发电厂电气部分试题库-计算题

三、计算题 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：S Nh =40MV A ， S Nl =20MV A,U kh %=9.5, 低压厂用变压器参数为：S NL =1000KV A ，U KL %=10，高压厂用母线已带负荷5200KV A ，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，ηN cos φ=0.8）

（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：1

1

0*5103605200

cos 0.8 3.5020000

h

Nh P K S S S ηα⨯++=

==

高压厂用变压器电抗标幺值为：2*1

1%9.5200001.1 1.10.052510010040000

k N t N U S x S =⨯

⨯=⨯⨯= 高压母线电压标幺值：*0*1

*1* 1.10.929(65%~70%)110.0525 3.50

t h U U x S =

==≥++⨯

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：22*cos 55000.8

3.1251000

l

Nl K P S S ηα⨯=

==

低压厂用变压器电抗标幺值为：*2

%101.1 1.10.11100100

k t U x =⨯

=⨯= 低压母线电压标幺值：*1*2

*2*0.9290.6955%110.11 3.125

t l U U x S =

==≥++⨯

高、低压串接自启动时，低压电动机能成功自启动。 满足要求。）

2．某电厂的高、低厂用母线电压分别为6KV 和380KV ，高压厂用备用变压器为双绕组有载调压型, 其参数如下：S Nh =20MV A,U kh %=9.5, 低压厂用变压器参数为：S NL =1000KV A ，U KL %=10，高压厂用母线已带负荷5200KV A ，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，ηN cos φ=0.8） （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：1

1

0*5103605200

cos 0.8 3.5020000

h

Nh P K S S S ηα⨯++=

==

高压厂用变压器电抗标幺值为：*1

%9.51.1 1.10.1045100100

k t U x =⨯

=⨯= 高压母线电压标幺值：*0*1

*1* 1.10.805(65%~70%)110.1045 3.50

t h U U x S =

==≥++⨯

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：22*cos 55000.8

3.1251000

l

Nl K P S S ηα⨯=

==

低压厂用变压器电抗标幺值为：*2

%101.1 1.10.11100100

k t U x =⨯

=⨯= 低压母线电压标幺值：*1*2

*2*0.8050.59955%110.11 3.125

t l U U x S =

==≥++⨯

高、低压串接自启动时，低压电动机能成功自启动。满足要求。） 第四章

1．设发电机参数为：P N =25MW ，U N =10.5KV ，cos φ=0.8，环境温度θ0=+40℃，按经济电流密度选择发电机出线导体为2（125×10）铝导体（平放），I al =3125A （+25℃时），Ks=1.45，K θ=0.81（40℃时），已知短路电流持续时间t=1.2秒，短路电流值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）。 （1

）max

I =

=

最大电流为1.05*1718=1803.9 A

可载流3125A 的导体在40℃时 载流能力为： 温度修正系数为：0.81，邻近效应系数为1.45

导体的实际载流量为3125*0.81*=2531A>1803.9A

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。 （2）t=1.2>1 S

不考据短路电流非周期分量所发出的热量

2

222[(")10()]12t t k k

k

k t Q I I I =

++

短路电流无衰减所以

2

2222[(")10()] 1.22812t t k k

k

k t Q I I I =

++=⨯ kA 2s

导体的热稳定效验：min

s =

==420mm 2

导体的截面积为2（125*10）=2500>420 mm 2 因此可以用，热稳定满足要求。

第五章

1．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0.05秒和2秒；该回路断路器需更换，现有一台SW 2—35C/1000型断路器，其技术参数如下：U N =35KV ，I N =1000A ，I Nbr =24.8KA,i Ncl =63.24KA,I t =24.8KA(t=4秒)，i es =63.24KA,全开断时间t ab =0.11秒，试判断此断路器能否适用？

解：k

pr in a t t t t =++=2+0.11=2.11>1 S

不考据短路电流非周期分量所发出的热量

2

222[(")10()]

12t t k k

k

k t Q I I I =

++

由于短路电流无衰减所以

2

222''2[(")10()]*()12t t k k

k

k k t Q I I I t I =

++==2.08*(12)2 kA 2s

''sh i k I ==1.8*1.414*18.72=48kA

2．某变电所10KV 配电装置中一回出线：P max =3500KW ，ϕcos =0.85，I’’=I ∞=12KA ，继电保护后备时间为2秒，此回路断路器因故障需更换，现有一台ZN 5-10型断路器，参数如下：

,630,10A I KV U n n ==I

Nbr =20KA

，i Ncl =50KA ，

i es =50KA ，I t =20KA （t=4秒），t ab =0.08秒，试判断能否适用。

解：max

I =

==237.7A

k pr in a t t t t =++=2+0.08=2.08>1 S

不考虑短路电流非周期分量所发出的热量

2

222[(")10()]12t t k k

k

k t Q I I I =

++

由于短路电流无衰减所以

K