6工厂供电题库六-计算题

工厂供电题库

六、计算题

7、已知某机修车间的金属切削机床组，有电压为380V的电动机30台，其总的设备容量为120kW。试求其计算负荷。

解： 查附录表中的“小批生产的金属冷加工机床电动机”项，可得Kd=0.16~0.2（取0.18计算），cosφ=0.5，tgφ=1.73A，得：

有功计算负荷：

P30?KdPe?0.18?120?21.6kW

无功计算负荷：

Q30?P30tan??21.6?1.73?37.37kvar

视在计算负荷：

S30=P3021.6?=43.2kVA cos?0.5 计算电流

I30=S3043.2kVA?=65.6A 3UN3?0.38kV难易程度：难

知识点：三相用电设备组计算负荷的确定

8、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有电压为380V的感应电动机7.5kW3台，4kW8台，3 kW17台，1.5 kW10台。试用需要系数法求其计算负荷。 已知“小批生产的金属冷加工机床电动机”Kd=0.16-0.2， cosφ=0.5，tanφ=1.73。

解：有功计算负荷：

P30?KdPe?0.2?120.5?0.2?(7.5?3?4?8?3?17?1.5?10)?24.1kW

无功计算负荷：

Q30?P30tan??24.1?1.73?41.7kvar

视在计算负荷：

S30=P3024.1?=48.2kVA cos?0.5难易程度：难

知识点：三相用电设备组计算负荷的确定

9、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有电压为380V的感应电动机7.5kW3台， 4 kW8台，3 kW17台，1.5 kW10台。试用二项式法求其计算负荷。已知“小批生产的金属冷加工机床电动机”的b=0.14,c=0.4,x=5, cosφ=0.5，tanφ=1.73.

解：设备组的总容量是：

Pe?(7.5?3?4?8?3?17?1.5?10)?120.5kW

X台最大容量的设备容量为：

Px=P5=7.5×3kW+2×8kW=30.5kW 根据二项工的基本公式： 有功计算负荷：

P30?bPe?cPx?0.14?120.5kW?0.4?30.5kW?29.1kW

无功计算负荷：

Q30?P30tan??29.1kW?1.73?50.3kvar

视在计算负荷：

S30=P3029.1?=58.2kVA cos?0.5计算电流：

I30=S3058.2kVA?=88.4A 3UN3?0.38kV难易程度：难

知识点：三相用电设备组计算负荷的确定

10、已知某一班电器开关制造工厂用电设备的总容量为4500kW，线路电压为380V，试估算该厂的计算负荷。(需要系数Kd=0.35、功率因数cosφ=0.75、tanφ=0.88)

解：有功计算负荷：

P30?KdPe?0.35?4500?1575 kW

无功计算负荷：

Q30?P30tan??0.88?1575?1386 kvar

视在计算负荷：

S30=P301575?=2098kVA cos?0.75计算电流：

I30=S302098kVA?=3187.7A 3UN3?0.38kV难易程度：难

知识点：三相用电设备组计算负荷的确定

11、已知某机修车间金属切削机床组，拥有380V的三相电动机7.5 KW3台，4 KW 8台，3 KW17台，1.5 KW10台（需要系数Kd=0.2、功率因数cosφ=0.5、tanφ=1.73）。试求计算负荷。

解：金属切削机床组总容量：Pe=∑Pei=120.5kW

有功计算负荷：P30?KdPe?0.2?120.5kW ?24.1kW? 无功计算负荷：Q30?P30tan??1.73?24.1kW ?41.7 kvar 视在计算负荷：S30=P3024.1?=48.2 KVA cos?0.5计算电流：I30=S3048.1kVA?=73.2A 3UN3?0.38kV难易程度：难

知识点：三相用电设备组计算负荷的确定

12、某机修车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50KW（其中较大容量电动机有7.5 KW1台，4 KW 3台，2.2 KW7台；需要系数Kd=0.2、功率因数cosφ=0.5、tanφ=1.73），通风机2台供3 KW（需要系数Kd=0.8、功率因数cosφ=0.8、tanφ=0.75），电阻炉1台2 KW（需要系数Kd=0.7、功率因数cosφ=1、tanφ=0），同时系数（K∑P=0.95，K∑q=0.97）试计算该线路上的计算负荷。 解：（1）金属切削机床组：

P30(1)?KdP（ e1）?0.2?50KW?10KW?Q30(1)?tan?P30（1）?1.73?10KW?17.3Kvar

（2）通风机组：

P30(2)?KdP（ e2）?0.8?3KW?2.4KW?Q30(2)?tan?P30（2）?0.75?2.4KW?1.8Kvar

（3）电阻炉：

P30(3)?KdP（ e3）?0.7?2KW?1.4KW?Q30(3)?tan?P30（3）?0Kvar

总计算负荷为：

P30?K?P30.i?0.95??10?2.4?1.4? KW ?13. 1 KW?Q30?K?Q30.i?0.97??17.3?1.8? Kvar?18.5 Kvar

S30=P3013.1?=22.7 KVA cos?0.58S3022.7kVA?=34.5A 3UN3?0.38kVI30=难易程度：难

知识点：三相用电设备组计算负荷的确定

13、某动力车间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50KW，其中较大容量电动机有7.5 KW1台，4 KW 3台，（b=0.14、c=0.4、x=3、cosφ=0.5、tanφ=1.73）。试求计算负荷。 解：总容量：Pe= 50KW

x台最大容量的设备容量：Px?7.5 KW?4KW?2?15.5 kW?

有功计算负荷：P30? b Pe? c Px?13.2 kW?

无功计算负荷：Q30?P30tan??1.73?13.2kW ?22.8kvar 视在计算负荷：S30=P3013.2?=26.4 KVA cos?0.5计算电流：I30=S3026.4kVA?=41.6A 3UN3?0.38kV难易程度：难

知识点：三相用电设备组计算负荷的确定

14、某机修间380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50KW，其中较大容量电动机有7.5 KW1台，4 KW 3台，2.2 KW7台，（b=0.14、c=0.4、x=5、cosφ=0.5、tanφ=1.73）。试求计算负荷。 解：总容量：Pe=50kW

x台最大容量的设备容量：

Px?7.5 KW?4KW?3?2.2 KW?1 ?21.6 kW?有功计算负荷：

P30? b Pe? c Px?15. 6 kW?

无功计算负荷：

Q30?P30tan??1.73?15.6kW ?27.1kvar

视在计算负荷：

S30=P3015.6KVA?=31.2KVA cos?0.5计算负荷：

I30=S3031.2kVA?=47.3A 3UN3?0.38kV难易程度：难

知识点：三相用电设备组计算负荷的确定

15、某工厂10kV变电所低压侧计算负荷P30=650kW，Q30=800kvar

求：①变电所高压侧计算负荷及平均功率因数（α=0.75，β=0.8） ②按供用

电规则，平均功率因数应补偿到多少？③低压侧并联BW0.4-14-3多少台？ ④补偿后高压侧的计算负荷及平均功率因数。

2?Q302?6502?800解：①S30(1)?P302?1031kVA

?PT?0.015S30(1)?0.015?1031?15.47kW

?QT?0.06S30(1)?0.06?1031?61.86kvar

P30(2)?P30??PT?650?15.47?665.47kW

Q30(2)?Q30(1)??QT?800?61.86?861.86kvar

2S30?P30(2)?Q30(2)2?665.472?861.862?1088kVA

②cos??0.9

cos??

1??Q30(2)?1?????P??30(2)?2?1?0.8?861.86?1????0.25?665.47?2?0.586

③低压侧补偿到0.98

Qc??P30(tg?1?tg?2)?0.75?650?[tg?arccos0.586?－tg?arcos0.98?]?575kvarQc??P30n?Qcp/Qn·cp?41.08

取n=42台 ④P30??650kw

Q30??Q30?n·Qn?cp?800－42?14?212kvar

''2?P30?Q30'2?6502?212 S302?683.7kVA

?PT??0.015S30??10.26kW

?QT??0.06S30??41.02kvar

P30(2)??P30???PT??650?10.63?660.26kW

Q30(2)??Q30???QT??212?41.02?253.02kvar?

''2S30(2)?P30(2)?Q30(2)'2?707.8kVA

cos???1??Q30(2)??1????P????30(2)?2?1?0.8?253.2?1????0.25?660.26?2?0.925

难易程度：难

知识点：三相用电设备组计算负荷的确定

16、有一工厂修建10/0.4kV的车间变电所，已知车间变电所低压侧的视在功率Sc1为800kVA，无功计算负荷Qc1为540kvar，现要求车间变电所高压侧功率因数不低于0.9，如果在低压侧装设自动补偿电容器，问补偿容量需多少？补偿后车间总的视在计算负荷（高压侧）降低了多少？ 解 （1）补偿前

2低压侧的有功计算负荷P30(1)?S30(1)?Q30(1)2?8002?5402?590.25kVA

低压侧的功率因数

cos?1?P30(1)S30(1)?590.25?0.74 800变压器的功率损耗（设选低损耗变压器）

?PT?0.015S30(1)?0.015?800?12kW

QT?0.06S30(1)?0.06?800?48kvar

变电所高压侧总的计算负荷为

P30(2)?P30(1)??PT?590.25?12?602.25kW

Q30(2)?Q30(1)??QT?540?48?588kvar?

2S30(2)?P30(2)?Q30(2)2?602.252?5882?841.7kVA

变电所高压侧的功率因数为

cos?2?P30(2)S30(2)?602.25?0.716 841.7(2)确定补偿容量

现要求在高压侧不低于0.9，而补偿在低压侧进行，所以我们考虑到变压器损耗，可设低压侧补偿后的功率因数为0.92，来计算需补偿的容量

Qc?P（?590.25?（tgarccos0.74－tgarccos0.92）?285.03kvar c1tg?1–tg?2）选BW0.4–14–1型电容器，需要的个数为 n=285.03/14=21个

实际补偿容量为Qc =21×14=294kvar (3)补偿后

变电所低压侧视在计算负荷

'2S30(1)?P30(1)?Q30(1)2?590.252?(540?294)2?639.5kVA

此时变压器的功率损耗

?PT??0.015S30(1)??0.015?639.5?9.6kW

?QT??0.06S30(1)???0.06S?639.5?38.37kvar

变电所高压侧总的计算负荷

P'30(2)?P30(1)??PT?590.25?9.6?599.85kW

Q'30(2)?Q30???QT??(540?294)?38.37?284.37kvar?

''2S30(2)?P30(2)?Q'30(2)2?599.852?284.372?663.84kVA

△S=841.7-663.84=177.86kVA 变电所高压侧的功率因数

cos???P'30(2)599.85??0.904 S'30(2)663.84难易程度：难

知识点：三相用电设备组计算负荷的确定

17、如某一工厂的计算负荷为2400kW，平均功率因数为0.67。要使其平均功率因数提高到0.9（在10kV侧固定补偿），问需要装设多大容量的并联电容器？如果采用BWF-10.5-40-1型电容器，需装设多少个？ 解： tg?av1?tg?arccos0.67??1.1080

tg?av2?tg?arccos0.9??0.4843

Qcc?Pav（tg?av1－tg?av2） ?0.75?2400??1.1080?0.4843?

＝1122.66kvar?n? Qcc/qcN?1122.66/40?28个

考虑三相均衡分配，应装设30个，每相10个，此时并联电容器的实际值为

30×40=1200kvar，此时的实际平均功率因数为

Pav?SavPavPav2??Pavtg?av1?QCC?0.75?2400(0.75?2400)??0.75?2400?1.108?1200?222cos?av??

?0.91满足要求。

难易程度：难

知识点：三相用电设备组计算负荷的确定

18、一机修车间的380V线路上，接有金属切削机床电动机20台共50kW，其中较大容量电动机有7.5kW2台，4kW2台，2.2kW8台；另接通风机2台共2.4kW；电阻炉1台2kW。试求计算负荷（设同时系数K∑p、K∑q均为0.9）。

解： 查附录表1可得

1）冷加工电动机：Kd1?0.2，cos?1?0.5，tg?1?1.73

P30(1)? Kd1Pe(1)?0.2?50?10kW?

Q30(1)?P30(1)tg?1?10?1.73?17.3kvar

2）通风机：Kd2?0.8，cos?2?0.8，tg?2?0.75

P30(2)? Kd2Pe2?0.8?2.4?1.92kW

Q30(2)?P20(2)tg?2?1.92?0.75?1.44kvar

3）电阻炉：因只1台，故其计算负荷等于设备容量

P30(3)?Pe3?2kW

Q30(3)?0Qc3=0 总计算负荷为：

P30?K?P30.i?0.9??10?1.92?2? KW ?12.5 KW?Q30?K?Q30.i?0.9??17.3?1.44?0? Kvar?16.9 Kvar

22S30?P30?Q30?12.52?16.92kVA?21.02kVA

I30=S3021.02kVA?=31.94A 3UN3?0.38kV难易程度：难

知识点：三相用电设备组计算负荷的确定 19、试用二项式法来确定例2-2中的计算负荷。 解 求出各组的平均功率bPe和附加负荷cPx

ip1=97.72kA，电动机额定电流IN.M＝1053×2=2.1kA，计算低压侧(0.4kV)电动机配电柜动稳定总冲击电流。

ip——总冲击电流峰值Ka ip1——电源系统冲击电流峰值kA ip2——电动机反馈电流峰值kA Kch——冲击系数，取Kch=1 IN.M——电动机额定电流kA

解：由Ip2?75KchIN.M?7.5?1?2.1?15.8kA 则配电柜总冲击电流

ip?ip1?ip2?97.72?15.8?113.5kA

即配电柜允许冲击电流应大于113.5kA。

难易程度：中等

知识点：无限大容量电力系统中短路电流的计算

51、己知：系统容量500MVA，10kV，两台电动机功率为2×800kw。系统短路冲击电流ip1=48.09kA，电动机额定电流IN.M＝56×2=112A，Kch＝1.6，计算高压开关柜动稳定允许冲击电流。

ip——总冲击电流峰值Ka ip1——系统短路冲击电流峰值kA ip2——电动机冲击电流峰值kA Kch——冲击系数，取Kch＝1.6 In.M——电动机总额定电流A

解：ip2?7.5KchIn.M?7.5?1.6?0.112?1.344kA

则高压柜冲击电流：

ip?ip1?ip2?48.09?1.344?49.43kA

难易程度：中等

知识点：高压电动机短路电流的计算 52、已知系统为无限大容量，变压器ST=1600kVA，阻抗电压uk％=6，ur=400V，(母线阻抗不计)，电缆为YJV--4×70，长L=30m，变压器阻抗XT=5.96mΩ，RT＝0.71mΩ，电缆阻抗X0＝0.0733mΩ，r0=0.322mΩ，计算低压电缆末端短路电流。

XT.RT——变压器电抗.电阻mΩ x0.r0——电缆每米电抗.电阻mΩ ZK——短路电阻总阻抗mΩ Ur——额定电压V

解：因 ZK?(5.96?0.0733?30)2?(0.71?0.322?30)2?13.19m?

所以：IK?UT230??17.44kA 3ZK13.19难易程度：中等

知识点：无限大容量电力系统中短路电流的计算

53、已知：高压侧短路容量为300MVA(低压母线阻抗不计)变压器容量

ST=1600kVA，uk％=6，Xs=0.53mΩ，Rs=0.053mΩ，XT＝5.96mΩ，RT＝0.71mΩ， 计算变压器低压侧（0.4kV）断路器的分断能力(变压器低压侧短路电流)。

Xs.Rs——系统电抗.阻抗mΩ XT.RT——变压器电抗.电阻mΩ ZK——短路电路总阻抗mΩ IK——稳态短路电流有效值kA 解：电路阻抗：ZK?(0.53?5.96)2?(0.053?0.71)2?6.53m?

变压器的压低压侧短路电流 IK?断路器的分断能力应大于35.2kA

难易程度：中等

知识点：无限大容量电力系统中短路电流的计算

54、已知：变压器低压开关柜母线短路电流IK=35kA，冲击系数Kch＝1.8(不考虑电动机反馈电流)，计算低压开关柜母线动稳定允许短路冲击电流。

230230??35.2kA ZK6.53IK——稳态短路电流有效值kA Kch——冲击系数 ip——冲击电流峰值kA

解： ip?2KchIK?2.55IK?2.55?35?89.25kA 则动稳定允许冲击电流应大于89.25kA。

难易程度：中等

知识点：无限大容量电力系统中短路电流的计算 55、已知：高压侧为无限大容量(低压母线阻抗不计)变压器SN=1600kVA，uk％=6，

XT＝5.96mΩ，RT＝0.71mΩ，计算低压开关柜热稳定允许短路电流应大于多少？ XT.RT——变压器电抗.电阻mΩ SN——变压器容量 uk％——阻抗电压百分数 IK——短路电流有效值kA 解：短路电流有效值IK?UCX?R2T2T?0.4kV5.96?0.7122?66.67kA

则开关柜的热稳定允许短路电流应大于66.67kA.

难易程度：中等

知识点：无限大容量电力系统中短路电流的计算

56、已知：变压器ST=1600kVA，uk％=6，高压系统Ss=500MVA，低压配电母线短路电流IK=30.73kA，单相短路电流Id=25.33kA，低压侧总保护开关选用

MT-2500/2400A，其短路瞬时动作整定电流为变压器额定电流的10倍(注Ikmin=Id代)则Izd3＝2.4×10=24kA，计算变压器总保护开关的灵敏系数。

K——灵敏系数，K应大于1.5 Ikmin—最小短路电流用单相接地电流Id代 Izd3——断路器短路瞬时动作电流kA

解：灵敏系数K=IKmin/Izd3 =25.33/24=1.06 灵敏系数应K≥1.5故灵敏度不够。

难易程度：中等

知识点：低压断路器保护

57、已知：10kV电缆采用YJV一3×95长L=0.5km，系统短路容量Ss=500MVA，电缆末端短路电流IK=20.68kA。电缆的绝缘系数K=142，短路电流持续时间t=0.5秒，校验电力电缆的热稳定截面。 S——电缆截面积mm2

IK——短路电流有效值kA t——短路电流持续时间秒 解： S?IKKt?20.680.5?103?103mm2 142 电缆截面应选用120mm2的电缆. 难易程度：中等

知识点：导线和电缆截面积的选择计算

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