发电厂测试试卷答案

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：k

k

t /2t I"353228kA I kA I kA ===，，，短路持续时间1.2s 。

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：

(3)sh

m i 1.82I 1.823590.085(KA)===⨯⨯= 母线短路时所受的最大电动力为； -7(3)27

2max sh L 1.2F 1.7310[i ] 1.7310901002808.8(N)a 0.6

-=⨯⨯

⨯=⨯⨯⨯= （2）短路电流周期分量的热效应Q p 为：

k k 222

22262k p t /2t t 1.2Q (I"10I I )(35103228)1224.910(A S)1212

=

⨯++=⨯+⨯+=⨯ 又k t 1.21s s =>， 所以，短路电流的热效应Q k 为：

2k p Q Q 1224.9(KA S)≈=

2. 已知某变电所的10.5kV 矩形铝母线截面为2×（80×8）mm 2

。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k

k

t /2t I"28I 22I 20kA kA kA ===，，，继

电保护动作时间为0.1s ，断路器全开断时间为0.2s 。三相母线水平布置，绝缘子跨距1.2m ，相间距离0.7m ，周围环境温度28℃。

（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。

【参考答案】 解：（1）短路切除时间为：

k pr br t t t 0.10.20.3s =+=+=（）

周期分量热效应为：

k k 222

22262k p t /2t t 0.3Q (I"10I I )(28102220)150.610(A S)1212

=⨯++=⨯+⨯+=⨯∙ 因为k t 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：

222np Q T I"0.228=156.8(KA S)=⨯=⨯∙ 短路全电流热效应为：

32k p np Q =Q +Q (150.6156.8)10=307.4(KA S)=+⨯∙ 因为w 55C θ=︒，由图查得164w 0.4510(/)A J m =⨯Ω

则6

16164h w 22307.4100.45100.46810(/)(20.080.008)

k Q A A J m S ⨯=+=+⨯=⨯Ω⨯⨯ 再由图中对应A h 查得导体的最高工作温度为h 65C θ=︒

h 65200C C θ=︒<︒ 因此，导体满足要求。

（2）冲击电流为：

(3)sh

m i 1.82I 1.822872068(A)===⨯⨯= 最大电动力为：

-7(3)272max sh L 1.2 1.2F 1.7310[i ] 1.731072068898.5271540(N)a 0.70.7

-=⨯⨯

⨯=⨯⨯⨯=⨯=

3. 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）

【参考答案】

L1L2L3L4L1L2

QS3 QS2

QF1 QS1QS03

QF0

QS01QS02

QS04

110kV

35kV

①2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，

a、合QS01、QS04，再合QF0

b、若旁母完好，合QS3（或拉QF0，合QS3，再合QF0）

c、拉QF1，再拉QS2、QS1

d、验明QF1两侧无电后，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40M V ·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U kH %=9.5，高压厂用变压器电源侧母线电压*0 1.1=U （有载调压）。低压厂用变压器参数为：S t2=1000kV ·A ，U kL %=10。高压厂用母线已带负荷5200kW ，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，cos 0.8ηϕ=） 【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：

1

1

0*21036055200

cos 0.8 3.5020000

ηϕ+⨯+=

==H N P K S S S 高压厂用变压器电抗标幺值为：

2*11%9.520000

1.1 1.10.052510010040000

=⨯

⨯=⨯⨯=kH N t N U S x S 高压母线电压标幺值：

*0*1*1* 1.1

0.929(0.65~0.70)110.0525 3.50

=

==≥++⨯t H U U x S

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：

22*2cos 55000.8

3.1251000

ηα⨯=

==L t K P S S

低压厂用变压器电抗标幺值为：

*2%10

1.1 1.10.11100100

=⨯

=⨯=kL t U x 低压母线电压标幺值：

*1*2*2*0.929

0.690.55110.11 3.125

=

==≥++⨯t L U U x S

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。