發(fā)電廠測(cè)試試卷答案

1、測(cè)試一1.在35kV配電裝置中，三相母線垂直布置，相間距離0.6m,同相絕緣子間距離 1.2m,母線通過的最大短路電流如下：I" = 35kA, I t /2 = 32kA, I t = 28kA,短路持續(xù)時(shí)間1.2s 。t t kt k試求：(1)該支路選用矩形鋁母線時(shí)，母線所受的最大電動(dòng)力；(25分)(2)試計(jì)算其短路電流的熱效應(yīng)。(25分)【參考答案】解：(1)沖擊電流為：i(3h = 1.82I m = 1.82 72I" =1.82 x J2 x 35 = 90.085(KA)母線短路時(shí)所受的最大電動(dòng)力為；F =1.7310-7- i(3)2 =1.7310-12

2、901002 = 2808.8(N)maxsha0.6(2)短路電流周期分量的熱效應(yīng)Q為：tOOO12OOOA O _Q 二(I" 2 101t2I2) 二 一 (35210 322282)= 1224.9 106(A2S)12t k/2tk 12又tk = 1.2 s > 1S ,所以，短路電流的熱效應(yīng) Q為：Q : Q = 1224.9(KA2S)2 .已知某變電所的10.5kV矩形鋁母線截面為2X (80X8) mrrio正常負(fù)荷時(shí)，導(dǎo)體的溫度為55。C。發(fā)電機(jī)引出線三相短路電流數(shù)據(jù)為I" = 28* %/2 = 22kA, Itk = 20kA,繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)

3、間為 0.1s ,斷路器全開斷時(shí)間為0.2s。三相母線水平布置,相間距離0.7m,周圍環(huán)境溫度 28 Co絕緣子跨距1.2m,(1)試計(jì)算短路電流的熱效應(yīng)和導(dǎo)體的最高溫度;(2)試計(jì)算作用在母線上的最大電動(dòng)力。e(r)【參考答案】解：(1)短路切除時(shí)間為：tk =tpr +tbr =0.1 +0.2 =0.3 (s)周期分量熱效應(yīng)為：t ooo 03or r6 o .Q=(I" 210I2|2 )= 一(28 210 222202)= 150.610決2 S)p12t k/2 tk 12因?yàn)閠k = 0.3s<1s,查表得非周期分量等效時(shí)間T = 0.20s則非周期分量熱效應(yīng)為

4、：_2_2_2 一Qp =T I" = 0.228 =156.8(KA S)短路全電流熱效應(yīng)為：Q=Q+qp =(150.6156.8)103=307.4(KA2 S)因?yàn)殛?55C,由圖查得Aw =0.45 >M016(J /C和4)Q “307.410616A =Aw = 20.451016 = 0.468S(20.080.008)再由圖中對(duì)應(yīng) Ah查得導(dǎo)體的最高工作溫度為斗=65rC1016( J / ；. ： m4)斗=65。 200C 因此，導(dǎo)體滿足要求。(2)沖擊電流為：i(3h = 1.82I m =1.82 而，=1.82 父 亞 m 28 = 72068(A)

5、最大電動(dòng)力為：Fmax”O(jiān)'L .71.221.2= 1.731072068 = 898.527=1540(N)0.70.73 .某電廠有兩臺(tái)100MW 機(jī)組，分別與三繞組變壓器構(gòu)成單元接線，中壓側(cè)（ 35kv）采用 內(nèi)橋接線，高壓側(cè)（110kv）采用單母分段帶旁路接線（分段兼旁路），110kv出線共4回路,試畫出完整的電氣主接線，并說明：內(nèi)橋接線的適用條件； 高壓廠用工作電源的引線方式。不停電檢修110KV出線斷路器的操作步驟。（正常運(yùn)行時(shí)分段斷路器打開）【參考答案】2臺(tái)主變和2回線路情況下，當(dāng)線路較長(zhǎng)，變壓器不需經(jīng)常投切時(shí)， 可采用內(nèi)橋接線。由主變低壓側(cè)引接廠用工作電源。 以不停電

6、檢修Li中斷路器QFi為例,a、合 QSoi、QSo4,再合 QFob、若旁母完好，合 QS3 （或拉QF。，合QS3,再合QF。）c、拉 QFi,再拉 QS2、QSid、驗(yàn)明QFi兩側(cè)無電后，接地刀，即可檢修。4 .某電廠的高、低廠用母線電壓分別為 6kV和0.38kV,廠用高壓備用變壓器為分裂繞組有 載調(diào)壓型，其高壓繞組額定容量為40MV A ,低壓繞組額定容量為20MV A ,以高壓繞組電抗為基準(zhǔn)的半穿越電抗百分值為UkH%=9.5,高壓廠用變壓器電源側(cè)母線電壓U*o=1.1（有載調(diào)壓）。低壓廠用變壓器參數(shù)為：St2=1000kV A, UkL%=10。高壓廠用母線已帶負(fù)荷 5200kW

7、,自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)總功率為10360kW;低壓廠用母線自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)總功率為500kW ,試問高、低壓串接自啟動(dòng)時(shí)，低壓電動(dòng)機(jī)能否成功自啟動(dòng)？（高、低壓電動(dòng)機(jī)平均啟動(dòng)電流倍數(shù)為 5, 9cosCp=0.8）【參考答案】解：1）廠用高壓母線電壓校驗(yàn)：高壓廠用母線的合成負(fù)荷標(biāo)幺值為:S*H1IKicos :S2Nl 103605 0.8520020000= 3.50高壓廠用變壓器電抗標(biāo)幺值為:x*t1 =1.1 U% S2N100 Sin一 9.5 20000= 1.1 - 100 40000= 0.0525高壓母線電壓標(biāo)幺值:U*1 = U*0- =1 = 0.929 一 （0.65 0.70）1 x

8、*t1S*H1 0.0525 3.50滿足要求。2）低壓廠用母線電壓校驗(yàn)：低壓廠用母線的合成負(fù)荷標(biāo)幺值為：K 2 P2cos-：5 500 0.8 =3.1251000低壓廠用變壓器電抗標(biāo)幺值為:UkL% x*t2 =1.110010= 1.10.11100低壓母線電壓標(biāo)幺值:U*2U*11X*t2$L0.9291 0.11 3.125-0.69 -0.55滿足要求。因此，高、低壓串接自啟動(dòng)時(shí)，低壓電動(dòng)機(jī)能成功自啟動(dòng)。COS平=0.85。已知系統(tǒng)至發(fā)電機(jī)出口短路電流為5 .試選擇某水電站發(fā)電機(jī)出口斷路器和隔離開關(guān)。發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)為：Pn=36MW、UN=10.5kV、11.3kA , I i.55

9、=7.69kA , I 3.i=7.5kA ,發(fā)電機(jī)主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間t pri =0.06S ,后備保護(hù)時(shí)間tpr2=3.01S。斷路器為室內(nèi)布置，環(huán)境溫度為+40 Co解：發(fā)電機(jī)最大持續(xù)工作電流為Imax1.05 Pn3Un cos ,_1.0536一 310.50.85二 2445(A)根據(jù)發(fā)電機(jī)回路的 Uns、Imax及斷路器安裝在屋內(nèi)的要求，查附表5,可選SN10-10m/3000型斷路器，固有分閘時(shí)間tin=0.06s,燃弧時(shí)間ta=0.06s。短路熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間為tk =tpr2 +tin +ta =3.01 +0.06 + 0.06 =3.13(S)由于tk>1s,不計(jì)非周期

10、熱效應(yīng)。短路電流的熱效應(yīng)Qk等于周期分類熱效應(yīng) Qp,即I 10It2/2It2 t12k2_2_ _ 2=202.22( kA)2 «s11.3- 10 7.697.5X 3.1312短路開斷時(shí)間為 tk =tpr1 +tin =0.06 + 0.06 =0.12s>0.1s,故用 I*效驗(yàn) INbr沖擊電流為 ish =1.9；= 1.92 11.3 = 30.36(kA)下表列出斷路器、隔離開關(guān)的有關(guān)參數(shù)，并與計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。由表可見，所選SN10-10ID/3000型斷路器、GN10-10T/3000-160型隔離開關(guān)合格。表斷路器、隔離開關(guān)選擇結(jié)果表計(jì)算數(shù)據(jù)SN10

11、-10 m /3000 型斷路器GN10-10T/3000-160 型隔離開關(guān)UNs=10kAUN=10kVUN=10kVI max=2445AIn=3000AIn=3000AI"=11.3kAINbr=43.3kAish=30.36kAInci =125kAQk=202.22(kA) 2?sIt2t=43.32X 4=7499 (kA)2?It2t=752X 5=28125 (kA) 2&ish=30.36kAies=125kAies=160kA6.選才i 100MW發(fā)電機(jī)和變壓器之間母線橋的導(dǎo)體。已知發(fā)電機(jī)回路最大持續(xù)工作電流 Imax= 6791A, Tmax=5200

12、h,連接母線三相水平布置，相間距離 a=0.7m,最高溫度35oC,母線 短路電流I *=36kA ,短路熱效應(yīng) Qk=421.1(kA)2A解：1)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面。Imax=6791A, =5200卜查圖 6-17 曲線 2,得：J =0.78A/mm2 ,則：SJ=679! =8706(mm2)J 0.78選才h h =225mm,b =105mm,C =12.5mm,r =16mm的雙槽形導(dǎo)體水平布置，導(dǎo)體截面積9760mm允許電流I io o =10150A,集膚效應(yīng)系數(shù) Kf =1.285。 al 25 C當(dāng)環(huán)境溫度為35 C時(shí):Ial35C = K I al 25 C =70-35V 70-2510150 = 0.89 10150 = 8951(A) (I max =6791A)2)熱穩(wěn)定校驗(yàn)。正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度： 2crcr21- 3 -%)乒=35 (7035)67彳=55 CI嶺8951查表6-12,得熱穩(wěn)定系數(shù) C =93,則滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為:已知：Qk =421.1(kA)2 sSminQkKfC421.1 106 1.285932、2、= 250(mm2):二 9760(mm2)滿足熱穩(wěn)定要求。3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。導(dǎo)體自振頻率由以下求得：取發(fā)電機(jī)出口短路時(shí)，沖擊系數(shù)K =1.9 ,則ish