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 =40MVA ， S Nl =20MVA,U kh %=9.5, 低压厂用变压器参数为：S NL =1000KVA ，U KL %=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，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：110*5103605200cos 0.8 3.5020000hNh P K S S S ηα⨯++===高压厂用变压器电抗标幺值为：2*11%9.5200001.1 1.10.052510010040000k 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 3.50t 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 55000.83.1251000lNl K P S S ηα⨯===低压厂用变压器电抗标幺值为：*2%101.1 1.10.11100100k t U x =⨯=⨯= 低压母线电压标幺值：*1*2*2*0.9290.6955%110.11 3.125t 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 =20MVA,U kh %=9.5, 低压厂用变压器参数为：S NL =1000KVA ，U KL %=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，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：110*5103605200cos 0.8 3.5020000hNh P K S S S ηα⨯++===高压厂用变压器电抗标幺值为：*1%9.51.1 1.10.1045100100k t U x =⨯=⨯= 高压母线电压标幺值：*0*1*1* 1.10.805(65%~70%)110.1045 3.50t 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 55000.83.1251000lNl K P S S ηα⨯===低压厂用变压器电抗标幺值为：*2%101.1 1.10.11100100k t U x =⨯=⨯= 低压母线电压标幺值：*1*2*2*0.8050.59955%110.11 3.125t 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）maxI ==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2222[(")10()]12t t k kkk t Q I I I =++短路电流无衰减所以 22222[(")10()] 1.22812t t k kkkt Q I I I =++=⨯ kA 2s导体的热稳定效验：min87s ===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：kpr 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2222[(")10()]12t t k kkk t Q I I I =++由于短路电流无衰减所以 2222''2[(")10()]*()12t t k kkkk t Q I I I t I =++==2.08*(12)2 kA 2s''sh i k I ==1.8*1.414*18.72=48kA2．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 ==INbr =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：maxI ===237.7Ak 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2222[(")10()]12t t k kkk t Q I I I =++由于短路电流无衰减所以K2222''2[(")10()]*()12t t k kkkk t Q I I I t I =++==2.08*(12)2kA 2s''i k I ==1.8*1.414*12=30.5kA3．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：U N =10KV ，I N =600A ，I Nbr =20.2KA,i Ncl =52KA,I t =20.2KA(t=4秒)，i es =52KA,全开断时间t ab =0.1秒，试判断此断路器能否适用于该10KV 回路？解：maxI =400Ak pr in a t t t t =++=2+0.1=2.1>1 S不考据短路电流非周期分量所发出的热量2222[(")10()]12t t k kkk t Q I I I =++由于无限大系统，因此短路电流无衰减所以2222''2[(")10()]*()12t t k kkkk t Q I I I t I =++==2.1*(18)2 kA 2s''i k I ==1.8*1.414*18=46kA4．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。

倍数K P 为250，1秒热稳定倍数K t =80。

出线端部允许受力F P =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1.5,2.5,4,6mm 2等），（2）进行动、热稳定校验。

电流互感器负荷（v.A ） 解：电流互感器选择的项目：初选200/5A 准确度为0.5级，二次负载为0.6欧姆， （1）1s 热稳定校验 （5分）t I =80*200=16kA222()(16)*1().t I t kA s ==256(KA 2.S)2222''2[(")10()]*()12t t k kkk k t Q I I I t I =++==1.1*(10)2=110(KA 2.S) ＜ 256(KA 2.S)（2）动稳定校验（5分）sh i k I ∞==1.8*1.4142*10=25kA内部动稳定校验：es es N i k I ==250*1.4142*200=70.7kA ＞25 kA外部动稳定校验：727210.5 1.73100.5 1.7310250.4sh l i a --⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=135.1 N ＜736 N（3）连接导线截面选择（5分）不完全星形接法 接线时导线的计算长度为实际长度的；0.1a N lr Z sρ++≤A 相导体的负载为=1。

45/（5*5）=0.058欧姆 米s>1/(0.6-0.1-0.058)*P*l=2(mm)2 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I ”=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/2000， （1分） 短路计算点取在发电机出口处。

（1分） 短路电流为15kA. （1分）最大电流值（冲击值）=39kA （1分）２５MW U N =10.5K VI N =1716A10.5KVSFL1-31500KVA/110KV U k =10.5%6已知：某10KV 出线回路I .max =280A,短路时：i sh =22.6KA ，Q k =78.8(KA 2.S)，该出线上测量用电流互感器二次最大负荷电阻r a =0.02Ω， 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。