《供電技術(shù) 第四版》課后題答案答案 第三章

1、3-13 系統(tǒng)如圖3-22所示，試提出選擇、校驗圖示系統(tǒng)中高壓斷路器QF1、QF2和高壓隔離開關(guān)QS1、QS2的參數(shù)，并簡要說明選擇時應如何考慮這些參數(shù)。（主保護時間tb10.05s，后備保護時間tb22s）解：1）按工作環(huán)境選型：QF1、QS1選擇戶外式； QF2、QS2選擇戶內(nèi)式。 2）按正常工作條件選擇斷路器和隔離開關(guān)的額定電壓和額定電流 QF1 、QS1安裝處的電網(wǎng)額定電壓 QF1 、QS1安裝處的最大負荷電流N135kVUN Tfz1maxN T16300AA33 35103.923SIU根據(jù) QF1選擇SW3-35，QS1選擇GW2-35G/600QF2 、QS2安裝處的電網(wǎng)額定電

2、壓QF2 、QS2安裝處的最大負荷電流根據(jù)QF2選擇ZN28-10， QS2選擇GN19-10/4003）按短路電流進行校驗取 最大運行方式下，系統(tǒng)電抗N QF1N1N QF1fz1maxN QS1N1N QS1fz1maxUUIIUUIIN210kVUN Tfz2 maxN T26300AA33 10.5346.4102SIUN QF2N2N QF2fz2 maxN QS2N2N QS2fz2 maxUUIIUUIIj100MV AS j*s max(3)kmax1000.5200SXS線路電抗變壓器電抗 最大運行方式下，變壓器高壓側(cè)發(fā)生三相短路時電源點至短路點的總阻抗短路參數(shù)為 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利用變壓器高壓側(cè)三相短路參數(shù)進行QF1校驗動穩(wěn)定性校驗 ，滿足。熱穩(wěn)定性校驗 故忽略短路電流非周期分量產(chǎn)生的熱量滿足。斷流容量校驗 ，滿足。利用變壓器高壓側(cè)三相短路參數(shù)進行QS1校驗動穩(wěn)定性校驗 ，滿足。熱穩(wěn)定性校驗 滿足。(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 最大運行方式下，10kV配電母線發(fā)生三相短路時電源點至短路點的總阻抗短路參數(shù)為 *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配電母線三相短路參數(shù)進行QF2校驗動穩(wěn)定性校驗 ，滿足。熱穩(wěn)定性校驗 故忽略短路電流非周期分量產(chǎn)生的熱量滿足。斷流容量校驗 ，滿足。利用變壓器高壓側(cè)三相短路參數(shù)進行QS2校驗動穩(wěn)定性校驗 ，滿足。熱穩(wěn)定性校驗 滿足。(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 某配電所10kV配電裝置鋁母線（806）mm2，母線短路沖擊電流 ，母線軸線間距為40cm，母線為水平放置，試根據(jù)母線動穩(wěn)定性求絕緣子間的最大跨距（設母線支柱式絕緣子個數(shù)在4個以上）。 解：配電裝置鋁母線參數(shù)： 于是： 查圖3-14知，當 時，不管 如何取值，形狀系數(shù)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 由于母線水平放置，因此：鋁母線的允許應力為(500700)105N/m2，取由于母線支柱式絕緣子個數(shù)在4個以上，所以絕緣子間的最大跨距：雖然求得的絕緣子間的最大跨距 ，但是為了布置方便選取的跨距不得超過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 系統(tǒng)如圖3-23所示。 1）試求母線B發(fā)生三相短路時的短路參數(shù)。 2）若母線采用鋁母線（808）mm2，兩相鄰母線軸線間距為20cm，水平放置，支柱式絕緣子數(shù)大于4，若已知絕緣子間的跨距 ，試校驗該母線的動穩(wěn)定性。 3）求絕緣子間允許的最大跨距 。 4）已知母線短路保護動作時間 ，開關(guān)動作時間 ，試校驗該母線的熱穩(wěn)定性（ ）0.8ml maxlb0.5st QA0.15st040解：1）取 最大運行方式下，系統(tǒng)電抗線路電抗變壓器電抗電源點至短路點的總阻抗 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母線B的三相短路參數(shù) (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）鋁母線參數(shù)： 于是： 查圖3-14知，當 時，不管 如何取值，形狀系數(shù)k均接近于1，故取k1。 由于母線B支柱式絕緣子個數(shù)大于4，最大彎曲力矩 由于母線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母線材料在彎曲時產(chǎn)生的計算應力所以，母線B滿足動穩(wěn)定性校驗。3）由2）可知 鋁母線的允許應力為(500700)105N/m2，取由于母線B支柱式絕緣子個數(shù)大于4，所以絕緣子間的最大跨距：雖然求得的絕緣子間的最大跨距 ，但是為了布置方便選取的跨距不得超過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）考慮系統(tǒng)電源為無限大容量電源，短路電流周期分量的假想時間為：由于 ，短路電流非周期分量產(chǎn)生的熱量不宜忽略，所以，所以，母線B滿足熱穩(wěn)定性校驗。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 系統(tǒng)如圖3-24所示。 1）用有名值法計算系統(tǒng)中k點發(fā)生三相短路時的短路電流

14、。圖中的電流互感器是三相安裝的。2）總結(jié)歸納用有名值計算低壓系統(tǒng)短路電流的步驟。解：1） 考慮系統(tǒng)電源為無限大容量電源，系統(tǒng)電阻Rs0，系統(tǒng)電抗 Xs0 變壓器阻抗 母線阻抗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、母線阻抗為 電纜阻抗 因變壓器二次側(cè)額定電流 ，故隔離開關(guān)的 ，查得其接觸電阻值為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 電動機的額定電流因此低壓斷路器的額定電流 ，查得接觸電阻 ，線圈電阻 ，線圈電抗 電流互感器阻抗 考慮到電流互感器是三相安裝的，回路的總阻抗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 短路電流的周期分量