案例分析题
某工厂为了达到减少电能消耗的目的，准备将一台S7旧变压器更新为S9变压器，两台变压器的参数见下表。
更换前后变压器的负载率均为70%，二次侧功率因数cosφ2=0.9，无功经济当量：0.15不变。计算更换前后变压器的能耗变化情况。
| 变压器型号 | SN/kV·A | P0/kW | Pk/kW | I0/(%) | Uk/(%) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| S7 | 1000 | 1.8 | 11.6 | 1.2 | 4.5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| S9 | 1000 | 1.7 | 10.3 | 0.7 | 4.5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
单选题
更换后变压器空载时的无功功率降低了多少?______
- A.2kvar
- B.3kvar
- C.4kvar
- D.5kvar
【正确答案】
D
【答案解析】 依据《钢铁企业电力设计手册》上册式(6-12)。
Q0S7=IS7SN×10-2=1.2×1000×10-2=12(kvar)
Q0S9=IS9SN×10-2=0.7×1000×10-2=7(kvar)
△Q0=Q0S7-Q0S9=12-7=5(kvar)
所以答案选D。
Q0S7=IS7SN×10-2=1.2×1000×10-2=12(kvar)
Q0S9=IS9SN×10-2=0.7×1000×10-2=7(kvar)
△Q0=Q0S7-Q0S9=12-7=5(kvar)
所以答案选D。
单选题
更换后变压器额定负载时的无功功率降低了多少?______
- A.5kvar
- B.3kvar
- C.2kvar
- D.0kvar
【正确答案】
D
【答案解析】 依据《钢铁企业电力设计手册》上册式(6-13)。
QkS7=UkS7SN×10-2-4.5×1000×10-2=45(kvat)
QkS9=UkS9SN×10-2=4.5×1000×10-2=45(kvar)
ΔQk=QkS7-QkS9=45-45=0(kvar)
所以答案选D。
更换前后变压器的额定容量和短路阻抗相同，额定负载时的无功功率不变。
QkS7=UkS7SN×10-2-4.5×1000×10-2=45(kvat)
QkS9=UkS9SN×10-2=4.5×1000×10-2=45(kvar)
ΔQk=QkS7-QkS9=45-45=0(kvar)
所以答案选D。
更换前后变压器的额定容量和短路阻抗相同，额定负载时的无功功率不变。
单选题
更换后变压器的总无功功率降低了多少?______
- A.5kvar
- B.4kvar
- C.3kvar
- D.2kvar
【正确答案】
A
【答案解析】 依据《钢铁企业电力设计手册》上册式(6-19)。
ΔQS7=Q0S7+β2kS7=12+0.72×45=34.1(kvar)
ΔQS9=Q0S9+β2QkS9=7+0.72×45=29.1(kvar)
ΔQ=ΔQS7-ΔQS9=34.1-29.1=5(kvar)
所以答案选A。
ΔQS7=Q0S7+β2kS7=12+0.72×45=34.1(kvar)
ΔQS9=Q0S9+β2QkS9=7+0.72×45=29.1(kvar)
ΔQ=ΔQS7-ΔQS9=34.1-29.1=5(kvar)
所以答案选A。
单选题
更换后变压器的总有功功率损耗降低了多少?______
- A.0.73kW
- B.0.65kW
- C.0.58kW
- D.0.53kW
【正确答案】
A
【答案解析】 依据《钢铁企业电力设计手册》上册式(6-14)。
ΔPS7=P0S7+β2PkS7=1.8+0.72×11.6=7.48(kW)
ΔpS9=P0S9+β2PkS9=1.7+0.72×10.3=6.75(kW)
ΔP=ΔPS7-ΔpS9=7.48-6.75=0.73(kW)
所以答案选A。
ΔPS7=P0S7+β2PkS7=1.8+0.72×11.6=7.48(kW)
ΔpS9=P0S9+β2PkS9=1.7+0.72×10.3=6.75(kW)
ΔP=ΔPS7-ΔpS9=7.48-6.75=0.73(kW)
所以答案选A。
单选题
更换后变压器的空载综合功率损失下降了多少?______
- A.18.8%
- B.20.2%
- C.21.1%
- D.23.6%
【正确答案】
D
【答案解析】 依据《钢铁企业电力设计手册》上册式(6-27)。
PZ0S7=P0S7+KQQ0S7=1.8+0.15×12=3.6(kW)
PZ0S9=P0S9+KQQ0S9=1.7+0.15×7=2.75(kW)
PZ0S7=P0S7+KQQ0S7=1.8+0.15×12=3.6(kW)
PZ0S9=P0S9+KQQ0S9=1.7+0.15×7=2.75(kW)
单选题
更换后变压器的额定负载综合功率损失下降了多少?______
- A.12.12%
- B.10.31%
- C.8.69%
- D.7.08%
【正确答案】
D
【答案解析】 依据《钢铁企业电力设计手册》上册式(6-27)。
PZkS7=PkS7+KQQkS7=11.6+0.15×45=18.35(kW)
PZkS9=PkS9+KQQkS9=10.3+0.15×45=17.05(kW)
PZkS7=PkS7+KQQkS7=11.6+0.15×45=18.35(kW)
PZkS9=PkS9+KQQkS9=10.3+0.15×45=17.05(kW)
单选题
更换后变压器的综合功率损耗下降了多少?______
- A.3.74%
- B.5.69%
- C.11.76%
- D.11.89%
【正确答案】
C
【答案解析】 依据《钢铁企业电力设计手册》上册式(6-28)。
ΔPZS7=PZ0S7+β2PzkS7=3.6+0.72×18.35=12.59(kW)
ΔPZS9=PZ0S9+β2PzkS9=2.75+0.72×17.05=11.11(kW)
ΔPZS7=PZ0S7+β2PzkS7=3.6+0.72×18.35=12.59(kW)
ΔPZS9=PZ0S9+β2PzkS9=2.75+0.72×17.05=11.11(kW)
单选题
变压器二次侧输出功率为多少?______
- A.630kW
- B.640kW
- C.650kW
- D.660kW
【正确答案】
A
【答案解析】 依据《钢铁企业电力设计手册》上册式(6-17)。
P2=βSNcosφ2=0.7×1000×0.9=630(kW)
所以答案选A。
P2=βSNcosφ2=0.7×1000×0.9=630(kW)
所以答案选A。
单选题
更换后，变压器电源侧输入功率降低了多少?______
- A.0.12kW
- B.0.33kW
- C.0.65kW
- D.0.73kW
【正确答案】
D
【答案解析】 依据《钢铁企业电力设计手册》上册式(6-14)。
P1S7=βSNcosφ2+P0S7+β2PkS7=0.7×1000×0.9+1.8+0.72×111.6=637.48(kW)
P1S9=βSNcosφ2+P0S9+β2PkS9=0.7×1000×0.9+1.7+0.72×10.3=636.75(kW)
ΔP1=P1S7-P1S9=637.48-636.75=0.73(kW)
所以答案选D。
P1S7=βSNcosφ2+P0S7+β2PkS7=0.7×1000×0.9+1.8+0.72×111.6=637.48(kW)
P1S9=βSNcosφ2+P0S9+β2PkS9=0.7×1000×0.9+1.7+0.72×10.3=636.75(kW)
ΔP1=P1S7-P1S9=637.48-636.75=0.73(kW)
所以答案选D。
单选题
更换后，变压器电源侧输入功率降低了多少?______
- A.0.12%
- B.0.15%
- C.0.17%
- D.0.20%
【正确答案】
A
【答案解析】 依据《钢铁企业电力设计手册》上册式(6-14)。
单选题
更换后，变压器的效率提高了多少?______
- A.0.4%
- B.0.2%
- C.0.3%
- D.0.1%
【正确答案】
D
【答案解析】 依据《钢铁企业电力设计手册》上册式(6-16)。
