在学习《工厂供电》这门课程时,我们常常会遇到各种各样的问题和练习题。这些问题不仅帮助我们巩固课堂上学到的知识,还能让我们更深入地理解工厂供电系统的设计与运行原理。下面,我们将对一些常见的课后作业题目进行详细的解答。
一、单相变压器的基本参数计算
问题: 已知某单相变压器的额定容量为50kVA,一次侧电压为6000V,二次侧电压为230V,请计算该变压器的一次侧和二次侧电流。
解答:
根据变压器的基本公式:
\[ S = U \times I \]
其中 \( S \) 是视在功率(单位为 kVA),\( U \) 是电压(单位为 V),\( I \) 是电流(单位为 A)。
- 一次侧电流:
\[ I_1 = \frac{S}{U_1} = \frac{50 \times 10^3}{6000} = 8.33A \]
- 二次侧电流:
\[ I_2 = \frac{S}{U_2} = \frac{50 \times 10^3}{230} = 217.39A \]
因此,一次侧电流约为 8.33A,二次侧电流约为 217.39A。
二、短路电流计算
问题: 在一个三相供电系统中,短路点的等效阻抗为 0.5Ω,系统电压为 10kV,求短路电流。
解答:
短路电流可以通过以下公式计算:
\[ I_{sc} = \frac{U}{\sqrt{3} \times Z} \]
其中 \( U \) 是系统电压,\( Z \) 是短路点的等效阻抗。
代入数据:
\[ I_{sc} = \frac{10 \times 10^3}{\sqrt{3} \times 0.5} \approx 11547A \]
所以,短路电流约为 11547A。
三、负荷计算与分配
问题: 某工厂有三个主要车间,每个车间的负荷分别为 20kW、30kW 和 50kW。如果总负荷需按比例分配给两台并联运行的变压器,每台变压器的容量为 50kVA,请确定每台变压器应承担的负荷。
解答:
首先,计算总的负荷:
\[ P_{total} = 20 + 30 + 50 = 100kW \]
然后,将总负荷按比例分配给两台变压器:
每台变压器的容量为 50kVA,对应的满载电流为:
\[ I_{full} = \frac{50 \times 10^3}{\sqrt{3} \times U} \]
假设系统电压为 10kV,则:
\[ I_{full} = \frac{50 \times 10^3}{\sqrt{3} \times 10 \times 10^3} \approx 2.89A \]
每台变压器的最大负荷为:
\[ P_{max} = \sqrt{3} \times U \times I_{full} = \sqrt{3} \times 10 \times 10^3 \times 2.89 \approx 50kW \]
因此,两台变压器可以分别承担 50kW 的负荷,满足需求。
通过以上几个例子可以看出,《工厂供电》课程中的问题虽然看似复杂,但只要掌握了基本的公式和原理,就可以轻松解决。希望这些解答能够帮助大家更好地理解和掌握相关知识。