發(fā)電廠(chǎng)電氣部分計(jì)算題及答案

#水電站88水電站88火電廠(chǎng)計(jì)算題1、有一條10kV電力電纜長(zhǎng)1.5km，當(dāng)首、末端及中點(diǎn)分別發(fā)生單相接地故障時(shí)，答案：均為1.5A。2、某35kV電力系統(tǒng)如圖所示，圖中圓圈為變電所，數(shù)字為有電聯(lián)系的架空線(xiàn)路的公里數(shù)。當(dāng)A點(diǎn)發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地電流約為多少安培？而在B點(diǎn)發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地電流約為多少安培？該系統(tǒng)中性點(diǎn)應(yīng)采用何接地方式？廠(chǎng)、101220A15廠(chǎng)?、、25答案：均為13.2A；系統(tǒng)中性點(diǎn)應(yīng)采用經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的方式。3、某35kV電力系統(tǒng)如圖所示，圖中圓圈為變電所，數(shù)字為有電聯(lián)系的架空線(xiàn)路的公里數(shù)。當(dāng)A點(diǎn)發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地電流約為多少安培？而在B點(diǎn)發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地電流約為多少安培？該系統(tǒng)中性點(diǎn)應(yīng)采用何接地方式？115KV115KV答案：均為8.7A；系統(tǒng)中性點(diǎn)應(yīng)采用不接地的方式。4、計(jì)算電路如下圖所示，當(dāng)d1點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)無(wú)窮大容量電源供給的短路功率為60MVA，求d2點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)無(wú)窮大容量電源供給的短路功率。6.3KVUd%=10.5答案：短路功率為48.1MVA。5、計(jì)算下圖所示電路，當(dāng)d點(diǎn)發(fā)生三相短路，變壓器各側(cè)的殘余電壓。

20MVAUdX=10510.5<V無(wú)窮大電力系統(tǒng)30Kn0.4/KM二統(tǒng)組變圧器

2(20MVAUdX=10510.5<V無(wú)窮大電力系統(tǒng)30Kn0.4/KMLI応一n7.=l/UdII-m/l=621心|0,08/kn答案：高壓側(cè)為99.4kV；中壓側(cè)為OkV；低壓側(cè)為21心|0,08/kn(n)6、試計(jì)算下圖所示電路，求當(dāng)d點(diǎn)發(fā)生各種類(lèi)型短路時(shí)，0〃時(shí)刻發(fā)電機(jī)各相供給的短路電流周期分量有名值，并求d點(diǎn)發(fā)生AB兩相短路時(shí)，0〃時(shí)刻發(fā)電機(jī)母線(xiàn)的殘余線(xiàn)電壓有名值。發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電勢(shì)標(biāo)幺值約為1。(n)X2t=0.25Xot=O.05答案：d點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)發(fā)電機(jī)各相供給的短路電流為1=1=1=1.29kA；ABCd點(diǎn)發(fā)生二相短路(假設(shè)BC短路)時(shí)發(fā)電機(jī)各相供給的短路電流為：1=1=1=0.646kA,1=1.29kA；ABCB短路點(diǎn)處所在電網(wǎng)為電源中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，無(wú)接地短路電流，所以單相接地和兩相接地發(fā)電機(jī)不供給短路電流。d點(diǎn)發(fā)生AB兩相短路時(shí)發(fā)電機(jī)母線(xiàn)的殘余電壓為：U=U=3.42kV,U=6.3kV。ABCABC7、計(jì)算電路下圖所示，求d點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)DK、1B、2B、及DL通過(guò)的短路電流值。

Sxi=DL、^W4-110JSke=3500MVAIB10.5-2BIB10.5-2BQ2X60MVAYU^Z=L0,5DK1QKV.2KAXdxZ=10答案：DK通過(guò)10.2kA；IB低壓側(cè)通過(guò)10.2kA，高壓側(cè)通過(guò)0.934kA；2B低壓側(cè)通過(guò)25.5kA，高壓側(cè)通過(guò)2.32kA；DL通過(guò)3.26kA。8、試?yán)眠\(yùn)算曲線(xiàn)法計(jì)算下圖所示的電路：d點(diǎn)發(fā)生各種類(lèi)型短路時(shí)，流到d點(diǎn)處的0.1〃短路電流值。d點(diǎn)發(fā)生各種短路時(shí)發(fā)電機(jī)各相供給的0.1〃短路電流值。d點(diǎn)發(fā)生BC兩相短路時(shí)，0.1〃時(shí)刻發(fā)電機(jī)母線(xiàn)的殘余電壓值。答案：d點(diǎn)處的各種短路電流值：三相短路1=0.380kA；d兩相短路1=0.365kA；d兩相接地短路同兩相短路值1=0.365kA；d無(wú)單相接地短路電流。d點(diǎn)發(fā)生各種短路時(shí)發(fā)電機(jī)各相供給的0.1〃短路電流值：三相短路1=2.23kA；d兩相短路(設(shè)BC)1=1=1.24kA,1=2.48kA；ACB兩相接地短路同兩相短路值；無(wú)單相接地短路電流。d點(diǎn)發(fā)生BC兩相短路時(shí)發(fā)電機(jī)母線(xiàn)的殘余電壓：U=U=0.548X6.3=3.45(kV),U=0.990X6.3=6.24(kV)。ABBCCA9、試?yán)眠\(yùn)算曲線(xiàn)法計(jì)算下圖所示的電路：d點(diǎn)發(fā)生各種類(lèi)型短路時(shí)，流到d點(diǎn)處的0〃短路電流值。d點(diǎn)發(fā)生各種短路時(shí)發(fā)電機(jī)各相供給的0〃短路電流值。d點(diǎn)發(fā)生AB兩相短路時(shí)，0〃時(shí)刻發(fā)電機(jī)母線(xiàn)的殘余電壓值。,.613KV37KV水電詁cKn)co￡^e=0.8Mu^=7.5Xw=0.2X2t=0.2Xo*=O.05答案：(1)d點(diǎn)處的各種短路電流值：三相短路1=0.476kA；d兩相短路1=0.401kA；d兩相接地短路同兩相短路值1=0.401kA；d無(wú)單相接地短路電流。d點(diǎn)發(fā)生各種短路時(shí)發(fā)電機(jī)各相供給的0〃短路電流值：三相短路1=2.80kA；d兩相短路(設(shè)BC)1=1=1.36kA,1=2.72kA；ACB兩相接地短路同兩相短路值；無(wú)單相接地短路電流。d點(diǎn)發(fā)生AB兩相短路時(shí)發(fā)電機(jī)母線(xiàn)的殘余電壓：U=U=3.79(kV),ABCAU=6.80(kV)。BC10、試?yán)眠\(yùn)算曲線(xiàn)法計(jì)算下圖所示的電路：d點(diǎn)發(fā)生各種類(lèi)型短路時(shí)，流到d點(diǎn)處的0.1〃短路電流值。d點(diǎn)發(fā)生各種短路時(shí)發(fā)電機(jī)各相供給的0.1〃短路電流值。d點(diǎn)發(fā)生BC兩相短路時(shí)，0.1〃時(shí)刻發(fā)電機(jī)母線(xiàn)的殘余電壓值。37KV匚05中e1二MUdZ=6.5dCn)X3?=0.2x&?=o.a5答案：(l)d點(diǎn)處的各種短路電流值：三相短路1=0208kA；d兩相短路1=0.201kA；d兩相接地短路同兩相短路值1=0.201kA；d④無(wú)單相接地短路電流。(2)d點(diǎn)發(fā)生各種短路時(shí)發(fā)電機(jī)各相供給的0.1〃短路電流值:①三相短路1=1.22kA；d兩相短路(設(shè)BC)1=1=0.683kA,1=1.37kA；ACB兩相接地短路同兩相短路值；無(wú)單相接地短路電流。=4.53(kV),d點(diǎn)發(fā)生BC兩相短路時(shí)發(fā)電機(jī)母線(xiàn)的殘余電壓：U=4.53(kV),ABBCU=6.22(kV)。CA11、試?yán)眠\(yùn)算曲線(xiàn)法計(jì)算下圖所示的電路：d點(diǎn)發(fā)生各種類(lèi)型短路時(shí)，流到d點(diǎn)處的0〃短路電流值。d點(diǎn)發(fā)生各種短路時(shí)發(fā)電機(jī)各相供給的0〃短路電流值。d點(diǎn)發(fā)生CA兩相短路時(shí)，0〃時(shí)刻發(fā)電機(jī)母線(xiàn)的殘余電壓值。37KV37KV6.3KV丄Y,dll3200kWM4000KVAcos◎?qū)?.8Ud%=6.5xm.2X2：=0.2Xoa^O.05答案：(l)d點(diǎn)處的各種短路電流值：三相短路1=0.263kA；d兩相短路1=0.222kA；d兩相接地短路同兩相短路值1=0.222kA；d無(wú)單相接地短路電流。d點(diǎn)發(fā)生各種短路時(shí)發(fā)電機(jī)各相供給的0〃短路電流值：三相短路1=1.55kA；d兩相短路(設(shè)BC)1=1=0.753A,1=1.51kA；ACB兩相接地短路同兩相短路值；無(wú)單相接地短路電流。=3.73(kV),BC短路電流值和發(fā)電d點(diǎn)發(fā)生=3.73(kV),BC短路電流值和發(fā)電CAU=6.86(kV)oAB12、試計(jì)算下圖所示的電路，d點(diǎn)發(fā)生單相接地時(shí)發(fā)電機(jī)各相供給的0機(jī)母線(xiàn)各相對(duì)地電壓值。Y,dll

7500KVA

Udft=7.5Y,dll

7500KVA

Udft=7.53200kWcosa=0.8X-^=0.24000KVAUd%=6.5Cm)cl3200kWcosa=0.8X■d+^0.2Xz^o.2Xca^O.05答案：d點(diǎn)發(fā)生單相接地不是短路，所以發(fā)電機(jī)不供給短路電流，發(fā)電機(jī)母線(xiàn)各相對(duì)地電壓值為6.3,3kV。13、試計(jì)算下圖所示的電路，d點(diǎn)發(fā)生單相接地時(shí)發(fā)電機(jī)各相供給的0〃短路電流值和發(fā)電機(jī)母線(xiàn)各相對(duì)地電壓值。6.3KV37KVX^=0.2Xo(i*=0.05答案：d點(diǎn)發(fā)生單相接地不是短路，所以發(fā)電機(jī)不供給短路電流，發(fā)電機(jī)母線(xiàn)各相對(duì)地電壓值為6.3*3kV。14、試計(jì)算下圖所示由無(wú)窮大容量電源供電的電路：d點(diǎn)發(fā)生各種類(lèi)型短路時(shí)，流到d點(diǎn)處的短路電流周期分量值。d點(diǎn)發(fā)生各種短路時(shí)無(wú)窮大容量電源各相供給的短路電流周期分量值。d點(diǎn)發(fā)生BC兩相短路時(shí)，變壓器電源側(cè)母線(xiàn)的殘余電壓值。

答案：(l)d點(diǎn)處的各種短路電流值：三相短路1=5.66kA；兩相短路1=4.90kA；d兩相接地短路同兩相短路值1=4.90kA；d無(wú)單相接地短路電流。d點(diǎn)發(fā)生各種短路時(shí)發(fā)電機(jī)各相供給的0〃短路電流值：三相短路1=1.55kA；d兩相短路(設(shè)BC)1=1=0.258A,1=0.516kA；abc兩相接地短路同兩相短路值；無(wú)單相接地短路電流。d點(diǎn)發(fā)生CA兩相短路時(shí)發(fā)電機(jī)母線(xiàn)的殘余電壓：U=115(kV),abU=U=91.9(kV)ocabc15、已知電力系統(tǒng)圖及其元件參數(shù)，以及運(yùn)算曲線(xiàn)表格，請(qǐng)用個(gè)別變化法計(jì)算d點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，流到短路點(diǎn)的次暫態(tài)短路電流。CQSA-0.B*=1.4￡ykr-二金絆今4■搟I%LimTOUd-I［CQSA-0.B*=1.4￡ykr-二金絆今4■搟I%LimTOUd-I［：?.=L3:k電廠(chǎng)1HP：i.ri：ylEO-lvr十IOCMW'Q=l.M宀一0LjA電廠(chǎng)答案：無(wú)窮大容量電源供給：X=0.159,1.64kA；火電供給：X=1.075,1.21kA；js合計(jì)：2.85kAo16、已知電力系統(tǒng)圖及其元件參數(shù)，以及運(yùn)算曲線(xiàn)表格，請(qǐng)用個(gè)別變化法計(jì)算d點(diǎn)單相接地短路時(shí)，短路點(diǎn)流入地中的次暫態(tài)短路電流。答案：1F+2F供給：X=0.72,1.37kA；3F供給：X=2.56,0.375kA；jsjs合計(jì)：1.75kA。17、已知電力系統(tǒng)圖及其元件參數(shù)，以及運(yùn)算曲線(xiàn)表格，請(qǐng)用個(gè)別變化法計(jì)算d發(fā)生相間短路時(shí)，短路點(diǎn)的次暫態(tài)短路電流。答案：無(wú)窮大容量電源供給：X=0.159，1.64kA；(2)X=0.318，1.37kA；js火電供給：X=1.075，1.21kA；(2)X=2.15，1.03kA；jsjs合計(jì)：2.85kA；2.40kA。18、某廠(chǎng)有兩個(gè)原油罐，一個(gè)高為12m、直徑為6m，另一個(gè)高為10m、直徑為10m，兩罐凈距為16m。試設(shè)計(jì)采用單支避雷針進(jìn)行直擊雷保護(hù)的最佳方案，并按比例繪出避雷針的平面保護(hù)范圍圖。答案：針位于兩罐中心線(xiàn)與罐凈距8m，經(jīng)計(jì)算針高選用26m，被保護(hù)高度為12m時(shí)保護(hù)半徑為15m，被保護(hù)高度為10m時(shí)保護(hù)半徑為19m，設(shè)計(jì)方案最佳，平面保護(hù)范圍如圖所示：19、某建筑物呈正方體形狀，每邊長(zhǎng)10m，試設(shè)計(jì)采用單支避雷針進(jìn)行直擊雷保護(hù)的方案,并按比例繪出避雷針的平面保護(hù)范圍圖。答案：針位于正方體建筑物任意中間并與之凈距5m，經(jīng)計(jì)算針高選用15.9m,經(jīng)計(jì)算針高選24m,被保護(hù)高度為10m時(shí)保護(hù)半徑為16m，平面保護(hù)范圍如圖所示：

hx=lonr-x=16m20、某廠(chǎng)有一個(gè)原油罐，高為10m、直徑為10m,避雷針與油罐凈距為6m,試校驗(yàn)0保護(hù)的有效性，并提出改進(jìn)措施。答案:針高壓20m在被保護(hù)高度為10m時(shí)的保護(hù)半徑為10m，小于針與油罐最遠(yuǎn)點(diǎn)的距離16m；經(jīng)計(jì)算應(yīng)采用高25m的避雷針，此時(shí)保護(hù)半徑為17.5m,平面保護(hù)范圍如圖所示：21、某小型水電站采用單支避雷針保護(hù)主廠(chǎng)房和屋外配電裝置，主廠(chǎng)房高10m，最遠(yuǎn)點(diǎn)距廠(chǎng)房和屋外配電裝置均位于同一高程。試確定合理的避雷針高度，并按比例繪出避雷針的平面保護(hù)范圍圖。答案：經(jīng)計(jì)算保護(hù)主廠(chǎng)房的針高應(yīng)選用22，保護(hù)屋外配電裝置的針高應(yīng)選用20,故針高選用22,被保護(hù)高度為10時(shí)保護(hù)半徑為13，被保護(hù)高度為7時(shí)保護(hù)半徑為19，平面保護(hù)范圍如圖所示：

22、在燈光監(jiān)視的斷路器控制回路中，紅燈完全短路時(shí)，要求加在跳閘線(xiàn)圈上的電壓不應(yīng)超過(guò)額定值的5?10%，正常時(shí)加在紅燈上的電壓不應(yīng)超過(guò)其額定值。若：⑴直流額定操作電壓為220V；⑵紅燈燈泡額定值為110V、8W,附加電阻為25W、2500Q；⑶跳閘線(xiàn)圈直流電阻為44Q。試驗(yàn)算：⑴正常時(shí)加在紅燈上的電壓為多少V?是否合格？⑵紅燈完全短路時(shí)加在跳閘線(xiàn)圈上的電壓是否在5?10%范圍之內(nèi)？答案：⑴正常時(shí)加在紅燈上的電壓為82VV110V，故合格。⑵紅燈完全短路后加在跳閘線(xiàn)圈上的電壓為3.8V<220VX5%=11V，故也合格。23、在某35kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，單相金屬性接地電流為8A,假設(shè)線(xiàn)路及電源側(cè)的阻抗忽略不計(jì)，三相線(xiàn)路對(duì)稱(chēng)，線(xiàn)路對(duì)地電阻無(wú)限大，試求該系統(tǒng)每相對(duì)地阻抗及對(duì)地電容。答案：C°fF，因線(xiàn)路對(duì)地電阻無(wú)限大大0=7583^24、有一臺(tái)380V、10kW的電動(dòng)機(jī)，功率因數(shù)為0.75、效率為0.9，根據(jù)計(jì)算電流選擇接觸器？答案：根據(jù)電動(dòng)機(jī)電流為22.5A，可選用CJ10-40A的交流接觸器。25、計(jì)算出10/0.4kV、315kVA變壓器的一、二次額定電流，并選出自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)作為低壓側(cè)的總開(kāi)關(guān)？答案：1=S//3U=315/(X10)=18.2(A)；e、ie=315/(、汙X0.=315/(、汙X0.4)=455(A)；二次側(cè)最大負(fù)荷電流為1.05X455=478(A)，一般應(yīng)選用DW10-600/3型自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)。26、計(jì)算出10/0.4kV、100kVA變壓器的一、二次額定電流，并選擇高、低壓側(cè)的熔絲?答案：1=S/-'3U=100/G3X10)=5.8(A)；1ee、le=S/f3U=100/(\.：3X0.4)=144(A)；e2e

根據(jù)要求：變壓器的一次熔絲按額定電流的1.5?2.0倍選擇；二次熔絲按二次最大工作電流選擇，則：一次熔絲：1=(1.5?2.0)X5.8=8.7?11.6(A)1e二次熔絲：1=1.05X114=120(A)，可選用150A的熔絲。2e27、電流互感器的變比為75/5,而電流表表盤(pán)刻度最大量程則是100A。當(dāng)電流表分別指示60A和80A時(shí)，試求實(shí)際電流是多少？答案：⑴當(dāng)電流表指示60A時(shí)，實(shí)際電流為I=(60/100)X75=45(A)；⑵當(dāng)電流表指示80A時(shí)，實(shí)際電流為I=(80/100)X75=60(A)。28、在電氣設(shè)備采用接地保護(hù)的三相四線(xiàn)制系統(tǒng)中，變壓器零點(diǎn)接地電阻值為1.5Q，電氣設(shè)備保護(hù)接地電阻為4.0Q。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生一相接地(即接外殼)時(shí)，試計(jì)算電氣設(shè)備的外殼的對(duì)地電壓是多少伏(電氣設(shè)備繞組的電阻忽略不計(jì))？答案：已知：R=1.50，R=4.00，相電壓口=220V。由此得出電氣設(shè)備外殼對(duì)0jdxg地電壓為：U=RU/(R＋R)=4.0X220V/(1.5＋4.0)jd0xg0jd=0.27X220=160(V)29、某用戶(hù)10kV母線(xiàn)發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流的周期分量為15kA,問(wèn)額定開(kāi)斷容量為200MVA的限流型熔斷器能否滿(mǎn)足要求？答案：首先求出母線(xiàn)短路容量為S=.J3UI=v3X10.5X15=273(MVA)，從計(jì)算結(jié)d7pd果可知額定開(kāi)斷容量為200MVA的限流型熔斷器不能滿(mǎn)足要求。30、在下圖中，當(dāng)指示燈短路時(shí)，試計(jì)算跳閘線(xiàn)圈上的電壓有多少伏？為額定電壓的百分之多少？答案：U=UXR/(R＋R)=220X88/(1500＋88)=12.2(V)；TQeTQTQU/UX100％=(12.2/220)X100％=5.5％。TQe答案：I=Swewe31、答案：I=Swewe7)=1500/(-J3X35)=24.7(kA)；eI=2.55XI=2.55X24.7=63.0(kA)。dewe32、在10kV不接地系統(tǒng)中，當(dāng)電壓互感器高壓熔絲熔斷一相時(shí)，試計(jì)算輔助二次繞組開(kāi)口處電壓為多少？答案：系統(tǒng)正常時(shí)開(kāi)口三角形繞組每相兩端電壓為卩=U=U=100/3V,開(kāi)口三角形abc繞組輸出處電壓為零。假如高壓A相熔絲熔斷，未熔斷的兩相相電壓之間的相位仍為120°,根據(jù)相量分析可知，U=100/3(V)。033、DW2-35型斷路器的額定開(kāi)斷容量為1000MVA，DW6-35型斷路器的額定開(kāi)斷容量為400MVA，試計(jì)算DW2-35型的開(kāi)斷電流能力比DW6-35型提高多少？動(dòng)穩(wěn)定電流提高多少？答案：兩種斷路器開(kāi)斷容量相差為1000—400=600(MVA),開(kāi)斷短路電流的能力提高了600/(、沽X35)=9.90(kA),動(dòng)穩(wěn)定電流提高了2.55X9.90=25.2(kA)。34、兩支等高避雷針的高度均為25m,兩針相距20m,試計(jì)算在兩針中間位置、高度為7m的平面上保護(hù)范圍一側(cè)的最小寬度是多少米？答案：?.?h0=h—D/7p=25—20/7=21.4(m),???bx=1.5(h0—hx)=1.5(21.4—7)=1.5X14