供配电实用技术作业

浙江大学远程教育学院供配电实用技术课程作业（必做）姓名： 学 号：年级： 学习中心：第一章1-1 电力系统如图 1-1 所示，试确定变压器 T1 的一、二次绕组的额定电压，线路WL1、 WL2 的额定电压， WL1、WL2 为远距离送电线路。G6.3KV T2T1WL1 WL210KV/38.5KV图 1-1解：1、G 为发电机，其输出电压为： 6.3kV；2、T1 为升压变压器，其一次输入电压为 6.3kV，二次输出电压应该是 121kV（考虑到远距离送电的线路压降，将 110kV 提升 10%）；3、wl1 的额定电压为 110kV；4、T2 为降压变压器，其一次输入电压为 110kV，二次输出电压为 38.5kV（同样是在标准电压 35kV 的基础上提升 10%，也是考虑 35kV 输电线路的压降）；5、wl2 的额定电压为 35kV。1-2 电力系统如图 1-2 所示，WL2、WL3 、WL4 为近距离配送线，WL1 为远距离送电线路。试确定发电机和所有变压器的额定电压。图 1-2解：发电机 UG 10.5KV；变压器 T1：U TI =10.5KV， UT2 =38.5KV； T2：U TI =35KV，U T2 =6.3KV；T3：U TI =10KV，U T2 =400/230V or 0.4/0.23KV1-3 如图 1-3 所示为某供电系统接线图，已知发电机电压为 6.3KV，线路 L2 的额定电压为 35KV，其他数据如图所注。试确定变压器 T1 的一、二次绕组的额定电压，变压器 T2的二次绕组的额定电压及线路 L1 的额定电压。图 1-3解：变压器1 的一次侧额定电压与发电机的额定电压相同，即为 6.3。变压器1 的二次侧额定电压应比线路1 未端变压器2 的一次额定电压高10%，即 121。因此变压器1 的额定电压为 6.3/121.。线路的额定电压应与变压器2 的一次额定电压相同，即为 110。线路的额定电压应为 35，因为变压器2 二次侧额定电压为 38.5，正好比 35高 10%。第二章21 三相供电线路额定电压为 380V，供电负荷是 30 台小批生产的冷加工机床电动机，总容量为 80kW， 0.7；试用需要系数法确定其计算负荷 Pc、Q c、S c 和 Ic。cos解：查表 21 Kd0.140.16 ； 0.7 ；tan1.02cosPc =KdPN =0.140.168011.212.8KWQC= Pc tan(11.212.8)1.0211.4213.06kvarScP c/ cos=11.212.8KW/0.716.018.29 KVAIc S c/stq(3)*U 24.327.79A22 某厂变电所装有一台 S11630/6 型电力变压器，其二次侧（ UN=380V）的有功计算负荷为 420kW，无功计算负荷为 350kvar。试求变电所 6KV 侧的计算负荷及功率因数。如功率因数 未达到 0.90，试求出 380V 侧需要并联补偿电容器的容量？并求出补偿后该cos厂的视在计算负荷值？解：查表得： kNdkp=1.2W6U%4.5I09变压器二次侧计算负荷为： 3023030P=Q5varS+46.7kVA故负荷率 ，因此变压器有功损耗为：0.8NS21.4675.TkPkW变压器的无功损耗为： 2 2 2%0.9634.50()(.867.0var011kNdNTkNISUQ k此时总计算负荷为： 3045.87.TPkW 30230var23030()6.SQkVA功率因数为：30425.87cos0.9.6PStan.如要功率因数达到 0.90，此时 1tant(cos0.9)48s补偿电容器的容量为： 30(tant)425.87(.)7.varcsQP k补偿后该厂的视在计算负荷为： 3047.9SkVA第三章31 某工厂车间由 10kV 架空线路供电，导线采用 LJ 型铝绞线，且各干线界面相同，成三角形布置，线间几何均距为 1m，允许电压损失百分数 5，各车间的负荷及各段U线路长度如图 31 所示，环境温度不大于 40。试选择架空线路的导线截面。图 3-1解：整个线路各干线的截面相同，对架空线初取 0.4/xkm则线路电压的电抗损失为： 01213123()()xl NqllqllUU.48.560.560(1.50.)16V线路电压的电阻损失为： %134rlNxlUV又 和01223()()rl NppllU0rs有 1213123()()rllls23.70.580.51.64m若选取 LJ-70 铝绞线，查表得 ，0.6/rk034/xk按电压损失检验 0121312301213123()()()()NUrpllplxqllql39V电压损失百分数为 10%3.925NUu所以 LJ-70 铝绞线满足电压损失要求按发热条件进行检验导线输送最大负荷电流为 221313()()NpqIU22(080)(860)19A查表得 LJ-70 型铝绞线在 40oC 条件下载流量为 215A，大于导线最大负荷电流，题中未给出空气中最高温度，但相差不大，所以 LJ-70 型铝绞线满足发热条件。32. 由地面变电站架设一条 10kV 架空线路向两个矿井供电，导线采用 LJ 型铝绞线，成三角形布置，导线几何均距为 1m，线路长度及各矿井的负荷如图 3-2 所示，各段干线的截面均为 35mm2，试计算线路的电压损失。 50m10m井 下 110kvACOS 0.8井 下 260kvACOS .9地 面 电站图 32解：题中为 LJ-35 型铝绞线，查表得 ，0.9/rkm0.365/xkm由两点的视在功率可得有功和无功功率分别为： 120.806varpkWq226.95401rk线路电压损失为01212012122%()()NurpllxqllU2.98.54.3650.61.5)1.36第四章41 如图 41 电路中，三相短路发生在 k1 或 k2 点。试计算这两种情况下的短路冲击电流（i sh）及短路电流的最大有效值（ Iz）。求解时假设 Ksh1.8。变压器 T 的参数：S3 0MVA， ud 7.5； 电 抗 器 的 参 数 ： 6.3kV, =0.3kA, =4。 线 路 电 阻 忽 略LNULNILR不 计 。 K-215kv40km0.4 /km T6.3KVK-10.5Km 0.8 /Km图 4-1解：设定基准容量为： 10jSMVA基准电压为： 6.3javUk基准电流为： 9.1jjI计算供电系统各元件阻抗的标幺值架空线： *102210.4.15javSXlU变压器： *2%7.jdNuS电抗器： *346.391.2100jLRIXU电缆： *402 2.85.6.3javSl求电源点至短路点的总阻抗点短路：(3)1k1*20.71X点短路：()2213459X求 点短路电流的周期分量，冲击电流及有效值(3)1k1(3)*9.63.8027jzIkAX(3)(3).5.shziI11()()4czIkS=369求 点短路电流的周期分量，冲击电流及有效值(3)2k2(3)*9.165.7jzIkAX(3)(3).54.shziI()()22186czIkS=62.864-2 供电系统如图 42 所示，试求图中 k1、k 2 点发生三相短路时的短路参数（ 、 、 、 ）以及在最小运行方式下 k2 点的两相短路电流 。)3(1kI)(2)3(1shi)(kS )2(kI图 4-2 解：设定基准容量为： 10jSMVA（当电源标幺值给出时，设容量基准值与电源相同，电源标幺值为 1）基准电压为： 6.3javUk相应基准电流为：点：(3)1k19.13jjSIkA点：(3)221.6jj计算供电系统各元件阻抗的标幺值：电源： ，max250kSMVA*10.425NX，in198198架空线： *201220.4.37javSXlU变压器： *3%.51.jdNTuS电抗器： *4469.1.61003jLRIXU电缆： *502 21.8.6.javSl求最大运行方式下电源点至短路点的总阻抗点短路：(3)1k1*230.415.73NSXX点短路：()2214562求 k1 点短路参数：11(3)*9.67.0zjIkAX11(3)().4zI1()(3)2579shziIk11(3)*06.2.kjSMVAX求 k2 点短路参数：22(3)*9.3.6zjIk22(3)().zIA22()(3)597shziIk22(3)*10.68.kjSMVX最小运行方式下 k2 点的两相短路电流 (2)kI3*0.51.75160.73X3()*9.2.zIjkA(2)()3.62.91kzII43 系统如图 43 所示，试提出选择、校验图示系统中高压断路器 QF1、QF 2 和高压隔离开关 QS1、QS 2 的参数，并简要说明选择时应如何考虑这些参数。图 4-3解： 最大运行方式下，短路标么阻抗：先设基准容量 20jSMVA电源： *max1jNkX架空线： *220.43.75jlSU变压器： *%7.8106jkbbuXS最大运行方式下 K-1 点、K-2 点的短路电流为：1(3)*3.2.175kjIkAXshk-1()(3)k-i=2. I6.8 2(3)*13.09.5kjIkAXshk-2()(3)k-2i=. I7.8 变压器一次工作电流 16013.935NbSKVAIU变压器二次工作电流 2 6.710NbI 算最小运行方式下的计算电流设基准容量为 ，此时75jSMVA电源阻抗 *1djX线路阻抗 * 022175.430.jljavU变压器阻抗 *%.816jkbNSuX最小运行方式下 K-1 点、K-2 点的短路电流为：11(3)*2.73.85kkjIkAshk-1()(3)-i=. I6.09 22(3)*2.7.kkjI kXshk-2()(3)-i=.5 I9A变压器一次工作电流 16013.935NbSKVIU变压器二次工作电流 2 6.710NbAI第五章51 某供电系统如图 5-1 所示，1）若在 QF 处设置定时限过电流保护，电流互感器采用非全星形结线，变流比为 100/5，t j1.2s，试求其保护整定值。2)若在 QF 处设置电流速断保护，试进行整定计算，并说明变压器低压侧母线发生三相金属性短路，QF 处的速断保护是否动作？为什么？3）画出过电流保护与速断保护配合原理接线示意图。 QF1 QF2QS2TSkmax=20MVAin15QF1 S9=10/10 uk%=410kv/0.4kv1.2kmX0=4 /图 5-1解：选 DL 型电流继电器，10kV 供电线路电流互感器可用非全星形联接设定基准容量为： 120jSMVA计算供电系统各元件 阻抗的标幺值：电源： ，maxk*max120NX电缆： *ax1021.4.87.5javSXlU变压器： *max2%01jdNTuS设定基准容量为： 215jMVA计算供电系统各元件阻抗的标幺值：电源： ，min0kS*min105NX电缆： *in10221.4.6.javSXlU变压器： *min2%150jdNTuS最大运行方式下末端和首端的短路电流计算：，10.5avUkV1013.5jIkA末端： 21*max87X图 5-31 题 52 (3)1max5.8.7kAIk首端： 1*aNX(3)2mx1kIk最小运行方式下末端和首端的短路电流计算：，10.5avUkV1508.23jIkA末端： 21*min.6X(3)in8.5kAIk首端： 1*miN(3)2in.8.2kIk过电流保护整定计算：由电流互感器变流比为 150/5 得，150stMcKIA150/3T保护动作一次侧电流为： .2.76085kstopcreIIA继电器 1KA、2KA 的动作电流为：，取 7A12.7.30kxopopTAKII 要求 ，则假定变压器 380V 侧空气断路器动作时限 0.2s，变压器定时限过电Qts流保护动作 0.4s，则 10KV 供电线路定时限过电流保护动作时限为：0.24.1ts保护灵敏度为： (2) 31min.86502.457ksopIK速断保护装置动作电流整定计算如下：一次动作电流（选用 DL 型）(3)1max.2587.3opkIKkA继电器 2KA 的动作电流 .430kxopopTAII速断保护的灵敏度检验 (2)min.86.25.9773ksopIK