第一章
1-1 试确定图1-23所示供电系统中变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压。
图1-23 习题1-1的供电系统
解：如果变压器的二次侧接高压线路，则其二次侧电压高于线路电压10%，一次侧与发电
机（或电力线路）相联，则一次侧额定电压等于发电机（或电力线路）的额定电压，于是：
因为UT2N?220/38.5kV
所以UWL1?UT2N1?220kV; UWL2?UT2N238.5??35 kV
?1?10%?1.1同理：UT1N1?UGN?10.5kV;UT1N2??1?10%?UWL1?1.1?220?242 kV，
UT1N?10.5/242 kV。
1-2 试确定图1-24所示供电系统中发电机和各变压器的额定电压？
T135KVT26KV电网T3220V/380V电网G10KV
图1-24 习题1-2的供电系统
解：如果变压器的二次侧接低压线路，则其二次侧电压高于线路电压5%，二次侧接高压线
路，则其二次侧电压高于线路电压10%；一次侧与发电机（或电力线路）相联，则一次侧额定电压等于发电机（或电力线路）的额定电压，发电机的额定电压高于线路额定电压的5%。则有：
发电机额定电压：UGN??1?5%??10?10.5 kV；
变压器T1的额定电压：UT1N1?UGN?10.5kV；UT1N2??1?10%??35?38.5kV；
UT1N?10.5/38.5kV；
变压器T2的额定电压：UT2N1?35kV；UT2N2??1?5%??6?6.3kV；
UT2N?35/6.3kV；
变压器T3的额定电压：UT3N1?10kV；UT3N2??1?5%??380V?0.4kV；
UT3N?10/0.4kV；
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第二章
2-1某大批生产的机械加工车间，拥有金属切削机床电动机容量共800kW，通风机容量共
56kW，线路电压为380V。试分别确定各组和车间的计算负荷P30、Q30、S30和I30。
解：（1）金属切削机床组的计算负荷：
查附录表1：Kd?0.2，cos??0.5，tan??1.73则
P?0.2?800?160kW 30?1?Q30?1??Ptan??160?1.73?276.8kVar 30?1?S30?1??P30?1?cos??160?320kVA 0.5I30?1??S30?1?3UN?320?486.2A
3?0.38（2）通风机组的计算负荷：
查附录表1：Kd?0.8，cos??0.8，tan??0.75则
P?0.8?56?44.8kW 30?2?Q30?2??Ptan??44.8?0.75?33.6kVar 30?2?S30?2??P30?2?cos??44.8?56kVA 0.8I30?2??S30?2?3UN?56?85.1A
3?0.38?0.9，K?Q?0.95，于是车间的总计算负荷为：
取同时系数K?PP30?K?P?P30?1??P30?2??0.9??160?44.8??184.3kW
301302Q30?K?Q????Q???Q????0.95??276.8?33.6??294.9kVar
?347.8?528.4A
3?0.3822S30?P30?Q30?184.32?294.92?347.8kVA
I30?
S303UN2
各个参数如下表： 设备 名称 切削机床 通风机 车间 设备容量Pe/kW 800 56 需要系数 Kd 0.2 0.8 cos? 0.5 0.8 tan? 1.73 0.75 计算负荷 P30/kW Q30/kvar276.8 33.6 294.9 S30/kVA 320 56 347.8 I30 / A 486.2 85.1 528.4 160 44.8 184.3 K?P?0.9，K?Q?0.95 2-3有一380V三相线路，供电给35台小批生产的冷加工机床电动机，总容量为85kW，其
中较大容量的电动机有7.5kW 1台，4kW 3台，3kW 12台。试分别用需要系数法和二项式法确定其计算负荷P30、Q30、S30和I30。
解：1、采用需要系数法
查附录表1：Kd?0.2，cos??0.5，tan??1.73则
P30?0.8?85?17kW
Q30?P30tan??17?1.73?29.4kVar
S30?P3017??34kVA cos?0.5I30?S303UN?34?51.7A
3?0.382、采用二项式法
查附录表1：b?0.14，c?0.4，x?5，cos??0.5，tan??1.73则 （1）x台最大容量的设备容量为
Px?P5?7.5?1?4?3?3?1?22.5kW
?有功计算负荷为：P30?bPe?cPx?0.14?85?0.4?22.5?11.9?9?20.9kW； ??P?无功计算负荷为：Q3030tan??20.9?1.73?36.2kVar；
??视在计算负荷为：S30?P3020.9??41.8kVA； cos?0.5??计算电流为：I30?S303UN?41.8?63.5A
3?0.38两种方法的计算结果如下表：
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计算 方法 需要系数法 二项 式法 计算系数 Kd或b/c 0.2 0.14/0.4 cos? tan? P30/kW 计算负荷 Q30/kvar S30/kVA I30 / A 0.5 0.5 1.73 1.73 17 20.9 29.4 36.2 34 41.8 51.7 63.5 2-6某厂变电所装有一台630kVA变压器，其二次侧(380V)的有功计算负荷为420kW，无功
计算负荷为350kvar。试求此变电所一次侧（10kV）的计算负荷及其功率因数。如果功率因数未达到0.9，问此变电所低压母线上应装设多大并联电容器的容量才能达到要求?
2222解：补偿前的视在计算负荷：S30?2??P30?Q?420?350?546.7kVA 30?2??2?则变压器有功损耗损耗：?PT?0.01S30?0.01?546.7?5.5kW; 变压器无功损耗损耗：?QT?0.05S30?0.05?546.7?27.3kVar; 于是，考虑变压器损耗之后的变压器一次侧母线的计算负荷为：
P?P??PT?420?5.5?425.5kW; 30?1?30?2?Q30?1??Q30?2???QT?350?27.3?377.3kVar
2222S30?1??P?Q?425.5?377.3?568.7kVA 30?1?30?1?I30?1??S30?1?3UN?568.7?32.8A
3?0.38P30?1?S30?1??425.5?0.75?0.9，不满足要求，故需要进行无功补偿。 568.7功率因数为：cos?1?为使一次侧达到cos??1?达到0.9，则二次侧的cos???2?要达到0.92，于是取，此时二次侧的功率因数为cos??2??cos???2??0.92则补偿的无功功率为：
P30?2?S30?2??420?0.77。 546.7??QC?P30?2???tan??2??tan??2???420??tanarccos0.77?tanarccos0.92??170kVar注：这里需校验
2-8某厂的有功计算负荷为2400kW，功率因数为0.65。现拟在工厂变电所10kV母线上装设BWF10.5-30-1型并联电容器，使功率因数提高到0.9。问需装设多少个并联电容器？装设了并联电容器以后，该厂的视在计算负荷为多少？比未装设前视在计算负荷减少了多少？
解：（1）并联电容器的个数：
有题意可知，在10kv高压侧进行补偿，补偿前的功率因数为cos??0.65，补偿以后
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的功率因数为cos???0.9，于是有：
QC?P30?tan??tan????2400??tanarccos0.65?tanarccos0.9??2400?(1.17?0.48)?1656kVar
n?QC1656??55.2，为了三相平衡，取n?57 qc30（2）无功补偿以后的视在计算负荷：
补偿之前的无功计算负荷为：Q30?P30tan??2400?1.17?2808kVar
??57?30?1710kVar 并联56个电容器以后，补偿的无功功率为：QC??Q30?QC??2808?1710?1098kVar 补偿后的无功计算负荷为：Q30??则补偿后的视在计算负荷为：S30补偿以后的功率因数为：cos????（3）补偿前后的视在计算负荷差值：
补偿之前的视在计算负荷为：S30?22P30?Q?24002?10982?2639kVA 30?P302400??0.909?0.91满足要求 ?S302639P302400??3692kVA cos?0.65??3692?2652?1040kVA 补偿前后的视在计算负荷差值为：?S30?S30?S30
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