第三章、第四章第八章第十一章第十二章講義20148案例題

8【卞鎧【案例13A】某35kV電所，兩回電纜進(jìn)線，裝有235/10kV壓器，兩臺35/0.4kV有變，10kV饋出回路若干。請解6、已知某10kV出線電纜線路的計算電流為230A，采用交聯(lián)聚乙烯絕緣鎧裝銅芯三芯電纜。直埋敷設(shè)在多石地層，非常干燥，濕度為3%的沙土層中，環(huán)境溫度為25℃，請計算按持續(xù)工作電流選擇電纜截面時，該電纜最小截面為下列哪項數(shù)值？(A)120mm2(B)150mm2(C)185mm2(D)答案：C解答過程：依據(jù)GB50217-表D.0.1溫度校正系數(shù)為1，表D.0.2土壤熱阻校正系數(shù)0.75，表C.0.3注1銅芯電纜換算系數(shù)則查表用電流I=230/9(1×0.75×1.29)=238A＜247A，185mm2【點評】表C.0.3中土壤熱阻系數(shù)（單位·m/W）的基準(zhǔn)值有1.2和2.0兩種。表D.0.2的校正系數(shù)只有對應(yīng)基準(zhǔn)值1.2的一種；基準(zhǔn)值為2.0的如何取校正系數(shù)？！【延伸】1）題目未給出并行敷設(shè)的條件，且用詞為“某”線路，因此可按一根電纜考慮。今后可能考到并行敷設(shè)校正系數(shù)，請按附錄的相關(guān)附表回答。請注意載流量表下的注：“電纜導(dǎo)體工作溫度大于時”“還應(yīng)符合第3.7.4條的規(guī)定”。電纜導(dǎo)體的最高允許溫度見附錄（聚氯乙烯為70℃；交聯(lián)聚乙烯為90℃）。第3.7.4條的一個重要相關(guān)規(guī)定是“在干燥和潮濕土壤中”，“熱阻系數(shù)取值不宜小于2.0K·m/W”，即均按干燥土壤取0.87的校正系數(shù)。7、已知變電所室內(nèi)10kV母線采用矩形硬鋁母線，母線工作溫度75℃，母線短路電流交流分量引起的熱效反應(yīng)為400KA2s、母線短路電流直流分量引起的熱效反應(yīng)為4kA2s.請計算母線截面最小應(yīng)該選擇下面哪項數(shù)值？(A) (B) (C) (D)答案：C解答過程：依據(jù)DL/T5222-2005表7.1.8，C值為85，按式7.1.8計??≥√????=√??????+??×??????=236mm2,選250mm2 【延伸】如題目未給出導(dǎo)體工作溫度，按7.1.4條?。浩胀▽?dǎo)體不宜超過70℃；室外鋼芯鋁線和管型導(dǎo)體可按不超過80℃考慮。（本題為75℃,了該條規(guī)定！）8、假定變電所所在地海拔高度為2000m、環(huán)境溫度為+35℃.已35kV外軟導(dǎo)線在正常使用環(huán)境下的截流量為200A，請計算校正后(A) (B) (C) (D)答案：C解答過程：依據(jù)DL/T5222-2005表D11，綜合校正系數(shù)為0.85，校正后的載流量為0.85×200=170A。9、已知變電所一路380V所用電回路是以氣體放電燈為主的照明回路，擬采用1kV交聯(lián)聚乙烯等截面銅芯四芯電纜直埋敷設(shè)（環(huán)境溫度25℃、熱阻系數(shù)ρ=2.5）。該回路的基波電流為80A,各相線電流中三次諧波分量為35%，該回路的電纜最小截面應(yīng)為下列哪項數(shù)值？交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜直埋敷設(shè)載流量表（略）(A) (B) (C) 答案：B解答過程：依據(jù)《配電手冊》P495表9-10，應(yīng)按中性導(dǎo)體電流選擇截面，載流量校正系數(shù)為0.86中性導(dǎo)體計算電流=????×??.????×??=97.7A，查載流量表，選35mm2【點評】題中載流量引自《配電手冊》P516，但漏掉了土壤熱阻系數(shù)的基準(zhǔn)值。只有同時給出所在環(huán)境的實際值和制表采用的基準(zhǔn)值，才能確定校正系數(shù)。10、已知：變電所另一路380V所用電回路出線采用聚氯乙烯絕緣銅芯電纜，線芯長期允許工作溫度70℃，且用電纜的金屬護(hù)層作保護(hù)導(dǎo)體，假定通過該回路的保護(hù)電器預(yù)期故障電流為14.1kA,保護(hù)電器自動切斷的動作時間為0.2s,請確定該回路保護(hù)導(dǎo)體的最小截面應(yīng)為下面哪項數(shù)值？(A) (B) (C) (D)答案：C解答過程：依據(jù)GB50054-2011式3.2.14計算，查表A.0.5系數(shù)k為??≥??√??=????,??√??.??×103=44.7mm2,50mm2 【案例13B】（題干中給出：海拔2300m110kV和35kV24、總變電所的35kV母線擬采用管形母線，該母線的長期允許環(huán)境條件下的載流為下列哪項數(shù)值鋁鎂硅系（6063）管形母線長期允許載流量及計算用數(shù)導(dǎo)體最高允許溫度為下時的載流量注1：最高允許溫度7℃的載流量，系按基準(zhǔn)環(huán)境溫度2熱系數(shù)與吸收系數(shù)為0.、不涂漆條件計算的。注2：最高允許溫度+80℃的載流量，系按基準(zhǔn)環(huán)境溫度+25℃。日照0.1W/cm20.5m/s0.5m/s且與管形導(dǎo)休垂直、海撥1000m、輻射散熱系數(shù)與吸收系數(shù)為0.5，不涂漆注3：導(dǎo)體尺寸中，D為外徑，d 答案：A解答過程：依據(jù)DL/T5222-2005表D.11，35℃的綜合校正系數(shù)2000m0.81，3000m為0.76。用插入法，0.81-(0.81-0.76)3/10=0.795校正后的載流量為2485×0.795=1975.6A【說明2012年沒有導(dǎo)體選擇、電纜和線路方面的案例題；選2011年有3個小題都是線力學(xué)計算（見后文導(dǎo)體選擇的題雖然不是每年都有，但按幾個技術(shù)條件選擇、校驗導(dǎo)體截面是一項基本功，應(yīng)當(dāng)熟練掌握。【案1010kV籠型電動機(jī)為負(fù)荷平穩(wěn)連續(xù)工定功率800kW，額定轉(zhuǎn)速2975r/min，起動轉(zhuǎn)矩0.73，起動過程中大負(fù)荷轉(zhuǎn)矩899N.m。請回答下列問1、已知電動機(jī)額定效率0.89，額定功率因數(shù)0.85，計算電動機(jī)的額 答案D解答過程：依據(jù)《配電手冊》P656式12-3310

【延伸電動機(jī)的額定功率為軸功率（輸出功率），額定電流為輸入電流，因此，計算額定電流時應(yīng)除以效率。在負(fù)荷計算中，電動機(jī)的設(shè)備功率直接取軸功率；輸入功率與輸出功率的差異已揉在需要系數(shù)或利用系數(shù)中。負(fù)荷計算的方法不能用于單臺用電設(shè)備。末端線路的計算電流按GB50055，詳見《配電手冊》第十二章。2電動機(jī)采用銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜穿明敷環(huán)境溫度35℃，纜芯最高溫度90℃，三班制（6000h），地區(qū)電價0.5/kWh，計算電流59A,下列按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的電纜截面哪項是正確的？請說（A）35 （B）50（C）70 （D）95答案C解答過程：依據(jù)《配電手冊》P532表9-57，在給定條件下，經(jīng)濟(jì)電流范圍與59A應(yīng)的截面70mm2?！军c評】1）表9-、、、源于銅業(yè)的工作成果。這種方法考慮了最大負(fù)荷利用小時數(shù)和電價的差異顯然是合理的接出經(jīng)濟(jì)電流范圍的表格，查閱非常方便2）經(jīng)濟(jì)電流密度的計算相當(dāng)復(fù)雜；簡便的方法是查P535~537（圖9-23453、若電動機(jī)功率因數(shù)為0.82，要求就地設(shè)無功功率補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償0.92，計算下列補(bǔ)償量哪項是正確的？（A）156 （B）171（C）218 （D）273答案C解答過程：依據(jù)《配電手冊》P211-58和表1-QCPcqc=800×0.272217.6kvar【點評】1）本案為單獨就地補(bǔ)償，肯定不涉及是否乘α的問題。這里給出一個最簡單的算法。也可采用式1-57計算，結(jié)果完全相同。2按不超過電動機(jī)勵磁電流的90%計算補(bǔ)償量，見GB50052-2009之6.0.11條1、系統(tǒng)單相接地故障持續(xù)時間在1min~2h之間，10kV電纜與絕緣層（或金屬護(hù)套之間）的額定電壓U0最小為哪項（A）6 （B）8.7（C）10 （D）12答案B解答過程：依據(jù)《配電手冊》P481表9-中性點非有效接地系統(tǒng)中的單相接地故障持續(xù)時間在1min到之間，應(yīng)選用Uo第Ⅱ類【延伸】1）中性點非有效接地系統(tǒng)包括：不接地、諧振接地（即消弧線圈接地、高電阻接地。2）如為低電阻接（單相接地故障持續(xù)時間小于1min應(yīng)選Uo第Ⅰ類。2、某控制、信號回路，額定電壓DC110V，電纜長度68m，最大工作電4.2A。按允許電壓降ΔU=4%計算銅芯電纜的最小截面應(yīng)為哪項（銅導(dǎo)體電阻系數(shù)ρ=0.0184Ωmm2/m,不考慮敷設(shè)條件的影（A）6 （B）4（C）2.5 （D）1.5答案C解答過程：依據(jù)《配電手冊》P404式8-S2LI0.01842684.22.4 （也可依據(jù)《配電手冊》P463式8-S2ImaxL2ImaxL24.2680.01842.4mm2

（注：電導(dǎo)率與電阻率互為倒數(shù)?！军c評兩個計算式實際上是一樣的。請注意，前者的ΔU是有名值（V）,等于Δu%Ur；后者的Δu是相對值（%），應(yīng)為小寫。手冊中如電阻率的單位為Ωm，則應(yīng)乘10-6，才能使截面的單位mm23、該變電所63mm×6.3mm銅母線，長度10m，導(dǎo)體中心間距350mm支撐點間距1.2m母線三相短路沖擊電流75kA。短路電流通過母線的應(yīng)力為哪項數(shù)值？（形狀系數(shù)Kx=0.66，振動系β=1，不考慮敷設(shè)條件的影響。）（A）4395.8 （B）632.9（C）99.8 （D）63.3答案D解答過程：依據(jù)《配電手冊》P208式5-14、表5-5，母線力為

l2

2c1.73Kxip3

1.730.66

0.354.176106【點評本式適用于跨數(shù)≥3的情況（本案跨數(shù)為10/1.2≈8）。如跨2常數(shù)2.16。2）l為跨距撐點間（縱向D為平行導(dǎo)體中心距離即相間距離（橫向）Kx可由曲線查出，其上部對應(yīng)母線平放的情況，下部對應(yīng)母線豎放的情況。當(dāng)相間距離D明顯大于母線尺度h+b時，則Kx趨近1。（《電力手冊》中，單片母Kx1。）4）i為三相短路沖擊電流，即2.55I”5）W=0.167bh2或0.167b2h，也可由表5-5查得。母線平放時大，母線豎放時W小（6）跨距避開自振頻率時，β取14、三相平衡220/380V線路，長度300m,負(fù)載電流261A,功率因數(shù)為1，按載流量選用95mm2電纜計算線路電壓降為哪項數(shù)值？（查（A）3.10%（C）7%（D）8.14%答案【D】解答過程：依據(jù)《配電手冊》P542表9-63（1u%ua%Il5、若變電所海拔3000m，室內(nèi)實際環(huán)境溫度25℃，規(guī)范規(guī)定室 答案B解答過程：依據(jù)DL/T5222-2005DD11，實際環(huán)境溫度25℃時，綜合校正系數(shù)為1.00?！军c評】室內(nèi)母線，與海拔無關(guān)【案09B10kV交聯(lián)聚乙烯鋁芯電纜設(shè)在電纜溝中，線路計算電流45A，最大短路電流5160A。按熱穩(wěn)定條件，電纜截（0和0.5s時間為0.2s 答案【C】解答過程：依據(jù)《配電手冊》P212表5-9、P213表5-因所帶負(fù)荷為三級，短路時允許最高溫度250℃，查得系c90。按GB50217-2007的3.7.8條，短路電流作用時間宜取后備保（：t=0.5+0.2=0.7s。 依據(jù)5-215-7，按遠(yuǎn)端短路（I”=I=I） Ict 則短路電流的熱Q=Q+Q=I2tIct

Qt103c

1032tt

103

0.70.05103【點評】本題的難度加大了：兩個關(guān)鍵數(shù)據(jù)ct要自己取，而且要【引伸如為重要回路，短路時允許最高溫度應(yīng)取200℃，則系數(shù)77短路電流持續(xù)時間，除斷路器開斷時間外，難點是另外一——保護(hù)動作時間的選取。共4種情況，請設(shè)法牢記DL/T5222-20055.0.13*（不包括電纜GB50217-20073.7.8：*對電動機(jī)等直饋線的電纜，取主保護(hù)動作時間*對其他電纜，取后備保護(hù)動作時（）許電壓降5%，短路故障切除時間0.4s，最大短路電流6.8kA，環(huán)40℃，電纜經(jīng)濟(jì)電流2.0A/mm2，熱穩(wěn)定系數(shù)137，電壓損失百分?jǐn)?shù)0.50%/（kWkm。車間設(shè)備功率數(shù)值統(tǒng)計見下表，有功率同時系數(shù)取0.8，無功功率同時系數(shù)取0.93設(shè)備名負(fù)載續(xù)額定電需系計算功PQS數(shù)控機(jī)起重2風(fēng)其5共乘上同時系數(shù)【講解者注】紅字為答題時加上的1、按需要系數(shù)法計算車間總計算功率Pc，應(yīng)為 （A）21.6 （B）21.4（C）17.3 （D）17.1答案D解答過程：依據(jù)《配電手冊》P2、P3關(guān)各式，列表計算如上。Pe

222

20【點評】1）各國都沒有額定負(fù)20%的起重機(jī)和電動機(jī)，一般人會認(rèn)25%的筆誤，但看來是出題者有意設(shè)的陷阱!答案中兩組數(shù)據(jù)均只差0.2kW，即要求計算精度為17.2817.12100%1要求計算P，本來不必計算QS；但題2給2、假定PC=21.5kW，計算選擇電纜截面不應(yīng)小于哪項數(shù)值（銅芯交聯(lián)聚乙烯電纜穿明敷時允許載流量見下表導(dǎo)體截面允許載流量導(dǎo)體最高溫度環(huán)境溫度（A）25 （B）35（C）50 （D）70答案A解答過程：依據(jù)題1計cosφPCSC17.131計算電

IC

1.730.38

59.5【點評】1）PC=21.5kW“假與題1別較大；功率因數(shù)是否要1據(jù)？令人難以捉摸。23、假定計算電流為55A，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面（A）25 （B）35（C）50 （D）70答案A解答過程：依據(jù)GB50217-2007BB.0.2-4（或《配電手冊》P5379-2Sj=Ic/J=55/2=27.5B.0.3截面，且宜偏小選取此，選擇25mm2。4、按熱穩(wěn)定校驗選擇電纜最小截（A）25 （B）35（C）50 （D）70答案B 解答過程：依據(jù)《配電手冊》P210~P2135-215-7、表5-10，按遠(yuǎn)端短路（I”=I=I）、t Q=Q+Q=I2t+I2t=

103QcQ

1032tt

103

0.40.05103IctIct5、假PC21.5kW，計算供電線路電壓損 答案【解答過程：依據(jù)《配電手冊》P542表9- up

0..5【點評】答案四個選項的有效數(shù)值相同；考的是算術(shù)定位。關(guān)于電壓損失的計算方法，詳見4章案 ?！景?7】10kV配電裝置采用矩形鋁母線，已知母線上計算電流Ijs=396A，三相短路電流I”=I∞=16.52kA，三相短路電流峰?p3=2.55I”；給母線供電的斷路器的主保護(hù)動作時間為1s，斷路器開斷時間為0.15s；母線長度8.8m，母線中心距0.25m，母線為水平布置、平放，跨距0.8m；實際環(huán)境溫度為35℃；按機(jī)械條件校驗的振動β=1，鋁母線短路時的熱穩(wěn)定系數(shù)C=87。矩形鋁母線（單條、平放）的長期允許載流量見下表導(dǎo)體載流注：1)載流量系按最高允許溫度70環(huán)境溫度25℃為基準(zhǔn)風(fēng)、上表導(dǎo)體尺h(yuǎn)為寬度，b為高度1、按允許載流量選擇的導(dǎo)體截面應(yīng)為（）(A)40×4 (B)40×5(C)50×5 (D)50×.3答案A解答過程GB50060-1992附2.1(DL/T5222-2005表D.11給定導(dǎo)體載流量在環(huán)境溫35℃下的校正系數(shù)為0.88。查載流量表用的電流為396/0.88=450A，選40×4mm2的鋁母線2、按熱穩(wěn)定校驗的導(dǎo)體截面應(yīng)為（）(A)40×4 (B)40×5(C)50×5 (D)50×.3答案C解答過程：依據(jù)《配電手冊》P213，母線熱穩(wěn)定最小截面QSmin

203.6mm2。擇50×5=250mm2的母線【說明】短路電流持續(xù)時間較長時，短路電流直流分量的熱效應(yīng)的影響很小，可不計入。3計算當(dāng)鋁母線50×5mm2短路時母線上產(chǎn)生的應(yīng)力（(A)5.8 (B)37.6(C)47.0 (D)376.0答案B2解答過程：依據(jù)《配電手冊》P208式5-14，母線應(yīng)2 l2

c1.73Kxip3

0.252.088106=37.64MPa其中：W=0.167bh2=2.088×10-6，也可由5-5查得。β=1；Kx5-3線1。（當(dāng)β=1；Kx=1時，按簡化式5-17計算更為簡便。4、計算當(dāng)鋁母線采用50×5mm2時，已知鋁母線最大允許應(yīng)力σy=120MPa，按機(jī)械強(qiáng)度允許的母線最大跨距應(yīng)為（）。(A)0.8 (B)1.43(C)2.86 (D)3.64答案B解答過程：依據(jù)《配電手冊》P2095-185-5，最大允許距

K

ip3

1.428m5、該配電裝置當(dāng)三相短路電流通過時，中間相電磁效應(yīng)最為嚴(yán)重。若查得矩形截面導(dǎo)體的形狀系數(shù)Kx=1，三相短路時，計算其最大作用力應(yīng)為（）.(A)98.2 (B)151(C)246 (D)982答案D解答過程：依據(jù)《配電手冊》P208式5-12，中間相最大作用為 0.173Ki l0.173(2.55

=982.4Nk xp3

【評論】本小題要用計算“平行導(dǎo)體間的相互作用力”的計算長度本應(yīng)取母線全長，但按此計算的得數(shù)是10806.6N，與答案對不上。取一跨0.8m，湊上選項D。以下是三年各3道冷門題——線力學(xué)計算【案例08】某10kV 橫擔(dān)、鋼芯鋁絞線，直線桿采用針式絕緣子，耐張桿采用懸式絕緣串。請解答下列線路導(dǎo)線力學(xué)計算中的問題1、假定某桿塔兩側(cè)檔距分別為90m和110m，對應(yīng)的高差角分別15o和20o，計算桿塔的水平檔距 答案A解答過程：依據(jù)《鋼鐵手（上）P1064式21-l/cosl/cos 90/cos15o110/cos20olh 22

95.152【延伸】1）桿塔的水平檔距l(xiāng)h用于計算桿塔承受的水平風(fēng)荷載高差小或不需要準(zhǔn)確計算

ll1l2 連續(xù)檔的代表檔距（不考慮懸掛點高差時可按l3 l1l3 l1l2 l3l3 2、一般情況下導(dǎo)線弧垂最低點的應(yīng)力不應(yīng)超過破壞應(yīng)力的40%，當(dāng)導(dǎo)線弧垂最低點的應(yīng)力為破壞應(yīng)力的40% 答案C解答過程：依據(jù)《鋼鐵手（上）P106421.3.7懸掛點應(yīng)可較弧垂最低點應(yīng)力高10%，即不超過破壞應(yīng)力的44%【說明】如果某檔檔距很大，導(dǎo)線懸掛點應(yīng)力達(dá)到44%破壞應(yīng)力時，3、假定導(dǎo)線的破壞應(yīng)力為260.29N/mm2，計算該導(dǎo)線最大使用力（A）65.07N/ （B）74.37N/（C）86.76N/ （D）104.12N/答案D解答過依據(jù)GB50061-1997的4.2.3導(dǎo)線或地線的最使用應(yīng)力，不應(yīng)大于絞線瞬時破壞張力40%260.290.4=104.12Nmm243.532.5（如是否在廠區(qū)或居民區(qū)之類，安全系數(shù)按最低允許值取2.5。依據(jù)《鋼鐵手冊（上）P1065式21-17，導(dǎo)線的安全系數(shù)不應(yīng)2.5，則：

F

260.29104.12Nmm2【案例09某 線采用鋼筋混凝土電桿、鐵橫擔(dān)、芯鋁絞1、在線力學(xué)計算中，下列關(guān)于導(dǎo)線比載的表述，哪一項是正確的？導(dǎo)線上每米長度的荷載折算到單位截面上的數(shù)導(dǎo)線上每米長度的導(dǎo)線單位截面上的長度為代表檔距的導(dǎo)線上的荷載折算到單位截面值答案A（上P1057導(dǎo)線單位長度質(zhì)量pl=0.6kg/m 導(dǎo)線直徑d=17mm 覆冰厚度b=20mm重力加速度g=9.8m/s2請計算導(dǎo)線的自重加冰重比載γ3與下列哪項最接近？（單位N/(m.mm2)（A）128×10- （B）150×10-（C）6000×10- （D）20560×10-答案B解答過程：依據(jù)同上，按表21-23 計算plg0.9bbdg 0.69.80.93.142020179.8 =0.0346+120.55×10-3=155×10-33、已知某桿塔相鄰兩檔等高，檔距分別為120m和100m,電線截面A=170mm2，出現(xiàn)性天氣時的比載γ5=100×10-3N/(m.mm2)。請計（A）500N（C）1500N答案D解答過程：依據(jù)《鋼鐵手（上水平檔

ll1l2120100水平荷

Fh

A100110170103【案例11】綜合題中的三小題1、在電力線路的導(dǎo)線力學(xué)計算中，如果用γn表示比載（下角標(biāo)代表導(dǎo)線在不同條件下那么