工廠供配電技術習題2周樂挺高教版

思考題與習題2

2-1工廠常用的用電設備有哪幾類？各類設備有何工作特點？P10-11

答：工廠常用的用電設備根據其用途和特點，大致可以分成四類：生產加工機械的拖動設備；電焊、電鍍設備；電熱設備；照明設備。1生產加工機械的拖動設備

生產加工機械的拖動設備又可分為機床設備和起重運輸設備兩種。

這些設備的主要動力，一般都由多臺電動機供給，特點是：工作方式大都屬于長期連續工作方式，設備的容量可以從幾千瓦到幾十千瓦，單臺設備的功率因數在0.8以上。2．電焊和電鍍設備

電焊設備也是工廠中的常見用電設備，常見的電焊機有電弧焊機和電阻焊機。電焊機的工作特點是：

(1)工作方式呈定的周期性，工作時間和停歇時間相互交替。

(2)功率較高，380V單臺電焊機功率可達400kV〃A，三相電焊機功率最大的可達1000KV〃A。(3)功率因數低，電弧焊機的功率因數為0.3-0.35，電阻焊機的功率因數為0.4-0.85。(4)工作地點不穩定，經常移動。電鍍設備的工作特點是：(1)工作方式為長期連續工作。

(2)采用直流電源供電，需要晶閘管整流設備。

(3)容量較大，功率從幾十千瓦到幾百千瓦，功率因數較低，為0.4-0.62。3．電熱設備工作特點是：

(l)工作方式為長期連續工作方式。(2）電力裝置屬一級、二級或三級負荷。(3)功率因數都較高，可接近l。4照明設備的工作特點是：(1)工作方式屬長期連續工作方式。

(2)除白熾燈、鹵鎢燈的功率因數為1外，其他類型的照明設備，如熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈和鎢鹵化物燈的功率因數均較小。

(3)照明負荷為單相負荷，單個照明設備容量較小。(4)照明負荷在工廠總負荷中所占比例通常在l0%左右。2-2工廠用電設備的工作制是如何劃分的？P12答：工廠用電設備的工作制分為以下三類。l.連續工作制

這類工作制的設備在恒定負荷下運行，其運行時間長到足以使之達到熱平衡狀態，如通風機、水泵、空氣壓縮機、電機發電機組、電爐和照明燈等，機床主電機一般也是連續運行的。2.短時工作制

周樂挺高教版

這類工作制的設備在恒定負荷下運行的時間短，而停歇的時間較長，如機床上的某些輔助電動機、控制閘門的電動機等。3.斷續周期工作制

這類設備周期性地工作一停歇工作，如此反復運作，而工作周期一般不超過l0min，如電焊機、起重機械。斷續周期丁作制的設備可用“負荷持續率”（又稱暫載率）來表征工作特性。負荷持續率為一個T作周期內工作時間與工作周期的百分比值，用s表示，即負荷持續率：ε=/T=t/（t+t0）T：工作周期，t：工作周期內的工作時間，t0：工作周期內的停歇時間。

標準負荷持續率：εN,如ε≠εN，設備容量與負荷持續率的平方根成正比：2-3什么叫計算負荷？正確確定計算負荷有何意義？P14

答：計算負荷是指通過負荷的統計計算確定的、用來按發熱條件選擇供配電系統PePN中各元件（包括設備和線路等）的一種負荷值。通常采用“半小時（30分鐘）

N

最大負荷”作為計算負荷，與年最大負荷相當。根據計算負荷選擇的電氣設備和導線電纜等以計算負荷持續運行時其發熱溫度不會超過正常允許值。正確確定計算負荷可合理選定導線的截面和開關電器的容量，防止導線的截面和開關電器的容量不足引起的過熱危險、設備絕緣老化過早損壞又避免投資的浪費。

2-4計算負荷確定是否合理，直接影響(C)的選擇是否經濟合理：P14A.電器B.導線、電纜C.電器和導線電纜D.開關E.熔斷器

2-5下列關于計算負荷的說法：①通過負荷的統計計算求出的、用來按發熱條件選擇供配電系統各元件的負荷值，稱為計算負荷；②計算負荷也可認為就是半小時最大負荷值；③計算負荷是供電設計計算的基本依據。計算負荷確定是否正確、合理，直接影響到電器和導線的選擇是否經濟合理；④我國目前普遍采用的確定用電設備計算負荷的方法，有需要系數法和二項式法。其中說法正確的是(D)。P14

A.②③④B.①③④C.①②③D.①②③④2-6設備的總容量是否就是計算負荷？P14

答：不是。計算負荷還要考慮需要系數和同時系數等因數。2-7確定計算負荷的需要系數法和二項式法各有什么特點？P14-15

答：需要系數法P30=Kd〃Pe。需要系數Kd是考慮了以下四種情況而取的系數：(l)用電設備組的設備實際上不一定都同時運行。(2)運行的設備也不太可能都滿負荷。(3)設備本身有功率損耗。

(4)配電線路也有功率損耗。

需要系數法比較適用于用電設備臺數比較多，而單臺設備容量相差不大的情況。

二項式法的基本公式是：P30=bPe+cPx。二項式法不僅考慮了用電設備組最大負荷時設備總容量Pe的平均功率bPe，而且考慮了少數（x臺）最大容量設備Px投入運行時產生的附加負荷cPx

周樂挺高教版

對總計算負荷的額外影響，（B、c為二項式系數。）所以二項式法比較適于設備臺數較少而容量差別較大的低壓干線和分支線的計算負荷。

2-8什么叫無功功率補償？這對電力系統有何好處，P18

答：一般情況下，由于工廠生產所需大量動力負荷都是感性負荷，例如感應電動機、電焊機、電弧爐等，使得功率因數偏低，因此需采用無功功率補償措施來提高功率因數。由

P3UICOS，在功率P和額定電壓U不變的情況下，提高功率因數cosφ可降低電流I，由功率損耗公式P=I2R，在R不變時，降低電流I就可降低供電系統的電能損耗和電壓損耗；可選用稍小一些容量的電氣元件，如電力變壓器、開關設備和較小截面的導線，從而減少投資和節約有色金屬。

2-9并聯電容器進行無功補償時，無功補償的依據是(D)。P18

A.瞬時功率因數B.平均功率因數C.最大負荷時的功率因數D.以上都不是2-10我國供電企業每月向工廠收取電費，就規定電費要按月(B)高低進行調整，以鼓勵用戶積極設法提高功率因數。P18

A.瞬時功率因數B.平均功率因數C.最大負荷時的功率因數D.以上都不是2-11按規定變電所高壓側cosφ≥09，若采用低壓側補償，則低壓側cosφ一般為(C)。P19A.0.85≤cosφ≤0.9B.0.9≤cosφ∞≤0.91C.cosφ0.91Dcosφ≥0.92-12工廠變配電所一般分成幾個室？它們各自的耐火等級是多少？P21、229

答：工廠變配電所一般分成3～5個室：變壓器室、高壓配電室、低壓配電室、[電容器室、值班室。]高壓配電室不低于二級，低壓配電室不低于三級。

2-13一個大批量生產的機械加工車間，擁有380V金屬切削機床50臺，總容量為650kW．試確定此車間的計算負荷。P17

解：已知：Pe=650kw，查附表2-1：Kd=0.25，cosΦ=0.5，tanΦ=1.73。P30=Kd×Pe=0.25×650=162.5kw，Q30=P30×tanΦ=162.5×1.73=281kvar，S30=P30/cosΦ=162.5/0.5=325kVA，2-14一機修車間，有冷加工機床20臺，設

I30

S*****

494.4A1.730.38U備總容量為150

kw。電焊機5臺，共15.5kw(暫載率為65%)、通風機4臺，共4.8kW。車問采用380V/220V線路供電，試確定該車間的計算負荷。P10-11

解：加工機床：Pe1=150kw，查附表2-1得（下同）Kd=0.2，tanΦ=1.73，P30機=Kd×Pe=0.2×150=30kw，Q30機=P30×tanΦ=30×1.73=51.9kvar，電焊機：Pe2=15.5kw，Kd=0.35，tanΦ=1.33，

P30焊=Kd×Pe=0.35×15.5=5.425kw，Q30焊=P30×tanΦ=5.42×1.33=7.2kvar，通風機：Pe3=4.8kw，Kd=0.8，tanΦ=0.75，

P30通=Kd×Pe=0.8×4.8=3.84kw，Q30通=P30×tanΦ=3.84×0.75=2.9kvar，

P30=P30機+P30焊+P30通=30+5.42+3.84=39.27kw，Q30=Q30機+Q30焊+Q30通=51.9+7.2+2.9=62kvar，

22

S30P30Q30.3262273.4KVA，

I30

S3073.4

111.6A

周樂挺高教版

2-15某380V/220V供電線路，給大批量生產的冷加工機床電動機供電。總容量為120kW，其中較大容量的電動機有：7.5kW2臺、5.5kW2臺、4kW5臺，其余為較小容量的電動機．試用需要系數法和二項式去分別計算其計算負荷。P10-11

解：一、需要系數法：Pe1=120kw，查附表2-1得Kd=0.25，cosΦ=0.5，tanΦ=1.73，P30=Kd×Pe=0.25×120=30kw，Q30=P30×tanΦ=30×1.73=51.9=52kvar，S30=P30/cosΦ=30/0.5=60KVA，

二、二項式法：查附表2-1得b=0.14，c=0.5，S30=P30/cosΦ=32/0.5=64KVA，

有功負荷。P10-11

解：查附表2-1得Kd=0.2，Pe=7.5×3=22.5kw，P30=Kd×Pe=0.2×22.5=4.5kw，

2-17某機修車間380V線路上，接通風機2臺共3kW．電阻爐l臺2kW，求該線路的有功計算負荷。P10-11

解：通風機：Pe通=3kw，Kd=0.8，tanΦ=0.75，P30通=Kd×Pe=0.8×3=2.4kw，電阻爐：Pe阻=2kw，Kd=0.7，tanΦ=0，P30阻=Kd×Pe=0.7×2=1.4kw，該線路有功計算負荷P30=P30通+P30阻=2.4+1.4=3.8kw。

2-18有一380V三相線路，給35臺小批生產的冷加工機床電動機供電，總容量為85kW，求其有功計算負荷(Kd=0.2，cosφ=0.5，tanφ=1.73）。P10-11解：Pe=85kw，P30=Kd×Pe=0.2×85=17kw，

2-19某大批生產的機械加工車間，擁有通風機容量共56kw，線路電壓380V，試計算其無功計算負荷（Kd=0.8，cosφ=0.8，tanφ=0.75）。P10-11解：通風機：Pe=56kw，

P30=Kd×Pe=0.8×56=44.8kw，Q30通=P30×tanΦ=44.8×0.75=33.6kvar，

2-20某電路開關廠共有用電設備5840kW，試汁算該廠的有功計算負荷（Kd=0.35，cosφ=0.75，Tmax=3400h）。P10-11