工厂供配电系统计算题教学文案

4.1、某小批量生产车间380v 线路上接有接有金属切削机床共20台（其中，10KW 的4台， 15KW 的8台 ,5kW 的8台），车间有380v 电焊机2台（每台容量18KVA ，ɛN =65%,，COS ΨN =0.5),车间有吊车一台（12KW ，ɛN =25%),试计算此车间的设备容量。

解：①金属切削机床的设备。金属切削机床属于长期连续工作制设备，所以20台金属切削

机床的总容量为：P e1=∑Pei=4×10+8×15+8×5=200KW

②电焊机的设备容量。电焊机属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到

ɛ=100%，所以2台电焊机的设备容量为： P e2=2S N

N

εCOS ΨN =2×18×65.0×0.5=14.5KW

③吊车的设备容量。吊车属于反复短时工作制设备，它的设备容量应统一换算到ɛ=25%，所以1台吊车的容量为：

P e3=P N

25

εεN =P N =12KW

④车间的设备总容量为

Pe=200+14.5+12=226.5KW 4.2、用需要系数法计算第一题。

解:① 金属切削机床组的计算负荷 取Kd=0.2 φcos =0.5 tan ϕ=1.73

)1(30P =d K e P =0.2×142=28.4KW

)1(30Q =)1(30P tan ϕ=28.4×1.73=49.1kvar )1(30S =2

)1(302

)1(30Q P +=56.8kVA

)1(30I =

N

U S 3)1(30=86.3A

②电焊机组的计算负荷 取Kd=0.35 φcos =0.35 tan ϕ=2.68

)2(30P =d K e P =0.35×16.1=5.6KW )2(30Q =)2(30P tan ϕ=5.6×2.68=15.0kvar )2(30S =2

)2(302

)2(30Q P +=16.0kVA

)2(30I =

N

U S 3)2(30=24.3A

③吊车机组的计算负荷 取Kd=0.15 φcos =0.5 tan ϕ=1.73

P =K P =1.7KW

)3(30)3(30)3(30S =2

)3(302

)3(30Q P +=3.4kVA

)3(30I =

N

U S 3)3(30=5.2A

④全车间的总计算负荷 ∑K =0.8

30P =∑K ei P ∑=28.6KW 30Q =∑K ei Q ∑=53.6kvar 30S =2

302

30Q P +=60.8kVA 30I =

N

U S 330

=92.4A 4.3、一机修车间的380v 线路上，接有金属切削机床电动机20台共60KW ，其K D1=0.2， COS Ψ1=0.5；另接通风机2台共10KW ， 其K D1=0.8，COS Ψ2=0.8；电炉1台5KW ， 其K D1=0.7， COS Ψ3=1.0；试求计算负荷（设同时系数为0.9）。

解： 冷加工电动机。K d1=0.2，cos Ψ1=1.73, tanΨ1=1.73 则 P 30.1=K di P el =0.2×60kw=12kw

Q 30.1=P 30.1tanΨ1=12kw×1.73=20.8kvar

②通风机。K d2=0.8，cos Ψ2=0.8，tanΨ2=0.75，则 P 30.2=K d2=P e2=0.8×10kw=8kw Q 30.2=P 30.2tanΨ2=8kw×0.75=6kvar

③电阻炉。K d3=0.7，cos Ψ3=1.0，tanΨ3=0则 P 30.3=K d3P e3=0.7×5kw=3.5kw Q 30.3=0

④总的计算负荷。

P 30=K ∑∑P30.i=0.9×（12+8+3.5）kw=21.15kw

Q 30=K ∑∑Q 30.i =0.9×（20.8+6+0）kvar=24.1kvar

S 30==+2

302

30Q P 32KVA I 30=

=⨯38

.0330S =48.8A

4.4已知某一班制电器开关制造工厂共有用电设备容量4500kW ，试估算该厂的计算负荷。 解：取Kd=0.15

φcos =0.75 tan ϕ=0.88

P =K P = 1575 kw

303030S =2

302

30Q P +=2098kVA

30I =

N

U S 330

=3187.7A 4、某厂拟建一降压变电所，装设一台主变压器。已知变电所低压侧有功计算负荷为650kW,无功计算负荷为800kvar 。为了使工厂(变电所高压侧)的功率因数不低于0.9，如在变压器低压侧装设并联电容器进行补偿时，需装设多少补偿容量？补偿后工厂变电所所选择变压器的容量有何变化？ 解：

①补偿前的变压器容量和功率因数。变电所低压侧的视在计算负荷为：

)2(30S =2

)2(302)2(30Q P +=1031kVA

因次未考虑无功补偿时，主变压器的容量选择为1250kVA 变电所低压侧的功率因数为

=

)2(cos ϕ)

2(30)2(30S P =0.63

②无功补偿量。按相关规定，补偿后变电所高压侧的功率因数不应低于0.9，即)1(cos ϕ≥

0.9

在变压器低压侧进行补偿时，因为考虑到变压器的无功功率损耗远大于有功功率损耗，所以在低压侧补偿后的低压侧功率因数应略高于0.9.这里取补偿后低压侧功率因数)2(cos 'ϕ=0.92.

因此低压侧需要装设的并联电容器容量为：

C Q =650×（tanarccos0.63-tanarccos0.92）kvar=525kvar 取C Q =530kvar 。

③补偿后重新选择变压器容量。变电所低压侧的视在计算负荷为：

)2(30

S '=2)2(302

)2(30)(C Q Q P -+=704kVA 因此无功功率补偿后的主变压器容量可选为800kV A 。 ④补偿后的工厂功率因数。补偿后变压器的功率损耗为:

≈∆T P 0.015)2(30

S '=0.015×704kVA=10.6kW ≈∆T Q 0.06)2(30

S '=0.06×704kVA=42.2kvar 变电所高压侧的计算负荷为：

P '=P ∆+P =661KW