工厂供电第3章习题g.docx

1. 无限大容量电源供电系统? 三相短路时其电流变化？1）内阻抗为零的电源，即其容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统，当用户供电系统负荷变动甚至短路时，电力系统变电所馈电母线上电压能基本不变。 2）三相短路后，短路电流稳定前，经过一个暂态过程。存在短路非周期分量电流和短路电流周期分量。短路非周期分量电流是由于短路初始瞬间电流不能突变而产生的按指数规律衰减电流，衰减完，暂态过程结束而达到稳态。短路电流周期分量是短路后短路回路阻抗减小而增大很多倍的电流，短路后一直存在，暂态结束后只存在该分量。1）短路全电流：短路后短路回路中存在的电流，为短路电流周期分量与非周期分量之和。2）短路电流的周期分量：短路后短路回路阻抗减小很多倍，按欧姆定律增大很多倍的电流。3）短路电流的非周期分量：因电路含电感，电路电流不能突变，按愣次定律感生的，以维持短路初始瞬间电流不致突变的一个反向衰减性电流。4）短路冲击电流：短路全电流中的最大瞬时值。短路后经半个周期，短路全电流达到最大。 5）短路稳态电流：短路电流非周期分量衰减完毕后的短路全电流。6）短路容量：又称短路功率，等于短路电流周期分量有效值与短路正常工作电压乘积。3. 短路计算中为何用平均电压？平均电压 和 电网额定电压 区别？ 1）电压在线路上有损失，使线路首末端电压不同，所以用平均电压。 2）平均电压为线路首末端电压和除以2。额定电压为国家根据经济技术需要统一制定的标准电压。4. 1）短路电流的力效应：短路电流很大，通过电器和导体会产生很大的电动力。2）用短路冲击电流计算：短路冲击电流使相邻导体间产生很大的电动力，可能使电器和载流部分损坏。5. 1）短路电流的热效应：短路电流很大，通过电器和导体会产生高温。2）用短路稳态电流计算：短路全电流的有效值在整个短路过程中不是常数，为便于计算，来代替短路全电流计算。6. 1）短路发热的假想时间：指在此时间内，假定导体通过短路稳态电流所产生热量，与实际短路电流在实际短路时间内所产生热量相等。短路发热假想时间确定：由短路电流周期分量作用假想时间和短路电流非周期分量作用假想时间组成，前者是保护装置动作时间和断路器固有分闸时间和，对无限大容量供电系统，后者近似为0.05s。7. 高压断路器的作用：正常运行时，用于接通和分断负荷电流；短路时，切除短路电流。隔离开关的作用：在电气设备检修时，使需检修设备与处于电压下部分有明显的隔离。高压断路器要具有很强的灭弧装置，而隔离开关没有特殊的灭弧装置。10. 对一般开关设备的热稳定校验条件对一般开关设备的力稳定校验条件Iet 设备极限通过电流的幅值. ish(3) 冲击电流.3-11.解：（1）选定基准值 取 则（2）计算短路回路中各主要元件的电抗标么值1）电力系统最大运行方式下的系统电抗最小运行方式下的系统电抗2）架空线路3）电力变压器T4）电抗器5）电缆线路绘出短路等效电路如图所示0.4/0.5050.161.1640.75（3）求k1(3) 点的短路回路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量1）总电抗标么值2）三相短路电流周期分量有效值最大运行方式最小运行方式3）其它三相短路电流最大运行方式最小运行方式4）三相短路容量最大运行方式最小运行方式（4）求k2(3)点的短路回路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量1）总电抗标么值2）三相短路电流周期分量有效值最大运行方式最小运行方式3）其它三相短路电流最大运行方式最小运行方式4）三相短路容量最大运行方式最小运行方式（5）. k2(3)点最小运行方式下的两相短路电流3-12. 解：设题中电抗器的额定功率为1.68千瓦/相，电抗器的电抗和电阻分别为：电缆的电抗和电阻分别为：一条电缆线路（包括电抗器）的电抗、电阻和阻抗分别为：短路电流非周期分量的衰减时间常数为短路电流冲击系数为：根据式，由的允许值求短路电流周期分量的允许值因此，自6kV母线到短路点K的总阻抗也就是，允许平行敷设的电缆数不得超过条，即可以平行敷设3条电缆线路。也就不能将母联开关QF闭合长期并联运行。3-13.解：根据我国生产的高压户内（外）少油断路器型式，宜选用全国统一设计并推广应用的型号。根据计算电流，初选断路器型号，然后进行校验QF1断路器的选择校验表序号装置地点的电气条件SW4-35型断路器项目数据项目数据结论1电压35kV35kV满足2电流114A1200kA满足3（断流能力）2.65kA(开断电流)16.5kA满足4(动稳定)6.76kA（动稳定极限电流）42 kA满足5（热稳定）2.65 kA(1s)7.0（热稳定电流）16.5kA(4s)1089满足6（遮断容量）170.07MVA1000MVA满足QF2断路器的选择校验表 序号装置地点的电气条件SN10-10I型断路器项目数据项目数据结论1电压10kV10 kV满足2电流364A630A满足3（断流能力）3.09 kA(开断电流)16 kA满足4(动稳定)5.69 kA（动稳定极限电流）40 kA满足5（热稳定）3.09 kA(1s)9.55（热稳定电流）16 kA(2s)512满足6（遮断容量）56.24MVA300 MVA满足隔离开关QS1的选择校验表序号装置地点的电气条件GW2-35G/600隔离开关项目数据项目数据结论1电压35kV35 kV满足2电流114A600A满足3(动稳定)6.76 kA（动稳定极限电流）42 kA满足4（热稳定）2.65 kA(1s)7.0（热稳定电流）20 kA(5s)2000满足隔离开关QS2的选择校验表序号装置地点的电气条件GW1-10/600隔离开关项目数据项目数据结论1电压10kV10 kV满足2电流364A600A满足3(动稳定)5.69 kA（动稳定极限电流）35 kA满足4（热稳定）3.09 kA(1s)9.55（热稳定电流）20 kA(5s)2000满足短路计算最大运行方式下的三相短路电流计算（1）选定基准值 取则（2）计算短路回路中各主要元件的电抗标么值1）电力系统(最大运行方式下)2）架空线路3）电力变压器T绘出短路等效电路如图所示（3）求k1(3) 点的短路回路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量1）总电抗标么值2）三相短路电流周期分量有效值3）其它三相短路电流4）短路容量5)短路假想时间6)计算电流变压器的功率损耗（4）求k2(3) 点的短路回路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量1）总电抗标么值2）三相短路电流周期分量有效值3）其它三相短路电流4）短路容量5) 短路假想时间 6)计算电流 3-15. 解：解：1.（1）选定基准值 取 则（2）计算短路回路中各主要元件的电抗标么值1）电力系统2）电缆线路3）电力变压器4）短路回路总电抗标么值母线B发生三相短路时的短路参数2. 由母线基本参数则 查矩形母线的形状系数曲线，得母线截面系数单位长度母线所受的电动力最大弯曲力矩母线的计算应力可见，该母线满足短路力稳定的要求。3）取母线的允许应力允许最大跨距4）查表知铝母线的热稳定系数C=87短路假想时间则最小允许截面 由于母线实际截面，因此该母线满足短路热稳定的要求。