《供电技术 第四版》课后题答案答案 第三章

1、3-13 系统如图3-22所示，试提出选择、校验图示系统中高压断路器QF1、QF2和高压隔离开关QS1、QS2的参数，并简要说明选择时应如何考虑这些参数。（主保护时间tb10.05s，后备保护时间tb22s）解：1）按工作环境选型：QF1、QS1选择户外式； QF2、QS2选择户内式。 2）按正常工作条件选择断路器和隔离开关的额定电压和额定电流 QF1 、QS1安装处的电网额定电压 QF1 、QS1安装处的最大负荷电流N135kVUN Tfz1maxN T16300AA33 35103.923SIU根据 QF1选择SW3-35，QS1选择GW2-35G/600QF2 、QS2安装处的电网额定电

2、压QF2 、QS2安装处的最大负荷电流根据QF2选择ZN28-10， QS2选择GN19-10/4003）按短路电流进行校验取 最大运行方式下，系统电抗N QF1N1N QF1fz1maxN QS1N1N QS1fz1maxUUIIUUIIN210kVUN Tfz2 maxN T26300AA33 10.5346.4102SIUN QF2N2N QF2fz2 maxN QS2N2N QS2fz2 maxUUIIUUIIj100MV AS j*s max(3)kmax1000.5200SXS线路电抗变压器电抗 最大运行方式下，变压器高压侧发生三相短路时电源点至短路点的总阻抗短路参数为 j*l02

3、2av11000.4 3370.0877SXx lU *1maxs maxl0.0877=070.5.58 7XXX (3)*z1max*1maxj(3)(3)*z1maxz1maxav1(3)(3)sh1maxz1max(3)(3)sh1maxz1maxz11.70150.58771001.70152.65512.6551 6.77052.611kAkA33 372.552.55kAkA1.511.51kA5514.0092kAIXSIIUiIIIS (3)(3)*maxz1maxj1.7MV AM015 100170.A5V1ISj*TNT%7.51001001006.1. 90531kS

4、uXS利用变压器高压侧三相短路参数进行QF1校验动稳定性校验 ，满足。热稳定性校验 故忽略短路电流非周期分量产生的热量满足。断流容量校验 ，满足。利用变压器高压侧三相短路参数进行QS1校验动稳定性校验 ，满足。热稳定性校验 满足。(3)max QF1sh1max42kA 6.770 k5 Aii(3)N k QF1z1max1000MV170.15AMV ASS (3)max QS1sh1max42kA 6.770 k5 Aiijzb2QF1(20.06)s2.06s1sttt2222j222t22.65512.06)(kA)s14.5221(kA)sI16.54)(kA)(s1089( A(

5、k )sI tt jjz2.06stt2222j222t22.65512.06)(kA)s14.5221(kA)sI204)(kA)s1600(k(A()sI tt 最大运行方式下，10kV配电母线发生三相短路时电源点至短路点的总阻抗短路参数为 *2 maxs maxlT0.0.508771.19051.7782XXXX (3)*z2 max*2 maxj(3)(3)*z2 maxz2 maxav2(3)(3)sh2 maxz2 max(3)(3)sh2 maxz2 maxz211kAkA33 10.52.5520.56241.77821000.56243.09243.09247.885.55

6、kAkA1.5163.09244.6691.51kAk5 AIXSIIUiIIIS (3)(3)*maxz2 maxj0.M5624 10056V AMV A.24IS利用10kV配电母线三相短路参数进行QF2校验动稳定性校验 ，满足。热稳定性校验 故忽略短路电流非周期分量产生的热量满足。断流容量校验 ，满足。利用变压器高压侧三相短路参数进行QS2校验动稳定性校验 ，满足。热稳定性校验 满足。(3)max QF2sh2 max50kA 7.885 k6 Aii(3)N k QF2z2 max20kAkA3.0924II (3)max QS2sh2 max31. 7.88565kAkAiijzb

7、2QF1(20.06)s2.06s1stttjjz2.06stt2222j222t23.09242.06)(kA)s19.6997(kA)sI204)(kA)s1600(k(A()sI tt 2222j222t23.09242.06)(kA)s19.6997(kA)sI12.54)(kA)s624(kAs()I tt 3-14 某配电所10kV配电装置铝母线（806）mm2，母线短路冲击电流 ，母线轴线间距为40cm，母线为水平放置，试根据母线动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4个以上）。 解：配电装置铝母线参数： 于是： 查图3-14知，当 时，不管 如何取值，形状系数k

8、均接近于1，故取k1。(3)sh11.65kAi0.08m 0.006m 0.4m hba0.40.0064.580.080.006abhb2abhbbh 323 2(3)77sh()(11.65 10 )1.732101.732 110 N/m58.77N/m0.4ifka 由于母线水平放置，因此：铝母线的允许应力为(500700)105N/m2，取由于母线支柱式绝缘子个数在4个以上，所以绝缘子间的最大跨距：虽然求得的绝缘子间的最大跨距 ，但是为了布置方便选取的跨距不得超过1.52m。22363/6(0.006 0.08 /6)m6.4 10 mwbh52al700 10 N/m65alma

9、x(3)1010 6.4 10700 10m8.73m58.77lfmax8.73ml3-15 系统如图3-23所示。 1）试求母线B发生三相短路时的短路参数。 2）若母线采用铝母线（808）mm2，两相邻母线轴线间距为20cm，水平放置，支柱式绝缘子数大于4，若已知绝缘子间的跨距 ，试校验该母线的动稳定性。 3）求绝缘子间允许的最大跨距 。 4）已知母线短路保护动作时间 ，开关动作时间 ，试校验该母线的热稳定性（ ）0.8ml maxlb0.5st QA0.15st040解：1）取 最大运行方式下，系统电抗线路电抗变压器电抗电源点至短路点的总阻抗 j100MV AS j*s max(3)km

10、ax1000.8333120SXSj*l022av11000.08 110.50.0726SXx lU j*TNT%4.510010010007. 42.6193kSuXS*maxs maxlT0.0.07267.1429=8.08338834XXXX母线B的三相短路参数 (3)*z max*maxj(3)(3)*z maxz maxav2(3)(3)sh maxz max(3)(3)sh maxz max(z max11kAkA33 0.41.8410.12428.04881000.124217.926717.926732.9851.84kAkA1.091.09kAk17.926719.54

11、01 AIXSIIUiIIIS3)(3)*z maxj0.124MV AM2 100A12.42VIS2）铝母线参数： 于是： 查图3-14知，当 时，不管 如何取值，形状系数k均接近于1，故取k1。 由于母线B支柱式绝缘子个数大于4，最大弯曲力矩 由于母线B水平放置，因此0.08m 0.008m 0.2m hba0.20.0080.080.002.18188abhb2abhbbh 3(3)27327sh0.81.732 ()101.732 1 (32.9851 10 )10 N753.7781N0.2lFk ia (3)753.7781 0.8N m60.3022N m1010FlM2236

12、3/6(0.008 0.08 /8.53336)m10 mwbh母线材料在弯曲时产生的计算应力所以，母线B满足动稳定性校验。3）由2）可知 铝母线的允许应力为(500700)105N/m2，取由于母线B支柱式绝缘子个数大于4，所以绝缘子间的最大跨距：虽然求得的绝缘子间的最大跨距 ，但是为了布置方便选取的跨距不得超过1.52m。 2252al66N/mN/m500 1060.30227.0667 108.533/03N m1Mw 323 2(3)77sh()(32.9851 10 )1.732101.732 110 N/m942.2226N/m0.2ifka 52al700 10 N/m65al

13、max(3)1010 8.5333 10700 10m2.5179m942.2226lfmax2.5179ml4）考虑系统电源为无限大容量电源，短路电流周期分量的假想时间为：由于 ，短路电流非周期分量产生的热量不宜忽略，所以，所以，母线B满足热稳定性校验。jzbQA(0.50.15)s0.65stttt jz0.65s1stjfi0.05stjjzjfi(0.650.05)s0.7sttt(3)2222z maxminjj0.7 mmmm80 8 mm641790mm8726.7172.4IIAttCC()3-16 系统如图3-24所示。 1）用有名值法计算系统中k点发生三相短路时的短路电流

14、。图中的电流互感器是三相安装的。2）总结归纳用有名值计算低压系统短路电流的步骤。解：1） 考虑系统电源为无限大容量电源，系统电阻Rs0，系统电抗 Xs0 变压器阻抗 母线阻抗LMY-506 (3)(3)kshIi、22Cu N TN T2T22N T10404.031 m63020mPURS 22N T2kTN T%4.5400mm1001006311 420.86UuZS 2T222TT11.42864.0312 mm10.6940XZR 0133av010.118m/m 240mm2240 24302.0 (2 240)mmmmmm0.2380m/300mraDaaax LMY-405各段

15、母线阻抗为 电缆阻抗 因变压器二次侧额定电流 ，故隔离开关的 ，查得其接触电阻值为0233av020.177m/m 160mm2160 16201.50 (2 160)mmmmmm0.18929/m0m0raDaaaxB101 B1B101 B1(0.118 6)mm(0.20 6)mm0.70801.20Rr lXx lB202 B2B202 B20.(0.177 0.8 3)mm(0.189 0.8 3)42480.4536mmRr lXx ll30 3l30 328(1.41 200)mm21(0.078 2005mm.6)RR lXX lN TN T2N T26300.9093kAkA

16、33400SIUN QS1000AIQS0.08mR 电动机的额定电流因此低压断路器的额定电流 ，查得接触电阻 ，线圈电阻 ，线圈电抗 电流互感器阻抗 考虑到电流互感器是三相安装的，回路的总阻抗N DN DN D75kAkA3 cos3 0.92 0.80.1408 3870PIUN Q200AIkk0.6mRQ0.36mR Q0.28mXTATA0.33m 0.3mRXSTB1B2l3QSkkQTA4.03120.70800.42482820.080.60.360.33)m288.534m(0RRRRRRRRRRSTB1B2l3QTA10.6940 1.20.4536 15.60.280.3)m28.5276 (0mXXXXXXXX2222288.534 +28.5276289.9408mmZRX 短路电流的周期分量