發(fā)電廠電氣部分計(jì)算題答案

1、發(fā)電廠電氣部分計(jì)算題答案3.9設(shè)發(fā)電機(jī)容量為10萬kW，發(fā)電機(jī)回路最大持續(xù)工作電流Imax6791A，最大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax5200h，三相導(dǎo)體水平布置，相間距離a0.7m，發(fā)電機(jī)出線上短路時(shí)間tk0.2s，短路電流I=36.0kA，Itk/228.0kA，Itk24.0kA，周圍環(huán)境溫度+35，鋁導(dǎo)體彈性模量E7×1010Pa，母線頻率系數(shù)Nf3.56。要求選擇發(fā)電機(jī)引出導(dǎo)體。學(xué)過第六章后的做題過程：解：（1）按長期發(fā)熱允許電流選擇截面發(fā)電機(jī)出口母線電流大，矩形母線不能滿足要求，選用2條200mm×90mm×12mm標(biāo)準(zhǔn)槽形母線，S8080mm2，Kf1.23

2、7，WY46.5×10-6m3， J294×108m4，IY25o8800A。求得溫度修正系數(shù)K0.88，則Ial35o0.88×88007744 （A） > 6800A在35時(shí)，導(dǎo)體長期工作溫度：(2)校驗(yàn)熱穩(wěn)定由于tk0.2s，求得熱效應(yīng)QkQpQnp 正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度為61.92o，查表得C91，則滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為滿足熱穩(wěn)定要求。（3）共振校驗(yàn)>選擇絕緣子跨距母線共振校驗(yàn)mSrm4040×106×270010.9（kg/m）設(shè)共振頻率f1200Hz，導(dǎo)體不發(fā)生共振時(shí)的最大絕緣子跨距：所以為使導(dǎo)體自振頻率大于20

3、0Hz，絕緣子最大跨距不允許超過1.56m，取為1.5m。（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)>選擇襯墊跨距取發(fā)電機(jī)出口短路時(shí)，沖擊系數(shù)K1.9則，單位長度上相間電動(dòng)力：相間應(yīng)力為（Pa）雙槽形導(dǎo)體間作用力：條間允許應(yīng)力條間襯墊的最大允許跨距：一般每隔襯0.3-0.5m設(shè)一襯墊，故襯墊跨距Lb可取0.5m設(shè)發(fā)電機(jī)容量為10萬kW，發(fā)電機(jī)回路最大持續(xù)工作電流Imax6791A，最大負(fù)荷利用小時(shí)Tmax5200h，三相導(dǎo)體水平布置，相間距離a0.7m，發(fā)電機(jī)出線上短路時(shí)間tk0.2s，短路電流I=36.0kA，Itk/228.0kA，Itk24.0kA，周圍環(huán)境溫度+35，鋁導(dǎo)體彈性模量E7×1010

4、Pa，母線頻率系數(shù)Nf3.56。要求選擇發(fā)電機(jī)引出導(dǎo)體。下面學(xué)過第三章內(nèi)容后：選截面+熱穩(wěn)校驗(yàn)，不全面，學(xué)過第六章后選擇發(fā)電機(jī)引出導(dǎo)體的詳細(xì)過程詳見后面。解：（1）按長期發(fā)熱允許電流選擇導(dǎo)體截面S，并求長期發(fā)熱溫度qw附表1和附表2給出的導(dǎo)體載流量，是按最高允許溫度70、基準(zhǔn)環(huán)境溫度25計(jì)算的，由于，故導(dǎo)體在35時(shí)的載流量為其中，查附表1和附表2知，發(fā)電機(jī)出口母線電流較大，矩形母線不能滿足要求，選用2條200mm×90mm×12mm標(biāo)準(zhǔn)槽形母線，S8080mm2，Ial,258800A。則Ial,35Kq×Ial,250.88×88007744（A）在3

5、5時(shí)，故(2)校驗(yàn)熱穩(wěn)定（實(shí)用計(jì)算法）由于tk0.2s，求得熱效應(yīng)QkQpQnp 由于正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度為61.9oC，查圖3-13得，故查圖3-13得，滿足熱穩(wěn)定要求。學(xué)過第六章后的做題過程：解：（1）按長期發(fā)熱允許電流選擇截面。 發(fā)電機(jī)出口母線電流大，矩形母線不能滿足要求，選用2條200mm×90mm×12mm標(biāo)準(zhǔn)槽形母線，S8080mm2，Kf1.237，WY46.5×10-6m3， J294×108m4，IY25o8800A。求得溫度修正系數(shù)K0.88， 則Ial35o0.88×88007744 （A） > 6800A(2)校驗(yàn)熱

6、穩(wěn)定tk0.2s，求得熱效應(yīng)QkQpQnp295.07×106（A2s） 正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度為61.92o，查表得C91，（導(dǎo)體正常運(yùn)行時(shí)溫度計(jì)算詳見上面）則滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為滿足熱穩(wěn)定要求。（3）共振校驗(yàn)>選擇絕緣子跨距母線共振校驗(yàn)mSrm4040×106×270010.9（kg/m）設(shè)共振頻率f1200Hz，導(dǎo)體不發(fā)生共振時(shí)的最大絕緣子跨距：所以為使導(dǎo)體自振頻率大于200Hz，絕緣子最大跨距不允許超過1.56m，取為1.5m。（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)取發(fā)電機(jī)出口短路時(shí)，沖擊系數(shù)K1.9則，單位長度上相間電動(dòng)力：相間應(yīng)力為（Pa）雙槽形導(dǎo)體間作用力：條

7、間允許應(yīng)力條間襯墊的最大允許跨距：一般每隔襯0.3-0.5m設(shè)一襯墊，故襯墊跨距Lb可取0.5m4-10 220kV雙母或雙母帶旁母；110kV采用雙母帶旁母4111） 原始資料分析和主接線方案的擬定地方熱電廠（小型地區(qū)性電廠，小于200MW，單機(jī)容量650MW）具有較多的發(fā)電機(jī)電壓出線，在地方負(fù)荷較低時(shí)，應(yīng)能將多余電能送入系統(tǒng)，而地方負(fù)荷較大時(shí)，能送系統(tǒng)倒送電能。發(fā)電機(jī)出口電壓等級(jí)6.3kV 地方負(fù)荷容量不大，最大負(fù)荷30MW，最小負(fù)荷20MW，采用2臺(tái)25MW發(fā)電機(jī)的直饋線供電為宜。根據(jù)地方熱電廠的特點(diǎn)，發(fā)電機(jī)電壓接線采用有母線的接線方式。鑒于6.3kV出線回路多，且兩臺(tái)發(fā)電機(jī)單機(jī)容量在2

8、5MW, 宜采用雙母分段接線，并在分段母線間及電纜饋線上安裝電抗器以限制短路電流。因機(jī)組數(shù)目較多，在滿足地方負(fù)荷的前提下，50MW容量機(jī)組采用單元接線直接將把電能送入110kV電力系統(tǒng)。（或擴(kuò)大單元接線）110kV出線4回，采用雙母線帶旁母，并采用專用旁母斷路器（或雙母線，單母帶旁母可靠性和經(jīng)濟(jì)性綜合考慮）。（2）變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇（a）兩電壓等級(jí)之間的變壓器因?yàn)橐_保對(duì)發(fā)電機(jī)電壓上的負(fù)荷供電可靠性，接于發(fā)電機(jī)電壓母線上的主變壓器不應(yīng)少于2臺(tái)，故兩電壓等級(jí)之間采用兩臺(tái)主變。正常時(shí)，應(yīng)能將剩余功率送往系統(tǒng) 當(dāng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)故障時(shí)，從系統(tǒng)倒送功率滿足最大負(fù)荷：當(dāng)一臺(tái)變壓器因故退出，應(yīng)能送出剩余功率

9、的70以上：所以變壓器容量應(yīng)大于17.5MW，可選SF7-25000/110 （b）單元接線的兩臺(tái)變壓器 所以選SF7-75000/110 5-10 已知某火電廠廠用6kV備用變壓器容量為12.5MVA， UN=6kV，要求同時(shí)自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)容量為11400kW，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流倍數(shù)Ky=5，。試校驗(yàn)該備用變壓器容量能否滿足自啟動(dòng)要求?！緟⒖即鸢浮咳芜x一種1 ）電壓校驗(yàn)：取基準(zhǔn)容量，基準(zhǔn)電壓 高壓自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)容量標(biāo)么值： 高壓廠用母線電壓，（只需做一種假設(shè)）假設(shè)采用無激磁電壓調(diào)壓變壓器， 該高壓廠用母線為失壓或空載自啟動(dòng)，該組電動(dòng)機(jī)不能順利自啟動(dòng)。假設(shè)采用有載調(diào)壓變壓器，該組電動(dòng)機(jī)能順利自

10、啟動(dòng)。注意：該電廠為高溫高壓電廠，另外通過備用變壓器取電，所以2）按容量校驗(yàn)：假設(shè)采用有載調(diào)壓變壓器，該組電動(dòng)機(jī)可以順利自啟動(dòng)假設(shè)采用無激磁電壓調(diào)壓變壓器，該組電動(dòng)機(jī)不能順利自啟動(dòng)。第六章67 選擇某10kV配電裝置的出線斷路器及出線電抗器。設(shè)系統(tǒng)容量為150MVA，歸算至10kV母線上的電源短路總電抗（基準(zhǔn)容量），出線最大負(fù)荷為560A, 出線保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。解：，由于kV, A，因此選擇斷路器?？傋杩箽w算至系統(tǒng)的計(jì)算阻抗為：假設(shè)沒有加裝出線電抗器，系統(tǒng)提供的短路電流為 kA而斷路器的額定開斷電流為，小于，因此需要加裝出線電抗器，以滿足輕型斷路器的要求。選擇出線電抗器，根據(jù)kV, A，初選NK

11、L10600型電抗器。選擇電抗值，令kA，則 所以選擇NKL106004型電抗器，其，。電壓損失和殘壓校驗(yàn)：首先重算電抗器后短路電流 換算到系統(tǒng)的計(jì)算電抗為 短路電流 kA電壓損失 殘壓校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)和熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路計(jì)算時(shí)間 斷路器： 電抗器：，610 設(shè)發(fā)電機(jī)容量為25MW, ，最大負(fù)荷利用小時(shí)，三相導(dǎo)體水平布置（導(dǎo)體平放），相間距離，發(fā)電機(jī)出線上短路時(shí)間，短路電流，周圍環(huán)境。試選擇發(fā)電機(jī)引出導(dǎo)體。解：1）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面。母線最大持續(xù)電流為（注意最大持續(xù)電流計(jì)算中的1.05）根據(jù)圖617查得時(shí)，根據(jù)式656有查附表1，選用每相2條矩形鋁導(dǎo)體（注意選接近計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)截面），平放時(shí)，。根據(jù)式654、655得到，當(dāng)周圍環(huán)境時(shí)允許電流為滿足長期允許發(fā)熱條件。2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)。短路周期分量熱效應(yīng)短路非周期分量