发电厂测试试卷答案

1、测试一1.在35kV配电装置中，三相母线垂直布置，相间距离0.6m,同相绝缘子间距离 1.2m,母线通过的最大短路电流如下：I" = 35kA, I t /2 = 32kA, I t = 28kA,短路持续时间1.2s 。t t kt k试求：(1)该支路选用矩形铝母线时，母线所受的最大电动力；(25分)(2)试计算其短路电流的热效应。(25分)【参考答案】解：(1)冲击电流为：i(3h = 1.82I m = 1.82 72I" =1.82 x J2 x 35 = 90.085(KA)母线短路时所受的最大电动力为；F =1.7310-7- i(3)2 =1.7310-12

2、901002 = 2808.8(N)maxsha0.6(2)短路电流周期分量的热效应Q为：tOOO12OOOA O _Q 二(I" 2 101t2I2) 二 一 (35210 322282)= 1224.9 106(A2S)12t k/2tk 12又tk = 1.2 s > 1S ,所以，短路电流的热效应 Q为：Q : Q = 1224.9(KA2S)2 .已知某变电所的10.5kV矩形铝母线截面为2X (80X8) mrrio正常负荷时，导体的温度为55。C。发电机引出线三相短路电流数据为I" = 28* %/2 = 22kA, Itk = 20kA,继电保护动作时

3、间为 0.1s ,断路器全开断时间为0.2s。三相母线水平布置,相间距离0.7m,周围环境温度 28 Co绝缘子跨距1.2m,(1)试计算短路电流的热效应和导体的最高温度;(2)试计算作用在母线上的最大电动力。e(r)【参考答案】解：(1)短路切除时间为：tk =tpr +tbr =0.1 +0.2 =0.3 (s)周期分量热效应为：t ooo 03or r6 o .Q=(I" 210I2|2 )= 一(28 210 222202)= 150.610决2 S)p12t k/2 tk 12因为tk = 0.3s<1s,查表得非周期分量等效时间T = 0.20s则非周期分量热效应为

4、：_2_2_2 一Qp =T I" = 0.228 =156.8(KA S)短路全电流热效应为：Q=Q+qp =(150.6156.8)103=307.4(KA2 S)因为牝=55C,由图查得Aw =0.45 >M016(J /C和4)Q “307.410616A =Aw = 20.451016 = 0.468S(20.080.008)再由图中对应 Ah查得导体的最高工作温度为斗=65rC1016( J / ；. ： m4)斗=65。 200C 因此，导体满足要求。(2)冲击电流为：i(3h = 1.82I m =1.82 而，=1.82 父 亚 m 28 = 72068(A)

5、最大电动力为：Fmax”O'L .71.221.2= 1.731072068 = 898.527=1540(N)0.70.73 .某电厂有两台100MW 机组，分别与三绕组变压器构成单元接线，中压侧（ 35kv）采用 内桥接线，高压侧（110kv）采用单母分段带旁路接线（分段兼旁路），110kv出线共4回路,试画出完整的电气主接线，并说明：内桥接线的适用条件； 高压厂用工作电源的引线方式。不停电检修110KV出线断路器的操作步骤。（正常运行时分段断路器打开）【参考答案】2台主变和2回线路情况下，当线路较长，变压器不需经常投切时， 可采用内桥接线。由主变低压侧引接厂用工作电源。 以不停电

6、检修Li中断路器QFi为例,a、合 QSoi、QSo4,再合 QFob、若旁母完好，合 QS3 （或拉QF。，合QS3,再合QF。）c、拉 QFi,再拉 QS2、QSid、验明QFi两侧无电后，接地刀，即可检修。4 .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，其高压绕组额定容量为40MV A ,低压绕组额定容量为20MV A ,以高压绕组电抗为基准的半穿越电抗百分值为UkH%=9.5,高压厂用变压器电源侧母线电压U*o=1.1（有载调压）。低压厂用变压器参数为：St2=1000kV A, UkL%=10。高压厂用母线已带负荷 5200kW

7、,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, 9cosCp=0.8）【参考答案】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:S*H1IKicos :S2Nl 103605 0.8520020000= 3.50高压厂用变压器电抗标幺值为:x*t1 =1.1 U% S2N100 Sin一 9.5 20000= 1.1 - 100 40000= 0.0525高压母线电压标幺值:U*1 = U*0- =1 = 0.929 一 （0.65 0.70）1 x

8、*t1S*H1 0.0525 3.50满足要求。2）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：K 2 P2cos-：5 500 0.8 =3.1251000低压厂用变压器电抗标幺值为:UkL% x*t2 =1.110010= 1.10.11100低压母线电压标幺值:U*2U*11X*t2$L0.9291 0.11 3.125-0.69 -0.55满足要求。因此，高、低压串接自启动时，低压电动机能成功自启动。COS平=0.85。已知系统至发电机出口短路电流为5 .试选择某水电站发电机出口断路器和隔离开关。发电机数据为：Pn=36MW、UN=10.5kV、11.3kA , I i.55

9、=7.69kA , I 3.i=7.5kA ,发电机主保护动作时间t pri =0.06S ,后备保护时间tpr2=3.01S。断路器为室内布置，环境温度为+40 Co解：发电机最大持续工作电流为Imax1.05 Pn3Un cos ,_1.0536一 310.50.85二 2445(A)根据发电机回路的 Uns、Imax及断路器安装在屋内的要求，查附表5,可选SN10-10m/3000型断路器，固有分闸时间tin=0.06s,燃弧时间ta=0.06s。短路热稳定计算时间为tk =tpr2 +tin +ta =3.01 +0.06 + 0.06 =3.13(S)由于tk>1s,不计非周期

10、热效应。短路电流的热效应Qk等于周期分类热效应 Qp,即I 10It2/2It2 t12k2_2_ _ 2=202.22( kA)2 «s11.3- 10 7.697.5X 3.1312短路开断时间为 tk =tpr1 +tin =0.06 + 0.06 =0.12s>0.1s,故用 I*效验 INbr冲击电流为 ish =1.9；= 1.92 11.3 = 30.36(kA)下表列出断路器、隔离开关的有关参数，并与计算数据进行比较。由表可见，所选SN10-10ID/3000型断路器、GN10-10T/3000-160型隔离开关合格。表断路器、隔离开关选择结果表计算数据SN10

11、-10 m /3000 型断路器GN10-10T/3000-160 型隔离开关UNs=10kAUN=10kVUN=10kVI max=2445AIn=3000AIn=3000AI"=11.3kAINbr=43.3kAish=30.36kAInci =125kAQk=202.22(kA) 2?sIt2t=43.32X 4=7499 (kA)2?It2t=752X 5=28125 (kA) 2&ish=30.36kAies=125kAies=160kA6.选才i 100MW发电机和变压器之间母线桥的导体。已知发电机回路最大持续工作电流 Imax= 6791A, Tmax=5200

12、h,连接母线三相水平布置，相间距离 a=0.7m,最高温度35oC,母线 短路电流I *=36kA ,短路热效应 Qk=421.1(kA)2A解：1)按经济电流密度选择导线截面。Imax=6791A, =5200卜查图 6-17 曲线 2,得：J =0.78A/mm2 ,则：SJ=679! =8706(mm2)J 0.78选才h h =225mm,b =105mm,C =12.5mm,r =16mm的双槽形导体水平布置，导体截面积9760mm允许电流I io o =10150A,集肤效应系数 Kf =1.285。 al 25 C当环境温度为35 C时:Ial35C = K I al 25 C =70-35V 70-2510150 = 0.89 10150 = 8951(A) (I max =6791A)2)热稳定校验。正常运行时导体温度： 2crcr21- 3 -%)乒=35 (7035)67彳=55 CI岭8951查表6-12,得热稳定系数 C =93,则满足短路时发热的最小导体截面为:已知：Qk =421.1(kA)2 sSminQkKfC421.1 106 1.285932、2、= 250(mm2):二 9760(mm2)满足热稳定要求。3)动稳定校验。导体自振频率由以下求得：取发电机出口短路时，冲击系数K =1.9 ,则ish