2016浙大远程-电气自动化-供配电实用技术离线作业答案-教学系统下载详解

1、第一早1-1电力系统如图1-1所示，试确定变压器T1的一、二次绕组的额定电压，线路WL1、WL2的额定电压， WL1、WL2为远距离送电线路。T16 3KVIIS8WL1T2GD110KV/38.5KV答:T1 一次侧额定电压T1二次侧额定电压WL1的额定电压：WL2的额定电压：图1-1:Uti = 6.3kV;:UT2=110X1.1=121kV;Uwl1 =11Uwl2=38电力系统如图1-2所示，WL21-2试确定发电机和所有变压器的额定电压答：G1额定电压：Ugi = 10*1.T1二次侧额定电压：Ut12T1 一次侧额定电压：UT11T2二次侧额定电压：Ut2T2 一次侧额定电压：U

2、t21=3T3二次侧要有中性点，否则:T3二次侧额定电压：Ut32=3T3 一次侧额定电压：Ut31=1丫图05=kV;0kV .5/1.'=351X=1=60.5kV; X.05=6.3kV;5kV; I没有相电压。80X.05=400V0kVWL2配送线， WL1为远距离送电线路。7230V;1-3如图1-3所示为某供电系统接线图, 35KV，其他数据如图所注。试确定变压器 次绕组的额定电压及线路 L1的额定电'专发电II电压为 6.3KV，线路L2的额定电压为 次绕组的额定电压，变压器 T2的二aT1o的一、图 1-3答：T1 二次侧额定电压：UTi2=110X1.1=1

3、21kV;T1 一次侧额定电压 : UT11=6.3kV；T2 二次侧额定电压：UT22=35X1.1=38.5kV;T2 一次侧额定电压：UT2i=110kV;L1 的额定电压： UL1=110kV;2- 1三相供电线路额定电压为380V，供电负荷是30台小批生产的冷加工机床电动机，总容量为80kW，COS' = 0.7;试用需要系数法确定其计算负荷Pc、Qc、Sc和lc。答：查表2-1得：冷加工车间负荷需要系数心=0.140.16，取Kd=0.15FC =Kd' Pn =0.15 80=12kWQc =Fcta d12 1.02 =12.24kVarS= 26A2-2某厂变

4、电所装有一台 S11-630/6型电力变压器，其二次侧（Un=380V）的有功计算 负荷为420kW，无功计算负荷为 350kvar。试求变电所6KV侧的计算负荷及功率因数。如 功率因数COS）未达到0.90,试求出380V侧需要并联补偿电容器的容量？并求出补偿后该 厂的视在计算负荷值？答：假设变压器为S11-MR型查附表1-6得：.Pk =0.81kW：PN =6.2kWUd% =4.5Ik% =0.27变压器二次侧计算负荷为:P30=420kWQ30=350kvarS30= ,P302+Q302 =546.7kVA故负荷率2 =鱼=5467 =0.868，因此变压器有功损耗为:SN630R

5、 = R R =0.81 6.2 0.8682 = 4.59kW变压器的无功损耗为：)Qt = AQk =Qn -2I k%Sn . U d %Sn2100 1000.27 6301004.5 6301000.8682二 23.06k var此时总计算负荷为：F30 =巳0 + 也 Pt =420+4.59 = 424.59kWQ30 二 Q30 ： =Qt = 350 23.06 = 37306k varS0 = J(F30 2 +(Q3o 2 =565.2kVA功率因数为：cos护=P30 =424.59 =0.7512 :： 0.9S30565.2tan 0.8786如要功率因数达到 0

6、.90,此时tans二tan(cos0.9) = 0.484补偿电容器的容量为：Qc 二巳0 tan -tan s =424.590.8786-0.484 = 167.56k var补偿后该厂的视在计算负荷为：ISo 二电二 471.8kVA0.9AVV*第二早3- 1某工厂车间由10kV 空线路供电，导线采铝绞线，且各干线界面相同，成 线间几何均距为oOO+jSOO %= 5,各车间的负荷及各段线路长度如图3 - 1所示，环埠境温度不大于三角形布置,啊0C。试选择架空tuvarI L艮空线路的导线截面。答：1按计算电流选择截面 由图知：线路最大负荷 S 丁 (1000+j800 ) + (

7、800+j600 ) + (1000+j600) =2800+j2000Ic 二=28002 严3 1。=窗查附表2-3知：LJ-70型导线4OC时载流量215A,满足线路计算负荷电流要求。2.按电压损耗进行校验查附表4-2知：LJ-70型导线导线几何均距为1m时r0 二0.461 /km , x0 =0.3441 /km110 102去爪耐八Qih %0.461000 1.5 800 2 1000 2.50.344800 1.5 600 2 600 2.5 %= 3.92% < 5%符合电压损耗要求。3- 2.由地面变电站架设一条 10kV架空线路向两个矿井供电，导线采用LJ型铝绞线，

8、成三角形布置，导线几何均距为1m，线路长度及各矿井的负荷如图3-2所示，各段干线的截面均为35mm2,试计算线路的电压损失。500m1000m1地面电站井下11000kvACOSp = 0.8井下2600kvACOP = 0.95 “cos 1 =1000 0.8=800 kW p2 =足 cos 2 = 600 0.9 =540 kW q =0S in 6 0 0v a rq2 = s2 s in 2 = 2 6 4v a r查表可知，截面为 35mm2 ，导线几何均距为1m的LJ型铝绞线r0 = 0.921 / km,冷=0.365/ km1 22Iu牙 r。' Pi Li x。&

9、#39; qiLi105 L 心vI。02 0.92800 0.5 540 1.50.365600 0.5 264 1.5 %:1.37%第四章4-1如图41电路中，三相短路发生在 击电流（ish）及短路电流的最大有效值（30MV-A，Ud% = 7.5;电抗器的参数：Uln115kv115kv40km 0.4 Q /km40km 0.4 甜 /km图4-1答：设定基准容量为：Sj =100MVA基准电压为：U j二Uav=6.3kVJJavSj 基准电流为：li二一j=9.16kAJ运Ujk 1或k 2点。试计算这两种情况下的短路冲lz）。求解时假设 Ksh= 1.8。变压器T的参数：S =

10、6.3kV, Iln=0.3kA,Lr % =4。线路电阻忽略不计。T6.3KV-6.3KVT6.3KV0K-1K-2K-20.5Km 0.08 Q /Km0.5Km 0.08 Q /Km»-叩 计算供电系统各元件阻抗的标幺值架空线：*Sj100X1 = -01I12 =0.4 402 =0.12Uav1115变压器：X2”ud% .Sj5100a100 Snj 100 30电抗器：,lr% Un Ij46.3 9.16 d “X31.22100 U j In 100 6.30.3电缆：X4 - :-02l2 笃=0.08 0.5 100 =0.1Uav26.3求电源点至短路点的总阻

11、抗k点短路：（3）* * *X =X1X2 =0.371* * * *k2）点短路：X =XV X3 X4 =1.69求k；3）点短路电流的周期分量，冲击电流及有效值z1i j916X；. _0.37= 24.76kAiS3) =2.55拧=63.13kAI =1.511 =37.4kASk?Sj100 270.3MV Ac1z1X 码 0.37求k23)点短路电流的周期分量，冲击电流及有效值I；?j 二巡=5.42kAiS32 =2.551 Z? =13.82kA1.69lC3)=1.51I；2 =8.18kAsk?S*j= 59.2MV MX-.1.694-2供电系统如图4 2所示，试求图

12、中k1、k2点发生三相短路时的短路参数（I；?、I （32）、 iSh1、s评）以及在最小运行方式下k2点的两相短路电流Ik2）。图4-2设定基准容量为： Sj = 100MVA基准电压为：U j = 10.5kV 基准电流为：Ii = j1005.5kAj /J3Uj/U3F0.5 计算供电系统各元件阻抗的标幺值系统最大运行方式：一 Skmax _ 300 一 0333系统最小运行方式:X ”XsminSj100= 0.5200架空线：X卄灿孚=0.4 5 100 =0.146U ；v372Sk min变压器：XT山 Sj100 Stn7.5 100x100 10-0.75电抗器:Ulr%U

13、n i 41055524100 Uav INLR 100 10.5 0.4电缆：Xl2 Xoh S20.08 1 1002 -0.073k-1点三相短路：X-Xsmax Xl1 XT =0.333 0.146 0.75=1.229k-2点三相短路：X- Xsmax ' Xl1 ' XT ' XLR ' Xl2= 0.333 0.146 0.75 0.524 0.073 = 1.826求电源点至短路点的总阻抗最小运行方式k-2点二相短路:X-=2min - Xsmin ' Xl1 ' XT ' XLR ' Xl2= 0.5 0.14

14、6 0.75 0.524 0.073 = 1.993U：v10.5求k-1点、k-2点三相短路参数k-1 点：lZ3)=I(3)jX存5.51.229 =4.475kAis3 = 2.551 z3 =2.55 4.475 = 11.41kA= 81.37MVAk-2 点：if二%厂5.%826 = 3.012kA=100( 826 = 54.77 MVAis3 i=2.55l z2 '=2.55 3.012 =7.681kA求最小运行方式下k-2点两相短路电流= 5.51.993 =2.76kA<32lz3 =0.866 2.76 =2.39kAQF1、QF2和高压隔4- 3系统

15、如图4-3所示，试提出选择、校验图示系统中高压断路器 离开关QSQS2的参数，并简要说明选择时应如何考虑这些参数。图4-3答：QF1、QF2选择：考虑额定电压、额定电流、动热稳定及断流能力；QS1、QS2选择：考虑额定电压、额定电流、动热稳定。不需进行短路校验。 选择时，请参见教程 P95-P98相关内容。末端：X；X；ax1 =1.87第五章5- 1某供电系统如图5-1所示，1）若在QF处设置定时限过电流保护，电流互感器采用非 全星形结线，变流比为 100/5，tj = 1.2s,试求其保护整定值。2）若在QF处设置电流速断保护，试进行整定计算，并说明变压器低压侧母线发生三相金属性短路，QF

16、处的速断保护是否动作？为什么？ 3）画出过电流保护与速断保护配合原理接线示意图。答：选DL型电流继电器，10kV供电线路电流互感器可用非全星形联接设定基准容量为： 务=200MVA计算供电系统各元件阻抗的标幺值:电源：Skmax=200MVA , Xn max12001200电缆：Xmax1-7 l旦_ 01l1 | 2U av1= 0.4 1.2理“8710.52变压器：Xmax2二 ud% -100SjSnt 100设定基准容量为:Sj2 = 150MVA计算供电系统各元件阻抗的标幺值:*150电源：Skm. =150MVA , XNm 时 1电缆:min101I1Sj= 0.4 1.21

17、5010.52= 0.65变压器：»讥 Sj4 150 QXmin 26100 Snt1001av1最大运行方式下末端和首端的短路电流计算:av1=10.5kV , I j12003 10.511kAi（3） 11kA=5.88kA首端：X 冷二 Xn max 二 1Ik23maJT"1A1最小运行方式下末端和首端的短路电流计算:=10.5kV , I j1 -150=8.25kA.3 10.5末端：X 兄二 X 冷 Xmin1 = 1.65丨（3）_8. 2kA_5kAI k1 .min5kA1.65首端：* *X 1 - Xn min - 1Uavl2kAi（3）8. 2kA _1 k2 m i n8.1 过电流保护整定计算:线路负荷计算电流按变压器额定电流计算SN10003 10二 57.7AopopKkk kstM1.2 1.50.8557.7 =122.3AopK122.320= 6.1A 取 6.5A则 l°p =20 6.5=130A灵敏度校验：I k2min