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喵了个米儿
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2021-10-25 08:56:17 | 分类:默认分类 | 标签:

电气常用公式 应用实例

一电力变压器额定视在功率Sn=200KVA,空载损耗Po=0.4KW,额定电流时的短路损耗PK=2.2KW,测得该变压器输出有功功率P =140KW时,二次则功率因数  2=0.8。 求变压器此时的负载率 b  和工作效率  。

解:因P = b ×Sn×  2×100%

b =P ÷(Sn×  2)×100%

     =140÷(200×0.8)×100%=87.5%

 =(P /P )×100%

=P +P + b + P K

       =140+0.4+(0.875) ×2.2

      =142.1(KW)

所以

 =(140×142.08)×100%=98.5%

答:此时变压器的负载率和工作效率分别是87.5%和98.5%。

有一三线对称负荷,接在电压为380V的三相对称电源上,每相负荷电阻R=16  ,感抗XL=12  。试计算当负荷接成星形和三角形时的相电流、线电流各是多少?

解:负荷接成星形时,每相负荷两端的电压,即相电压为 U入Ph=  =  =220(V)

负荷阻抗为 Z=  =  =20(  )

每相电流(或线电流)为

入Ph =I 入P-P  =  =11(A)

负荷接成三角形时,每相负荷两端的电压为电源线电压,即  =  =380V

流过每相负荷的电流为

流过每相的线电流为

 

某厂全年的电能消耗量有功为1300万kwh,无功为1000万kvar。 求该厂平均功率因数。

解:已知P=1300kwh,Q=1000kvar

则 

答:平均功率因数为0.79 

计算:

一个2.4H的电感器,在多大频率时具有1500  的电感?

解:感抗 X = 

则 

   =99.5(H )

 答:在99.5HZ时具有1500  的感抗。

某企业使用100kvA变压器一台(10/0.4kv),在低压侧应配置多大变比的电流互感器?

 解:按题意有

     

 答:可配置150/5的电流互感器。


一台变压器从电网输入的功率为150kw,变压器本身的损耗为20kw。 试求变压器的效率?

 解:输入功率 Pi=150kw

     输出功率 PO=150-20=130(KW)

     变压器的效率

  

 答:变压器的效率为86.6%


某用户装有250kvA变压器一台,月用电量85000kwh,力率按0.85计算,试计算该户变压器利率是多少?

解:按题意变压器利用率

    

答:该用户变压器利用率为56%。


一台变压器从电网输入的功率为100kw,变压器本身的损耗为8kw。 试求变压器的利用率为多少?

解:输入功率为  P1=100kw

      输出功率为  P2=100-8=92kw

      变压器的利用率为

       

答:变压器的利用率为92%。


有320kvA,10/0.4kv变压器一台,月用电量15MWh,无功电量是12Mvarh,试求平均功率因数及变压器利用率?


解:已知 Sn=320kva,WP=15Mva

      WQ=12Mvarh,一个月以30天计,

日平均有功负荷为

     

日平均无功为

     
 
   

变压器利用率为

答:平均功率因数为0.78;变压器利用率为83%。


一条380v线路,导线为LJ-25型,电阻为0.92  /km,电抗为0.352  /km,功率因数为0.8,输送平均有功功率为30KW,线路长度为400m,试求线路电压损失率  。

  解;400m导线总电阻和总电抗分别为

     R=0.92×0.4  0.37(  )

     X=0.352×0.4  0.14(  )

      

  导线上的电压损失

  线路上的电压损失

答:线路电损失率为9.8%

 

有两台100kvA变压器并列运行,第一台变压器的短路电压为4%,第二台变压器的短路电压为5%。 求两台变压器并列运行时负载分配的情况?

解:由题意可知

      S n=S n=100kva

      U %=4%  U 2k %=5%

第一台变压器分担的负荷

 

第二台变压器分担的负荷

 

答:第一台变压器因短路电压小而过负荷;第二台变压器则因短路电压大却负荷不足。


某厂年用电量609.5万kwh,求该厂最大负荷约为多少? (最大负荷年利用小时数Tmax=5300h)

解:已知A=609.5×104kwh,

         Tmax=5300h

则Pmax=  =1150(kw)

答:该厂最大负荷约为1150kw。


某单位月有功电量500000kwh,无功电量400000kvarh,月利用小时为500h,问月平均功率因数  为多少?若将功率因数提高到  2=0.9时,需补偿多少无功功率QC?

解:补偿前月平均功率因数

   

补偿后月平均功率因数  =0.9

则需补偿的无功容量为

    Q =P (tg  -tg  )

    

    =1000(0.802-0.484)=318(kvar)

答:  为0.78,需补偿318kvar。


有一台三角形连接的三相电动机,接于线电压为380v的电源上,电动机的额定功率为2.7k w,效率  为0.8,功率因数为0.83。  电动机的相电流I ph 和线电流I p-p ?


解:已知线电压Up-p=380v,电动机输出功率Pou=2.74kw,功率因数  =0.83,电动机效率  =0.8。则电动机输出功率为  

  Pou=3Up-pIp-p  

  线电流

    
   

  由于在三角形接线的负载中,线电流Ip-p=  Iph,则相电流

   

  答:电动机的相电流为3.62A,线电流为6.27A。


某工厂最大负荷月的平均有功功率为400kw,功率因数=0.6,要将功率因数提高到0.9时,问需要装设电容器组的总容量应该是多少?

解:根据公式

      

式中:P为最大负荷大的平均有功功率(kw),  、  为补偿前后的功率因数值,则

      =339(kvar)

答:需要装设电容器组的总容量应该是339kvar。


某工厂380v三相供电,用电日平均有功负荷为100kw,高峰负荷电流为200A,日平均功率因数灵0.9。 试问该厂的日负荷率K 为多少?

解:已知供电电压U=380V,高峰电流I=200A,  =0.9,日平均有功负荷P =100kw

则根据公式,日负荷率

   

其中,日最高有功负荷

  Pmax=  UI 

      =1.732×0.38×200×0.9

      =118.47(kw)

则日负荷率K  ×100%=84.4(%)

答:该厂的晚负荷率为84.4%。


一个化工厂某月用电72万kwh,最大负荷为2000kw。 求月负荷率K。

  解:月平均负荷

  Pav=  =1000(kw)

  K  =50(%)

  答:月负荷率为50%。


一机械厂某月用电为36万kwh,月最大负荷为900kw,求月负荷率K。

  解:月平均负荷

      Pav=  =500kw

      月负荷率

      K=  =55.5%

  答;月负荷率为55.5%。


某用户有功功率为1.1kw,供电电压为220v,工作电流为10A。 试求该户功率因数是多少?

  解;按题意和功率计算公式,得

     

  答:该用户的功率因数为0.5。


已知某10kv高压供电工业用户,TA变比为50/5,TV变比为10000/100,有功表起码为165kwh,止码为236kwh。 试求该用户有功计费电量w为多少?

  解:该用户计费倍率为

       =50/5×10000/100=1000

  该用户有功计费电量

   W=  (236-165)

    =1000×(236-165)=71000(kwh)

  答:该用户有功计费电量为71000kwh。

 

某工厂有一台315kva的三相变压器,原有负荷为210kw,平均功率因数为0.7,试问此变压器能否满足供电需要? 现在生产发展负荷增到280kw,问是否要增加变压器容量?若不增加变压器容量,可采取什么办法?

解:根据题意,视在功率

    S1=P/COS  =210/0.7=300(KVA)

    此时变压器能够满足供电需要。

    当负荷增到280kw时

    S2=P/COS  =280/0.7=400kva>315kva

    则原变压器已不能够满足正常供电需要。

    若采取措施将平均功率因数由0.7提高到0.9,则

    S=280/0.9=311<315(kva)

   此时变压器可满足需要,不必加容量。

答:1、原有负荷为210kw,功率因数为0.7时,S1为300kva,变压器能满足要求;

    2、当负荷为280kw,功率因数仍为0.7时,S2为400kva,变压器不能满足要求;

    3、当负荷仍为280kw,将功率因数提高为0.9时,变压器可不增加容量即可满足负荷要求。

 

一台容量为1000kva的变压器,24h的有功用电量为15360kwh,功率因数为0.85。

试求24h的平均负荷为

   P=  =640(kw)

平均使用容量为

   S=  =753(kva)

则变压器的利用率为

     答: 变压器的利用率为75%。


某用户申请用电1000kva,电源电压为10kv,用电点距供电线路最近处约6km,采用50mm 的钢芯铝绞线。 计算供电电压是否合格。(线路  数R =0.211  /km,X =0.4  /km)

解:额定电压Un=10kv,Sn=1000kva,

     L=6km,则线路阻抗为

   

  1000kva变压器的一次额定电流为

  In=  =57.74(A)

  则电压降为

    U=IZ=57.74×2.71=156.48(V)

  电压降值占10kv的比例为

  U%=  ×100%=1.56(%)

  答:根据规定,10kv电压降合格标准为±7%,故供电电压合格。


一台三相变压器的电压为6000V,负荷电流为20A,功率因数为0.866。 试求其有功功率、无功功率和视在功率。

  解:三相变压器的有功功率为

P=  UI  =  ×6000×20×0.866=180(kw)

  无功功率

  Q=  U  
 ×6000×20×  =103.8kvar

  视在功率

  S=  U  ×6000×20=207.8(kva)

   答:P为180kw。Q为103.8kvar。 S为207.8kva。


一台10kv、1800kva变压器,年负荷最大利用小时为5000h,按电流密度选用多大截面的铝芯电缆比较合适? (铝导线经济电流密度为1.54A/mm )。

  解:已知Un=10kv,Sn=1800kva,T=5000h,

  则变压器额定电流为

  In=  =104(A)

  导线截面为

  S=  67.5(mm )

  答:可选用50-70mm 的铝芯电缆。


一条电压为35kv的输电线路,输送最大功率为6300kw,功率因数为0.8,经济电流密度按1.15A/mm2来考虑,使用钢芯铝绞线,其长度为2km。 试按经济电流密度求导线截面?

  解:已知P=6300kw,  =0.8,

      L=2km ,J=1.15A/mm 2 ,

      则视在电流值为

   

     导线截面为

     S=  113(mm 2 )

  据此应选用LGJ-95-120型导线。

  答:导线截面约为113mm 2 


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