習題一1-1 試述工業企業供電系統的構成。
答：（1）總降壓變電所：工廠供電的樞紐，用於將35kv～110kv電源電壓降為6～10kv，再由配電裝置分別將電能送至配電所、車間變電所或高壓用電裝置。
由降壓變壓器，母線、開關裝置、保護電器、測量電器等高低壓配電裝置組成。
（2）配電所：對大中型工廠，由於廠區大，負荷分散，常設定乙個或多個配電所，用以中轉電能，它只分配電能，但不改變電壓。
（3）車間變電所：乙個生產廠房或車間，根據情況可設定乙個或多個車間變電所，將6～10kv電壓降至380/220v電壓，再送至各個低壓用電裝置。
（4）高壓用電裝置
（5）低壓用電裝置
1-2 工業企業供電系統的常用額定電壓等級及選取額定電壓等級時應考慮的因素。
答：（1）330kv及以上（包括500kv、750kv）：用於大電力系統輸電；
（2）220kv及以下：用於城鄉高壓、中壓及低壓配電；
（3）110kv、35kv：也用於大型工廠內部配電網；
（4）6～10kv：一般用於工廠內部，但從經濟技術綜合比較，最好採用10kv，除非擁有相當數量的6kv裝置；
（5）380v/220v：工廠低壓配電電壓。
1-3 統一規定各種電氣裝置的額定電壓有什麼意義？發電機、變壓器、用電裝置以及電網額定電壓有無差別？差別的原因是什麼？
答：規定裝置的額定電壓有利於裝置按系列製造，是裝置正常工作時具有最好技術經濟指標的電壓。
（1） 發電機的額定電壓：考慮線路在輸送負荷電流時產生的電壓損失，應比電網電壓高5％。
（2） 變壓器的額定電壓：一次繞組——如果變壓器直接與發電機相連，則同發電機額定電壓相同，即高於電網電壓5％；如果不與發電機直接相連，而是接於線路時，應與電網電壓相同。二次繞組——供電線路較長時，為彌補變壓器滿載時本身壓降及線路壓降，應比電網電壓高10％；如果線路不長，只需補償變壓器滿載壓降，即高於電網電壓5％。
（3） 裝置的額定電壓：同電網電壓相同。
1-4 簡述工廠供電系統電能質量的主要指標及其對使用者的影響。
答：（1）電壓質量：一般要求裝置供電電壓允許電壓偏移不超過額定電壓5％。
當電壓偏移較大時，對使用者裝置的危害很大，如白熾燈的電壓低於額定電壓時，發光效率降低，使人的身體健康受影響，高於額定電壓時則燈泡經常損壞。電動機電壓降低時，轉矩急劇減小，轉速下降甚至停轉，導致工廠產生廢品甚至出現重大事故。
（2）頻率質量：我國用電標準頻率為50hz，偏移不能超過0.5％。頻率降低時，所有使用者的交流電動機轉速都降低，因而許多任務廠產量和質量都將不同程度受到影響。
（3）可靠性：根據用電負荷性質及在政治經濟上的要求，將負荷分為**。對各級負荷，中斷供電將造成不同程度的危害。
對一級負荷，將造**身**或重大的政治、經濟損失；對二級負荷，將造成政治、經濟上較大損失，或影響重要用電單位的正常工作；對**負荷，將影響正常的生活和生產。
1-5 試述工廠供電設計的主要內容。
答：1）擴大初步設計階段：（1）計算車間及全廠的計算負荷；（2）選擇車間變電所位置及變壓器容量、數量；（3）選定供電電源、電壓等級及供電方式；（4）選擇總降壓變電所（配電所）位置、變壓器台數及容量；（5）確定總降壓變電所（配電所）接線圖和廠區內的高壓配電方案；（6）選擇高壓電器裝置及配電網載流導體截面，並進行動、熱穩定校驗；（7）選擇繼電保護及供電系統的自動化方式，進行引數整定；（8）進行防雷、接地設計；（9）確定提高功率因數的補償措施；（10）選定高壓變電所的控制及排程方式；（11）核算建材與總投資。
2）施工設計階段：按照批准後的擴大初步設計，進行包括車間供電系統及照明等單項的施工圖樣繪製。
1-6 如圖所示的電力系統，標出變壓器
一、二次側及發電機的額定電壓。
答：（1）發電機出口電壓：
（2）變壓器t1：一次側電壓同發電機相同——；
二次側電壓等級380v，通常不會接長距離線路——
（3）變壓器t2：一次側——；
二次側接110kv，通常為長距離線路——
（4）變壓器t3：一次側——；二次側；
三次側習題二
2-1 什麼是計算負荷，以不同時限確定的計算負荷如何換算？
答：計算負荷是根據已知的工廠的用電裝置安裝容量確定的，預期不變的最大假想負荷。
用電裝置的工作制可分為連續執行工作制、短時執行工作制、斷續週期工作制。
為表徵斷續週期的特點，用整個工作週期裡的工作時間與全週期之比，即負荷持續率(fc)表示。對這類用電裝置，在參與負荷計算時，從發熱的觀點來看，需將銘牌功率按公式折算，
2-2 目前常用求計算負荷的時限是多長時間？理由是什麼？
答：為了求計算負荷，目前繪製負荷曲線採用的時間間隔為30min。其理由是——某一標準截面的導線，經過（3～4）的時間，該導線才會達到它的穩定溫公升，為對應於該導線巨截面的發熱時間常數，一般在10min左右，因此取為30min。
2-3 負荷曲線及其在求計算負荷中的作用。
答：所謂電力負荷曲線就是縱座標為有功負荷p或無功負荷q，橫座標為時間t，每隔一定時間間隔繪製的負荷變化曲線。
以30min為時間間隔，在最大負荷工作班測定的某一用電裝置組的負荷曲線，其最大值定義為，可用求出的係數去計算新建或擴建工廠該用電裝置組的計算負荷記為，兩者本是乙個數值，只不過**於的統計值而已。
2-4 簡述求計算負荷的方法及其應用範圍的評價。
答：1）計算負荷的估算法：在制定建廠規劃或初步設計時，尚無具體裝置引數和工藝加工流程，可採用估算法。
（1）單位產品耗電量法：已知企業的生產量n及每一單位產品耗電量，則企業年電能耗量，則最大有功負荷，為最大負荷年利用小時數。
（2）車間生產面積負荷密度法：當已知車間生產面積負荷密度指標（千瓦/平方公尺），則車間平均負荷。
2）計算負荷計算法：在技術設計階段，當裝置台數較多，容量差別不大時，可採用需要係數法；如果生產工藝穩定，則採用形狀係數法較好；附加係數法考慮了裝置不同容量，不同台數，以及投入工作隨機性等因素對計算負荷結果產生的影響，因而不僅能夠確定車間及全廠的計算負荷，也可以用來確定低壓供電系統幹線和支幹線的計算負荷，但由於計算繁瑣，以及精確計算在設計初期缺乏必要性等原因，該方法目前沒有得到廣泛的應用。
（1）需要係數法：將用電裝置分組後，將有功、無功分別乘該組裝置的需要係數後求和。
（2）形狀係數法：將裝置分組後，將有功、無功分別乘該組裝置的利用係數，求和後再乘以形狀係數。
（3）附加係數法：將用利用係數法求到的平均負荷用於計算用電裝置組的加權利用係數，並求出等效台數，從而查得附加係數，求出計算負荷。
（4）二項式法：先假定計算負荷符合二項式格式，再求其係數。
2-5 試述在求計算負荷時，哪些系統元件需要在其上計算損耗？計算方法如何？這種方法用於求實際功率及電能損耗有無誤差？
答：（1）供電線路：，，由於企業供電系統線路一般不長，且多採用電纜供電，阻抗較小，在進行技術經濟比較時，常常可以忽略不計。
（2）變壓器：，
2-6 求計算負荷時，計算全廠功率因數的目的和方法如何？
答：計算全廠功率因數可用於確定無功補償容量。
單組裝置功率因數為，其中為某組用電裝置在最大負荷班內的有功電能消耗量，為某組用電裝置在最大負荷班內的無功電能消耗量。
多組用電裝置或全廠自然功率因數正切的均權平均值，在設計階段可以按下式計算
為簡單起見，設計時也可以根據計算負荷求出功率因數
2-7 試用形狀係數法及附加係數法求計算負荷：，，，；，，，；14臺電動機容量由7～14kw不等，總容量為170kw，，
解：第一組： ，
第二組： ，
第三組： ，
總平均負荷
計算負荷 ，
2-8 試求配電站饋電線路的計算負荷，該線路供電給以下變電所；
1號變電所：；；，臺
2號變電所：；；，臺
3號變電所：；；，臺
解：首先確定利用係數和等效台數
台查圖2-5（16頁）曲線，得到kf =1.7
2-9年產50000臺拖拉機的工廠，在規劃工廠用電時，最大負荷估算為多少？
答：採用單位產品耗電量法，查17頁表2－5、2－6，拖拉機廠每生產一台拖拉機耗電5000～8000千瓦時，有功最大負荷年利用小時數為4960小時。
，2-10架空線，6kv，導線截面積95mm2，供電給三班制工廠，年耗電量，最大負荷電流、，求導線上的電能損耗？
解：選銅絞線，查附錄表17（315頁），tj-95單位長度電阻r0=0.20ω/km，總電阻r= r0×l =0.2×8.2=1.64ω
年最大負荷利用小時數
查圖2-7，得到年最大負荷損耗時數3500h，
2-11 計算400kva，10/0.4kv變壓器中的電能損耗及功率損耗，sl=295kva，
解：參考變壓器sl-400/10的引數（附錄表1），，
根據年最大負荷利用小時數查圖2-7（24頁），得到年最大負荷損耗時數2400h，
+其中變壓器的年投入工作時數按照兩班工作製取4000h。
習題三3-1 工廠供電系統設計的技術指標和經濟指標是什麼？
答：工廠供電系統設計的技術指標包括：可靠性；電能質量；執行、維護及修理的方便及靈活程度；自動化程度；建築設施的壽命；占地面積、新型裝置的利用等。
其中用於定量分析的主要指標包括電壓損失百分比和功率因數。
工廠供電系統設計的經濟指標：投資費和年執行費。
3-2 什麼是標準**期？它與用電裝置本身的使用壽命有何不同？
答：標準**期是根據國民經濟發展，資金合理運用，由國家根據各部門的生產特點統一規定的**期標準。當兩個方案，方案1一次性投資費用較低，而方案2年執行費用較低時，用**期還衡量方案的優劣，**期。
若**期高於國家的標準**期，則選用一次性投資費用較小的方法。否則，選用年執行費用較小的方法。
3-3 在進行技術經濟方案比較時採用的最小開支法如何考慮貨幣時間價值？
答：在考慮貨幣的時間價值的情況下，需將一次性投資及年費用按利率i%影響折算至第m年，即
，而最小開支法，即是求兩者的總費用優化
3-4 工廠變電所位置設定的原則是什麼？
答：（1）變電所盡可能在負荷中心；（2）進出線方便；（3）運輸條件要好；（4）應遠離產生劇烈震動的大型裝置或車間，以保證變電所安全執行；（5）應選擇地下水位較低的場所，以防止電纜溝內出現積水；（6）選擇在各種汙染源的上風側；（7）應與其它建築物有一定的防火間距。
生產運作管理第三版課後習題答案
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