发电厂电气部分计算题标准

发电厂电气部分计算题标准发电厂电气部分计算题标准发电厂电气部分计算题标准发电厂电气局部计算题答案3.9设发电机容量为10万kW，发电机回路最大连续工作电流Imax6791A，最大负荷利用小时Tmax＝5200h，三相导体水平部署，相间距离a＝，发电机出线上短路时间tk＝，短路电流I’’，Itk/2＝，Itk＝，周围环境温度+35℃，铝导体弹性模量E＝7×1010Pa，母线频率系数Nf＝。要求选择发电机引出导体。学过第六章后的做题过程：解：〔1〕按长远发热赞同电流选择截面SJ58008947(mm2)IgmaxJ1/14发电机出口母线电流大，矩形母线不能够满足要求，采用2条200mm×90mm×12mm标准槽形母线，＝2，Kf＝S8080mm，WY＝×10-6m3，J＝294×10－8m4，IY25o＝8800A。求得温度修正系数K＝，那么Ial35o＝×8800＝7744〔A〕>6800A在35℃时，导体长远工作温度：Imax267912w(al)Ial2,35C35(7035)774461.9CImaxwF(w)RImaxwIal,35CwF(al)Ial,35CalR(2)校验热牢固由于tk＝，求得热效应Qk＝Qp＋QnpQptk(I210It2k2It2k)161.867[(kA)2S]12QnpTI20.2362259.2[(kA)2S]正常运行时导体温度为o，查表得C＝91，那么满足短路时发热的最小导体截面为SQkKf421.067106250.795(mm2)8080(mm2)kminC91满足热牢固要求。〔3〕共振校验—>选择绝缘子跨距2/14母线共振校验m＝Sm＝4040×10－6×2700＝〔kg/m〕设共振频率f1＝200Hz，导体不发生共振时的最大绝缘子跨距：NfEJ7*1010*294*108Lmaxm2001.56(m)f1因此为使导体自振频率大于200Hz，绝缘子最大跨距不一样意高出，取为。4〕动牢固校验—>选择衬垫跨距取发电机出口短路时，冲击系数K＝那么ish，单位长度上相间电动力：721fph1.735*10*ish*a2319.2(N/m)22相间应力为fphL106〔Pa〕ph10W10106双槽形导体间作用力：fb5*108*ish2*15*108*967322*12339.27(N/m)h条间赞同应力bfbLb2alphLb12Walph12Wfb条间衬垫的最大赞同跨距：3/1412Walph1246.51067011.2219106Lbmaxfb3.744(m)一般每隔衬0.3-0.5m设一衬垫，故衬垫跨距Lb可取设发电机容量为10万kW，发电机回路最大连续工作电流Imax＝6791A，最大负荷利用小时Tmax＝5200h，三相导体水平部署，相间距离a＝，发电机出线上短路时间tk＝，短路电流I’’，Itk/2＝28.0kA，Itk＝24.0kA，周围环境温度+35℃，铝导体弹性模量E＝7×1010Pa，母线频率系数Nf＝。要求选择发电机引出导体。下面学过第三章内容后：选截面+热稳校验，不全面，学过第六章后选择发电机引出导体的详细过程详见后边。解：〔1〕按长远发热赞同电流选择导体截面S，并求长远发热温度w附表1和附表2给出的导体载流量，是按最高赞同温度70℃、基准环境温度25℃计算的，由于Ial,25CwF(al0)，故导体在35℃时的载流R量为Ial,35CwF(al)KIal,25CImaxR其中，Kal70357025al0Ial,25CImax67917717K查附表1和附表2知，发电机出口母线电流较大，矩形母线不能够满足要求，采用2条200mm×90mm×12mm标准槽形母线，S＝8080mm2，Ial,25℃8800A。那么Ial,35℃＝K×Ial,25℃＝×8800＝7744〔A〕在35℃时，4/14ImaxwF(w)RImaxwIal,35CwF(al)Ial,35CalR故Imax226791w(al)Ial2,35C35(7035)774461.9C(2)校验热牢固〔合用计算法〕由于tk＝，求得热效应Qk＝Qp＋QnpQptk(I210It2k2It2k)161.867[(kA)2S]12QnpTI20.2362259.2[(kA)2S]由于正常运行时导体温度为oC，查图3-13得Aw1016Jm4，故Ah12QkAw16)2421.0671060.461016S(8080101016Jm4查图3-13得，h71C200C满足热牢固要求。学过第六章后的做题过程：解：〔1〕按长远发热赞同电流选择截面。Igmax58002)SJ8947(mmJ发电机出口母线电流大，矩形母线不能够满足要求，采用2条200mm×90mm×12mm标准槽形母线，S＝8080mm2，Kf＝，WY＝×10-6m3，J＝294×10－8m4，IY25o＝8800A。求得温度修正系数K＝，o那么Ial35＝×8800＝7744〔A〕>6800A(2)校验热牢固tk＝，求得热效应Qk＝Qp＋Qnp＝×106〔A2s〕5/14正常运行时导体温度为o，查表得C＝91，〔导体正常运行时温度计算详见上面〕那么满足短路时发热的最小导体截面为QkKf6S209.95(mm2)8080(mm2)minC91满足热牢固要求。〔3〕共振校验—>选择绝缘子跨距母线共振校验m＝Sm＝4040×10－6×2700＝〔kg/m〕设共振频率f1＝200Hz，导体不发生共振时的最大绝缘子跨距：NfEJ7*1010*294*108Lmaxm2001.56(m)f1因此为使导体自振频率大于200Hz，绝缘子最大跨距不一样意高出，取为。4〕动牢固校验取发电机出口短路时，冲击系数K＝那么ish1.92I''96.732kA，单位长度上相间电动力：721fph1.735*10*ish*a2319.2(N/m)相间应力为phfphL22106〔Pa〕10W10106双槽形导体间作用力：fb5*108*ish2*15*108*967322*12339.27(N/m)h条间赞同应力bfbL2balphLb12Walph12Wfb6/14条间衬垫的最大赞同跨距：Lbmax12Walph1246.51067011.2219106fb3.744(m)一般每隔衬0.3-0.5m设一衬垫，故衬垫跨距Lb可取4-10220kV双母或双母带旁母；110kV采用双母带旁母4－111〕原始资料解析和主接线方案的拟订地方热电厂〔小型地区性电厂，小于200MW，单机容量6～50MW〕―――拥有很多的发电机电压出线，在地方负荷较低时，应能将节余电能送入系统，而地方负荷较大时，能送系统倒送电能。发电机出口电压等级6.3kV地方负荷容量不大，最大负荷30MW，最小负荷20MW，采用2台25MW发电机的直馈线供电为宜。依照地方热电厂的特点，发电机电压接线采用有母线的接线方式。鉴于6.3kV出线回路多，且两台发电机单机容量在25MW,宜采用双母分段接线，并在分段母线间及电缆馈线上安装电抗器以限制短路电流。因机组数目很多，在满足地方负荷的前提下，50MW容量机组采用单元接线直接将把电能送入110kV电力系统。〔或扩大单元接线〕110kV出线4回，采用双母线带旁母，并采用专用旁母断路器〔或双母线，单母带旁母――可靠性和经济性综合考虑〕。〔2〕变压器台数和容量的选择〔a〕两电压等级之间的变压器由于要保证对发电机电压上的负荷供电可靠性，接于发电机电压母线上的主变压器不应少于2台，故两电压等级之间采用两台主变。正常时，应能将节余功率送往系统7/14当一台发电机故障时，从系统倒送功率满足最大负荷：(3025(10.1))/2当一台变压器因故退出，应能送出节余功率的70％以上：因此变压器容量应大于17.5MW，可选SF7-25000/110〔b〕单元接线的两台变压器因此选SF7-75000/1105-10某火电厂厂用6kV备用变压器容量为，UN=6kV，Uk%8，要求同时自启动的电动机容量为11400kW，电动机启动电流倍数Ky=5，cosN0.8,N0.9。试校验该备用变压器容量能否满足自启动要求。【参照答案】任选一种1〕电压校验：取基准容量SjSeh12500kVA，基准电压UjUp6kV高压自启动电动机的启动容量标么值：KhPh511400S*MNSehNcos0.812500高压厂用母线电压，〔只需做一种假设〕假设采用无激磁电压调压变压器，U*oU*1X*t11S*h该高压厂用母线为失压或空载自启动，0.7，该组电动机不能够顺利自启动。假设采用有载调压变压器

U*o1.1，8/14U*1U*o，该组电动机能顺利自1S*hX*t1启动。注意：该电厂为高温高压电厂，别的经过备用变压器取电，因此U*o12〕按容量校验：假设采用有载调压变压器U*o1.1，U*0U*1cosSt125001168811400PmU*1x*tKav0.085该组电动机能够顺利自启动假设采用无激磁电压调压变压器，U*0U*1cosStPm0.90.8125001022711400U*1x*tKav0.085该组电动机不能够顺利自启动。第六章6－7选择某10kV配电装置的出线断路器及出线电抗器。设系统容量为150MVA，归算至10kV母线上的电源短路总电抗X*'〔基准容量Sd100MVA〕，出线最大负荷为560A,出线保护动作时间tpr1s。d100MVA，Ud10.5kV，d解：SI由于UNs10.5kV,Imax560A，因此选择SN1010/630断路器。总阻抗X*'归算至系统的计算阻抗为：X*'0.141501009/14假设没有加装出线电抗器，系统供应的短路电流为11501150kAI"X*'而SN1010/630断路器的额定开断电流为INbr16，小于I"，因此需要加装出线电抗器，以满足轻型断路器的要求。选择出线电抗器，依照UNs10.5kV,Imax560A，初选NKL－10－600型电抗器。选择电抗值，令I"INbr16kA，那么xL(%)(Idx'*)INUd100%I"IdUN(0.14)100%16102.33%因此选择NKL－10－600－4型电抗器，其xL(%)4%，ies38.3kA，It2t342(kA)2s。电压损失和残压校验：第一重算电抗器后短路电流x*LxL(%)IdUNINUd5.510x*x*Lx'*

换算到系统的计算电抗为10/14x"x0.49150**100短路电流11501150kAI"X*"电压损失U(%)xL(%)Imaxsin5600.62.24%5%IN600残压校验UrexL(%)I"74.7%60~70%IN动牢固校验和热牢固校验短路计算时间tktprtinta1sQkI"2t2139.2[(kA)2s]ish2断路器：INbr16I"11.2INcl40ish30.09It2t1622512Qkies40ish电抗器：It2t342Qk139.2，iesish6－10设发电机容量为25MW,UN10.5kV，最大负荷利用小时Tmax6000h，三相导体水平部署〔导体平放〕，相间距离a0.35m，发电机出线上短路时间tk，短路电流I"I，，tk2Itk19.2kA，周围环境＋400C。试选择发电机引出导体。解：1〕按经济电流密度选择母线截面。母线最大连续电流为〔注意最大连续电流计算中的〕11/14ImaxN1.0525〔kA)3UNcos依照图6－17查得Tmax6000h时，J0.68A/mm2，依照式－566有SJImax18042653(mm2)J查附表1，采用每相2条125mm10mm(2500mm2〕矩形铝导体〔注意选凑近计算获取的标准截面〕，平放时IN3152A，Kf。依照式6－54、6－55获取，当周围环境＋400C时赞同电流为Ial7040KIN31522553A1804A7025满足长远赞同发热条件。2〕热牢固校验。短路周期重量热效应tk(I"222)222)98.41[(kA)2s]Qp10ItkItk12122短路非周期重量的热效应QnpTI"22147.97[(kA)2s]短路热效应QkQpQnp246.38[(kA)2s]正常运行时最高温度为w(h)(Imax)240(7040)(1804)255(0C)Ial255312/14查表6－9，获取热牢固系数C93，依照式6－57可得Smin1QkKf1246.3810622500mm2C93满足热牢固。3〕共振校验。依照式6－60计算不发生共振的最大绝缘子跨距mhb27003.375(kg/m)Ibh3123106(m4)取Nf3.56，f1155Hz，带入式6－69获取LmaxNfEI710101.63106f1m1552.06(m)取LLmax，那么1，满足共振校验要求。4〕动牢固校验取发电机出口短路时，冲击系数K1.9，那么冲击电流ish2KI"73.09(kA)母线相间应力fph