1、供配电工程莫岳平著 作业第一章1-11 试确定图中各变压器一二次的额定电压。解： T1： 10.5kV /121kV T2：10.5kV/ 0.4kV T3： 110kV /11kV T4： 10kV / 0.4kV第二章2-8 有一机修车间，拥有大批生产的金属冷加工机床 52 台，共 200kW；桥式起重机 4 台，共 20.4kW（=15%） ；通风机 10 台，共 15kW；点焊机 12 台，共 42kW（=65%） 。车间采用 220/380V 三相四线制供电。试用需要系数法确定该车间的计算负荷 Pc、Q c、S c 和Ic。解：(1) 大批生产的金属冷加工机床电动机组：K d=0.1
2、70.2（取 Kd =0.2） ，cos=0.5，tg=1.73Pc1= KdPe=0.2200=40kWQc1= Pc1 tg=401.73=69.2kvar(2) 起重机组：K d=0.9（台数 4 台） ，cos=0.5 ，tg=1.73，先求在 =25%时的设备功率kWNe 8.1537.04215.0.22 Pc2= KdPe=0.915.8=14.22kWQc2= Pc2 tg=14.221.73=24.6kvar(3) 通风机组：K d=0.750.85（取 Kd =0.8） ，cos =0.8，tg=0.75Pc3= KdPe=0.815=12kWQc3= Pc3 tg=120
3、.75=9kvar(4) 点焊机组：K d=0.35，cos=0.6 ，tg=1.33，先求在 =100%时的设备功率kWNe 6.38.04265.42Pc4= KdPe=0.3533.6=11.76kWQc4= Pc4 tg=11.761.33=15.64kvar因此，总的计算负荷为（取 K =0.95，K q =0.97）：Pc 总 = Kp P c=0.95（40+14.22+12+11.76 ）=74.08kWQc 总 = Kq Qc=0.97（69.2+24.6+9+15.64）=114.89kvarkVAS7.13689.40.722UINc .2083G 110kV 10kV
4、0.38kVT10.38kVT2T3 T410.5kV2-12 某用户拟建一座 10/0.38kV 变电所，装设一台变压器。已知变电所低压侧有功计算负荷 750kW，无功计算负荷为 720kvar。为了使变电所高压侧功率因数不低于 0.9，如果在低压侧装设并联电容器时，需装设多少补偿容量？并选择电容器组数及每组容量。补偿前后变电所高压侧计算负荷 Pc、Q c、S c 和 Ic 有何变化？解：(1) 补偿前的计算负荷： Pc=750kW, Qc=720kvar, kVASc 6.10397250cos=750/1039.66=0.72USINc .38.7.16039(2) 补偿容量：Qrc=P
5、c (tg tg)=750(tg(arccos0.72)- tg(arccos0.92)=750(0.9638-0.426)=403.4kvar若可安装的电容器组数为 12 组，则需要安装的电容器单组容量为：q= Qrc/n=403.4/12=33.6, 查附录表 11，找不到数据。所以原题将无功计算负荷为 720kvar 改为 620kvar（1） 补偿前变压器低压侧的计算负荷：Pc=750kW, Qc=620kvar, cos=750/973=0.77kVASc97362075USINc .1483.02.19732高压侧的计算负荷为：P T=0.01Sc=9.73kW Q T=0.05S
6、c=48.65kWPc(高 )= Pc(低) + P T=750+9.73=759.73kWQc(高) = Qc(低) + QT=620+48.65=668.65kvarcos （高） =759.73/1012=0.75kVAc 10265.873.592)( 高 USINcc 4.8.)( 高（2）补偿容量：Qrc=Pc (tgtg)=750(tg(arccos0.77)- tg(arccos0.92)=750(0.8286-0.426)=302kvar若可安装的电容器组数为 12 组，则需要安装的电容器单组容量为：q= Qrc/n=302/12=25.2, 查附录表 11，选择 BSMJ0
7、.4-25-3 型自愈式电容器，每组容量25kvar，则实际的补偿容量为 1225=300kvar。(3) 补偿后变压器低压侧的计算负荷为：Qc =Qc -Qrc =620-300=320kvarkVAS81532075UINc 239.7.(4) 验证补偿后变压器高压侧的功率因数能否达到 0.9 的要求P T=0.01Sc=8.15kW Q T=0.05Sc=40.75kWPc(高) = Pc(低 )+ P T=750+8.15=758.15kWQc(高) = Qc(低) + Q T=320+40.75=360.75kvarkVASc 6.83975.601.75822)( 高 UINc 4
8、.1.3cos (高) =758.15/839.6=0.9030.9 满足要求第三章 P933-24 某高层建筑拟建造一座 10/0.38kV 变电所，所址设在地下室，已知总计算负荷为1200kVA，其中一二级负荷 400kVA，cos=0.85 ，试初选其主变压器的型式、台数和容量。解 1. 选择变压器型式选用 SCB10 型 10/0.4kV 电力变压器。无励磁调压，分接头5% ，联接组别 Dyn11，带风机冷却并配置温控仪自动控制，带 IP20 防护外壳（P311 附表 12） 。 2. 选择变压器台数 因有较多的一、二级负荷，故初选两台主变压器。 3. 选择每台变压器的容量无功补偿后的
9、总计算负荷 Sc1200kVA0.85 0.921108.7kVA，其中 Sc（）400kVA0.850.92369.6kVA。每台变压器容量 S r.T(0.60.7)1108.7kVA665.2776.09kVA，且 Sr.T369.6kVA，因此初选每台变压器容量为 800kVA。易错：选择 630 kVA 过小。第四章 P1344-13 某用户供配电系统如图，已知电力系统出口处的短路容量在系统最大运行方式下为Sk=200MVA，试求 k-1 点和 k-2 点的三相短路电流、短路冲击电流和冲击电流有效值和两相短路电流。解：1、取基准值 KAUSIKVMASdddd34.15.0*732.
10、/134,5.012212G 电缆 1km 0.38kVk-1 SCB10-800电缆 3km k-2Sk2、各元件电抗值： 5.780*1/0*61%9.5 27.0.1/*3.02/13*202*13 rTdKTCLdkSSUXlxX易错：1、电缆的 x0=0.1 不是架空 0.352、X L2的电抗标幺值中的 Uc不是 0.4kV3、查课本 P313 附表 15，干式 SCB-800 变压器（P57）的 Uk%=6，不是油浸式3、短路回路总电抗值 362.85709.2.507.21)2(1 LTLSk XX4、计算短路电流k-1 点： kAII MVAUSKIiIkkdkpkdk17.
11、6*8.048.129.*503.5.121.7.0/2333*)1( k-2 点： kAII MVAUSKIi KXIkkdkpkdk95.14*86.096.12.7*03.2. 26.173.8/42333*)( 易错：I k2 的计算4-15 某用户的有功计算负荷为 2000kW，功率因数为 0.92，该用户 10kV 进线上拟装设一台 VS1-12 型高压断路器，已知主保护的动作时间为 0.5s，断路器的断路时间为 0.05s，该用户 10kV 母线上的三相短路电流为 10kA，试选择此高压断路器。解：选择高压断路器的规格型号为 CV1-12/630-25序号选择项目 装置地点技术参
12、数 断路器技术参数结论1 额定电压合格2 额定电流 AUPINc 5.129.073.12os3合格3 额定短路开断电流 kA10 kIb合格4 额定峰值耐受电流 kIikp5.2.33 i63max合格5 额定短时耐受电流 sAtIDk 260)05(1)( skAtI2045合格6 额定短路关合电流 kIikp533 im63合格因此，选择 CV1-12/630-25 型高压断路器满足要求。易错：计算电流的公式不是 Ic=2IrT第七章 P2247-7 某企业的有功计算负荷为 2000kW，功率因数为 0.92，企业变电所与上级地区变电所距离为 2km，拟采用一路 10kV 电缆直埋敷设。
13、环境温度为 20 度，允许电压损失为 5%，已知线路过电流保护动作时间为 0.5s，断路器全开断时间为 0.05s，该企业 10kV 母线上的三相短路电流 10kA，试选择此电缆的型号和规格。 （用短路热稳定度选择）解：（1）按短路热稳定条件选择电缆截面 查 P324 附表 33 得：K=137 232323min 5710137).05.(10)5.( mKtISk 初选 YJV-8.7/10 型高压电缆截面为 70mm2。易错：有的选择 95 mm2（2）按发热条件进行校验 AUPINc 5.19.073.10os3查 P329 附表 42（环境温度为 20 度）I al=190AIc，满
14、足发热条件。注：若题目没给具体的施工条件，载流量可以不用校正。易错：有很多同学 SINc 150732.3（3）按电压损失条件进行校验Q=Ptg=2000*0.426=852kvar查 P312 附表 13： r=0.310 /km，x =0.101/km 541.)10()2.8523.0()(10%2 QXRUN满足电压损失的要求/AsrmUrcImaxp3imp3i)(2DkttIkbnm10kV, 5kVr12kVr6307-8 某 220/380V 的 TN-C 线路长 100m，线路末端接有一个集中负荷，最大负荷为120kW+100kvar。线路采用 YJV22-0.6/1 型四芯
15、等截面铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆直埋敷设，环境温度 20 度，允许电压损失为 5%，已知线路三相短路电流为 15kA，线路首端安装的低压断路器短延时过电流脱扣器的动作时间为 0.2s，试选择电缆的导体截面。 （载流量不需要校正）解：（1）按发热条件进行选择电缆截面 AUQPINcc 2378.07.120322 查 P328 附表 41 得相线截面 120mm2 的电缆环境温度为 20 度时的载流量 Ial=240AIc，中性线可以为 70 mm2。 方案二也可：选 185 mm2 截面，环境温度 20 度时载流量 304A，设同一路径有 3 根电缆间距 0.5m 时并列敷
16、设，查 P332 附表 50，校正系数取 0.85， 304*0.85=258A237Ar=0.118/km， x=0.077/km，电压损失为 1.51（2）按短路热稳定条件校验 查 P324 附表 33 得：K=143 232323min 9.46104.510mKtISk SSmin，因此满足短路热稳定的要求（3）按电压损失条件进行校验查 P312 附表 13： r=0.181 /km，x =0.077/km 59.1)38.0(1)0720()(10%22 QXPRUN满足电压损失的要求。因此选择电缆为 YJV22-0.6/1-（3120+1 70）易错：中性线没选。写出 YJV22-
17、0.6/1-4185 也可第八章 P2488-13 有一条线路的计算电流 Ic=60A，线路中接有一台 11kW 的电动机，额定电流 Ir=21A，直接启动倍数 Kst=7，此线路分支处三相短路电流 Ik3=6kA，末端金属性单相接地故障电流Id=1.2kA。当地环境温度为 35 度，该线路拟用 YJV-0.6/1-（335+216）电缆，在有孔托盘桥架中单层敷设（另有 3 根其他回路电缆并行无间距排列） ；线路首端低压断路器初选为CM2-125L/3 型（非选择型两段保护） ，试选择整定过电流脱扣器的额定电流及动作电流。解：1）选择低压断路器过电流脱扣器额定电流根据 InI c=60A ，查
18、 P319 附录表 26，选择 CM2-125L /3 型配电用低压断路器，In80A，断路器壳架额定电流 Iu125A2）过电流脱扣器动作电流整定 长延时动作的热脱扣器的动作电流： 按 Ir1I c 要求，整定为 Ir1=0.8*In=64A。 瞬时动作的电磁脱扣器的动作电流：I r3K 3Ist.M+Ic(n-1) 1.22 721(6021) =399.6A ，I r3=5*In=400A （有的同学：I r3=7*In=560A，降低灵敏度）2/As3）检验低压断路器保护的灵敏度满足灵敏度的要求。3.14023min. rkI4）校验断路器保护与电缆的配合 过负荷保护配合：查 P328
19、 附录表 41，得电缆允许载流量 Ial=152A查 P333 附录表 51，得载流量校正系数 0.79，电缆实际载流量 Ial=0.79152A120A而断路器长延时脱扣器动作电流 Ir1=64AI al，满足条件。 短路保护配合：已知断路器瞬时脱扣全分断时间小于 0.1s，需校验 K2S2I 2t 查 P321 附录表 26 图，CM2-125 断路器在预期短路电流为 6kA 时的允通容量 I2t 值为0.6105 A2s ，热稳定系数 K 查 P324 附表 34而 K2S2143 2502 A2s 2.5107 A2s。K 2S2I 2t 满足条件。方案二：过流脱扣器的额定电流 In6
20、3A长延时动作过流脱扣器的动作电流整定为 Ir1=1*In=63A （易错：Ir1=0.8*In=50.4A）瞬时动作过流脱扣器的动作电流整定为 Ir3=10*In=630A （易错：I r3=7*In=441A）灵敏度 3.196023min. rkI方案三：过流脱扣器的额定电流 In125A长延时动作过流脱扣器的动作电流整定为 Ir1=0.8*In=100A （存在问题：当实际电流为 60AIL100A 时，保护不了）瞬时动作过流脱扣器的动作电流整定为 Ir3=5*In=625A （易错：I r3=4*In=600A）灵敏度 3.192.65103min. rkI8-14 有一台异步电动机
21、，其额定电压为 380V，额定容量为 22kW，额定电流为 42A，起动电流倍数为 7，一般轻载起动。现拟采用 BV450/750 325 型绝缘导线穿钢管敷设，环境温度为 25，采用 NT0 型熔断器（ gG 类）作短路保护。已知三相短路电流为 6kA，金属性单相接地故障电流为 1.2kA，试整定熔断器及其熔体额定电流。解：1）选择熔体及熔断器的额定电流按满足 IrIc=42A 条件，由起动电流 742A=294A 和一般轻载起动查 P336 附录表60。得 NT0 型熔断器 Ir80A 的熔体最大允许通过 340A 的起动电流，满足条件。故应选用 Ir80A 的熔体，查 P321 附表 27 熔断器型号为 NT0-160（NT0-250 也可） ，即熔断器额定电流 In=160A。 2）校验熔断器的保护灵敏度满足灵敏度的要求。615803min. rkI3）校验熔断器保护与导线的配合本题熔断器仅作短路保护，只要校验短路配合条件。 由 NT0-160 型的时间电流曲线 P322 附表 27，当 Ik=1200A，t=0.04s，热稳定系数 K 查P324 附表 34 2233 59.014.051I mKtk 满足与导线配合条件。
