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文檔簡介

三、計算題第三章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:SNh=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荷5200KVA,自啟動電動機總功率為10360KW;低壓廠用母線自啟動電動機總功率為500KW,試問高、低壓串接自啟動時,低壓電動機能否成功自啟動?(高、低壓電動機平均啟動電流倍數(shù)為5,Ncos=0.8)(解:1)廠用高壓母線電壓校驗高壓廠用母線的合成負荷標幺值為:高壓廠用變壓器電抗標幺值為:高壓母線電壓標幺值:2)低壓廠用母線電壓校驗低壓廠用母線的合成負荷標幺值為:低壓廠用變壓器電抗標幺值為:低壓母線電壓標幺值:高、低壓串接自啟動時,低壓電動機能成功自啟動。滿足要求。)2某電廠的高、低廠用母線電壓分別為6KV和380KV,高壓廠用備用變壓器為雙繞組有載調(diào)壓型, 其參數(shù)如下:SNh=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荷5200KVA,自啟動電動機總功率為10360KW;低壓廠用母線自啟動電動機總功率為500KW,試問高、低壓串接自啟動時,低壓電動機能否成功自啟動?(高、低壓電動機平均啟動電流倍數(shù)為5,Ncos=0.8)(解:1)廠用高壓母線電壓校驗高壓廠用母線的合成負荷標幺值為:高壓廠用變壓器電抗標幺值為:高壓母線電壓標幺值:2)低壓廠用母線電壓校驗低壓廠用母線的合成負荷標幺值為:低壓廠用變壓器電抗標幺值為:低壓母線電壓標幺值:高、低壓串接自啟動時,低壓電動機能成功自啟動。滿足要求。)第四章1設(shè)發(fā)電機參數(shù)為:PN=25MW,UN=10.5KV,cos=0.8,環(huán)境溫度0=+40,按經(jīng)濟電流密度選擇發(fā)電機出線導體為2(12510)鋁導體(平放),Ial=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,短路電流值I=I=28KA,試校驗所選導體能否滿足長期發(fā)熱允許電流和熱穩(wěn)定要求?(熱穩(wěn)定系數(shù)C=87)。(1)=1718 A 最大電流為1.05*1718=1803.9 A 可載流3125A 的導體在40時 載流能力為:溫度修正系數(shù)為:0.81,鄰近效應(yīng)系數(shù)為1.45導體的實際載流量為3125*0.81*=2531A1803.9A 按經(jīng)濟電流密度選擇的導體要進行長期最大電流效驗,效驗后合格。因此導體能滿足長期發(fā)熱允許電流。 (2)t=1.21 S 不考據(jù)短路電流非周期分量所發(fā)出的熱量 短路電流無衰減所以 kA2s 導體的熱穩(wěn)定效驗:=420mm2導體的截面積為2(125*10)=2500420 mm2因此可以用,熱穩(wěn)定滿足要求。第五章1如圖所示,某35KV出線回路I.max=630A,K點短路時,I”=I=18.72KA,繼電保護主保護和后備保護的動作時間分別為0.05秒和2秒;該回路斷路器需更換,現(xiàn)有一臺SW235C/1000型斷路器,其技術(shù)參數(shù)如下:UN=35KV,IN=1000A,INbr=24.8KA,iNcl=63.24KA,It=24.8KA(t=4秒),ies=63.24KA,全開斷時間tab=0.11秒,試判斷此斷路器能否適用?35KVKQF解:2+0.11=2.111 S 不考據(jù)短路電流非周期分量所發(fā)出的熱量 由于短路電流無衰減所以 =2.08*(12)2 kA2s =1.8*1.414*18.72=48kA 應(yīng)該滿足的條件系統(tǒng)條件斷路器本身參數(shù)是否滿足分數(shù)135kV35kV是2630A1000A是1分3(18.72)2*2.08 kA2s(24.8)2*4 kA2s是1分448kA63.2 kA是1分518.72kA24.8kA是1分650kA63.24kA是1分結(jié)論選擇的斷路器可以適用2某變電所10KV配電裝置中一回出線:Pmax=3500KW,=0.85,I=I=12KA ,繼電保護后備時間為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:INbr=20KA,iNcl=50KA,ies=50KA,It=20KA(t=4秒),tab=0.08秒,試判斷能否適用。解:=237.7A 2+0.08=2.081 S 不考慮短路電流非周期分量所發(fā)出的熱量 由于短路電流無衰減所以 =2.08*(12)2kA2s=1.8*1.414*12=30.5kA 應(yīng)該滿足的條件斷路器本身參數(shù)系統(tǒng)參數(shù)是否滿足分數(shù)110kV10kV2630A237.7A13 (20)2*4 kA2s(12)2*2.08 kA2s1450kA30.5kA1520kA12kA1650kA30.5kA1結(jié)論選擇的斷路器可以適用3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,繼電保護主保護和后備保護的動作時間分別為0.1秒和2秒;現(xiàn)有一臺SN10I型斷路器,其技術(shù)參數(shù)如下:UN=10KV,IN=600A,INbr=20.2KA,iNcl=52KA,It=20.2KA(t=4秒),ies=52KA,全開斷時間tab=0.1秒,試判斷此斷路器能否適用于該10KV回路?解:400A 2+0.1=2.11 S不考據(jù)短路電流非周期分量所發(fā)出的熱量 由于無限大系統(tǒng),因此短路電流無衰減所以 =2.1*(18)2 kA2s =1.8*1.414*18=46kA 應(yīng)該滿足的條件斷路器本身參數(shù)系統(tǒng)條件是否滿足分數(shù)110kV10kV2600A400A1分3(202)2*4 kA2s 2.1*(18)2 kA2s 1分450kA46kA1分5202kA18kA1分652kA46kA1分結(jié)論選擇的斷路器可以適用4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。電流互感器二次負荷見下表?,F(xiàn)初選LFC10屋內(nèi)型電流互感器,互感比200/5,準確級0.5級,其二次負荷額定阻抗為0.6,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)選擇連接導線截面(導線為銅芯,其電阻率為1.75*10-8 截面標準規(guī)格有1.5,2.5,4,6mm2等),(2)進行動、熱穩(wěn)定校驗。電流互感器負荷(v.A)儀表電流線圈名稱A相B相電流表(46L1-A型)0.35功率表(46D1-W型)0.60.6電能表(DS1型)0.50.5總計14511解:電流互感器選擇的項目: 初選200/5A 準確度為0.5級,二次負載為0.6歐姆,(1)1s 熱穩(wěn)定校驗 (5分)=80*200=16kA =256(KA2.S) =1.1*(10)2=110(KA2.S) 256(KA2.S) (2)動穩(wěn)定校驗(5分)=1.8*1.4142*10=25kA 內(nèi)部動穩(wěn)定校驗:=250*1.4142*200=70.7kA25 kA外部動穩(wěn)定校驗:135.1 N 736 N(3)連接導線截面選擇(5分)不完全星形接法 接線時導線的計算長度為實際長度的;A相導體的負載為=1。45/(5*5)=0.058歐姆 不完全星型接法,計算長度為實際長度的,即為*30=51.96米 s1/(0.6-0.1-0.058)*P*l=2(mm)2 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)電機提供的短路電流I”=13.42KA,I=4.3KA,短路存在時間為2秒,試選擇發(fā)電機回路斷路器QF(取基準容量Sd=100MVA)。型 號UN(KV)IN(A)額定斷流量(KA)極限通過電流峰值(KA)額定關(guān)合電流峰值(KA)4S熱穩(wěn)定電流(KA)SN10-10I/63010630164040SN10-10I/100010100031.58080SN10-10I/200010200043.313013043.3SN10-10I/30010300043.313013043.3SN9-10/6001060014.436.836.814.4SN8-10/6001060011.6333311.6MWUN=10.5KVIN=1716A10.5KV110KV無窮大系統(tǒng)SFL1-31500KVA/110KVUk=10.5%解:發(fā)電機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/2000, (1分)短路計算點取在發(fā)電機出口處。(1分)短路電流為15kA. (1分)最大電流值(沖擊值)=39kA (1分) 應(yīng)該滿足的條件系統(tǒng)條件斷路器本身參數(shù)是否滿足分數(shù)110kV10kV是21801A2000A是1分3(15)2*2 kA2s(43.3)2*4 kA2s是1分439kA130kA是1分515kA43.3kA是1分639kA130kA是1分結(jié)論選擇的斷路器可以適用6已知:某10KV出線回路I.max=280A,短路時:ish=22.6KA,Qk=78.8(KA2.S),該出線上測量用電流互感器二次最大負荷電阻ra=0.02, 儀表距電流互感器l=20m, 接成不完全星形接線,準確級要求1級。試選擇電流互感器和二次連接導線截面積。(銅電阻率為:1.75*10-8.m, 電流互感器參數(shù)見下表,導線面積有1.5、2.5、4.6mm2)解:電流互感器選擇的項目:根據(jù)電流互感器的額定電流:初選300400/5A 準確度為1級,二次負載為0.4歐姆,1s熱穩(wěn)定電流為75倍,動穩(wěn)定電流為155倍。(1)1s 熱穩(wěn)定校驗=75*300=22.5kA =506.25(kA 2.S) 78.8(KA2.S) 滿足要求(2)動穩(wěn)定校驗 =155*1.4142*300=66kA 1/(0.4-0.1-0.02)*P*l=5.05(mm)2 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,ish=50KA,主保護動作時間為0.05秒,后備保護動作時間為1.1秒,今選用斷路器SW2-35和隔離開關(guān)GW5-35型,試校驗?zāi)芊襁m用。SW2-35 GW5-35UN=35KV UN=35KVIN=1000A IN=1000AINbr=24.8KA ies=83KAiNcl=63.8KA It=25KA(t=4)ies=63.8KAIt=24.8KA(t=4)tin=0.06ta=0.04應(yīng)滿足的要求斷路器本身參數(shù)系統(tǒng)條件是否滿足分數(shù)隔離開關(guān)參數(shù)是否滿足條件評分135kV35kV35KV21000A600A1000A1 3(24.8)2*4 kA2s1.2*(20)2 kA2s 1分(25)2*4 kA2s1 463.8KA50kA1分83KA1 524.8KA20kA1分663.8KA50kA1分答案:35kV=1000A (max) 1.1+0.1=1.21 S (1分)不考據(jù)短路電流非周期分量所發(fā)出的熱量 (1分)由于無限大系統(tǒng),因此短路電流無衰減所以=1.2*(20)2 kA2s (1分)滿足要求。8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,主保護時間為0.05秒,后備保護時間為1.1秒,今選用斷路器SW2-35和隔離開關(guān)GW5-35型,試校驗?zāi)芊襁m用。GW5-35UN=35KVIN=1000AIt=25KA(t=4”)ies=83KASW2-35UN=35KVIN=1000AINbr=24.8KAINcl=63.8KAIt=24.8KA(t=4”)ies=63.8KAtin=0.06”ta=0.04”答案:35kV=1000A (max) 1.1+0.1=1.21 S (1分)不考據(jù)短路電流非周期分量所發(fā)出的熱量 (1分)由于無限大系統(tǒng),因此短路電流無衰減所以 =1.2*(20)2 kA2s (1分)應(yīng)滿足的要求斷路器本身參數(shù)系統(tǒng)條件是否滿足分數(shù)隔離開關(guān)參數(shù)是否滿足條件評分135kV35kV35KV21000A600A1000A1 3(24.8)2*4kA2s1.2*(20)2 kA2s1 (25k)2*41 463.8 kA50kA1 83KA1 524.8 kA20kA1 663.8 kA50kA1 滿足要求。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,負荷分別接在兩條母線上)。設(shè)不停電檢修W2母線 1)將正常接于W2母線上運行的回路倒到W1上運行 2)拉QF0,再拉QS02、QS01 3)驗明W2無電后,接地即可檢修2某電廠有4臺發(fā)電機,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示意)并說明: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。(在圖上標出)(1)L1正常運行在W1上1)合QSp1、QSp3,再合QFp2)若旁母完好,合QS14(或拉QFp,合QS14,再合QFp)3)拉QF1,再拉QS13、QS114)驗明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,變壓器進線2回,出線用2回示意L1Ln),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運行)(10分)不停電檢修L1中斷路器QF1步驟:(設(shè)L1正常運行在W1上)a、合QS01、QS04,再合QF0b、若旁母完好,合QS3(或拉QF0,合QS3,再合QF0)c、拉QF1,再拉QS2、QS1d、驗明QF1兩側(cè)無電后,接地刀,即可檢修。4某電廠有兩臺100MW機組,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。(正常運行時分段斷路器打開)答:1)2臺主變和2回線路情況下,當線路較長,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,a、合QS01、QS04,再合QF0b、若旁母完好,合QS3(或拉QF0,合QS3,再合QF0)c、拉QF1,再拉QS2、QS1d、驗明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行)(3)內(nèi)橋接線與外僑接線有何不同,各適用于何場合?(2)設(shè)L1正常運行在W1上1)合QSp1、QSp3,再合QFp2)若旁母完好,合QS14(或拉QFp,合QS14,再合QFp)3)拉QF1,再拉QS13、QS114)驗明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L1Ln)(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行)(2)設(shè)L1正常運行在W1上(上圖僅W1可帶旁母)1)將正常運行在W2上的回路倒到W1上運行2)拉QF0,再拉QS02、QS013)合QS01,QS03,再合QF04)合QS14(或拉QF0,合QS14,再合QF0)5) 拉QF1,再拉QS2、QS16)驗明QF1兩側(cè)無電后,接地刀即可檢修。7某電廠有兩臺機組,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L1Ln)(2)寫出內(nèi)橋接線的優(yōu)、缺點。(3) 畫出高壓廠用工作電源引接方式。(1)(2)內(nèi)橋:線路投切方便,線路故障不影響其它回路運行; 變壓器投切不方便,變壓器故障影響其它回路運行。 外橋:優(yōu)缺點與內(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,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L1Ln示意)并說明:(1)雙母線帶旁路接線的優(yōu)點。(2)不停電檢修220KV出線L1中斷路器的操作步驟(正常時按固定連接方式連接,L1運行在W1母線上)。(3)廠用工作電源的引接方式。(1)優(yōu)點: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、運行靈活c、試驗方便d、擴建方便(2)a、合QSp1、QSp3,再合QFpb、若旁母完好,合QS14(或拉QFp,合QS14,再合QFp)c、拉QF1,再拉QS13、QS11d、驗明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L1Ln)(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行)(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正常運行在W1上(上圖僅W1可帶旁母)1)將正常運行在W2上的回路倒到W1上運行2)拉QF0,再拉QS02、QS013)合QS01,QS03,再合QF04)合QS14(或拉QF0,合QS14,再合QF0)5) 拉QF1,再拉QS2、QS16)驗明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行)。(1)1斷路器接線的優(yōu)點:可靠性和靈活性很高,任一母線故障或檢修均不停電,任一斷路器檢修也不停電,調(diào)度和擴建方便。 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、將運行在W1上的回路倒到W2上運行 b、拉QFm,再拉QSm1,QSm2 c、驗明W1無電后,接地刀即可檢修。11某220KV變電所,裝置兩臺120MVA的雙繞組主變壓器,220KV側(cè)有四回線路,110KV側(cè)有10回。因均采用了性能良好的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()的操作步驟。(設(shè)正常時母工作,II母備用)不停電檢修220kV母步驟:1、合QSm1,QSm2,再合QFm2、依次將每個回路與相連的隔

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