1、習題與思考題2-1 什么叫負荷曲線？負荷曲線有哪些類型？與負荷曲線有關(guān)的物理量有哪些？答：負荷曲線是表征電力負荷隨時間變化的曲線，它反映了用戶用電的特點和規(guī)律。 負荷曲線有日負荷曲線和年負荷曲線。 與負荷曲線有關(guān)的物理量有年最大負荷、年最大負荷利用小時、平均負荷和負荷系數(shù)。2-2 什么叫年最大負荷利用小時？什么叫年最大負荷和年平均負荷？什么叫負荷系數(shù)？答：年最大負荷利用小時是一個假想時間，在此時間內(nèi)，電力負荷按年最大負荷或持續(xù)運行所消耗的電能，恰好等于該電力負荷全年實際消耗的電能。 年最大負荷是全年中負荷最大工作班內(nèi)消耗電能最大的半小時的平均功率,又叫半小時最大負荷。 平均負荷是電力負荷在一定

2、時間內(nèi)平均消耗的功率，也就是電力負荷在該時間內(nèi)消耗的電能除以時間的值。 負荷系數(shù)又稱負荷率，它是用電負荷的平均負荷與其最大負荷的比值，表征負荷曲線不平坦的程度。2-3 電力負荷按重要程度分哪幾級？各級負荷對供電電源有什么要求？答：電力負荷根據(jù)重要程度分為三個等級：一級負荷、二級負荷和三級負荷。（1） 一級負荷對供電電源的要求:一級負荷屬于重要負荷，因此要求由兩路獨立電源供電，當其中一路電源發(fā)生故障時，另一路電源不會同時受到損壞；（2） 二級負荷對供電電源的要求：二級負荷也屬于重要負荷，要求由兩回路供電，供電變壓器也應(yīng)有兩臺，每個回路應(yīng)能承受住全部二級負荷；（3） 三級負荷對供電電源的要求：三級

3、負荷為不重要的一般負荷，因此對供電電源無特殊要求。2-4 什么叫計算負荷？為什么計算負荷通常采用30min最大負荷？正確確定計算負荷有何意義？答：通過負荷的統(tǒng)計計算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負荷值，稱為計算負荷。由于導(dǎo)體通過電流達到穩(wěn)定溫升的時間大約需要，為發(fā)熱時間常數(shù)。截面在16及以上的導(dǎo)體，其，因此載流導(dǎo)體大約經(jīng)30min后可達到穩(wěn)定溫升值。由此可見，計算負荷實際上與從負荷曲線上查得的30min最大負荷(亦年最大負荷)是基本相當?shù)模杂嬎阖摵梢部梢哉J為就是半小時最大負荷。負荷計算的意義在于能為合理地選擇供電系統(tǒng)中的導(dǎo)線、開關(guān)電器、變壓器等設(shè)備，使電氣設(shè)備和材料既能得到充

4、分利用又能滿足電網(wǎng)的安全運行提供理論根據(jù)。另外，也是選擇儀表量程、整定繼電保護的重要依據(jù)。并作為按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線、電纜和電氣設(shè)備的依據(jù)。2-5 工廠用電設(shè)備按其工作制分哪幾類？各類工作制的設(shè)備容量如何確定？答：工廠用電設(shè)備按其工作制分三類：連續(xù)運行工作制、短時運行工作制和斷續(xù)周期工作制。一般連續(xù)運行工作制和短時運行工作制的設(shè)備容量是所有設(shè)備的銘牌額定容量之和；而斷續(xù)周期工作制的設(shè)備容量是將所有設(shè)備在不同負荷持續(xù)率下的銘牌額定容量換算到一個規(guī)定的負荷持續(xù)率下的容量之和。 2-6 需要系數(shù)的物理含義是什么？答：所有的用電設(shè)備的計算負荷并不等于其設(shè)備容量，兩者之間存在一個比值關(guān)系，因此需要引進需要

5、系數(shù)的概念，需要系數(shù)為用電設(shè)備組的30min最大負荷與其設(shè)備容量的比值。2-7 需要系數(shù)法和二項式法各有何特點？各適用于什么場合？ 答：用需要系數(shù)法來求計算負荷，其特點是簡單方便，計算結(jié)果較符合實際，而且長期使用已積累了各種設(shè)備的需要系數(shù)，是世界各國均普遍采用的基本方法，適合于多組三相用電設(shè)備的計算負荷。二項式法的特點是既考慮了用電設(shè)備的平均負荷，又考慮了幾臺最大用電設(shè)備引起的附加負荷，其計算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計算的結(jié)果大得多，適用于容量差別懸殊的用電設(shè)備的負荷計算。2-8 在確定多組用電設(shè)備總的視在計算負荷和計算電流時，可否將各組的視在計算負荷和計算電流分別直接相加？為什么?應(yīng)如何正確計算

6、？答：不可以。應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負荷不同時出現(xiàn)的因素。因此在確定多組用電設(shè)備的計算負荷時，只能在各組用電設(shè)備中取一組最大的附加負荷，在加上各組用電設(shè)備的平均負荷，即： 式中， 為各用電設(shè)備組附加負荷中的最大值；為各用電設(shè)備組平均負荷的總和；為與相對應(yīng)的功率因數(shù)角正切值；為各用電設(shè)備組相應(yīng)的功率因數(shù)角正切值。2-9在接有單項用電設(shè)備的三相線路中，什么情況下可將單向設(shè)備與三相設(shè)備按三相負荷的計算方法確定負荷？而在什么情況下應(yīng)進行單相負荷計算?答：單相設(shè)備接在三相線路中，應(yīng)盡可能均衡分配。在進行負荷計算時，如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備總?cè)萘康?5%，則不論單相設(shè)備如何分配，單相

7、設(shè)備可與三相設(shè)備綜合按三相負荷平衡計算。如果單相設(shè)備總?cè)萘砍^三相設(shè)備容量的15%時，則應(yīng)將單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，再與三相設(shè)備容量相加。2-10 如何分配單相（220V、380V）用電設(shè)備可使計算負荷最小？如何將單相負荷簡便地換算成三相負荷？答：可以用負荷密度法和需要系數(shù)法來分配用電設(shè)備；換算：（1）單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備總?cè)萘康?5%，單相設(shè)備可與三相設(shè)備綜合按三相負荷平衡計算。（2）單相設(shè)備總?cè)萘砍^三相設(shè)備容量的15%時，應(yīng)換算為等效三相設(shè)備容量，在算出三相等效計算負荷。2-11 在負荷統(tǒng)計中需要考慮的功率損耗有哪些？如何計算？答：在負荷統(tǒng)計中需要考慮的功率損耗有有

8、功功率損耗和無功功率損耗，有功損耗 無功損耗式中，分別為變壓器空載時的有功及無功損耗，kW，kvar；，分別為變壓器額定負載時的有功及無功損耗，kW、kVar；變壓器的額定容量，kVA；計算負荷的視在容量，kVA；變壓器的負荷率； ，均可在產(chǎn)品目錄中查到。2-12 什么叫尖峰電流？如何計算單臺和多臺設(shè)備的尖峰電流？答：尖峰電流是指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù)12s的短時最大負荷電流。單臺設(shè)備的尖峰電流的計算： 尖峰電流就是用電設(shè)備的起動電流，即 式中，用電設(shè)備的起動電流；用電設(shè)備的額定電流；用電設(shè)備的起動電流倍數(shù)(可查樣本或銘牌，鼠籠電機一般為57，繞線型電機一般為23，直流電機一般為1.7，電焊變

9、壓器一般為3或稍大)。多臺設(shè)備的尖峰電流的計算：計算多臺用電設(shè)備供電干線的尖峰電流時，只考慮其中一臺用電設(shè)備啟動，該設(shè)備啟動電流的增加值最大，而其余用電設(shè)備達到最大負荷電流。因此，計算公式為 （2-53）式中，全部設(shè)備投入運行時線路的計算電流，用電設(shè)備組啟動電流與額定電流之差中的最大電流。2-13 企業(yè)總降壓變電站及車間變電所中變壓器臺數(shù)及容量應(yīng)如何確定？ 答：（1）變壓器臺數(shù)的確定 一般一個車間盡量選擇一臺變壓器；如果一、二級負荷所占比例較大，應(yīng)選用兩臺變壓器，若能從鄰近用戶取得備用電源時，也可選用一臺變壓器。企業(yè)總降壓變電所主變壓器臺數(shù)應(yīng)根據(jù)企業(yè)的負荷類型來確定。對于中、大型企業(yè)或具有一、

10、二級負荷的企業(yè)，一般選用兩臺變壓器，以保證對一、二級類負荷供電的可靠性。只有在分期建設(shè)，經(jīng)濟比較具有優(yōu)越性時，或兩臺大容量變壓器需增加限制短路電流的設(shè)備，以及6KV電網(wǎng)接地電流大于30A時，才考慮選用三臺變壓器。（2）變壓器容量的確定對車間變壓器可根據(jù)車間的計算負荷來確定。不論選用一臺還是兩臺，其額定容量均按等于或大于計算容量計算，即；對總降壓變壓所中的主變壓器，當選擇一臺變壓器時，其額定容量按等于或略大于補償后的總計算容量來選擇，即；當選擇兩臺變壓器時，若同時工作，每臺變壓器的額定容量應(yīng)按一臺故障后另一臺能負擔全部一、二級負荷來確定，即；式中，為事故時負荷保證系數(shù)，根據(jù)企業(yè)一、二級負荷所占比

11、例決定。2-14 某車間有一380V線路供電給下列設(shè)備：長期工作的設(shè)備有7.5kW的電動機2臺，4kW的電動機3臺，3kW的電動機12臺；反復(fù)短時工作制的設(shè)備有42kVA電焊機1臺（額定暫載率60%，）；10t吊車1臺（在暫載率為40%的條件下，其額定功率為39.6kW，）。試確定他們的設(shè)備容量。解：對于長期工作制的設(shè)備，其設(shè)備容量就是他們的額定功率，所以長期工作的設(shè)備容量為：對于反復(fù)短時工作制的設(shè)備，其設(shè)備容量為：電焊機：吊車：所以，他們的總的設(shè)備容量為：2-15 某車間采用一臺10/0.4kV的變壓器供電，低壓負荷有生產(chǎn)用通風機5臺共50 kW，點焊機（）3臺共12kW,有連鎖的連續(xù)運輸機

12、械8臺共48 kW，5.1 kW的行車（）2臺。試確定該車間變電所低壓側(cè)的計算負荷。解：查表得出通風機 點焊機 有連鎖的連續(xù)運輸機械 行車 同時系數(shù)取 車間計算負荷為： 2-16 某車間設(shè)有小批量生產(chǎn)冷加工機床電動機50臺，總?cè)萘?80kW,其中較大容量電動機有10 kW 1臺，7.5 kW 2臺，4 kW 3臺，3 kW 10臺，試分別用需用系數(shù)法和二項式法確定其計算負荷、和。解：需要系數(shù)法：查表2-1可得： 冷加工機床： 二項式法：查表2-6可得： 冷加工機床： 計算負荷為： 2-17 某220V/380V三相線路上接有表2-9所示負荷。試確定該線路的計算負荷、和。表2-9 習題2-17負

13、荷表設(shè)備名稱380V 單頭手動弧焊機220V電熱箱接入相序ABBCCAABC設(shè)備臺數(shù)132121單臺設(shè)備容量20kW()6 kW()10.5 kW()634.5解：（1）電熱箱的各相計算負荷查表2-1得，因此各相的有功計算負荷為：A相 B相 C相 (2) 單頭手動弧焊機的各相計算負荷查表2-1得，；查表2-7得 時 將各相換算成的設(shè)備容量，即各相的設(shè)備容量為：A相 B相 C相 各相的計算負荷為： A相 B相 C相 各相總的計算負荷（設(shè)同時系數(shù)為0.95）：A相 B相 C相 總的等效三相計算負荷：因為B相的有功計算負荷最大，所以 2-18某鍋爐房的面積為,試用估算法估算該車間的平均負荷