建筑供配电技术练习题参考答案曹祥红

第四 负荷计算及无功功率补偿
4-6已知小型冷加工机床车间0.38kV 系统，拥有设备如下 （1）机床35台总计98kW （2）通风机4台总计5kW （3）电炉4台总计10kW （4）行车2台总计10kW
（5）电焊机3台总计17.5kV A （暂载率65%） 试采用需要系数法求（1）每组设备的计算负荷
（2）有功功率同时系数和无功功率同时系数分别为0.9和0.95时，求车间总的计算负荷。

负荷计算书见下表。

题4-6 负荷计算书
设备 数量
总安装功率/kW
设备功率Pe /kW
K d
cos φ tan φ
P c /kW Q c /kvar S c /kV A I c /A
机床 35 98 98 0.20.5 1.7319.6 33.9 39.2 59.6 通风机 4 5 5 0.80.8 0.75 4 3 5 7.6 电炉 4 10 10 0.8
0.35 2.68
8 21.4 22.8 34.6 行车 2 10 10 1 0.5 1.7310 17.3 20 30.4 电焊机 3
17.5 (ε=65%)
8.47 0.35
0.6 1.33
2.96
3.94
4.93 7.5
总计 44.56 79.54 91.17 138.5总计当 K Σp =0.9 K Σq =0.95
131.47 0.31
0.47 1.88
40.1
75.56 85.54 130
4-7某线路上装有单相220V 电热干燥箱40kW2台，20kW2台，电加热器20kW1台，及单
相380V 自动焊接机（暂载率为65%）46kW3台，51kW2台，32kW 1台，试采用需要系数法进行负荷计算。

负荷计算书见附下表。

题4-7负荷计算书
设备
数量
各相总安装功率/kW
设备功率Pe
/kW 折算到三相的设备总功率
K d
cos φ tan φ
Pc /kW
Qc /kvar
Sc /kV A
2 40kW
2 20kW 220V 单相
1 20kW
U ：60 V ：40
W ：40
180 0.6
0.95 0.33
108 35.6
3 46 2 51 380V 单相 εN =65% 1 32 UV ：78.2 VW ：74.2 WU ：66.9 228.6 0.5
0.6 1.33
114.3 152.0
合计
408.6 0.54
0.76 0.84222.3 187.6 290.9
4-8 某住宅楼有住户120户，每户4kW ，整个建筑用低压0.38kV 线路供电，且三相负荷
均匀分配，求该建筑的计算负荷。

解：
Pc=120*4*0.45=216kW
Sc=Pc/cosФ=216/0.8=270kV A tanФ=0.75
Qc=Pc tanФ=216*0.75=162kvar
U N=270/(1.732*0.38)=410A
4-9某七层住宅楼有两个单元，每单元均为一梯两户，每户容量按6kW计，供电负荷分配如下，第一单元：L1供1、2、3层，L2供4、5层；L3供6、7层。

第二单元：L2供1、2、3层，L3供4、5层，L1供6、7层。

求此住宅的计算负荷。

P c=117kW，osФ=0.8，tanФ=0.75，Q c=87.75 kvar，S c=146.25 kV A，I c= 222.2A
解：第一单元L1：36kW L2：24kW L3:：24kW
第二单元：L1：24kW L2：36kW L3:：24kW
总：L1：60kW，L2：60kW；L3：48kW
最大相与最小相负荷之差与总负荷之比：
（60-48）/168=7%<10%
可按三相对称负荷计算：168kW
需要系数取0.65，则总计算负荷为
Pc=168*0.65=109.2 kW 功率因数cosФ=0.8，tanФ=0.75
从而
Qc=109.2*0.75=81.9 kvar
Sc=Pc/cosФ=109.2/0.8=136.5 kV A
U N=136.5/(1.732*0.38)=207.4 A
4-10已知室外一条三相照明线路上采用380V、400W的高压钠灯，L1、L2两相间接有45盏，L2、L3间接有44盏，L3、L1间接有46盏。

试用需要系数法计算这条照明线路上的等效三相计算负荷。

每盏高压钠灯额定功率应计入功率损耗系数后为0.6kW，P c=82kW，osФ=0.45，tanФ=1.98，Q c=162.4 kvar，S c=181.9 kV A，I c=276.4 A
解：方法一：三相等效负荷+（
高压钠灯的cosФ=0.45 tanФ=1.98
功率损耗系数为0.2~0.8，取α=0.5
则每盏高压钠灯额定功率为Pe=（1+α）PN=（1+0.5）*400=600W=0.6kW
则线间负荷分别为：
UV：27kW；VW：26.4kW；WU：27.6kW
只有线间负荷，采用估算法
最大线间负荷 27.6kW 次大线间负荷 27kW
则总计算负荷为 27.6*1.732+27*（3-1.732）=82kW
需要系数0.8
Pc=82*0.8=65.6kW
方法二：折算法
cosФ=0.45时的有功系数分别为1.09，-0.085
无功折算系数分别为 0.72，1.3
U UV UV U WU WU U U UV UV U WU WU U P =P p +P p =27 1.09+27.6-27.1
=P q +P q =270.72+27.6 1.355.3Q ××××=××××=（）（）（）（）（0.085）
V VW VW V UV UV V V VW VW UV UV V P =P p +P p =26.4 1.09+27-26.5
=P q +P q =26.40.72+27 1.354.1Q ××××=××××=（）（）（）V （）（0.085）
W WU WU W VW VW W W WU WU W VW VW W P =P p +P p =27.6 1.09+26.4-27.84
Q =P q +P q =27.60.72+26.4 1.354.2
××××=××××=（）（）（）（）（0.085）
最大相负荷为27.84kW ，需要系数0.8
则三相计算负荷为 Pc=27.84*0.8*3=66.8kW Sc=Pc/cos=66.8/0.45=148.5kV A
4-12 某厂拟建一降压变电所，装设一台10kV/0.4kV 的低损耗变压器。

已求出变电所低压侧有功计算负荷为540kW ，无功计算负荷为730kvar 。

遵照规定，其低压侧功率因数不得低于0.92，试问此变电所需在低压侧补偿多少无功功率？ 解：Pc=540kW Qc=730kvar tan φ1=Qc/Pc=1.35 tan φ2=0.43
q=tan φ1-tan φ2=0.92 △q=qPc=0.92*540=497
Qc’=Qc-△q=730-497=233kvar 补偿后：cos φ=0.92 或者：
补偿前后Pc 不变
补偿后Qc=Pctan φ2=540*0.43=232.2kvar 则补偿无功为 730-232.2=497.8 kvar
4-14某厂设有3个车间，其中1#车间：工艺设备容量250kW 、空调及通风设备容量78kW 、车间照明40kW 共计设备容量418kW ；2#车间：共计设备容量736kW ；3#车间：共计设备容量434kW 。

采用需要系数法进行全厂负荷计算并为该厂变电所选择供电变压器台数和容量。

结果以负荷计算书的形式给出。

负荷计算书见附表III-3。

附表III-3 题4-14负荷计算书
车间 名称 用电设备名称
安装容量/kW
K d cos φ tan φ Pc/kW Qc/kvar
Sc/kV A
车间工艺设备 250 0.7 0.75 0.88 175 154 空调、通风设备 78 0.8 0.8 0.75 62.4 46.8 车间照明 40 0.85
0.85 0.62 34 21.1
1#车间
其他
50 0.6 0.7 1.02 30 30.6
合计
418 301.4 252.5 2#车间 总计 736 0.8 0.8 0.75 588.8 441.6 3#车间 总计
434 0.8 0.8 0.75 347.2 260.4
全厂合计 1588 1237.4 954.5
计入同时系数 K Σp =0.9 K Σq
=0.95 0.79 0.78 1113.7 859.1
全厂低压无功功率补偿 -400 补偿后 0.92 0.43 1113.7 459.1 1204.6 变压器损耗 12 60 高压侧 0.908 1125.7 519.1 1239.6 变配电所
变压器容量
选择两台SCB9-800kV A 干式电力变压器，平均负荷率77%。

第五 短路电流及其计算
5-6 某工厂变电所装有两台并列运行的S9-800(Yy0接线)型变压器，其电源由地区变电站通过一条8km 的10kV 架空线路供给。

已知地区变电站出口断路器的断流容量为500MV A ，试用标幺值法求该厂变电所10kV 高压侧（k-1点）和380kV 低压侧（k-2点）的三相短路电流k I 、I ′′、∞I 、sh I 及三相短路容量k S 。

解：（一）标幺值法：
S d =100MV A ，U av1=10.5kV ，U av2=0.4kV ，S oc =500MV A ，
d1I
d2I
（1）电力系统的标幺值
d 1oc S 100MVA
X =
==0.2S 500MVA
∗ （2）架空线路的标幺值 X0=0.35Ω/km 则 d 2022
av1S 100MVA
X =x L =0.358=2.54(U )(10.5)
kV ∗
×
×× （3）电力变压器的标幺值
S9-800 Yyno 型电力变压器短路阻抗电压百分比uk%=4.5 则d k 34N S U % 4.5100MVA
X =X =
==5.63100S 100800kVA
∗
∗
××
（4）等效电路如下图所示
（5）k1点总电抗标幺值为
**
112X =x x 0.2 2.54 2.74k ∗Σ+=+=
从而(3)
1k1*
1
5.5kA
I 2kA 2.74d k I X Σ=
== 1(3)(3)
(3)k1=I I 2kA k I ∞′′==
1(3)sh i =2.552kA=5.1kA k × 1(3)sh I =1.512kA=3kA k ×
三相短路容量
(3)d k1*
1
S 100MVA S 36.5MVA 2.74k X Σ=
== （6）k2点总电抗标幺值为
****
21234X =x x +X X 0.2 2.54+2.82 5.56k ∗Σ+=+=
从而(3)
2k2*
2
144.3kA I 26kA 5.56d k I X Σ=
== 2(3)(3)
(3)k2=I I 26kA k I ∞′′==
(3)sh 2i =2.5526kA=66.3kA ×
2(3)sh I =1.5126kA=39.3kA k ×
三相短路容量
(3)d k2*
2S 100MVA
S 18MVA 5.56
k X Σ=
==
短路计算表如下表所示 三相短路电流（kA ）
三相短路容量（MV A ）
短路 计算点
(3)k I
(3)I ′′
(3)I ∞ (3)
sh i (3)sh I
(3)k S
k1 2 2 2 5.1 3 36.5 k2 26 26 26 66.3 39.3
18
（二）欧姆法：
（1）高压侧短路时Soc=500MV A ，Uav1=10.5kV ，Uav2=0.4kV 电力系统电抗
22
av11oc U (10.5)X ===0.22S 500MVA
kV Ω
架空线路的电抗 X0=0.35Ω/km
则 20
X =x L=0.358=2.8×Ω 等效电路如下图所示
高压侧短路时总电抗为
112X =x x 0.22 2.8 3.02Σ+=+=Ω
从而(3)
k1I 2kA =
=
=
(3)(3)(3)1k11
=I I 2kA k I ∞′′== 1(3)sh i =2.552kA=5.1kA × 1
(3)sh I =1.512kA=3.02kA × 三相短路容量
(3)(3)k1
12S 1.732210.536.4MVA k av U kA kV ==××= （2）低压侧短路时 电力系统电抗
22-4av21oc U (0.4)X ===3.210S 500MVA
kV ′×Ω
架空线路的电抗
X0=0.35Ω/km 则 22
322010.4X =x L(
)=0.358()=4.061010.5
av av U U −′×××Ω 电力变压器的电抗
低压侧短路时总电抗
-4-3-3-321234X =x x +x x 3.210+4.0610+91028.8810Σ+=×××=×Ω /
从而(3)
k2I 26kA =
== 2(3)(3)(3)
2k2=I I 26kA k I ∞′′==
2(3)sh i =2.5526kA=66.3kA × 2(3)sh I =1.5126kA=39.3kA ×
三相短路容量
(3)(3)k222S 1.732260.418MVA k av U kA kV =
=××= 短路计算表如下表所示 三相短路电流（kA ）
三相短路容量（MV A ）
短路 计算点
(3)k I
(3)I ′
′
(3)I ∞ (3)
sh i (3)sh I
(3)k S
k1 2 2 2 5.1 3.02
36.4 k2 26 26 26 66.3 39.35 18
5-7如图5-18所示网络，各元件的参数已标于图中，试用标幺值法计算k 点发生三相短路时
短路点的三相短路电流k I 、I ′′、∞I 、sh I 及三相短路容量k S 。

图5-18 题5-7、5-8用图
解：S oc =500MV A ，S d =100MV A ，U d1=U av1=115.5kV ，U d2=U av2=6.3kV
d2I =
（1）电力系统的标幺值
d 1oc S 100MVA
X =
==0.2S 500MVA
∗ （2）架空线路的标幺值 X0=0.4Ω/km 则 d 2022
av1S 100MVA
X =x L =0.450=0.15(U )(115.5)
kV ∗
×
×× （3）电力变压器的标幺值
d k 34N S U %10.5100MVA
X =X =
==0.525100S 10020MVA
∗∗
××
（4）电抗器标幺值
d Nk L 5Nk d I U X %49.16kA 6kV
X =
==1.163100I U 1000.3kA 6.3kV
∗××××
（5）等效电路如下图所示
（5）k 点短路时总电抗标幺值为
*****
12345X =x x +x x +x 0.20.15+0.525/2 1.163 1.78∗Σ+=++=
从而(3)
k *
9.16kA I 5.15kA 1.78d I X Σ
=
== (3)(3)(3)
k =I I 5.15kA k I ∞′′==
(3)sh i =2.55 5.15kA=13.1kA × (3)sh I =1.51 5.15kA=7.78kA ×
三相短路容量
(3)d k *
S 100MVA S 56.2MVA 1.78X Σ
=
==
短路计算表如下表所示 三相短路电流（kA ）
三相短路容量（MV A ）
短路 计算点
(3)k I
(3)I ′′
(3)I ∞ (3)
sh i (3)sh I
(3)k S
k 5.15 5.15 5.15 13.1 7.78
56.2
5-8试用欧姆法计算图5-18中k 点发生三相短路时短路点的k I 、I ′′、∞I 、sh I 及三相短路容量k S 。

解：Soc=500MV A ，Uav1=115kV ，Uav2=6.3kV
（1）电力系统电抗
22
av21oc U (6.3)X ===0.079S
500MVA
kV Ω
（2）架空线路的电抗 X0=0.4Ω/km 则 2av220av1U 6.3
X =x L (
)=0.450()=0.06U
115
×××Ω （3）电力变压器的电抗
2
2
av k 34N U U %10.5(6.3)X =X ===0.208100S 10020MVA
kV ××
Ω （4
）电抗器电抗
L 5X %X =
100Ω （5）等效电路如下图所示
（5）k 点短路时总电抗值为
12345X =x x +x x +x 0.0790.06+0.208/20.4620.705Σ+=++=Ω
从而(3)
k I 5.16kA =
=
=
(3)(3)(3)k =I I 5.16kA k I ∞′′==
(3)sh i =2.55 5.16kA=13.2kA × (3)sh I =1.51 5.16kA=7.8kA ×
三相短路容量
(3)(3)k 2S 1.732 5.16 6.356.3MVA k av U kA kV =
=××= 短路计算表如下表所示 三相短路电流（kA ）
三相短路容量（MV A ）
短路 计算点
(3)k I
(3)I ′′
(3)I ∞ (3)
sh i (3)sh I
(3)k S
k 5.16 5.16 5.16 13.2 7.8
56.3
5-9 试用标幺值法计算图5-19中k1点发生三相短路时k I 、I ′′、∞I 、sh I 及三相短路容量
k S 。

取基准容量d 100MVA S =。

图5-19题5-9、5-10用图
解：S d =100MV A ，U av1=115kV ，U av2=6.3kV ，k1和k2点均在变压器低压侧，基准电流相同，即
d I
（1）电力系统的标幺值
d 1oc S 100MVA
X =
==0.2S 500MVA
∗ （2）架空线路的标幺值 X0=0.4Ω/km 则 d 2022
av1S 100MVA
X =x L =0.440=0.121(U )(115)
kV ∗
×
×× （3）电力变压器的标幺值
d k 3N S U %10.5100MVA
X =
==0.525100S 10020MVA
∗××
（4）电抗器标幺值
d Nk L 4Nk d I U X %49.16kA 6kV
X =
==1.163100I U 1000.3kA 6.3kV
∗××××
（5）电缆线路标幺值
d 5022
av2S 100MVA
X =x L =0.080.5=0.101(U )(6.3)
kV ∗×
×× 等效电路如下图所示
（5）k1点总电抗标幺值为 ***
1123X =x x +x 0.20.121+0.525=0.846k ∗Σ+=+ 从而(3)
1k1*
1
9.16kA
I 10.8kA 0.846d k I X Σ=
== 1(3)(3)(3)
k1=I I 10.8kA k I ∞′′==
1(3)sh i =2.5510.8kA=16.3kA k × 1(3)sh I =1.5110.8kA=27.5kA k ×
三相短路容量
(3)d k1*
1
S 100MVA
S 118.2MVA 0.846k X Σ=
== （6）k2点总电抗标幺值为
*****
212345X =x x +X +X +X 0.20.121+0.525+1.163+0.101 2.11k ∗Σ+=+=
从而(3)
2k2*
2
9.16kA
I 4.34kA 2.11d k I X Σ=
== 2(3)(3)(3)
k2=I I 4.34kA k I ∞′′==
(3)sh2i =2.55 4.34kA=11.1kA ×
2(3)sh I =1.51 4.34kA=6.55kA k ×
三相短路容量
(3)d k2*
2
S 100MVA
S 47.4MVA 2.11k X Σ=
==
短路计算表如下表所示 三相短路电流（kA ）
三相短路容量（MV A ）
短路 计算点
(3)k I
(3)I ′′
(3)I ∞ (3)
sh i (3)sh I
(3)k S
k1 10.8 10.8 10.8 27.5 16.3 118.2 k2 4.34 4.34 4.34 11.1 6.55
47.4
5-10试用欧姆法计算图5-19中k2点发生三相短路时k I 、I ′′、∞I 、sh I 及三相短路容量k S 。

解：Soc=500MV A ，Uav1=115kV ，Uav2=6.3kV
k1和k2点短路电压相同，均为Uav2=6.3kV ，故阻抗折算相同，可以一起求 （1）电力系统电抗
22
av21oc U (6.3)X ===0.079S 500MVA
kV Ω
（2）架空线路的电抗 X0=0.4Ω/km 则 2av220av1U 6.3
X =x L (
)
=0.440()=0.048U 115
×××Ω （3）电力变压器的电抗
2
2
av k 3N U U %10.5
(6.3)X
===0.208100S 10020MVA
kV ××
Ω （4）电抗器电抗
L 4X %X =
100Ω （5）电缆线路电抗
50X =x L=0.080.5=0.04×Ω
等效电路如下图所示
（6）k1点短路时总电抗为
123X =x x +x 0.0790.048+0.208=0.335Σ+=+Ω
从而(3)
k1I 10.9kA =
=
=
(3)(3)(3)
1k11
=I I 10.9kA k I ∞′′== 1(3)sh i =2.5510.9kA=27.8kA × 1
(3)sh I =1.51 5.16kA=16.5kA × 三相短路容量
(3)(3)k112S 1.73210.9 6.3119MVA k av U kA kV =
=××= （7）k2点短路时总电抗标幺值为
212345X =x x +x +x +x 0.0790.048+0.208+0.463+0.04=0.838Σ+=+Ω
从而(3)
k2I 4.34kA =
== 2(3)(3)(3)
2k2=I I 4.34kA k I ∞′′==
2(3)sh i =2.55 4.34kA=11.1kA × 2(3)sh I =1.51 4.34kA=6.55kA ×
三相短路容量
(3)(3)k222S 1.732 4.34 6.347.4MVA k av U kA kV =
=××= 短路计算表如下表所示 三相短路电流（kA ）
三相短路容量（MV A ）
短路 计算点
(3)k I
(3)I ′′
(3)I ∞ (3)
sh i (3)sh I
(3)k S
k1 10.9 10.9 10.9 27.8 16.5 119 k2 4.34 4.34 4.34 11.1 6.55
47.4
5-11某10kV 电力装置矩形母线，最大负荷电流Imax=334A ，母线发生三相短路时的最大稳
态电流I ∞=15.5kA ，继电保护动作时间为1.25s ，断路器全分闸时间为0.25s ，三相母线按水平平放布置，相间距离0.25m ，跨距为1m ，挡数大于2，空气温度为25℃。

试选择铝母线截面并进行动、热稳定性校验。

解： （1）母线截面的选取： 查表5-4，C=871/2
2As /mm
短路假想时间
(1) 1.250.25 1.5()ima k b p t t t t s s ==+>=+=
最小允许截面
2min 218mm A ==
所以选择母线截面为A=50mm 5mm ×=250 (mm 2) （2）热稳定校验：
截面为50mm 5mm ×的铝母线，额定电流N 665I A =>max 334I A =，满足热稳定性要求。

（3）动稳定校验
（b=50mm=0.05m ，h=5mm=0.005m ，a=0.25m ），查表Kf=1. 三相短路冲击电流为 sh =2.55 2.5515.5kA=39.53kA i I ∞=× 母线在三相短路时承受的最大电动力为:
(3)2(3)7327sh 1
10 1.7321(39.5310)101028.5(N)0.25
f l F i a −−Σ
=×=×××××= 母线在F (3)作用下的弯曲力矩为: (3)
1
=/101028.5102.85(N)10
M F l =×
= 截面系数为： （b=50mm=0.05m ，h=5mm=0.005m ）
22
630.050.005
=/6 2.0810(m )6
b h ω−×==×
应力为：63
102.85N
=
49.45Mpa 2.0810m c M
σω
−=
=×
而铝母线的允许应力为：σal =70 MPa ＞σc ,此母线的动稳定性满足要求。

第六章 电气设备的选择与校验
6-5试选择某10kV 高压配电所进线侧的高压户内断路器和高压户内隔离开关的规格型号。

已知该进线的计算电流为350A ，三相短路电流稳态值为2.8kA ，继电保护动作时间为1.1s ，断路器的全分闸时间为0.2s 。

高压断路器额定参数与计算数据比较见表附III-4，高压隔离开关额定参数与计算数据比较见附表III-5。

附表III-4 高压断路器额定参数与计算数据比较
设备参数 ZN3-10I-630
比较条件
计算数据
U N （kV ） 10 ≥ U N （kV ） 10 I N （A ） 630 ≥ I max （A ） 350 I oc （kA ）
8
≥ I kt （kA ）
2.8
I t 2t[(kA)2.s] 82×4=256 ≥
I ∞2t[(kA)2.s] 7.84 i max (kA) 20 ≥
i sh (kA) 7.14
设备参数
6
8GN 10T /400−
比较条件 计算数据
U N （kV ） 10 ≥ U N （kV ） 10 I N （A ） 400 ≥ I max （A ）
350
i max (kA)
30
≥ i sh (kA) 7.14 I t 2t[(kA)2.s] 142×5=980
≥
I ∞2t[(kA)2.s] 7.84
6-6已知某10kV 线路的I max =150A ，三相短路电流I k =9kA ，三相短路冲击电流i sh =23kA ，假想时间t ima =1.4s 。

装有电流表两只，每只线圈消耗功率0.5V A ，有功功率表和无功功率表各一只，每只线圈消耗功率0.6V A ，有功电能表和无功电能表各一只，每只线圈消耗功率0.5V A 。

电流互感器为不完全星型连接，二次回路采用BV-500-12.5mm 2的铜芯塑料线，电流互感器至测量仪表的路径长度l =10米。

试选择测量用电流互感器型号并进行动、热稳定性和准确级校验。

解：查产品手册，根据线路计算电流150A ，初选变比为200/5的LA-10型电流互感器，有 I 1N =200A ，I 2N =5A ，K es =160，K t =90，t=1s ，0.5级，二次额定负荷Z 2N =0.4Ω，。

（1）动稳定校验
es 1N sh 160 1.4140.2kA 45.25kA>=23kA K i =××=，满足动稳定要求。

（2）热稳定校验
2222
22t 1N ima ()(900.2)1324(kA s)=(23/2.55) 1.4=113.89(kA s)K I t I t ∞=××=⋅>×⋅
满足热稳定要求。

（3）准确级校验
A=12.5mm 2, c L =
c 100.026()12.553
l L r A A γγ=
===Ω× 0.520.620.52 3.2()i
S
VA =×+×+×=∑
22222222222
3.25(0.0260.1) 6.35()50.410()i N l N c N N N S S I r I r VA S I Z VA =++=++=<==×=∑满足准确级要求。

6-7某380V 低压干线上，计算电流为250A ，尖峰电流为400A ，导线长期允许电流为350A ，安装地点的三相短路冲击电流为25kA ，最小单相短路电流为3.5kA ，试选择DW15型低压断路器的规格（带瞬时和长延时脱扣器），并校验断路器的断流能力。

低压断路器额定参数与计算数据比较见附表III-6。

第七章 导线和电缆的选择
7-8 某工地采用三相四线制380/220V 供电，其中一支路上需带30kW 电动机2台，8kW 电动机15台，电动机的平均效率为83%，平均功率因数为0.8，需要系数为0.62，总配电盘至该临时用电点的距离为250m，试按允许电压损失7%，选择所需塑料铜芯绝缘导线的截面。

设环境温度为30℃。

解：供电距离大于200m，且电压损失又要求，按电压损失选择导线，然后按发热条件进行校验。

（1）按电压损失选择导线截面
c x c P =K P =0.62+=0.62=kW ηΣΣ××××××（302815）1800.8392.6（）
2c P L 92.6250
S=
==43mm C U%100777%100
Σ×Δ×××
查表选择环境温度为明敷时截面为S=50mm 2的BV 导线。

其允许载流量为201A。

（2）按发热条件校验
c I Σ
满足发热条件。

故应选择BV-0.5-50mm 2导线。

N 线截面应选择为相线截面的一半，即为25mm 2.故最终选择导线为BV-0.5-3×50+1×25.
7-9 一条从变电所引出的长100m 的供电干线，接有电压为380V 的三相电机22台，其中10kW 电机20台，4.5kW 电机2台。

干线敷设地点环境温度为30℃，拟采用绝缘线明敷，设备同时系数为0.35，平均功率因数0.7，试选择BLV 导线截面并校验。

解：距离较短，按发热条件选择导线，进行电压损失校验。

（1）按发热条件选择导线截面
c x c P =K P =0.35+=kW ΣΣ×××（20102 4.5）73.2
c I Σ 查表，环境温度为30℃明敷时，可选择BLV-0.5-70mm 2塑料铝芯绝缘导线，其安全载流量为191A。

（2）校验电压损失
c P L 73.15100
U%===2.3%<%CS 10046.370100
Σ×Δ×××5，满足电压损失条件。

相线选择70mm 2导线，N 线截面为相线的一半，为35mm 2。

故应选择BLV-0.5-3×70+1×35塑料铝芯绝缘导线
7-10 某工地动力负荷P1点动力负荷66kW，P2点动力负荷28kW，杆距均为30m，如图7-7按允许压降5%，Kx=0.6，平均功率因数0.76，采用三相四线制供电时，求AB 段BLX 导线截面并校验（明敷，环境温度30℃）。

图7-7 题7-10图
解：动力负荷，电流比较大，按发热条件选择，校验电压损失。

（1）导线选择
c x c P =K P =0.6+=kW ΣΣ×（6628）56.4
c I =112.8A Σ 查表，最接近的安全载流量为129A，导线截面积为35mm 2.
（2）校验电压损失
x c K P L 0.6(6690+28120)
U%===3.44%<5%CS 10046.335100
Σ×××Δ×××
满足电压损失条件。

N 线截面应选取25mm 2.
从而，选择导线为BLX-0.5-3×35+1×25mm 2.
7-11 已知导线导线的电气参数，其中LJ-50的电气参数：r0=0.6 4/km Ω，x0=0.38/km Ω；LJ-70的电气参数：r0=0.46/km Ω，x0=0.369/km Ω；LJ-95的电气参数：r0=0.34 /km Ω，x0=0.36/km Ω。

求出供电系统在下列两种情况下的电压损失：
（1）1WL、2WL 的导线型号均为LJ-70； （2）1WL 为LJ-95，2WL 为
LJ-50。

图7-8 题7-11图
解：用干线法求10kV 供电系统的电压损失。

（1）1WL、2WL 的导线型号均为LJ-70，r0=0.46/km Ω，x0=0.369/km Ω
计算每段干线的计算负荷
1128600.87001388kW P p p =+=×+=
22700kW P p ==
112860sin(arccos 0.8)6001116kvar Q q q =+=×+= 22600kvar Q q == 计算各干线的电阻和电抗
1010.463 1.38r r l ==×=Ω， 1010.3693 1.107x x l ==×=Ω 2020.4620.92r r l ==×=Ω，2020.36920.738x x l ==×=Ω
计算10kV 供电系统的电压损失
2
2
%101388 1.381116 1.1077000.926000.738
10104.238i i i i N P r Q x U U +Δ=×+×+×+×=
×=∑
（2）1WL 为LJ-95，r01=0.34 /km Ω，x01=0.36/km Ω，2WL 为LJ-50，r,2=0.6 4/km Ω，x02=0.38/km Ω
计算每段干线的计算负荷
1128600.87001388kW P p p =+=×+=
22700kW P p ==
112860sin(arccos 0.8)6001116kvar Q q q =+=×+= 22600kvar Q q == 计算各干线的电阻和电抗
10110.343 1.02r r l ==×=Ω， 10110.363 1.08x x l ==×=Ω 20220.642 1.28r r l ==×=Ω， 20220.3820.76x x l ==×=Ω
计算10kV 供电系统的电压损失
2
2
%101388 1.021116 1.08700 1.286000.76
1010
3.973i i i i N P r Q x U U +Δ=×+×+×+×=×=∑
7-12 某10kV 架空线路，计算负荷1280kW，功率因数0.9，按年最大负荷利用4500h，敷设环境温度按30℃计算，拟选用LGJ 绝缘线架空敷设，试选择经济截面并按发热和机械条件校验。

解：
（1）求导线截面
c I =82A Σ LGJ 架空线的额定经济电流密度为Nc δ=1.15A/mm 2. 从而 2c
I 82
S=
=
711.15
Nc
mm δΣ= 选择S=70mm 2. （2）校验按发热条件，查表知，LGJ-70架空线的安全载流量为275A>82A,满足发热条件要求。

LGJ 架空线最小允许截面为35mm 2<70mm 2,满足机械强度要求。

故最终选择导线截面为LGJ-3×70mm 2.
7-13自变电所10kV 出线，长50m，末端负荷为1000kVA，线路功率因数为cosφ=0.85，电缆采用直埋敷设，土壤温度为20℃，年最大负荷利用小时为5000h，土壤热阻系数为80℃·cm/W,短路电流为4kA，短路假想时间为0.5s，
试选取电力电缆的经济截面积S ec 。

（提示：选用YJV 交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆）。

解 （1）选择经济截面
c 57.74A I =
==
查表可知，2ec 2.25A/mm j =（铜），则
2
c ec ec
57.74
25.66mm 2.25I A j =
==
选择截面352
mm ，即型号为YJV-3×35mm 2的铜芯电缆。

（2）校验发热条件
查表可知，YJV-3×35mm 2的铜芯电缆在20℃时的允许载流量为al 124A I =
土壤热阻系数为80℃·cm/W ，乘以校正系数1.05，得 'al c 124 1.05A=130.2A 57.74A I I =×>= 所以满足发热条件。

(3) 校验短路热稳定性
查表7-2可知，YJV-35mm 2
的铜芯电缆的允许的最小截面为
22min 32.5mm 35A A mm ==<=
因此，所选的导线截面满足短路热稳定的要求。