发电厂电气部分计算题答案.doc

1、发电厂电气部分计算题答案3.9 设发电机容量为 10 万 kW，发电机回路最大持续工作电流Imax6791A，最大负荷利用小时 Tmax5200h ，三相导体水平布置，相间距离 a0.7m，发电机出线上短路时间 tk0.2s，短路电流I=36.0kA，I tk/228.0kA，I tk24.0kA ，周围环境温度+35，铝导体弹性模量 E710 10Pa，母线频率系数 Nf3.56。要求选择发电机引出导体。学过第六章后的做题过程：解：（1）按长期发热允许电流选择截面max2580947().6gJISm发电机出口母线电流大，矩形母线不能满足要求，选用 2 条200mm90mm12mm 标准槽形

2、母线，S8080mm 2，K f1.237 ，W Y46.510 -6m3， J29410 8 m4，I Y25o8800A。求得温度修正系数 K0.88，则 Ial35o0.8888007744 （A） 6800A在 35时，导体长期工作温度： 22max,35I6791()(035).4wallC C ,35,35I I()wmax maxwlCalallCFR (2)校验热稳定由于 tk0.2s，求得热效应 QkQ pQ np222(10)16.87()kkpttQIIAS.359nT正常运行时导体温度为 61.92o，查表得 C91，则满足短路时发热的最小导体截面为 6 22min42

3、1.07.2350.79()80()9kfQKS mCk满足热稳定要求。（3）共振校验选择绝缘子跨距母线共振校验 mS m404010 6 270010.9（kg/m）设共振频率 f1200Hz，导体不发生共振时的最大绝缘子跨距： 108max13.567*2941.56()2.fNEJL m所以为使导体自振频率大于 200Hz，绝缘子最大跨距不允许超过 1.56m，取为 1.5m。（4）动稳定校验选择衬垫跨距取发电机出口短路时，冲击系数 K1.9则 ，1.926.73shiIkA单位长度上相间电动力： 7211.35*039.(/)phshfiNma相间应力为 （Pa）22669.104ph

4、fLW双槽形导体间作用力： 8282115*05*09673*39.27(/)0.bshfi Nm条间允许应力 21alphbalphbbWfLLWf条间衬垫的最大允许跨距： 66max12124.5071.293.74()03alphbbWLf m一般每隔衬 0.3-0.5m 设一衬垫，故衬垫跨距 Lb 可取 0.5m设发电机容量为 10 万 kW，发电机回路最大持续工作电流 Imax6791A，最大负荷利用小时 Tmax5200h，三相导体水平布置，相间距离 a0.7m，发电机出线上短路时间 tk0.2s，短路电流 I=36.0kA，I tk/228.0kA，I tk24.0kA，周围环境

5、温度+35，铝导体弹性模量 E710 10Pa，母线频率系数 Nf3.56。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面。解：（1）按长期发热允许电流选择导体截面 S，并求长期发热温度 w附表 1 和附表 2 给出的导体载流量，是按最高允许温度 70、基准环境温度 25计算的，由于 ，故导体在 35时的载流0,25()IwalalCFR量为 ,35 ,25max()II alwaa CllCKFR 其中， 07350.82alKmax,25691I.alCA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

6、能满足要求，选用 2 条 200mm90mm12mm 标准槽形母线，S8080mm 2，I al,258800A。则 Ial,35 K Ial,25 0.8888007744（A）在 35时， ,35,35()I Iwmax maxwlCalallCFR 故 22max,35I6791()(035)4 61.9wallC (2)校验热稳定（实用计算法）由于 tk0.2s，求得热效应 QkQ p Qnp222(10)16.87()kkpttQIIAS.359nT由于正常运行时导体温度为 61.9oC，查图 3-13 得，故1640.4wAJm6162621641.07.40(80) 0.5hkw

7、QSJ查图 3-13 得， 满足热稳定要求。7hC学过第六章后的做题过程：解：（1）按长期发热允许电流选择截面。 )(89476.052maxmJISg发电机出口母线电流大，矩形母线不能满足要求，选用 2 条200mm90mm12mm 标准槽形母线，S8080mm 2，K f1.237，W Y46.510 -6m3， J29410 8 m4，I Y25o 8800A。求得温度修正系数 K0.88，则 Ial35o0.8888007744 （A） 6800A(2)校验热稳定tk0.2s ，求得热效应 QkQ p Qnp295.07106（A 2s）正常运行时导体温度为 61.92o，查表得 C9

8、1， （导体正常运行时温度计算详见上面）则满足短路时发热的最小导体截面为 )(80)(95.209137.*0.25 226min mCKQSfk 满足热稳定要求。（3）共振校验选择绝缘子跨距母线共振校验 mS m404010 6 270010.9 （kg/m）设共振频率 f1200Hz ，导体不发生共振时的最大绝缘子跨距： 108max13.567*2941.56()2.fNEJL m所以为使导体自振频率大于 200Hz，绝缘子最大跨距不允许超过1.56m，取为 1.5m。（4）动稳定校验取发电机出口短路时，冲击系数 K1.9则 ，1.926.73shiIkA单位长度上相间电动力： 7211

9、.35*039.(/)phshfiNma相间应力为 （Pa）2266319.51.90040phfLW双槽形导体间作用力： 828215*5*9673*39.27(/)0.bshfi Nm条间允许应力 211alphbalphbbWfLLWf条间衬垫的最大允许跨距： 66max224.5107.21903.74()3alphbbL mf 一般每隔衬 0.3-0.5m 设一衬垫，故衬垫跨距 Lb 可取 0.5m4-10 220kV 双母或双母带旁母；110kV 采用双母带旁母4111）原始资料分析和主接线方案的拟定地方热电厂（小型地区性电厂，小于 200MW，单机容量650MW） 具有较多的发电

10、机电压出线，在地方负荷较低时，应能将多余电能送入系统，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。根据地方热电厂的特点，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。因机组数目较多，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

11、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因为要确保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，应能将剩余功率送往系统 (2510.)2/1.5MW当一台发电机故障时，从系统倒送功率满足最大负荷： (305(1.)/3.7MW当一台变压器因故退出，应能送出剩余功率的 70以上：2201.所以变压器容量应大于 17.5MW，可选 SF7-25000/110 （b）单元接线的两台变压器 所以选 SF7-.50(.)49.575000/110 5

12、-10 已知某火电厂厂用 6kV 备用变压器容量为 12.5MVA， UN=6kV， ，要求同时自启动的电动机容量为%8k11400kW，电动机启动电流倍数 Ky=5， 。试cos0.8,.9N校验该备用变压器容量能否满足自启动要求。【参考答案】任选一种1 ）电压校验：取基准容量 ，基准电压1250jehSkVA6jpUkV高压自启动电动机的启动容量标么值：* 51406.3cos.982hMNeKPSS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，*11.05.68631.ohtUSX该高压厂用母线为失压或空载自启动， ，该组电动0.7机不能顺利自启动。假设采用有载调压

13、变压器 ，*1.oU，该组电动机能顺利自*11.0.7638ohtUSX启动。注意：该电厂为高温高压电厂，另外通过备用变压器取电，所以 *1oU2）按容量校验：假设采用有载调压变压器 ，*1.oU01avcosttSxK*mP1.07.9825068405该组电动机可以顺利自启动假设采用无激磁电压调压变压器，01avcosttUSxK*mP1.057.9081250714该组电动机不能顺利自启动。第六章67 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（基准容量 ） ，出线最大负荷为 560A, 出线*0.14X10dSMVA保护动作时间 。prts解： ， ，10dSVA10.5dUk.5dIk