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：SNh=40MVA， SNl=20MVA,Ukh%=9.5, 低压厂用变压器参数为：SNL=1000KVA，UKL%=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，ηNcosφ=0.8）

（解：1）厂用高压母线电压校验

P51?03601K?S?520010?cos?.8高压厂用母线的合成负荷标幺值为：S ?0?3.50*h?S20000Nhk2N高压厂用变压器电抗标幺值为：x?1.1???1.1??*t1U%S100S1N9.520000 ?0.0525100400000高压母线电压标幺值：U?*?*1U1.1 ?0.929?(65%~70%)1?xS?0.0525?3.50*t1*h12）低压厂用母线电压校验

22低压厂用母线的合成负荷标幺值为：S*l?KP?cos?5?5000.8 ??3.125S1000NlU010100低压厂用变压器电抗标幺值为：x ?1.1?k?1.1??0.11*t2低压母线电压标幺值：U?*2U0.929*1 ??0.69?55%1?xS1?0.11?3.125*t2*l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：SNh=20MVA,Ukh%=9.5, 低压厂用变压器参数为：SNL=1000KVA，UKL%=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，ηNcosφ=0.8） （解：1）厂用高压母线电压校验

P51?03601K?S?520010?cos?0.8高压厂用母线的合成负荷标幺值为：S ??3.50*h?S20000Nhk高压厂用变压器电抗标幺值为：x ?1.1??1.1??0.1045*t1U09.51000高压母线电压标幺值：U?*?*1U1.1 ?0.805?(65%~70%)1?xS1?0.1045?3.50*t1*h2）低压厂用母线电压校验

22低压厂用母线的合成负荷标幺值为：S*l?KP?cos?5?5000.8 ??3.125S1000Nl低压厂用变压器电抗标幺值为：x ?1.1?k?1.1??0.11*t2U010100低压母线电压标幺值：U?*2U0.805*1 ??0.599?55%1?xS?0.11?3.125*t2*l1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：PN=25MW，UN=10.5KV，cosφ=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），Ial=3125A（+25℃时），Ks=1.45，K

，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θ=0.81（40℃时）

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）Imaxp25000max?=1718 A

3*u*cos?3*10.5*0.8N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

t222kQ?[(I\)?10I?(I)] kttkk122短路电流无衰减所以

2222k QkAs?[(I\)?10I?(I)]?1.2?28k

tk2tkt122

2k.Q1.45*1.2*282k导体的热稳定效验：s=420mm ?min?C87导体的截面积为2（125*10）=2500>420 mm

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SW2—35C/1000型断路器，其技术参数如下：UN=35KV，IN=1000A，INbr=24.8KA,iNcl=63.24KA,It=24.8KA(t=4秒)，ies=63.24KA,全开断时间tab=0.11秒，试判断此断路器能否适用？ 解：t2+0.11=2.11>1 S tt?tk?pr?ina?不考据短路电流非周期分量所发出的热量

35KV 2

t222k Q?[(I\)?10I?(I)]kttkk122由于短路电流无衰减所以

QF t2 2222''2k QkAs =2.08*(12)?[(I\)?10I?(I)]?t*()Ikkttkk122

K

ik*2*I''=1.8*1.414*18.72=48kA sh?断路器本身参数 35kV 1000A 2应该满足的条件 系统条件 是否 满足 是 是 分数 1分 1分 1分 1分 1分 U1 Un?s.N 2 35kV 630A IN?Is.N (18.72)*2.223 (It)t?Q08 kAs k 4 ies?ish 48kA 5 (24.8)*24 kAs 63.2 kA 24.8kA 63.24kA 2是 是 是 是 IN.br?I'' 18.72kA 50kA 6 iN.cl?ish 结论

2．某变电所10KV配电装置中一回出线：Pmax=3500KW，cos?=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ZN5-10型断路器，参数如下：

选择的断路器可以适用 U?10KV,I?630A,nnINbr=20KA，iNcl=50KA，

ies=50KA，It=20KA（t=4秒），tab=0.08秒，试判断能否适用。

?解：Imaxp3500kWmax?=237.7A

3*u*cos?3*10kV*0.85Nttt?t2+0.08=2.08>1 S k?pr?ina?t222kQ?[(I\)?10I?(I)] kttkk122不考虑短路电流非周期分量所发出的热量

由于短路电流无衰减所以

222''2k Q=2.08*(12)kAs ?[(I\)?10I?(I)]?t*()Ikk2

2

tk2tkt12ik*2*I''=1.8*1.414*12=30.5kA sh?应该满足的条件 1 2 断路器 本身参数 10kV 630A (20)*4 2kAs 50kA 20kA 50kA 2系统参数 10kV 237.7A 2(12)*2.08 2kAs 30.5kA 12kA 30.5kA 是否满足 分数 1 UUn?s.N IN?Is.N (It)2t?Qk 3 1 4 5 6 结论 ies?ish IN.br?I'' 1 1 1 iN.cl?ish 选择的断路器可以适用 3．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：UN=10KV，IN=600A，INbr=20.2KA,iNcl=52KA,It=20.2KA(t=4秒)，ies=52KA,全开断时间tab=0.1秒，试判断此断路器能否适用于该10KV回路？

解：Imax?400A

ttt?t2+0.1=2.1>1 S k?pr?ina?不考据短路电流非周期分量所发出的热量

t222k Q?[(I\)?10I?(I)]kttkk122由于无限大系统，因此短路电流无衰减所以

222''2k Q=2.1*(18)?[(I\)?10I?(I)]?t*()Ikktk2tkt122

kAs

2

ik*2*I''=1.8*1.414*18=46kA sh?应该满足的条件 U1 Un?s.N 2 断路器本身参数 系统条件 10kV 600A 22 10kV 400A 2 2 是否满足 分数 kAs 1分 1分 1分 1分 1分 IN?Is.N 23 (It)t?Qk 4 ies?ish 5 (20．2)*4 kAs 2.1*(18)50kA 20．2kA 52kA 46kA 18kA 46kA IN.br?I'' 6 iN.cl?ish 结论 选择的断路器可以适用

4．已知：10KV馈线，最大额定电流为180A，系统短路电流为(不衰减)10kA，短路存在时间仪表电流线圈名称 A相 B相 电流表（46L1-A型） 0.35 功率表（46D1-W型） 0.6 0.6 电能表（DS1型） 0.5 0.5 总计 1．45 1．1 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。

现初选LFC—10屋内型电流互感器，互感比200/5，准确级0.5级，其二次负荷额定阻抗为0.6Ω，动稳定倍数KP为250，1秒热稳定倍数Kt=80。出线端部允许受力FP=736N，试（1）

-82

选择连接导线截面（导线为铜芯，其电阻率为1.75*10 截面标准规格有1.5,2.5,4,6mm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）

I=80*200=16kA

2222=256(KA.S) ()I?(16)*1(kA).sttt222222''2k=1.1*(10)=110(KA.S) ＜ 256(KA.S) Q?[(\I)?10I?(I)]?t*()Ikkttkk122

（2）动稳定校验（5分）

=1.8*1.4142*10=25kA ik*2*Ish?? 内部动稳定校验：i=250*1.4142*200=70.7kA＞25 kA k*Ies?es*2N外部动稳定校验：

?7l2?712135.1 N ＜736 N 0.5???1.7310i?0.5???1.7310?25?sha0.4

（3）连接导线截面选择（5分）

0.1?Z不完全星形接法 接线时导线的计算长度为实际长度的3；ra???N

A相导体的负载为=1。45/（5*5）=0.058欧姆

不完全星型接法，计算长度为实际长度的3，即为3*30=51.96米 s>1/(0.6-0.1-0.058)*P*l=2(mm)

满足要求。

2

ls

L1QS14QS13QF1QS11QSp3QFpLnL1LnQS12QSp1QSp2220kV110kV厂用2x300MW厂用厂用2x100MW厂用

（1）L1正常运行在W1上

1）合QSp1、QSp3，再合QFp

2）若旁母完好，合QS14（或拉QFp，合QS14，再合QFp） 3）拉QF1，再拉QS13、QS11

4）验明QF1两侧无电后，接地刀即可检修。

（2）厂用工作电源由主变低压侧引接

3（1）画出3/2断路器接线图（两回线路，两台变压器构成2串）（5分）

（2）画出双母线带旁路接线图（设有专用旁路断路器，变压器进线2回，出线用2回示意L1~Ln），并写出不停电检修L1回路断路器的操作步骤。(正常时接固定连接方式运行)（10分）

L1L2L1QS14QS13QF1QS11QS12L2L3L4WPQSp3QFpQSp1QSp2W1W2T1T2

不停电检修L1中断路器QF1步骤：（设L1正常运行在W1上）

a、合QS01、QS04，再合QF0

b、若旁母完好，合QS3（或拉QF0，合QS3，再合QF0） c、拉QF1，再拉QS2、QS1

d、验明QF1两侧无电后，接地刀，即可检修。

4．某电厂有两台100MW机组，分别与三绕组变压器构成单元接线，中压侧（35kv）采用内桥接线，高压侧（110kv）采用单母分段带旁路接线（分段兼旁路），110kv出线共4回路，试画出完整的电气主接线，并说明：①内桥接线的适用条件；②高压厂用工作电源的引线方式。③不停电检修110KV出线断路器的操作步骤。（正常运行时分段断路器打开）

L1QS3QS2QF1QS1QS01QS02110kVL2QS03QF035kVQS04L3L4L1L2

答：1）2台主变和2回线路情况下，当线路较长，变压器不需经常投切时，可采用内桥接

线。

2）由主变低压侧引接厂用工作电源。 3）以不停电检修L1中断路器QF1为例，

a、合QS01、QS04，再合QF0

b、若旁母完好，合QS3（或拉QF0，合QS3，再合QF0） c、拉QF1，再拉QS2、QS1

d、验明QF1两侧无电后，接地刀，即可检修。

5．某变电所有两台自耦型主变，高压侧500KV采用3/2断路器接线，出线2回路，中压侧220KV，采用双母带旁路接线（设有专用旁路断路器）出线4回，低压侧35KV采用内桥接线，（1）试画出变电所完整的电器主接线图，（2）并写出不停电检修220KV出线L1回路的操作步骤。（正常时按固定连接方式运行）（3）内桥接线与外侨接线有何不同，各适用于何场合？

L1L2L1L2L3L4QS14QS13QF1QS11QS12QSp3QFpWPQSp1QSp2W1W2无功所用变无功所用变

（2）设L1正常运行在W1上

1）合QSp1、QSp3，再合QFp

2）若旁母完好，合QS14（或拉QFp，合QS14，再合QFp） 3）拉QF1，再拉QS13、QS11

4）验明QF1两侧无电后，接地刀即可检修。

(3)内桥桥连断路器设置在变压器侧，外桥桥连断路器设置在线路侧。 内桥适用于线路较长和变压器不需要经常切换的情况。 外桥适用于线路较短和变压器需要经常切换的情况。

6．某电厂有两台125MW机组，分别与三绕组变压器接成单元接线，高压侧110KV接成双母线带旁路接线（母联兼旁路），中压侧35KV接成内桥接线，要求：

（1） 画出完整的电气主接线。（110KV出线画两回表示L1~Ln） （2） 写出不停电检修110KVL1出线回路断路器的操作步骤。（正常为固定连接方式运行）

L1QS14QS13QF1QS11QS12QS01QS02QF0QS03LnWPL1L2W1W235kV

（2）设L1正常运行在W1上（上图仅W1可带旁母）

1）将正常运行在W2上的回路倒到W1上运行 2）拉QF0，再拉QS02、QS01 3）合QS01，QS03，再合QF0

4）合QS14（或拉QF0，合QS14，再合QF0） 5) 拉QF1，再拉QS2、QS1

6）验明QF1两侧无电后，接地刀即可检修。

7．某电厂有两台机组，分别与一台三绕组变压器接成单元接线，升高电压等级110KV接成单母线带旁路接线（分段兼旁路），中压35KV接成内桥接线，要求：（15分）

（1）画出完整的电气主接线。（110KV出线画两回表示L1~Ln） （2）写出内桥接线的优、缺点。

（3） 画出高压厂用工作电源引接方式。 （1）

L1LnL1L235kV110kV厂用厂用

（2）内桥：线路投切方便，线路故障不影响其它回路运行； 变压器投切不方便，变压器故障影响其它回路运行。 外桥：优缺点与内桥相反。 （3）厂用工作电源由主变低压侧引接

8．某电厂有两台300MW发电机，分别与双绕组变压器构成发—变单元接线，以220KV接入系统，220KV接线采用双母线带旁路（设有专用旁路断路器）。试画出完整的电气主接线图（出线可用L1?Ln示意）并说明： （1）双母线带旁路接线的优点。

（2）不停电检修220KV出线L1中断路器的操作步骤 （正常时按固定连接方式连接，L1运行在W1母线上）。 （3）厂用工作电源的引接方式。

L1QS14QS13QF1QS11QS12QSp1QSp2QSp3QFpLn （1）优点：a、供电可靠：可不停电轮流检修母线，母线故障可迅速恢复供电；不停电

检修出线断路器

b、运行灵活 c、试验方便 d、扩建方便

（2）

a、合QSp1、QSp3，再合QFp

b、若旁母完好，合QS14（或拉QFp，合QS14，再合QFp） c、拉QF1，再拉QS13、QS11

d、验明QF1两侧无电后，接地刀即可检修。

（3）厂用工作电源由主变低压侧引接

9．某电厂有两台300MW机组，分别与双绕组变压器接成单元接线，升高电压等级220KV接成双母线带旁路接线（设母联兼旁路），要求： （1）画出完整的电气主接线。（出线画两回表示L1~Ln）

厂用厂用

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/zj4g.html