【工厂供电第五版课后习题答案】在电气工程相关专业中,《工厂供电》是一门非常重要的课程,它主要研究工厂内部电力系统的规划、设计与运行管理。第五版的《工厂供电》教材内容更加系统化,涵盖了供配电系统的结构、负荷计算、短路电流分析、电气设备选择、继电保护配置等多个方面。为了帮助学生更好地掌握知识点,掌握解题思路,以下将对部分典型课后习题进行详细解析。
一、负荷计算相关问题
在工厂供电中,合理地进行负荷计算是设计供配电系统的基础。常见的题目包括:根据设备参数计算有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数等。
例题1:
某车间有三台电动机,额定功率分别为5kW、7kW和8kW,功率因数均为0.85,求该车间的总视在功率。
解析:
首先计算各电动机的有功功率之和:
P = 5 + 7 + 8 = 20 kW
然后根据公式 S = P / cosφ 计算视在功率:
S = 20 / 0.85 ≈ 23.53 kVA
此题考察的是对基本负荷计算方法的理解,需要注意单位转换及功率因数的应用。
二、短路电流计算
短路电流是供配电系统设计中的关键参数,用于选择电气设备的额定值和校验其动热稳定性。
例题2:
已知某变电站的短路容量为100MVA,系统电压为10kV,求短路电流的大小。
解析:
短路电流 I_k = S_k / (√3 × U)
其中 S_k = 100 MVA,U = 10 kV
代入得:
I_k = 100 × 10^6 / (√3 × 10 × 10^3) ≈ 5773.5 A
此题重点在于理解短路容量与短路电流之间的关系,并熟练应用公式进行计算。
三、变压器选择与运行
变压器的选择直接影响到整个供配电系统的性能和经济性。通常需要根据负载情况、电压等级、容量需求等因素进行综合考虑。
例题3:
某工厂用电负荷为400kW,功率因数为0.85,若选用一台10/0.4kV的配电变压器,试计算其最小容量。
解析:
首先计算视在功率:
S = 400 / 0.85 ≈ 470.59 kVA
因此,变压器的容量应大于等于470.59 kVA,考虑到负载波动和未来扩展,一般选择500kVA或以上容量的变压器。
四、继电保护配置
继电保护是保障电力系统安全运行的重要手段。常见的保护类型包括过电流保护、速断保护、差动保护等。
例题4:
某变电站采用定时限过电流保护,整定时间为1.2秒,动作电流为10A,若线路发生短路故障,电流达到20A,问是否触发保护?
解析:
根据定时限过电流保护的工作原理,当电流超过整定值(10A)且持续时间超过设定时间(1.2秒)时,保护装置才会动作。本题中虽然电流达到了20A,但未说明持续时间是否满足条件,因此不能确定是否会动作。
五、总结
通过上述几类典型习题的解析可以看出,《工厂供电》课程不仅要求学生掌握理论知识,更注重实际应用能力的培养。建议同学们在学习过程中多做练习,结合实际案例加深理解,同时注意规范使用公式和单位,提高解题的准确性和效率。
如需更多章节的详细解答或深入讲解,可继续查阅相关教材或参考配套辅导资料。