发电厂电气部分计算题

k第三章1．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,其参数如下：Nh=40MVA，SNl=20MVA,Ukh%=9.5,低压厂用变压器参数为：SNL=1000KVA，UKL%=10，高压厂用母线已带负荷5200KVA，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，ηcosφ)N高压厂用母线的合成负荷标幺值为：*hP0SNhkx2N*t1*t1─xU*1=*0=*t1*hC*lNl*t2U*2UU=*1=*t2*lNh=20MVA,Ukh%=9.5,低压厂用变压器参数为：SNL=1000KVA，UKL%=10，高压厂用母线已带负荷5200KVA，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，ηNcosφ=0.8）高压厂用母线的合成负荷标幺值为：*hP0SNhx*t1x*t1—U*1=*0=*t1*hC*lNl*t2U*2UU=*1=*t2*l=+40℃,按经济电流密度选择发电机出线导体为2（125NN×10）铝导体（平放I=3125A（+25℃时Ks=1.45，K=0.81（40℃时已知短路电流持续时间t=1.2秒，短路电al流值I″=I=28KA，试校验所选导体能否满足长期发热允许电流和热稳定要求？（热稳定系数C=87）。∞ppN33*10.5*0.8A导体的实际载流量为3125**=按经济电流密度选择的导体要进行长期最大电流效验，效验后合格。因此导体能满足长期发热允许电流。不考据短路电流非周期分量所发出的热量Qkk[(I")2+10I222短路电流无衰减所以导体的热稳定效验：2s=k=Ckk因此可以用，热稳定满足要求。第五章11．如图所示，某35KV出线回路I.max=630A,K点短路时，I”=I∞=18.72KA，继电保护主保护和后备保护的动作时间分别为仪表电流线圈名称电流表（46L1-A型）功率表（46D1-W型）总计回路断路器需更换，现有一台A相B相断路器，其技术N=35KV，IN=1000A，INbr=24.8KA,iNcl=63.24KA,It=24.8KA(t=4秒)，ies=63.24KA,全开断时间tab秒，试判断此断tkpr是否满足是是是是是是分数1分1分1分1分1分不考据短路电流非周期分量所发出的热量k[(I")2+10I2+(I2)]2由于短路电流无衰减所以应该满足的条件系统条件48kAkA50kA断路器本身参数()2*4kA2skAkAkAK+10I2Kk2k2345623456IINs.N(I)2tQiiII''ii2.08*(12A)2si=k*2*I''=1.8*1.414*18.72=48kA2．某变电所10KV配电装置中一回出线：护后备时间为2秒，此回路断路器因故障需更换，现有一台ZN5-10型断路器，参数如下：结论选择的断路器可以适用iNcl=50KA，ies=50KA，It=20KA（t=4秒ppNtkpr不考虑短路电流非周期分量所发出的热量kk2由于短路电流无衰减所以Qkk2断路器本身参数i=k*2*I断路器本身参数系统参数系统参数A是否满足IIINs.N(I(I)2tQiiII''N.brii结论选择的断路器可以适用50kA20kA50kAkA45633．某10KV出线由无限大电源供电，已知该回路I.max=400A,短路时，I”=18KA，继电保护主保护和后备保护的动作时间分别为0.1秒和2秒；现有一台SN—10I型断路器，其技术参数如下：UN=10KV，IN=600A，INbr=KA,iNcl=52KA,It=KA(t=4秒)，ies=52KA,全开断时间tab秒，试判断此断路器能否适用于该10KV回路？tkpr不考据短路电流非周期分量所发出的热量Qkk[(I")2+10I22由于无限大系统，因此短路电流无衰减所以222*I''=1.8*1.414*18=46kA断路器本身参数系统条件是否满足分数Ns.N结论选择的断路器可以适用应该满足的条件(I)2tQ23456II''iiIIii4．已知：10KV馈线，最大额定电流为180A，系统短路电流为(不衰减)10kA，短路存在时间为1.1秒，电流互感器至最近一个绝缘子的距离为1米，相间的距离为400毫米。电流互感器回路接线采用不完全星形接法。电流互感器于测量仪表相距30m。电流互感器二次负荷见下表。现初选LFC—10屋内型电流互感器，互感比200/5，准确级级，其二次负荷额定阻抗为，动稳定倍数KP为250，1秒热稳定倍数Kt=80。出线端部允许受力FP=736N，试（1）选择连接导线截面（导线为铜芯，其电阻率为1.75*10-8截面标准规格有1.5,2.5,4,6mm2等），（2）进行动、热稳定校验。电流互感器负荷()解：电流互感器选择的项目：初选200/5A准确度为级，二次负载为0.6欧姆，（1）1s热稳定校验（5分）断路器本身断路器本身参数Ns.N(I)2t结论选择的断路器可以适用系统条件是否满足是是是是是是1分1分1分1分1分应该满足的条件45623分数tttk2（2）动稳定校验（5分）A外部动稳定校验：l-i271aA相导体的负载为=1。45/（5*5）=0.058欧姆lsN不完全星型接法，计算长度为实际长度的，即为*30=51.96米满足要求。5．如图所示接线及参数，已知高压侧为无穷大电源，其短路容量为3500MVA，低压母线短路时，发电机提供的短路电流II”=13.42KA，I∞=4.3KA，短路存在时间为2秒，试选择发电机回路断路器QF（取基准容量Sd=100MVA）。极限通额定断流额定关合过电流型号UN(KV)IN(A)量峰值电流峰值4S热稳定电流（KA）（KAKA）(KA)解：发电机回路中的额定电流为1716A,考虑最大情况1716*1.05=1801A（1分）初选SN10-10I/20001分）短路电流为15kA.（1分）=78.8(KA2.S)，该出线上测量用电流互感器二次最大负荷电阻raΩ,仪表距电流互感器l=20m,接成不完全星形接线，准确级要求1级。试选择电流互感器和二次连接导线截面积。（铜电-825MWUVN解：电流互感器选择的项目：根据电流互感器的额定电流：初选300~400/5A准确度为1级，（1）1s热稳定校验>78.8(KA2.S)t满足要求（2）动稳定校验（3）连接导线截面选择kkkkkN选大于5.05且有生产的截面。7．有一条35KV线路，Imax=600A，三相短路电流为最大，短路电流视为不变，I″=I=20KA，i=50KA，主保护动作时间为0.05秒，后备保护动作时间为1.1秒，今选用断路器SW2-35和隔离开关GW5-35型，试校验能否适用。SW2-35U=35KVNI=1000ANI=24.8KANbri=63.8KANclGW5-35U=35KVNI=1000AN（t=4″″″系统系统条件Ns.N(I)2t断路器本身参数()2*4kA2s隔离开关参数35KVkA2s83KA50kA20kA50kA1分1分1分1分是否满足条件23456应满足的要求是否满足分数nIItprina不考据短路电流非周期分量所发出的热量k[(I")2k[(I")2kk2由于无限大系统，因此短路电流无衰减所以Qk*(''2=*(20)2kA2s（1分）*(''2=*(20)2kA2s（1分）k28．有一条35KV线路，Ixmax=600A，三相短路电流为最大，短路电流值视为不变，I”=I∞=20KA，ish=50KA，主保护时间为0.05秒，后备保护时间为1.1秒，今选用断路器SW2-35和隔离开关GW5-35型，试校验能否适用。2U=35KV5NIt=25KA(t=4”)i=83KANINbINclIt=24.8KA(t=4”)tinta=0.04”nIItprina不考据短路电流非周期分量所发出的热量Qkk[(I")2+10I22由于无限大系统，因此短路电流无衰减所以2断路器本身断路器本身参数Ns.N(I)2t系统条件2kA2s开关参数35KV50kA20kA50kA是否满足条件评分足kAkAkA应满足的要求456分数83KA23四、画图与说明第二章1．画出一种母联兼旁路的接线示意图，并写出不停电检修一条母线的操作步骤（正常时按固定连接方式工作，负荷分别接在两条母线上）。L1LL1nPWPQS14QS13QF1QS03QF0QS11QSQS11QS02WQSQS02W12W2设不停电检修W2母线1）将正常接于W2母线上运行的回路倒到W1上运行3）验明W2无电后，接地即可检修2．某电厂有4台发电机，两台100MW分别与双绕组变压器构成发-变单元接线，以110KV接入系统，110KV接线采用双母线；两台300MW也分别与双绕组变压器构成发-变单元接线，以220KV接入系统，220KV接线采用双母线带旁路（设有专用旁路断路器220KV系统与110KV系统通过一台自耦变压器联络。试画出完整的电气主接线图（出线可用L1,…,Ln示1、不停电检修220KV出线L1中断路器的操作步骤（正常按固定连接方式运行，设L1工作在母线W1上）。1、厂用工作电源的引接方式。（在图上标出）LLQFQF厂用厂用2x100MW厂用厂用2x300MW220kV110kVn（1）L1正常运行在W1上4）验明QF1两侧无电后，接地刀即可检修。（2）厂用工作电源由主变低压侧引接3（1）画出3/2断路器接线图（两回线路，两台变压器构成2串5分）（2）画出双母线带旁路接线图（设有专用旁路断路器，变压器进线2回，出线用2回示意L1~Ln），并写出不停电检修L1回路断路器的操作步骤。(正常时接固定连接方式QSp3QSp3QFpQS13QF1QS11QSpQS11QSp1QSp2WPW1W2不停电检修L1中断路器QF1步骤：（设L1正常运行在W1上）d、验明QF1两侧无电后，接地刀，即可检修。4．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：①内桥接线的适用条件；②高压厂用工作电源的引线方式。③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）L2L3L4L1L2L3L4L1L2QS04QS03QS04QS033QF035kVQS2QFQF035kVQS2QF1QS1110kV答：1）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。2）由主变低压侧引接厂用工作电源。3）以不停电检修L1中断路器QF1为例，d、验明QF1两侧无电后，接地刀，即可检修。5．某变电所有两台自耦型主变，高压侧500KV采用3/2断路器接线，出线2回路，中压侧220KV，采用双母带旁路接线（设有专用旁路断路器）出线4回，低压侧35KV采用内桥接线，（1）试画出变电所完整的电器主接线图，（2）并写出不停电检修220KV出线L1回路的操作步骤。（正常时按固定连接方式运行）（3）内桥接线与外侨接线有何不同，各适用于何场合？L1L2L3L4L1L2L3L4L1QSp3QFQSp3QFpQS13QF1QS11QS12QSp1QS11QS12无功所用变无功所用变WPW1W2（2）设L1正常运行在W1上4）验明QF1两侧无电后，接地刀即可检修。(3)内桥桥连断路器设置在变压器侧，外桥桥连断路器设置在线路侧。内桥适用于线路较长和变压器不需要经常切换的情况。外桥适用于线路较短和变压器需要经常切换的情况。6．某电厂有两台125MW机组，分别与三绕组变压器接成单元接线，高压侧110KV接成双母线带旁路接线（母联兼旁路），中压侧35KV接成内桥接线，要求：（1）画出完整的电气主接线。（110KV出线画两回表示L1~Ln）（2）写出不停电检修110KVL1出线回路断路器的操作步骤。（正常为固定连接方式运行）35kV35kV（2）设L1正常运行在W1上（上图仅W1可带旁母）1）将正常运行在W2上的回路倒到W1上运行6）验明QF1两侧无电后，接地刀即可检修。7．某电厂有两台机组，分别与一台三绕组变压器接成单元接线，升高电压等级110KV接成单母线带旁路接线（分段兼旁路），中压35KV接成内桥接线，要求：（15分）（1）画出完整的电气主接线。（110KV出线画两回表示L1~Ln）（2）写出内桥接线的优、缺点。（3）画出高压厂用工作电源引接方式。LnL1L1LnL1L135kV110kV厂用厂用厂用（2）内桥：线路投切方便，线路故障不影响其它回路运行；变压器投切不方便，变压器故障影响其它回路运行。外桥：优缺点与内桥相反。（3）厂用工作电源由主变低压侧引接8．某电厂有两台300MW发电机，分别与双绕组变压器构成发—变单元接线，以220KV接入系统，220KV接线采用双母线带旁路（设有专用旁路断路器）。试画出完整的电气主接线图（出线可用L1…Ln示意）并说明：（1）双母线带旁路接线的优点。（2）不停电检修220KV出线L1中断路器的操作步骤（3）厂用工作电源的引接方式。QS14QSp3QFQSp3QFQF1QS11QSQS11QSp2p1QS（1）优点：a、供电可靠：可不停电轮流检修母线，母线故障可迅速恢复供电；不停电检修出线断路器b、运行灵活c、试验方便d、扩建方便WPWPW1W2d、验明QF1两侧无电后，接地刀即可检修。（3）厂用工作电源由主变低压侧引接9．某电厂有两台300MW机组，分别与双绕组变压器接成单元接线，升高电压等级220KV接成双母线带旁路接线（设母联兼旁路），要求：（1）画出完整的电气主接线。（出线画两回表示L1~Ln）(2)高压厂用工作和起/备电源应从哪里引接？(3）写出不停电检修L1出线回路断路器的操作步骤。（正常为固定连接方式运行）LLnQS14QS03QS13QF1QS12QS起/备电源厂用220kV厂用QS11QS02QF0L101（2）高压厂用工作电源：从主变低压侧引接高压厂用起/备电源：从220kV系统引接（3）设L1正常运行在W1上（上图仅W1可带旁母）1）将正常运行在W2上的回路倒到W1上运行6）验明QF1两侧无电后，接地刀即可检修。10．某500KV枢纽变电所，有两台自耦变，高、中、低电压等级为500/220/35KV，500KV有两回线路，采用3/2断路器接线，220KV接线有6回出线，采用双母线带旁路接线（设有专用旁路断路器），35KV引接无功补偿设备，采用单母线分段接线，试画出完整的电气主接线。并说明：（1）3/2断路器接线的优点和回路配置原则。（2）不停电检修220KV一组母线的操作步骤（正常时按固定连接方式运行）。LL1L2L1L2L3L4QS14QS13QF1QS11QS12QSm1无功所用变无功所用变QSp3QFpQSp1QSp2QSm2QFm1（1）1-断路器接线的优点：可靠性和灵活性很高，任一母线故障或检修均不停电，任一断路器检2建方便。回路配置原则：同名元件应配置在不同串内，且还应配置在不同侧母线（特别是两串时）（2）设检修W1母线步骤如下：a、将运行在W1上的回路倒到W2上运行c、验明W1无电后，接地刀即可检修。良好的SF6断路器，220KV和110KV分别采用双母线和双母线单分段接线，试画出完整的电气主接线，并写出不停电检修220KV母线(Ⅰ)的操作步骤。（设正常时Ⅰ母工作，II母备用）LL4QS12QS42220kVQS51110kVQS11QSm1QS52QS61QS62QFmQSQSm241L