工厂供电第三章习题

5)短路假想时间
t j1 0.2s 0.08s 0.05s 0.33s
U N .QS 1 35kV I N .QS 1 4.0kA imax.QS ish 6.76kA
U N .QF 1 35kV I N .QF 1 4.0kA imax.QF ish 6.76kA I
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2）三相短路电流周期分量有效值 Ij (3) 最大运行方式 9.16
I z1M
* X 1M
1.296 7.068KA
1 I j 1.401 9.16 6.538KA
最小运行方式
I z(3) 1m
1
* X 1m
3）其它三相短路电流 最大运行方式
10 f [3]
10 6.4 106 700105 8.73m 58.76
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15 解：1. （1）选定基准值，取
则
S j 100MVA,
U j 0.4kV
100MVA Ij 144.342kA 3U j 3 0.4kV
Sj
4.5 100

100103 630
7.143
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4）短路回路总电抗标么值
* * * X X1* X 2 X3 0.833 0.072 7.143 8.048
母线B发生三相短路时的短路参数
(3) ish 1.84I z(3) 1.84 17.94 33.0KA

（2）计算短路回路中各主要元件的电抗标么值 1）电力系统(最大运行方式下)
X1
*
Sj Sk(3) max

100MVA 0.5 200MVA
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2）架空线路
X X 0l
* 2
Sj
2 U av
0.4 3
100MVA 0.088 2 (37kV )
U j 6.3kV
3 6.3kV 9.16 kA
100 MVA
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（2）计算短路回路中各主要元件的电抗标么值 1）电力系统 Sj * 最大运行方式下的系统电抗 X
1M
Sk(3) max

100 0.4 250
最小运行方式下的系统电抗 2）架空线路 3）电力变压器T
Sk(3) S X 21M j 2M 100 2.62 38.168MVA
Sk(3) S X j 2m 100 2.725 36.697MVA 2 m
（5）. k2点最小运行方式下的两相短路电流
I
(2) z 2.m
3 (3) 3 I z 2m 30361KA 2.911KA 2 2
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最大弯曲力矩
F (3)l f (3)l 2 924.2 0.82 M 59.15 N / m 10 10 10
母线的计算应力

M


59.15 5 5 55.28 10 N / m 500 10 N /m 5 1.07 10
解: 母线的截面系数： (母线为水平放置) k=1
bh2 6 802 6400 6.4 10 6 6 6
应力(铝母线)σ=(500~700)*105N/m2, 母线轴线间距:a=0.4m 单位长度的电动力:
f [ 3]
最大跨距： l max
[ 3] 2 (ish ) 1.732k 10 7 a
av 2
Sj
（3）求k1(3) 点的短路回路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量 1）总电抗标么值
* * * * X 1M X 1M X 2 X 3 0.4 0.146 0.75 1.296 * * * * X X X X 1m 1m 2 3 0.505 0.146 0.75 1.401
I
(3) z

Ij
* X
144.342 8.048 17.94 KA
Sk(3) S j X 100 8.048 12.425MVA
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2. 由母线基本参数
则
a 0.2m, b 0.008m, h 0.08m
a b 0.2 0.008 2.18 h b 0.08 0.008 b 0.008 m 0.1 h 0.08
3）电力变压器T
X
* 3
U k % 100
7.5 MVA SNT 100 100 6300 kVA 1.19
Sj
（3）求变压器前的短路回路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量 1）总电抗标么值 * * *
X 1 X1 X 2 0.5 0.088 0.588
Sk(3) S X j 1m 100 1.401 71.378MVA 1 m
最小运行方式
（4）求k2(3)点的短路回路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量 1）总电抗标么值
* * * * * * X 2 M X 1M X 2 X 3 X 4 X 5 0.4 0.146 0.75 1.164 0.16 2.62 * * * * * * X X X X X X 2m 1m 2 3 4 5 0.51 0.146 0.75 1.164 0.16 2.725
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3-11 供电系统如图3-20所示，试求图中k1、k2点发生三相短路时
的短路参数( 两相短路电流 I k(2) 。
(3) (3) I k(3)、I 、ish 、S(3) k
)以及在最小运行方式下k2点的
（1）选定基准值取 则
S j 100MVA,
Ij Sj 3U j
（2）计算短路回路中各主要元件的电抗标么值 4）电抗器
2 UN LR
X
* 4
X LR % 100
(
3U N . LR I N . LR
* 5
)( U 2 )
j
Sj
4 100
(
100 MVA )( ) 1.164 36 kV 0.3kA 6.3kV 2
6 kV 2
5）电缆线路
100 X X 02l2 U 2 0.08 0.8 6.3 2 0.16
r 0.555 z 0.81752 0.5552 0.976
三相短路的冲击电流为： i 2.55I (3) 2.55 U av 20kA sh z
z 0.488 2
z 0.325 Z 3
3Z
Z 0.464
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X 1m
*
Sj Sk(3) min
100 0.505 198
X X 01l1
* 2
Sj
2 U av 1
100 0.4 5 2 0.146 37
7.5 SNT 100 100 10 0.75 Sj
X
* 3
U k % 100
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3-12 某供电系统如图3-21所示，图中各条线路参数均相同，若要 求k点发生三相短路时最大冲击电流不超过20kA，试问
1) 能否将母联开关QF闭合长期并联运行？
2) 最多允许几根电缆并联运行？
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电抗器的电抗
X LR
查矩形母线的形状系数曲线，得 母线截面系数
k 0.98
bh2 0.008 0.082 1.07 105 m3 6 6
单位长度母线所受的电动力
f (3)
(3) 2 2 (ish ) (33.0 kA ) 1.732k 107 1.732 0.98 107 924.2 N / m a 0.2
(3) (3) ish 2.55 I z1m 2.55 6.538 16.672 KA 1 (3) (3) I sh 1.51 I 1 z1m 1.51 6.538 9.873KA
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4）三相短路容量 最大运行方式
Sk(3) S X j 1M 100 1.296 77.16MVA 1 M
I I z(3) 2M 3.496KA
(3) (3) ish 2.55 I z 2M 2.55 3.496 8.915 KA 2 (3) (3) I sh 2 1.51I z 2M 1.51 3.496 5.279 KA
最小运行方式
(3) I I z(3) 2m 3.361KA
(3) (3) ish 2.55 I z 2m 2.55 3.361 8.571KA 2 (3) (3) I sh 1.51 I 2 z 2m 1.51 3.361 5.075 KA
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4）三相短路容量 最大运行方式 最小运行方式
13、 短路计算 最大运行方式下的三相短路电流计算 （1）选定基准值 取 S j 100MVA, 则
U j1 37kV ,
U j 2 10.5kV
I j1
I j2
Sj 3U j1
Sj 3U j 2

100MVA 1.56kA 3 37kV
100MVA 5.5kA 3 10.5kV
Sj
（2）计算短路回路中各主要元件的电抗标么值 1）电力系统 Sj 100 * X 1 (3) 0.833 Sk max 120 2）电缆线路
* X2 X 0l Sj
2ห้องสมุดไป่ตู้U av
100 0.08 1 10.5 2 0.072
3）电力变压器
X
* 3
U k % 100
SNT
2 t .QF
tI t
2 j
S N .k .QF Sk(3) .max
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2，母线短路冲击 • 3-14某配电所10kV配电装置铝母线（80*6）mm 工厂供电课件 _第4章 电流Ish[3] =11.65Ka,母线轴线间距为40cm, 母线为水平放置,试 根据母线力稳定性求绝缘子间的最大跨距(设母线支柱式绝缘子 个数在四个以上)。
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2）三相短路电流周期分量有效值 Ij (3) 最大运行方式
I z 2M
* X 2M
9.16 2.62 3.496 KA
1 2.725
最小运行方式
I z(3) 2m
1
* X 2m
Ij
9.16 3.361KA
3）其它三相短路电流 (3) 最大运行方式
(3) I I z(3) 1M 7.068KA
(3) (3) ish 2.55 I z1M 2.55 7.068 18.023KA 1 (3) (3) I sh 1.51 I 1 z1M 1.51 7.068 10.673KA
最小运行方式
(3) I I z(3) 1m 6.538KA
Ij kA 1.56 0.588 2.65kA
2）三相短路电流周期分量有效值
I
(3) z1

* X 1
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3）其它三相短路电流
(3) I I z(3) 1 2.65kA
(3) (3) ish 2.55 I z1 2.55 2.65 6.76kA 1 (3) (3) I sh 1.51 I 1 z1 1.51 2.65 4.0kA S j 100MVA 4）短路容量 (3) Sk 1 170.07MVA X 1 0.588
X LR % U N .LR 4 6000 0.693 100 3I N .LR 100 3 200
电缆的电抗和电阻分别为： x 1.5 0.083 0.1245
r 1.5 0.37 0.555
一条电缆线路（包括电抗器）的电抗、电阻和阻抗分别为：
x 0.693 0.1245 0.8175