发电厂电气部分计算题及答案

#水电站88水电站88火电厂计算题1、有一条10kV电力电缆长1.5km，当首、末端及中点分别发生单相接地故障时，答案：均为1.5A。2、某35kV电力系统如图所示，图中圆圈为变电所，数字为有电联系的架空线路的公里数。当A点发生单相接地故障时，接地电流约为多少安培？而在B点发生单相接地故障时，接地电流约为多少安培？该系统中性点应采用何接地方式？厂、101220A15厂〜、、25答案：均为13.2A；系统中性点应采用经消弧线圈接地的方式。3、某35kV电力系统如图所示，图中圆圈为变电所，数字为有电联系的架空线路的公里数。当A点发生单相接地故障时，接地电流约为多少安培？而在B点发生单相接地故障时，接地电流约为多少安培？该系统中性点应采用何接地方式？115KV115KV答案：均为8.7A；系统中性点应采用不接地的方式。4、计算电路如下图所示，当d1点发生三相短路时无穷大容量电源供给的短路功率为60MVA，求d2点发生三相短路时无穷大容量电源供给的短路功率。6.3KVUd%=10.5答案：短路功率为48.1MVA。5、计算下图所示电路，当d点发生三相短路，变压器各侧的残余电压。

20MVAUdX=10510.5<V无穷大电力系统30Kn0.4/KM二统组变圧器

2(20MVAUdX=10510.5<V无穷大电力系统30Kn0.4/KMLI応一n7.=l/UdII-m/l=621心|0,08/kn答案：高压侧为99.4kV；中压侧为OkV；低压侧为21心|0,08/kn(n)6、试计算下图所示电路，求当d点发生各种类型短路时，0〃时刻发电机各相供给的短路电流周期分量有名值，并求d点发生AB两相短路时，0〃时刻发电机母线的残余线电压有名值。发电机次暂态电势标幺值约为1。(n)X2t=0.25Xot=O.05答案：d点发生三相短路时发电机各相供给的短路电流为1=1=1=1.29kA；ABCd点发生二相短路(假设BC短路)时发电机各相供给的短路电流为：1=1=1=0.646kA,1=1.29kA；ABCB短路点处所在电网为电源中性点不接地系统，无接地短路电流，所以单相接地和两相接地发电机不供给短路电流。d点发生AB两相短路时发电机母线的残余电压为：U=U=3.42kV,U=6.3kV。ABCABC7、计算电路下图所示，求d点发生三相短路时DK、1B、2B、及DL通过的短路电流值。

Sxi=DL、^W4-110JSke=3500MVAIB10.5-2BIB10.5-2BQ2X60MVAYU^Z=L0,5DK1QKV.2KAXdxZ=10答案：DK通过10.2kA；IB低压侧通过10.2kA，高压侧通过0.934kA；2B低压侧通过25.5kA，高压侧通过2.32kA；DL通过3.26kA。8、试利用运算曲线法计算下图所示的电路：d点发生各种类型短路时，流到d点处的0.1〃短路电流值。d点发生各种短路时发电机各相供给的0.1〃短路电流值。d点发生BC两相短路时，0.1〃时刻发电机母线的残余电压值。答案：d点处的各种短路电流值：三相短路1=0.380kA；d两相短路1=0.365kA；d两相接地短路同两相短路值1=0.365kA；d无单相接地短路电流。d点发生各种短路时发电机各相供给的0.1〃短路电流值：三相短路1=2.23kA；d两相短路(设BC)1=1=1.24kA,1=2.48kA；ACB两相接地短路同两相短路值；无单相接地短路电流。d点发生BC两相短路时发电机母线的残余电压：U=U=0.548X6.3=3.45(kV),U=0.990X6.3=6.24(kV)。ABBCCA9、试利用运算曲线法计算下图所示的电路：d点发生各种类型短路时，流到d点处的0〃短路电流值。d点发生各种短路时发电机各相供给的0〃短路电流值。d点发生AB两相短路时，0〃时刻发电机母线的残余电压值。,.613KV37KV水电诂cKn)co£^e=0.8Mu^=7.5Xw=0.2X2t=0.2Xo*=O.05答案：(1)d点处的各种短路电流值：三相短路1=0.476kA；d两相短路1=0.401kA；d两相接地短路同两相短路值1=0.401kA；d无单相接地短路电流。d点发生各种短路时发电机各相供给的0〃短路电流值：三相短路1=2.80kA；d两相短路(设BC)1=1=1.36kA,1=2.72kA；ACB两相接地短路同两相短路值；无单相接地短路电流。d点发生AB两相短路时发电机母线的残余电压：U=U=3.79(kV),ABCAU=6.80(kV)。BC10、试利用运算曲线法计算下图所示的电路：d点发生各种类型短路时，流到d点处的0.1〃短路电流值。d点发生各种短路时发电机各相供给的0.1〃短路电流值。d点发生BC两相短路时，0.1〃时刻发电机母线的残余电压值。37KV匚05中e1二MUdZ=6.5dCn)X3«=0.2x&«=o.a5答案：(l)d点处的各种短路电流值：三相短路1=0208kA；d两相短路1=0.201kA；d两相接地短路同两相短路值1=0.201kA；d④无单相接地短路电流。(2)d点发生各种短路时发电机各相供给的0.1〃短路电流值:①三相短路1=1.22kA；d两相短路(设BC)1=1=0.683kA,1=1.37kA；ACB两相接地短路同两相短路值；无单相接地短路电流。=4.53(kV),d点发生BC两相短路时发电机母线的残余电压：U=4.53(kV),ABBCU=6.22(kV)。CA11、试利用运算曲线法计算下图所示的电路：d点发生各种类型短路时，流到d点处的0〃短路电流值。d点发生各种短路时发电机各相供给的0〃短路电流值。d点发生CA两相短路时，0〃时刻发电机母线的残余电压值。37KV37KV6.3KV丄Y,dll3200kWM4000KVAcos◎宁0.8Ud%=6.5xm.2X2：=0.2Xoa^O.05答案：(l)d点处的各种短路电流值：三相短路1=0.263kA；d两相短路1=0.222kA；d两相接地短路同两相短路值1=0.222kA；d无单相接地短路电流。d点发生各种短路时发电机各相供给的0〃短路电流值：三相短路1=1.55kA；d两相短路(设BC)1=1=0.753A,1=1.51kA；ACB两相接地短路同两相短路值；无单相接地短路电流。=3.73(kV),BC短路电流值和发电d点发生=3.73(kV),BC短路电流值和发电CAU=6.86(kV)oAB12、试计算下图所示的电路，d点发生单相接地时发电机各相供给的0机母线各相对地电压值。Y,dll

7500KVA

Udft=7.5Y,dll

7500KVA

Udft=7.53200kWcosa=0.8X-^=0.24000KVAUd%=6.5Cm)cl3200kWcosa=0.8X■d+^0.2Xz^o.2Xca^O.05答案：d点发生单相接地不是短路，所以发电机不供给短路电流，发电机母线各相对地电压值为6.3,3kV。13、试计算下图所示的电路，d点发生单相接地时发电机各相供给的0〃短路电流值和发电机母线各相对地电压值。6.3KV37KVX^=0.2Xo(i*=0.05答案：d点发生单相接地不是短路，所以发电机不供给短路电流，发电机母线各相对地电压值为6.3*3kV。14、试计算下图所示由无穷大容量电源供电的电路：d点发生各种类型短路时，流到d点处的短路电流周期分量值。d点发生各种短路时无穷大容量电源各相供给的短路电流周期分量值。d点发生BC两相短路时，变压器电源侧母线的残余电压值。

答案：(l)d点处的各种短路电流值：三相短路1=5.66kA；两相短路1=4.90kA；d两相接地短路同两相短路值1=4.90kA；d无单相接地短路电流。d点发生各种短路时发电机各相供给的0〃短路电流值：三相短路1=1.55kA；d两相短路(设BC)1=1=0.258A,1=0.516kA；abc两相接地短路同两相短路值；无单相接地短路电流。d点发生CA两相短路时发电机母线的残余电压：U=115(kV),abU=U=91.9(kV)ocabc15、已知电力系统图及其元件参数，以及运算曲线表格，请用个别变化法计算d点发生三相短路时，流到短路点的次暂态短路电流。CQSA-0.B*=1.4£ykr-二金绊今4■擀I%LimTOUd-I［CQSA-0.B*=1.4£ykr-二金绊今4■擀I%LimTOUd-I［：?.=L3:k电厂1HP：i.ri：ylEO-lvr十IOCMW'Q=l.M宀一0LjA电厂答案：无穷大容量电源供给：X=0.159,1.64kA；火电供给：X=1.075,1.21kA；js合计：2.85kAo16、已知电力系统图及其元件参数，以及运算曲线表格，请用个别变化法计算d点单相接地短路时，短路点流入地中的次暂态短路电流。答案：1F+2F供给：X=0.72,1.37kA；3F供给：X=2.56,0.375kA；jsjs合计：1.75kA。17、已知电力系统图及其元件参数，以及运算曲线表格，请用个别变化法计算d发生相间短路时，短路点的次暂态短路电流。答案：无穷大容量电源供给：X=0.159，1.64kA；(2)X=0.318，1.37kA；js火电供给：X=1.075，1.21kA；(2)X=2.15，1.03kA；jsjs合计：2.85kA；2.40kA。18、某厂有两个原油罐，一个高为12m、直径为6m，另一个高为10m、直径为10m，两罐净距为16m。试设计采用单支避雷针进行直击雷保护的最佳方案，并按比例绘出避雷针的平面保护范围图。答案：针位于两罐中心线与罐净距8m，经计算针高选用26m，被保护高度为12m时保护半径为15m，被保护高度为10m时保护半径为19m，设计方案最佳，平面保护范围如图所示：19、某建筑物呈正方体形状，每边长10m，试设计采用单支避雷针进行直击雷保护的方案,并按比例绘出避雷针的平面保护范围图。答案：针位于正方体建筑物任意中间并与之净距5m，经计算针高选用15.9m,经计算针高选24m,被保护高度为10m时保护半径为16m，平面保护范围如图所示：

hx=lonr-x=16m20、某厂有一个原油罐，高为10m、直径为10m,避雷针与油罐净距为6m,试校验0保护的有效性，并提出改进措施。答案:针高压20m在被保护高度为10m时的保护半径为10m，小于针与油罐最远点的距离16m；经计算应采用高25m的避雷针，此时保护半径为17.5m,平面保护范围如图所示：21、某小型水电站采用单支避雷针保护主厂房和屋外配电装置，主厂房高10m，最远点距厂房和屋外配电装置均位于同一高程。试确定合理的避雷针高度，并按比例绘出避雷针的平面保护范围图。答案：经计算保护主厂房的针高应选用22，保护屋外配电装置的针高应选用20,故针高选用22,被保护高度为10时保护半径为13，被保护高度为7时保护半径为19，平面保护范围如图所示：

22、在灯光监视的断路器控制回路中，红灯完全短路时，要求加在跳闸线圈上的电压不应超过额定值的5〜10%，正常时加在红灯上的电压不应超过其额定值。若：⑴直流额定操作电压为220V；⑵红灯灯泡额定值为110V、8W,附加电阻为25W、2500Q；⑶跳闸线圈直流电阻为44Q。试验算：⑴正常时加在红灯上的电压为多少V?是否合格？⑵红灯完全短路时加在跳闸线圈上的电压是否在5〜10%范围之内？答案：⑴正常时加在红灯上的电压为82VV110V，故合格。⑵红灯完全短路后加在跳闸线圈上的电压为3.8V<220VX5%=11V，故也合格。23、在某35kV中性点不接地系统中，单相金属性接地电流为8A,假设线路及电源侧的阻抗忽略不计，三相线路对称，线路对地电阻无限大，试求该系统每相对地阻抗及对地电容。答案：C°fF，因线路对地电阻无限大大0=7583^24、有一台380V、10kW的电动机，功率因数为0.75、效率为0.9，根据计算电流选择接触器？答案：根据电动机电流为22.5A，可选用CJ10-40A的交流接触器。25、计算出10/0.4kV、315kVA变压器的一、二次额定电流，并选出自动空气开关作为低压侧的总开关？答案：1=S//3U=315/(X10)=18.2(A)；e、ie=315/(、汙X0.=315/(、汙X0.4)=455(A)；二次侧最大负荷电流为1.05X455=478(A)，一般应选用DW10-600/3型自动空气开关。26、计算出10/0.4kV、100kVA变压器的一、二次额定电流，并选择高、低压侧的熔丝?答案：1=S/-'3U=100/G3X10)=5.8(A)；1ee、le=S/f3U=100/(\.：3X0.4)=144(A)；e2e

根据要求：变压器的一次熔丝按额定电流的1.5〜2.0倍选择；二次熔丝按二次最大工作电流选择，则：一次熔丝：1=(1.5〜2.0)X5.8=8.7〜11.6(A)1e二次熔丝：1=1.05X114=120(A)，可选用150A的熔丝。2e27、电流互感器的变比为75/5,而电流表表盘刻度最大量程则是100A。当电流表分别指示60A和80A时，试求实际电流是多少？答案：⑴当电流表指示60A时，实际电流为I=(60/100)X75=45(A)；⑵当电流表指示80A时，实际电流为I=(80/100)X75=60(A)。28、在电气设备采用接地保护的三相四线制系统中，变压器零点接地电阻值为1.5Q，电气设备保护接地电阻为4.0Q。当电气设备发生一相接地(即接外壳)时，试计算电气设备的外壳的对地电压是多少伏(电气设备绕组的电阻忽略不计)？答案：已知：R=1.50，R=4.00，相电压口=220V。由此得出电气设备外壳对0jdxg地电压为：U=RU/(R＋R)=4.0X220V/(1.5＋4.0)jd0xg0jd=0.27X220=160(V)29、某用户10kV母线发生三相短路时，短路电流的周期分量为15kA,问额定开断容量为200MVA的限流型熔断器能否满足要求？答案：首先求出母线短路容量为S=.J3UI=v3X10.5X15=273(MVA)，从计算结d7pd果可知额定开断容量为200MVA的限流型熔断器不能满足要求。30、在下图中，当指示灯短路时，试计算跳闸线圈上的电压有多少伏？为额定电压的百分之多少？答案：U=UXR/(R＋R)=220X88/(1500＋88)=12.2(V)；TQeTQTQU/UX100％=(12.2/220)X100％=5.5％。TQe答案：I=Swewe31、答案：I=Swewe7)=1500/(-J3X35)=24.7(kA)；eI=2.55XI=2.55X24.7=63.0(kA)。dewe32、在10kV不接地系统中，当电压互感器高压熔丝熔断一相时，试计算辅助二次绕组开口处电压为多少？答案：系统正常时开口三角形绕组每相两端电压为卩=U=U=100/3V,开口三角形abc绕组输出处电压为零。假如高压A相熔丝熔断，未熔断的两相相电压之间的相位仍为120°,根据相量分析可知，U=100/3(V)。033、DW2-35型断路器的额定开断容量为1000MVA，DW6-35型断路器的额定开断容量为400MVA，试计算DW2-35型的开断电流能力比DW6-35型提高多少？动稳定电流提高多少？答案：两种断路器开断容量相差为1000—400=600(MVA),开断短路电流的能力提高了600/(、沽X35)=9.90(kA),动稳定电流提高了2.55X9.90=25.2(kA)。34、两支等高避雷针的高度均为25m,两针相距20m,试计算在两针中间位置、高度为7m的平面上保护范围一侧的最小宽度是多少米？答案：•.•h0=h—D/7p=25—20/7=21.4(m),・・・bx=1.5(h0—hx)=1.5(21.4—7)=1.5X14