供配电习题课第1-2-3章_电力系统额定电压、电能质量、负荷计算

T1
T2
T3
T4
G ~
350kW 柴油发电机
方案1
有2回10kV电源进线。拟选用4台变压器。
10kV电源 10kV电源
T1
T2
T3
T4
G ~
350W 柴油发电机
方案2
有2回10kV电源进线。拟选用4台变压器。
10kV电源 10kV电源
T1
T2
T3
T4
G ~
350W 柴油发电机
方案3
S1
V V
V V
r Pc1 Pr 100
r S r cos
r
0.6 42 0.62 0.85 23.73 kW
（2）电动机类负荷： 换算到暂载率％＝25％时的额定功率。
r Pc 2 Pr 25
2 Pr r 2 39.6 0.4 50.09 kW
（3）设备总容量：
Pc /kW
需要系数法 二项式法
比较：
二项式法计算的结果比按需要系数法计算的结果要大得多。 因此二项式法更适用于容量差别悬殊的用电设备的负荷计算。
Qc /kvar
32.7 50.08
Sc /kVA
37.77 57.85
Ic /A
57.38 88
18.9 28.95
3-11某空调综合性大楼内有商场6500m2，写字间7000m2，宾 馆8500m2，试估算其计算负荷。
N 0 . 9 4 5 18 kW A A
3-13 某供电系统的380/220V线路上，接有如表所列的用电设 备，试求该线路上的计算负荷。
设备额定电压/V
接入相别
设备台数/台 单台设备容量/kW 1 23
380
2 14 2 11 2 4
220
2 3 1 5
L1，L2 L2，L3 L3，L1 L1，N L2，N L3，N
3-14 一条长2km的10kV架空线路（ r0=0.5 /km; x0=0.4 /km ）向一台SC8-1000/10/0.4的变压器供电，变压器联结 组别为Dyn11，变压器低压侧计算有功功率Pc=800kW， cosφ=0.9，Tmax=3500h。试分别计算10kV线路和变压器的 功率损耗和电能损耗。 1、线路的功率损耗和电能损耗：
3-12 某26层住宅楼，其配电干线如图所示，每层5户，每户 均为四室户。求A、B、C、D点的计算负荷。竖向干线为 三相线路，水平配电线为单相线路。
住宅用电量指标法：
Pc K N
β——住宅用电量指标 kW/户 N——住宅用户
K ∑——住宅用电同时系数
Pc K N
（1）户数N NA=5户; NB1=5×9=45户; NB2=5×9=45户; NB3=5×8=40户; NC=1户; ND=45+45+40=130户; 查p88表：3-6 （2）住宅用电同时系数K ∑ K ∑A=0.9; K ∑B1=0.55; K ∑B2=0.55; K ∑B3=0.58; K ∑C=1; K ∑D=0.45; (3)住宅用电量指标 β 查p88表：3-5 四室户， β=4kW/户。
负荷密度法：
Pc S
ρ——单位面积功率（负荷密度），kW/m2 ； S ——建筑面积，m2 。 查p87，表3-3： 宾馆：ρ=0.07~0.08； 商场：ρ=0.12~0.15； 办公楼：ρ=0.07~0.08
Pc S
取宾馆ρ=0.07；商场ρ=0.12；办公楼ρ=0.07。
Pc 0.12 6500 0.07 7000 0.07 8500 780 490 595 1865kW
计算负荷：
Pc 28.95 kW
Qc Pc tan 28.951.73 50.08 kvar
2 Sc Pc2 Qc 28.95 2 50.08 2 57.85 kVA
Ic
Sc 57.85 88 A 3U r 3 0.38
需要系数法与二项式法的比较
Pe1 3Pe 3 28 48.5 kW
（2）单相设备接于相电压220V的等效三相设备容量
PA 2 4 8 kW; PB 2 3 6kW;P C 1 5 5 kW
P e2 3P em 3 8 24 kW
P c P e1 P e2 48.5 24 72.5 kW
Pc K d PNi
PNi — 用电设备总容量
K d — 用电设备组的需要系数
查表 附录1 ：用电设备组的需要系数Kd 对于“大批生产的金属冷加工机床”： 需要系数Kd=0.18~0.25 功率因数cosφ=0.5
Pc K d PNi
Kd取0.18
PN 总功率：
PNi 105kW
习题课
2017.3.17
1-4 试确定下图的供配电系统中，
发电机、变压器和用电设备的额定电压。
T1 G ~ 0.38kV T3
T2 6kV
110kV
10kV
T4
0.38kV
确定额定电压的原则
+5%
G
T1
+10% UN
~
±0% +5% T2 M
（1）用电设备、电力线路、电力网
线路额定电压＝电力网额定电压＝用电设备额定电压＝系统额定电压
T4 1000kVA
特别重要负荷需要三电源双回路 一级负荷需要双电源双回路 二级负荷需要双回路
特别重 要负荷
一级 负荷
二级 负荷
三级 负荷
350kW自备柴油发电机，向一级负荷 中特别重要负荷供电。
350kW 柴油发电机 G ~
特别重要负荷
有2回10kV电源进线。拟选用4台变压器。
10kV电源 10kV电源
35 110 220 330 500
第二章供配电系统的 构成_习题
2-13 某高层建筑内设变电所一处，有两回10kV电源进线， 拟选用4台变压器中： 2台 800kVA变压器 T1、 T2 向空调制冷机组供电，各有 5 个出线回路，全部为三级负荷； 1 台 630kVA 变压器 T3 向动力设备供电，共有 6 个出线回 路，其中 2 个回路为一级负荷中特别重要负荷， 1 个回路为 一级负荷，2个回路为二级负荷，1个回路为三级负荷； 另1台1000kVA变压器T4向照明设备供电，共有10个出线 回路，其中 3个回路为一级负荷中特别重要负荷， 2 个回路 为一级负荷，3个回路为二级负荷，2个回路为三级负荷； 同时设一350kW自备柴油发电机，向一级负荷中特别重 要负荷供电。 试根据上述条件设计两种不同的变电站主结线，并比较 优劣。
VT 4(2 N ) 0.38 (1 5%) kV 0.4 kV
用电设备：
0.38kV
3kV以上的额定电压
受电设备与系统 额定线电压/kV 3 6 10 供电设备额定线 电压/kV 3.15 6.3 10.5 13.8* 15.75* 18* 20* － － － － － 变压器额定线电压/kV 一次绕组 3及3.15 6及6.3 10及10.5 13.8 15.75 18 20 35 110 220 330 500 二次绕组 3.15及3.3 6.3及6.6 10.5及11 － － － － 38.5 121 242 363
T3 630kVA 特别重要负荷需要三电源双回路 一级负荷需要双电源双回路
二级负荷需要双回路
特别 一级 二级 三级 重要 负荷 负荷 负荷 负荷
1台1000kVA变压器T4向照明设备供电，共有10个 出线回路，其中3个回路为一级负荷中特别重要负荷， 2个回路为一级负荷，3个回路为二级负荷，2个回路为 三级负荷。 10kV线路
Pc Kd PN 0.18105 18.9 kW
cosφ=0.5， tanφ=1.73
Qc Pc tan 18.9 1.73 32.7 kvar
2 Sc Pc2 Qc 18.9 2 32.7 2 37.77 kVA
Sc 37.77 Ic 57.38 A 3U r 3 0.38
2台800kVA变压器T1、T2向空调制冷机组 供电，各有5个回路，全部为三级负荷。
10kV线路 10kV线路
T1 800kVA
T2 800kVA
三级负荷
三级负荷
Байду номын сангаас
1台630kVA变压器T3向动力设备供电，共有6个出 线回路，其中2个回路为一级负荷中特别重要负荷，1 个回路为一级负荷，2个回路为二级负荷，1个回路为 三级负荷。 10kV线路
S2
WB1
WB2 G ~
350kW
T1
T3
T2
T4
WB3
2个 3个 特别重要负荷 一级 特别 负荷 二级 三级 空调制冷机组 重要 1个 负荷 负荷 5个 三级负荷 1个 负荷 2个 2个 方案4
空调制冷机组 5个 三级负荷
特别 一级 二级 三级 重要 负荷 负荷 负荷 负荷 2个 3个 2个 2个
6kV T2
T1
0.38kV 110kV
110 kV /11 kV
10kV
10 kV /0.4 kV
0.38kV T4
T3
变压器T3： VT 3(1N ) 110kV
VT 3( 2 N ) 10 (1 10%) kV 11kV
变压器T4： VT 4(1N ) 10 kV 考虑到0.38kV电压等级线路不会太长：
解：
PcA K
PcB1 K B N B1 0.55 4 45 99 kW 1 PcB2 K B N B2 0.55 4 45 99 kW 2 PcB3 K B N B3 0.58 4 40 92.8 kW 3 PcC K C N C 1 4 1 4 kW PcD K D N D 0.45 4 130 234 kW