供配电技术习题答案第2章

第2章 负荷预测

2-2 什么叫年最大负荷利用小时？什么叫年最大负荷和年平均负荷？什么叫负荷系数？

答：年最大负荷利用小时是指负荷以年最大负荷Pmax持续运行一段时间后，消耗的电能恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能，这段时间就是最大负荷利用小时。

年最大负荷P（为防偶然性，这样的工作班至少要在负max指全年中负荷最大的工作班内荷最大的月份出现2～3次）30分钟平均功率的最大值，因此年最大负荷有时也称为30分钟最大负荷P30。

负荷系数KL是指平均负荷与最大负荷的比值。

2-3 什么是设备容量？各工作制用电设备的设备容量如何确定?

答：设备容量，亦即设备功率，一般情况下指每个用电设备的铭牌上标定的额度功率，亦指在额度条件下的最大输出功率。

长期工作制和短期工作制的设备容量就是该设备的铭牌额定功率，即

Pe=PN

反复短时工作制的设备容量是指某负荷持续率下的额定功率换算到统一的负荷持续率下

2-4 什么叫计算负荷？为什么计算负荷通常采用30min最大负荷？正确确定计算负荷有何意义？

答：计算负荷是指导体中通过一个等效负荷时，导体的最高温升正好和通过实际的变动负荷时产生的最高温升相等，该等效负荷就称为计算负荷。

导体通过电流达到稳定温升的时间大约为(3~4)?，?为发热时间常数。对中小截面的导体，其?约为10min左右，故截流倒替约经 30min后达到稳定温升值。但是，由于较大截面的导体发热时间常数往往大于10min，30min还不能达到稳定温升。由此可见,计算负荷 Pc实际上与30min最大负荷基本是相当的。

计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算符合的确定是否合理，将直接影响到电气设备和导线电缆的选择是否合理。计算负荷不能定得太大，否则选择的电气设备和导线电缆将会过大而造成投资和有色金属的浪费;计算负荷也不能定得太小，否则选择的电气设备和导线电缆将会长期处于过负荷运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘体过早老化甚至烧毁。 的功率。

2-5 确定计算负荷的估算法.需要系数法和二项式法各有什么特点？各适合哪些场合？

答：估算法实为指标法，其特点是进行方案比较时很方便，适用于做任务书或初步设计阶段；需要系数法的特点是简单方便，计算结果较符合实际，而长期使用已积累了各种设备的需要系数，是世界各国普遍采用的方法，适用于多组三相用电设备的计算负荷；二项式法其特点是既考虑了用电设备的平均负荷，又考虑了几台最大用电设备引起的附加负荷，其计算的结果比按需要系数法计算的结果大得多，适用于容量差别悬殊的用电设备的负荷计算。 2-6如何分配单相（220伏，380伏）用电设备，使计算负荷最小？如何将单相负荷简便地换算成三相负荷？

答：可以用负荷密度法和需要系数法来分配用电设备；

这样换算：⑴当单相设备的总容量不超过三相总容量的15%，单相设备按三相负荷平衡来计算。⑵当单相设备的总容量超过三相总容量的15%，应该换成等效三相设备容量，再算出三相等效计算负荷。

2-7 进行无功功率补偿，提高功率因数，有什么意义？如何确定无功补偿容量？ 答：降低电能损耗, 降低电压损失,提高供电设备利用率。

补偿容量（1）采用固定补偿Qcc?Pav，式中，Qcc为补偿容量；Pav为平均（tg?av1－tg?av2）有功负荷，Pav =αPc或Wa/t，Pc为负荷计算得到的有功计算负荷，α为有功负荷系数，Wa为时间t内消耗的电能； tgφav1为补偿前平均功率因数角的正切值；tgφav2为补偿后平均功率因数角的正切值；tgφav1－tgφav2称为补偿率，可用△qc表示（2）采用自动补偿Qcc=Pc（tgφ1－tgφ2）

2-8 什么是尖峰电流？尖峰电流的计算有什么用处？

答：尖峰电流是指单台或多台用电设备持续1～2秒的短时最大负荷电流。 尖峰电流的计算可以提供选定用电设备的型号以及保护用电设备等。

2-10某车间380伏线路供电给下列设备：长期工作的设备有7.5kW的电动机2台，4kW的电动机3台，3kW的电动机10台；反复短时工作的设备有42kVA的电焊机1台(额定暂载率为60%，cos?N=0.62，?N=0.85)，10t吊车1台(在暂载率为40%的条件下，其额定功率为39.6kW，cos?N=0.5)。试确定它们的设备容量。

解： 对于长期工作制的设备，其设备容量就是它们的额定功率，所以长期工作设备的设备容量为：

Pe1?7.5?2kW?4?3kW?3?10kW?57kW

对于反复短时工作制的设备，其设备容量为： 电焊机：Pe2?0.6?42?0.62kW?20.2 kW 吊车： Pe3?2?0.4?39.6kW?50.1kW 所以，它们的总的设备容量为：

P总?Pe1?Pe2?Pe3??57?20.2?50.1? kW?127.3 kW

2-21 有所不同 某车间设有小批量生产冷加工机床电动机40台，总容量152kW，其中较大容量的电动机有10kW 1台、7kW 2台、4.5kW 5台、2.8kW 10台；卫生用通风机6台共6kW。试分别用需要系数法和二项式法求车间的计算负荷。 解：需要系数法：查表A-1可得：

冷加工机床： Kd1?0.2,cos?1?0.5,tan?1?1.73

Pc1?0.2?15k2W?Qc1?30.4?1.k7W3?30.kW45k2.W6

通风机组：Kd2?0.8 ,cos?2?0.8,tan?2?0.75

Pc2?0.8?6kW?4.8kWQc2?4.8?0.75kW?3.6kW

车间的计算负荷:

Pc?0.9??30.4?4.8?kW?31.68kWQc?0.9??52.6?4.8?kW?50.58kWSc?Pe? Qe?59.68kVAIce? Se3UN?59.68/(1.732?0.38)?90.7A22

二项式法: 查表A-1可得：

冷加工机床:b1?0.14,c1?0.4,x1?5,cos?1?0.5,tan?1?1.73

(bPe?)1?0.14?152kW?21.28kW?cPx?1?0.4??10?7?2?2?4.5?kW?13.2kW

通风机组:b2?0.65,c2?0.25,x2?5,cos?2?0.8,tan?2?0.75 因为n=6＜2x2 ,取x2=3.则

(bPe?)2?0.65?6kW?3.9kW?cPx?2?0.25?3kW?0.75kW

显然在二组设备中 第一组附加负荷(cPx)1最大 故总计算负荷为：

Pc?(21.28?3.9?13.2kW)?38.38kWQc?（21.28?1.73?3.9?0.75?13.2?1.73)kvar?62.56kvarSc?Pe2? Qe2?73.4kVAIc? Se/(3UN)?111.55A

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