發(fā)電廠電氣部分計(jì)算題

k第三章1．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,其參數(shù)如下：Nh=40MVA，SNl=20MVA,Ukh%=9.5,低壓廠用變壓器參數(shù)為：SNL=1000KVA，UKL%=10，高壓廠用母線已帶負(fù)荷5200KVA，自啟動電動機(jī)總功率為10360KW；低壓廠用母線自啟動電動機(jī)總功率為500KW，試問高、低壓串接自啟動時，低壓電動機(jī)能否成功自啟動？（高、低壓電動機(jī)平均啟動電流倍數(shù)為5，ηcosφ)N高壓廠用母線的合成負(fù)荷標(biāo)幺值為：*hP0SNhkx2N*t1*t1─xU*1=*0=*t1*hC*lNl*t2U*2UU=*1=*t2*lNh=20MVA,Ukh%=9.5,低壓廠用變壓器參數(shù)為：SNL=1000KVA，UKL%=10，高壓廠用母線已帶負(fù)荷5200KVA，自啟動電動機(jī)總功率為10360KW；低壓廠用母線自啟動電動機(jī)總功率為500KW，試問高、低壓串接自啟動時，低壓電動機(jī)能否成功自啟動？（高、低壓電動機(jī)平均啟動電流倍數(shù)為5，ηNcosφ=0.8）高壓廠用母線的合成負(fù)荷標(biāo)幺值為：*hP0SNhx*t1x*t1—U*1=*0=*t1*hC*lNl*t2U*2UU=*1=*t2*l=+40℃,按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇發(fā)電機(jī)出線導(dǎo)體為2（125NN×10）鋁導(dǎo)體（平放I=3125A（+25℃時Ks=1.45，K=0.81（40℃時已知短路電流持續(xù)時間t=1.2秒，短路電al流值I″=I=28KA，試校驗(yàn)所選導(dǎo)體能否滿足長期發(fā)熱允許電流和熱穩(wěn)定要求？（熱穩(wěn)定系數(shù)C=87）。∞ppN33*10.5*0.8A導(dǎo)體的實(shí)際載流量為3125**=按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)體要進(jìn)行長期最大電流效驗(yàn)，效驗(yàn)后合格。因此導(dǎo)體能滿足長期發(fā)熱允許電流。不考據(jù)短路電流非周期分量所發(fā)出的熱量Qkk[(I")2+10I222短路電流無衰減所以導(dǎo)體的熱穩(wěn)定效驗(yàn)：2s=k=Ckk因此可以用，熱穩(wěn)定滿足要求。第五章11．如圖所示，某35KV出線回路I.max=630A,K點(diǎn)短路時，I”=I∞=18.72KA，繼電保護(hù)主保護(hù)和后備保護(hù)的動作時間分別為儀表電流線圈名稱電流表（46L1-A型）功率表（46D1-W型）總計(jì)回路斷路器需更換，現(xiàn)有一臺A相B相斷路器，其技術(shù)N=35KV，IN=1000A，INbr=24.8KA,iNcl=63.24KA,It=24.8KA(t=4秒)，ies=63.24KA,全開斷時間tab秒，試判斷此斷tkpr是否滿足是是是是是是分?jǐn)?shù)1分1分1分1分1分不考據(jù)短路電流非周期分量所發(fā)出的熱量k[(I")2+10I2+(I2)]2由于短路電流無衰減所以應(yīng)該滿足的條件系統(tǒng)條件48kAkA50kA斷路器本身參數(shù)()2*4kA2skAkAkAK+10I2Kk2k2345623456IINs.N(I)2tQiiII''ii2.08*(12A)2si=k*2*I''=1.8*1.414*18.72=48kA2．某變電所10KV配電裝置中一回出線：護(hù)后備時間為2秒，此回路斷路器因故障需更換，現(xiàn)有一臺ZN5-10型斷路器，參數(shù)如下：結(jié)論選擇的斷路器可以適用iNcl=50KA，ies=50KA，It=20KA（t=4秒ppNtkpr不考慮短路電流非周期分量所發(fā)出的熱量kk2由于短路電流無衰減所以Qkk2斷路器本身參數(shù)i=k*2*I斷路器本身參數(shù)系統(tǒng)參數(shù)系統(tǒng)參數(shù)A是否滿足IIINs.N(I(I)2tQiiII''N.brii結(jié)論選擇的斷路器可以適用50kA20kA50kAkA45633．某10KV出線由無限大電源供電，已知該回路I.max=400A,短路時，I”=18KA，繼電保護(hù)主保護(hù)和后備保護(hù)的動作時間分別為0.1秒和2秒；現(xiàn)有一臺SN—10I型斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下：UN=10KV，IN=600A，INbr=KA,iNcl=52KA,It=KA(t=4秒)，ies=52KA,全開斷時間tab秒，試判斷此斷路器能否適用于該10KV回路？tkpr不考據(jù)短路電流非周期分量所發(fā)出的熱量Qkk[(I")2+10I22由于無限大系統(tǒng)，因此短路電流無衰減所以222*I''=1.8*1.414*18=46kA斷路器本身參數(shù)系統(tǒng)條件是否滿足分?jǐn)?shù)Ns.N結(jié)論選擇的斷路器可以適用應(yīng)該滿足的條件(I)2tQ23456II''iiIIii4．已知：10KV饋線，最大額定電流為180A，系統(tǒng)短路電流為(不衰減)10kA，短路存在時間為1.1秒，電流互感器至最近一個絕緣子的距離為1米，相間的距離為400毫米。電流互感器回路接線采用不完全星形接法。電流互感器于測量儀表相距30m。電流互感器二次負(fù)荷見下表?，F(xiàn)初選LFC—10屋內(nèi)型電流互感器，互感比200/5，準(zhǔn)確級級，其二次負(fù)荷額定阻抗為，動穩(wěn)定倍數(shù)KP為250，1秒熱穩(wěn)定倍數(shù)Kt=80。出線端部允許受力FP=736N，試（1）選擇連接導(dǎo)線截面（導(dǎo)線為銅芯，其電阻率為1.75*10-8截面標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格有1.5,2.5,4,6mm2等），（2）進(jìn)行動、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。電流互感器負(fù)荷()解：電流互感器選擇的項(xiàng)目：初選200/5A準(zhǔn)確度為級，二次負(fù)載為0.6歐姆，（1）1s熱穩(wěn)定校驗(yàn)（5分）斷路器本身斷路器本身參數(shù)Ns.N(I)2t結(jié)論選擇的斷路器可以適用系統(tǒng)條件是否滿足是是是是是是1分1分1分1分1分應(yīng)該滿足的條件45623分?jǐn)?shù)tttk2（2）動穩(wěn)定校驗(yàn)（5分）A外部動穩(wěn)定校驗(yàn)：l-i271aA相導(dǎo)體的負(fù)載為=1。45/（5*5）=0.058歐姆lsN不完全星型接法，計(jì)算長度為實(shí)際長度的，即為*30=51.96米滿足要求。5．如圖所示接線及參數(shù)，已知高壓側(cè)為無窮大電源，其短路容量為3500MVA，低壓母線短路時，發(fā)電機(jī)提供的短路電流II”=13.42KA，I∞=4.3KA，短路存在時間為2秒，試選擇發(fā)電機(jī)回路斷路器QF（取基準(zhǔn)容量Sd=100MVA）。極限通額定斷流額定關(guān)合過電流型號UN(KV)IN(A)量峰值電流峰值4S熱穩(wěn)定電流（KA）（KAKA）(KA)解：發(fā)電機(jī)回路中的額定電流為1716A,考慮最大情況1716*1.05=1801A（1分）初選SN10-10I/20001分）短路電流為15kA.（1分）=78.8(KA2.S)，該出線上測量用電流互感器二次最大負(fù)荷電阻raΩ,儀表距電流互感器l=20m,接成不完全星形接線，準(zhǔn)確級要求1級。試選擇電流互感器和二次連接導(dǎo)線截面積。（銅電-825MWUVN解：電流互感器選擇的項(xiàng)目：根據(jù)電流互感器的額定電流：初選300~400/5A準(zhǔn)確度為1級，（1）1s熱穩(wěn)定校驗(yàn)>78.8(KA2.S)t滿足要求（2）動穩(wěn)定校驗(yàn)（3）連接導(dǎo)線截面選擇kkkkkN選大于5.05且有生產(chǎn)的截面。7．有一條35KV線路，Imax=600A，三相短路電流為最大，短路電流視為不變，I″=I=20KA，i=50KA，主保護(hù)動作時間為0.05秒，后備保護(hù)動作時間為1.1秒，今選用斷路器SW2-35和隔離開關(guān)GW5-35型，試校驗(yàn)?zāi)芊襁m用。SW2-35U=35KVNI=1000ANI=24.8KANbri=63.8KANclGW5-35U=35KVNI=1000AN（t=4″″″系統(tǒng)系統(tǒng)條件Ns.N(I)2t斷路器本身參數(shù)()2*4kA2s隔離開關(guān)參數(shù)35KVkA2s83KA50kA20kA50kA1分1分1分1分是否滿足條件23456應(yīng)滿足的要求是否滿足分?jǐn)?shù)nIItprina不考據(jù)短路電流非周期分量所發(fā)出的熱量k[(I")2k[(I")2kk2由于無限大系統(tǒng)，因此短路電流無衰減所以Qk*(''2=*(20)2kA2s（1分）*(''2=*(20)2kA2s（1分）k28．有一條35KV線路，Ixmax=600A，三相短路電流為最大，短路電流值視為不變，I”=I∞=20KA，ish=50KA，主保護(hù)時間為0.05秒，后備保護(hù)時間為1.1秒，今選用斷路器SW2-35和隔離開關(guān)GW5-35型，試校驗(yàn)?zāi)芊襁m用。2U=35KV5NIt=25KA(t=4”)i=83KANINbINclIt=24.8KA(t=4”)tinta=0.04”nIItprina不考據(jù)短路電流非周期分量所發(fā)出的熱量Qkk[(I")2+10I22由于無限大系統(tǒng)，因此短路電流無衰減所以2斷路器本身斷路器本身參數(shù)Ns.N(I)2t系統(tǒng)條件2kA2s開關(guān)參數(shù)35KV50kA20kA50kA是否滿足條件評分足kAkAkA應(yīng)滿足的要求456分?jǐn)?shù)83KA23四、畫圖與說明第二章1．畫出一種母聯(lián)兼旁路的接線示意圖，并寫出不停電檢修一條母線的操作步驟（正常時按固定連接方式工作，負(fù)荷分別接在兩條母線上）。L1LL1nPWPQS14QS13QF1QS03QF0QS11QSQS11QS02WQSQS02W12W2設(shè)不停電檢修W2母線1）將正常接于W2母線上運(yùn)行的回路倒到W1上運(yùn)行3）驗(yàn)明W2無電后，接地即可檢修2．某電廠有4臺發(fā)電機(jī)，兩臺100MW分別與雙繞組變壓器構(gòu)成發(fā)-變單元接線，以110KV接入系統(tǒng)，110KV接線采用雙母線；兩臺300MW也分別與雙繞組變壓器構(gòu)成發(fā)-變單元接線，以220KV接入系統(tǒng)，220KV接線采用雙母線帶旁路（設(shè)有專用旁路斷路器220KV系統(tǒng)與110KV系統(tǒng)通過一臺自耦變壓器聯(lián)絡(luò)。試畫出完整的電氣主接線圖（出線可用L1,…,Ln示1、不停電檢修220KV出線L1中斷路器的操作步驟（正常按固定連接方式運(yùn)行，設(shè)L1工作在母線W1上）。1、廠用工作電源的引接方式。（在圖上標(biāo)出）LLQFQF廠用廠用2x100MW廠用廠用2x300MW220kV110kVn（1）L1正常運(yùn)行在W1上4）驗(yàn)明QF1兩側(cè)無電后，接地刀即可檢修。（2）廠用工作電源由主變低壓側(cè)引接3（1）畫出3/2斷路器接線圖（兩回線路，兩臺變壓器構(gòu)成2串5分）（2）畫出雙母線帶旁路接線圖（設(shè)有專用旁路斷路器，變壓器進(jìn)線2回，出線用2回示意L1~Ln），并寫出不停電檢修L1回路斷路器的操作步驟。(正常時接固定連接方式QSp3QSp3QFpQS13QF1QS11QSpQS11QSp1QSp2WPW1W2不停電檢修L1中斷路器QF1步驟：（設(shè)L1正常運(yùn)行在W1上）d、驗(yàn)明QF1兩側(cè)無電后，接地刀，即可檢修。4．某電廠有兩臺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：①內(nèi)橋接線的適用條件；②高壓廠用工作電源的引線方式。③不停電檢修110KV出線斷路器的操作步驟。（正常運(yùn)行時分段斷路器打開）L2L3L4L1L2L3L4L1L2QS04QS03QS04QS033QF035kVQS2QFQF035kVQS2QF1QS1110kV答：1）2臺主變和2回線路情況下，當(dāng)線路較長，變壓器不需經(jīng)常投切時，可采用內(nèi)橋接線。2）由主變低壓側(cè)引接廠用工作電源。3）以不停電檢修L1中斷路器QF1為例，d、驗(yàn)明QF1兩側(cè)無電后，接地刀，即可檢修。5．某變電所有兩臺自耦型主變，高壓側(cè)500KV采用3/2斷路器接線，出線2回路，中壓側(cè)220KV，采用雙母帶旁路接線（設(shè)有專用旁路斷路器）出線4回，低壓側(cè)35KV采用內(nèi)橋接線，（1）試畫出變電所完整的電器主接線圖，（2）并寫出不停電檢修220KV出線L1回路的操作步驟。（正常時按固定連接方式運(yùn)行）（3）內(nèi)橋接線與外僑接線有何不同，各適用于何場合？L1L2L3L4L1L2L3L4L1QSp3QFQSp3QFpQS13QF1QS11QS12QSp1QS11QS12無功所用變無功所用變WPW1W2（2）設(shè)L1正常運(yùn)行在W1上4）驗(yàn)明QF1兩側(cè)無電后，接地刀即可檢修。(3)內(nèi)橋橋連斷路器設(shè)置在變壓器側(cè)，外橋橋連斷路器設(shè)置在線路側(cè)。內(nèi)橋適用于線路較長和變壓器不需要經(jīng)常切換的情況。外橋適用于線路較短和變壓器需要經(jīng)常切換的情況。6．某電廠有兩臺125MW機(jī)組，分別與三繞組變壓器接成單元接線，高壓側(cè)110KV接成雙母線帶旁路接線（母聯(lián)兼旁路），中壓側(cè)35KV接成內(nèi)橋接線，要求：（1）畫出完整的電氣主接線。（110KV出線畫兩回表示L1~Ln）（2）寫出不停電檢修110KVL1出線回路斷路器的操作步驟。（正常為固定連接方式運(yùn)行）35kV35kV（2）設(shè)L1正常運(yùn)行在W1上（上圖僅W1可帶旁母）1）將正常運(yùn)行在W2上的回路倒到W1上運(yùn)行6）驗(yàn)明QF1兩側(cè)無電后，接地刀即可檢修。7．某電廠有兩臺機(jī)組，分別與一臺三繞組變壓器接成單元接線，升高電壓等級110KV接成單母線帶旁路接線（分段兼旁路），中壓35KV接成內(nèi)橋接線，要求：（15分）（1）畫出完整的電氣主接線。（110KV出線畫兩回表示L1~Ln）（2）寫出內(nèi)橋接線的優(yōu)、缺點(diǎn)。（3）畫出高壓廠用工作電源引接方式。LnL1L1LnL1L135kV110kV廠用廠用廠用（2）內(nèi)橋：線路投切方便，線路故障不影響其它回路運(yùn)行；變壓器投切不方便，變壓器故障影響其它回路運(yùn)行。外橋：優(yōu)缺點(diǎn)與內(nèi)橋相反。（3）廠用工作電源由主變低壓側(cè)引接8．某電廠有兩臺300MW發(fā)電機(jī)，分別與雙繞組變壓器構(gòu)成發(fā)—變單元接線，以220KV接入系統(tǒng)，220KV接線采用雙母線帶旁路（設(shè)有專用旁路斷路器）。試畫出完整的電氣主接線圖（出線可用L1…Ln示意）并說明：（1）雙母線帶旁路接線的優(yōu)點(diǎn)。（2）不停電檢修220KV出線L1中斷路器的操作步驟（3）廠用工作電源的引接方式。QS14QSp3QFQSp3QFQF1QS11QSQS11QSp2p1QS（1）優(yōu)點(diǎn)：a、供電可靠：可不停電輪流檢修母線，母線故障可迅速恢復(fù)供電；不停電檢修出線斷路器b、運(yùn)行靈活c、試驗(yàn)方便d、擴(kuò)建方便WPWPW1W2d、驗(yàn)明QF1兩側(cè)無電后，接地刀即可檢修。（3）廠用工作電源由主變低壓側(cè)引接9．某電廠有兩臺300MW機(jī)組，分別與雙繞組變壓器接成單元接線，升高電壓等級220KV接成雙母線帶旁路接線（設(shè)母聯(lián)兼旁路），要求：（1）畫出完整的電氣主接線。（出線畫兩回表示L1~Ln）(2)高壓廠用工作和起/備電源應(yīng)從哪里引接？(3）寫出不停電檢修L1出線回路斷路器的操作步驟。（正常為固定連接方式運(yùn)行）LLnQS14QS03QS13QF1QS12QS起/備電源廠用220kV廠用QS11QS02QF0L101（2）高壓廠用工作電源：從主變低壓側(cè)引接高壓廠用起/備電源：從220kV系統(tǒng)引接（3）設(shè)L1正常運(yùn)行在W1上（上圖僅W1可帶旁母）1）將正常運(yùn)行在W2上的回路倒到W1上運(yùn)行6）驗(yàn)明QF1兩側(cè)無電后，接地刀即可檢修。10．某500KV樞紐變電所，有兩臺自耦變，高、中、低電壓等級為500/220/35KV，500KV有兩回線路，采用3/2斷路器接線，220KV接線有6回出線，采用雙母線帶旁路接線（設(shè)有專用旁路斷路器），35KV引接無功補(bǔ)償設(shè)備，采用單母線分段接線，試畫出完整的電氣主接線。并說明：（1）3/2斷路器接線的優(yōu)點(diǎn)和回路配置原則。（2）不停電檢修220KV一組母線的操作步驟（正常時按固定連接方式運(yùn)行）。LL1L2L1L2L3L4QS14QS13QF1QS11QS12QSm1無功所用變無功所用變QSp3QFpQSp1QSp2QSm2QFm1（1）1-斷路器接線的優(yōu)點(diǎn)：可靠性和靈活性很高，任一母線故障或檢修均不停電，任一斷路器檢2建方便。回路配置原則：同名元件應(yīng)配置在不同串內(nèi)，且還應(yīng)配置在不同側(cè)母線（特別是兩串時）（2）設(shè)檢修W1母線步驟如下：a、將運(yùn)行在W1上的回路倒到W2上運(yùn)行c、驗(yàn)明W1無電后，接地刀即可檢修。良好的SF6斷路器，220KV和110KV分別采用雙母線和雙母線單分段接線，試畫出完整的電氣主接線，并寫出不停電檢修220KV母線(Ⅰ)的操作步驟。（設(shè)正常時Ⅰ母工作，II母備用）LL4QS12QS42220kVQS51110kVQS11QSm1QS52QS61QS62QFmQSQSm241L