这也更为合理。

按一般工程设计说明书要求，以上计算可列成下表所示电力负荷计算表。 序 用电设备组名称 设备台数 容量 二项式系数 cos? tan? 计算负荷 号 x总台 最大容Pe kW数 量台数 kW Pb c p30QS 30 30 kWkvarkV?A7+ 12.1+8.68 15.0 1.95+1.46+0.75 0.56 1.4 19 0 I30 Al 切削机床 20 5 2 通风机 3 电阻炉 总计

2 1 23 5 O 50 21.7 O．14 0.4 0.5 1.73 3 2 55 3 0.65 O．25 0.8 O.75 O 0.7 0 1 0 52.1 28.6 34.3 第二章—2

5、如图所示220/380V三相四线制线路上，接有220V单相电热干燥箱4台，其中2台10kW接于A相，1台30kW接于B相，1台20kW接于C相。另有380V单相对地焊机4台，其中2台14kW（ε=100%）接于AB相间，1台20kw（ε=100%）接于BC相间，1台30kW（ε=60%）接于CA相间。试求此线路的计算负荷。

解：（1）电热干燥箱的各相计算负荷

查附录表1得Kd =0.7，cos?=1，tan?=0。计算其有功计算负荷： A相 P30.A（1）=KdPe.A=0.7×2×10kw=14kw B相 P30.B（1）=KdPe.B=0.7×1×30kw=21kw C相 P30.C（1）=KdPe.C=0.7×1×20kw=14kw （2）焊机的各相计算负荷

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先将接于CA相间的30kw（ε=60%）换算至ε=100%的容量，即 PCA?0.6?30KW?23kW

查附录表1得Kd?0.35,cos??0.7,tan??1.02；再由表2—3查得cos??0.7时的功率换算系数

pAB?A?pBC?B?pCA?C?0.8,pAB?B?pBC?C?pCA?A?0.2,qAB?A?qBC?B?qCA?C?0.22,qAB?B?qBC?C?qCA?A?0.8。因此对焊机换算到各相的有功和无功设备容量为

A相 PA?0.8?2?14kW?0.2?23kW?27kW QA?0.22?2?14kvar?0.8?23kvar?24.6kvar B相 PB?0.8?20kW?0.2?2?14kW?21.6kW QB?0.22?20kvar?0.8?2?14kvar?26.8kvar C相 PC?0.8?23kW?0.2?20kW?22.4kW QC?0.22?23kvar?0.8?20kvar?21.1kvar

各相的有功和无功计算负荷为

A相 P30.A(2)?0.35?27kW?9.45kW Q30.A(2)?0.35?24.6kvar?8.61kvar B相 P30.B(2)?0.35?21.6kW?7.56kW Q30.B(2)?0.35?26.8kvar?9.38kvar C相 P30.C(2)?0.35?22.4kW?7.84kW Q30..C(2)?0.35?21.1kvar?7.39kvar （3）各相总的有功和无功计算负荷

A相 P30.A?P30.A(1)?P30.A(2)?14kW?9.45kW?23.5kW Q30.A?Q30.A(2)?8.61kvar

B相 P30.B?P30.B(1)?P30.B(2)?21kW?7.56kW?28.6kW Q30.B?Q30.B(2)?9.38kvar

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C相 P30.C?P30.C(1)?P30.C(2)?14kW?7.84kW?21.8kW Q30.C?Q30.C(2)?7.39kvar

（4） 总的等效三相计算负荷

因B相的有功计算负荷最大，故取B相计算等效三相计算负荷，由此可得

P30?3P30.B?3?28.6kW?85.8kW Q30?3Q30.B?3?9.38kvar?28.1kvar

22S30?P30?Q30?85.82?28.12kV?A?90.3kV?A

I30?S303UN?90.3kV?A3?0.38kV?137A

6、某厂压变电所装设一台主变压器。已知变电所低压侧有功计算负荷为650kW，无功计算负荷为800kvar。为了使工厂(变电所高压侧)的功率因数不低于0.9，如在变电所低压侧装设并联电容器进行补偿时，需装设多少补偿容量?并问补偿前后工厂变电所所选主变压器容量有何变化?

解：(1)补偿前的变压器容量和功率因数 变压器低压侧的视在计算负荷为

S30(2)?6502?8002kV?A?1031kV?A

主变压器容量选择条件为SN?T≥S30(2)，因此未进行无功补偿时，主变压器容量应选为1250kV·A(参看附录表5)。

这时变电所低压侧的功率因数为：cos?(2)=650／1031＝0.63

(2)无功补偿容量

按规定，变电所高压侧的cos?≥0.9，考虑到变压器本身的无功功率损耗△QＴ远大于其有功功率损耗△PＴ，一般△QＴ＝(4～5)△PＴ，因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于0.90，取cos?′＝0.92。 低压侧需装设的并联电容器容量为：

Qc=650×(tanarccos0.63－tanarccosO.92)kvar =525kvar

取 QＣ=530kvar

(3)补偿后的变压器容量和功率因数 补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为

?(2)? S306502?(800?530)2kV·A=704kV·A

因此主变压器容量可改选为800kV·A，比补偿前容量减少450kV·A。 变压器的功率损耗为

△PT≈0.015S30(2)=0.015 x 704kV·A=10.6kW

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△QT≈0.06S30(2)=0.06×704kV·A=42.2kvar 变电所高压侧的计算负荷为

?(1)=650kW+10.6KW＝661kW P30?(1)=(800—530)kvar+42.2kvar=312kvar Q30?(1)?6612?3122kV·A＝731kV·A S30 补偿后工厂的功率因数为

?(1)／S30?(1)=661／731＝0.904 cos??=P30

7、有一380V三相线路，供电给下表所示4台电动机。试计算该线路的尖峰电流。

参 数 额定电流IN／A 起动电流Ist／A

解：电动机M4的Ist?IN=193.2A-27.6A=165.6A为最大，线路的尖峰电流为： Ipk =0.9×(5.8+5+35.8)A+193.2A=235A

M1 5.8 40.6 电 动 机 M2 5 35 M3 35.8 197 M4 27.6 193.2 第三章—1

1、什么叫短路?短路故障产生的原因有哪些?短路对电力系统有哪些危害?

短路就是指不同的电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻性短接。 短路的原因：绝缘损坏、过电压、外力损伤、违反操作规程、动物造成等。

短路对电力系统的危害：产生很大的电动力、很高温度、元器件损坏；电压骤停、影响电气设备正常运行；停电、电力系统运行的稳定性遭到破坏；不平衡电流、不平衡逆变磁场、电磁干扰等出现。

2、短路有哪些形式?哪种短路形式的可能性最大?哪些短路形式的危害最为严重?

短路的形式有：三相短路，两相短路，单相短路。发生单相短路可能性最大。三相短路的短路电流最大，因此造成的危害最大。

3、什么叫无限大容量的电力系统?它有什么特点?在无限大容量系统中发生短路时，短路电流将如何变化?能否突然增大?

无限大容量的电力系统，是指供电容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统。特

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点是，当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压能基本维持不变。在无限大容量系统中发生短路时，由于负荷阻抗和部分线路阻抗被短路，所以电路电流根据欧姆定律要突然增大。但是由于电路中存在着电感，电流不能突变，因而引起一个过度过程，即短路暂态过程。最后短路电流达到一个新的稳定状态。

4、短路电流周期分量和非周期分量各是如何产生的?各符合什么定律?

短路电流周期分量是因短路后电路阻抗突然减小很多倍，而按欧姆定律应突然增大很多倍的电流。

短路电流非周期分量是因短路电路存在电感，而按楞次定律产生的用以维持初瞬间电路电流不致突变的一个反向抵消inp且按指数函数规律衰减的电流。

5、什么是短路冲击电流ish?什么是短路次暂态电流I\什么是短路稳态电流I∞? 短路后经半个周期，ik达到最大植，此时的短路全电流即短路周期电流。

短路次暂态电流有效值，即短路后第一个周期的短路电流周期分量ip的有效值。

短路稳态电流是短路电流非周期分量衰减完毕以后的短路全电流。

6、什么叫短路计算电压?它与线路额定电压有什么关系?

由于线路首端短路时其短路最为严重，因此按线路首端电压考虑，即短路计算电压取为比线路额定电压UN高5%

7、在无限大容量系统中，两相短路电流和单相短路电流各与三相短路电流有什么关系?

(2)(3) IK/IK?3/2?0.866

(1)IK?3U? （有正序、负序、零序阻抗）

Z1??Z2??Z3?(1)工程中 IK?U?Z??0

8、对一般开关电器，其短路动稳定度和热稳定度校验的条件各是什么? 动稳定度校验条件：

(3)imax?ishImax?I(3)sh

(3)2 热稳定度校验条件： It2t?I?tima

计算题

1、某工厂供电系统如下图所示。已知电力系统出口断路器为SNl0—10 II型。试求工厂变电所高压10kV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。

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