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1、三、计算题第三章1某电厂的高、低厂用母线电压分别为 6kV 和 0.38kV，厂用高压备用变压器为分裂绕组有载调压型, 其参数如下：S Nh=40MVA， SNl=20MVA,Ukh%=9.5, 低压厂用变压器参数为：S NL=1000KVA，U KL%=10，高压厂用母线已带负荷 5200KVA，自启动电动机总功率为 10360KW；低压厂用母线自启动电动机总功率为 500KW，试问高、低压串接自启动时，低压电动机能否成功自启动？（高、低压电动机平均启动电流倍数为 5， Ncos=0.8）（解：1）厂用高压母线电压校验高压厂用母线的合成负荷标幺值为：10*513620cos.83.5hNhP
2、KSS高压厂用变压器电抗标幺值为： 2*11%9.5. 0.2004kt NUxS高压母线电压标幺值： *0*11.(6%7)523thxS2）低压厂用母线电压校验低压厂用母线的合成负荷标幺值为： 2*cos0.83125lNlKPS低压厂用变压器电抗标幺值为： *2%11.0ktUx低压母线电压标幺值： *1*22.920.695%3tlS高、低压串接自启动时，低压电动机能成功自启动。满足要求。 ）2某电厂的高、低厂用母线电压分别为 6KV 和 380KV，高压厂用备用变压器为双绕组有载调压型, 其参数如下：S Nh=20MVA,Ukh%=9.5, 低压厂用变压器参数为：S NL=1000K
3、VA，U KL%=10，高压厂用母线已带负荷 5200KVA，自启动电动机总功率为 10360KW；低压厂用母线自启动电动机总功率为 500KW，试问高、低压串接自启动时，低压电动机能否成功自启动？（高、低压电动机平均启动电流倍数为5， Ncos=0.8）（解：1）厂用高压母线电压校验高压厂用母线的合成负荷标幺值为：10*513620cos.83.5hNhPKSS高压厂用变压器电抗标幺值为： *1%9.1450ktUx高压母线电压标幺值： *0*11.0.8(6%70)453thS2）低压厂用母线电压校验低压厂用母线的合成负荷标幺值为： 2*cos0.83125lNlKPS低压厂用变压器电抗标
4、幺值为： *2%11.0ktUx低压母线电压标幺值： *1*22.850.95%32tlS高、低压串接自启动时，低压电动机能成功自启动。满足要求。 ）第四章1设发电机参数为：P N=25MW，U N=10.5KV，cos=0.8，环境温度 0=+40，按经济电流密度选择发电机出线导体为 2（12510）铝导体（平放） ，I al=3125A（+25时） ，Ks=1.45，K =0.81（40时） ，已知短路电流持续时间 t=1.2 秒，短路电流值 I=I =28KA，试校验所选导体能否满足长期发热允许电流和热稳定要求？（热稳定系数 C=87） 。（1） =1718 A maxmax 2503*
5、cos3*1.8NpIu最大电流为 1.05*1718=1803.9 A 可载流 3125A 的导体在 40时 载流能力为：温度修正系数为：0.81，邻近效应系数为 1.45导体的实际载流量为 3125*0.81*=2531A1803.9A 按经济电流密度选择的导体要进行长期最大电流效验，效验后合格。因此导体能满足长期发热允许电流。 （2）t=1.21 S 不考据短路电流非周期分量所发出的热量2()10()ttkkktQII短路电流无衰减所以kA2s 2()()1.8ttkkktII导体的热稳定效验： =420mm2min45*.7QsC导体的截面积为 2（125*10）=2500420 mm
6、 2因此可以用，热稳定满足要求。第五章1如图所示，某 35KV 出线回路 I.max=630A,K 点短路时，I”=I =18.72KA，继电保护主保护和后备保护的动作时间分别为 0.05 秒和 2 秒；该回路断路器需更换，现有一台 SW235C/1000 型断路器，其技术参数如下：U N=35KV，I N=1000A，I Nbr=24.8KA,iNcl=63.24KA,It=24.8KA(t=4 秒)，i es=63.24KA,全开断时间tab=0.11 秒，试判断此断路器能否适用？解： 2+0.11=2.111 S kprinatt不考据短路电流非周期分量所发出的热量2()10()2ttk
7、kktQII由于短路电流无衰减所以=2.08*(12)2 kA2s22()()*()1ttkkktIII=1.8*1.414*18.72=48kA *shi2某变电所 10KV 配电装置中一回出线：P max=3500KW，=0.85，I=I =12KA cos，继电保护后备时间为 2 秒，此回路断路器因故障需更换，现有一台 ZN5-10 型断路器，参数如下：I,630,1AIKVUnnNbr=20KA，i Ncl=50KA，i es=50KA，I t=20KA（t=4 秒） ，tab=0.08 秒，试判断能否适用。解： =237.7A maxmax 3503*cos*1.8NpkWIuV2+
8、0.08=2.081 S kprintt不考虑短路电流非周期分量所发出的热量2()10()2ttkkkQII由于短路电流无衰减所以=2.08*(12)2kA2s22()()*()1ttkkktIII=1.8*1.414*12=30.5kA *shi应该满足的条件 系统条件 断路器本身参数 是否满足 分数1 .nsNU35kV 35kV 是2 I630A 1000A 是 1 分3 2()tkQ(18.72)2*2.08 kA2s(24.8)2*4 kA2s 是 1 分4 eshi48kA 63.2 kA 是 1 分5 .NbrI18.72kA 24.8kA 是 1 分6 clshi50kA 63
9、.24kA 是 1 分结论 选择的断路器可以适用35KVKQF应该满足的条件 断路器本身参数 系统参数 是否满足 分数1 .nsNU10kV 10kV2 I630A 237.7A 13 2()tkQ (20)2*4 kA2s(12)2*2.08 kA2s 14 eshi50kA 30.5kA 15 .NbrI20kA 12kA 16 clshi50kA 30.5kA 1结论 选择的断路器可以适用3某 10KV 出线由无限大电源供电，已知该回路 I.max=400A,短路时，I”=18KA ，继电保护主保护和后备保护的动作时间分别为 0.1 秒和 2 秒；现有一台 SN10I 型断路器，其技术参
10、数如下：UN=10KV，I N=600A，I Nbr=20.2KA,iNcl=52KA,It=20.2KA(t=4 秒)，i es=52KA,全开断时间 tab=0.1 秒，试判断此断路器能否适用于该 10KV 回路？解： 400A max2+0.1=2.11 Skprinatt不考据短路电流非周期分量所发出的热量2()10()2ttkkkQII由于无限大系统，因此短路电流无衰减所以=2.1*(18)2 kA2s 22()10()*()2ttkkktIII=1.8*1.414*18=46kA *shi应该满足的条件 断路器本身参数 系统条件 是否满足 分数1 .nsNU10kV 10kV2 I
11、600A 400A 1 分3 2()tkQ(202) 2*4 kA2s 2.1*(18)2 kA2s 1 分4 eshi50kA 46kA 1 分5 .NbrI202kA 18kA 1 分6 clshi52kA 46kA 1 分结论 选择的断路器可以适用4已知：10KV 馈线，最大额定电流为 180A，系统短路电流为( 不衰减)10kA，短路存在时间为 1.1 秒，电流互感器至最近一个绝缘子的距离为 1 米，相间的距离为 400 毫米。电流互感器回路接线采用不完全星形接法。电流互感器于测量仪表相距 30m。电流互感器二次负荷见下表。现初选 LFC10 屋内型电流互感器，互感比 200/5，准确
12、级 0.5 级，其二次负荷额定阻抗为 0.6，动稳定倍数 KP 为 250， 1 秒热稳定倍数 Kt=80。出线端部允许受力 FP=736N，试（1）选择连接导线截面（导线为铜芯，其电阻率为 1.75*10-8 截面标准规格有 1.5,2.5,4,6mm2 等） ， （2）进行动、热稳定校验。电流互感器负荷（v.A）解：电流互感器选择的项目：初选 200/5A 准确度为 0.5 级，二次负载为 0.6 欧姆，（1）1s 热稳定校验 （5 分）=80*200=16kA tI=256(KA2.S) 222()6*1().t kAs=1.1*(10)2=110(KA2.S) 256(KA2.S) 2
13、20*()ttkkkQIII（2）动稳定校验（5 分）=1.8*1.4142*10=25kA *shikI内部动稳定校验： =250*1.4142*200=70.7kA25 kA*2esNikI外部动稳定校验：135.1 N 736 N727210.5130.51350.4shlia（3）连接导线截面选择（5 分）不完全星形接法 接线时导线的计算长度为实际长度的 ； 0.1aNlrZsA 相导体的负载为=1 。45/（5*5） =0.058 欧姆 不完全星型接法，计算长度为实际长度的 ，即为 *30=51.96 米 3s1/(0.6-0.1-0.058)*P*l=2(mm)2 满足要求。5如图
14、所示接线及参数，已知高压侧为无穷大电源，其短路容量为 3500MVA，低压母线短路时，发电机提供的短路电流 I”=13.42KA，I =4.3KA，短路存在时间为 2 秒，试选择发电机回路断路器 QF（取基准容量 Sd=100MVA） 。型 号 UN(KV) IN(A)额定断流量（KA）极限通过电流峰值(KA)额定关合电流峰值（KA）4S 热稳定电流（KA）SN10-10I/630 10 630 16 40 40SN10-10I/1000 10 1000 31.5 80 80仪表电流线圈名称 A 相 B 相电流表（46L1-A 型） 0.35功率表（46D1-W 型） 0.6 0.6电能表（D
15、S1 型） 0.5 0.5总计 145 11SN10-10I/2000 10 2000 43.3 130 130 43.3SN10-10I/300 10 3000 43.3 130 130 43.3SN9-10/600 10 600 14.4 36.8 36.8 14.4SN8-10/600 10 600 11.6 33 33 11.6解：发电机回路中的额定电流为 1716A, 考虑最大情况 1716*1.05=1801A （1 分）初选 SN10-10I/2000， （1 分）短路计算点取在发电机出口处。 （1 分）短路电流为 15kA. （1 分）最大电流值（冲击值）=39kA （1 分）6 已知：某 10KV 出线回路 I.max=280A,短路时：i sh=22.6KA，Q k=78.8(KA2.S)，该出线上测量用电流互感器二次最大负荷电阻 ra=0.02， 仪表距电流互感器 l=20m, 接成不完全星形接线，准确级要求 1 级。试选应该满足的条件 系统条件断路器本身参数是否满足分数1 .nsNU10kV 10kV 是2 I1801A 2000A 是 1 分3 2()tkQ(15
