 什么是次暂态短路电流? 什么是冲击短路电流? 什么是稳态短路电流? 它们与短路电流周期分量有效值有什么关系?