供配電實用技術(shù)作業(yè)

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浙江大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院《供配電實用技術(shù)》課程作業(yè)（必做）姓名： 學(xué) 號：年級： 學(xué)習(xí)中心：—————————————————————————————第一章1-1 電力系統(tǒng)如圖 1-1 所示，試確定變壓器 T1 的一、二次繞組的額定電壓，線路WL1、 WL2 的額定電壓， WL1、WL2 為遠(yuǎn)距離送電線路。G6.3KV T2T1WL1 WL210KV/38.5KV圖 1-1解：1、G 為發(fā)電機，其輸出電壓為： 6.3kV；2、T1 為升壓變壓器，其一次輸入電壓為 6.3kV，二次輸出電壓應(yīng)該是 121kV（考慮到遠(yuǎn)距離送電的線路壓降，將 110kV 提升 10%）；3、wl1 的額定電壓為 110kV；4、T2 為降壓變壓器，其一次輸入電壓為 110kV，二次輸出電壓為 38.5kV（同樣是在標(biāo)準(zhǔn)電壓 35kV 的基礎(chǔ)上提升 10%，也是考慮 35kV 輸電線路的壓降）；5、wl2 的額定電壓為 35kV。1-2 電力系統(tǒng)如圖 1-2 所示，WL2、WL3 、WL4 為近距離配送線，WL1 為遠(yuǎn)距離送電線路。試確定發(fā)電機和所有變壓器的額定電壓。圖 1-2解：發(fā)電機 UG ＝10.5KV；變壓器 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 如圖 1-3 所示為某供電系統(tǒng)接線圖，已知發(fā)電機電壓為 6.3KV，線路 L2 的額定電壓為 35KV，其他數(shù)據(jù)如圖所注。試確定變壓器 T1 的一、二次繞組的額定電壓，變壓器 T2的二次繞組的額定電壓及線路 L1 的額定電壓。圖 1-3解：變壓器Ｔ1 的一次側(cè)額定電壓與發(fā)電機Ｇ的額定電壓相同，即為 6.3ＫＶ。變壓器Ｔ1 的二次側(cè)額定電壓應(yīng)比線路ＷＬ1 未端變壓器Ｔ2 的一次額定電壓高10%，即 121ＫＶ。因此變壓器Ｔ1 的額定電壓為 6.3/121.ＫＶ。線路ＷＬ的額定電壓應(yīng)與變壓器Ｔ2 的一次額定電壓相同，即為 110ＫＶ。線路ＷＬ２的額定電壓應(yīng)為 35ＫＶ，因為變壓器Ｔ2 二次側(cè)額定電壓為 38.5ＫＶ，正好比 35ＫＶ高 10%。第二章2－1 三相供電線路額定電壓為 380V，供電負(fù)荷是 30 臺小批生產(chǎn)的冷加工機床電動機，總?cè)萘繛?80kW， ＝0.7；試用需要系數(shù)法確定其計算負(fù)荷 Pc、Q c、S c 和 Ic。cos?解：查表 2－1 Kd＝0.14～0.16 ； ＝0.7 ；tanφ＝1.02cos?Pc =KdPN =0.14～0.16×80＝11.2～12.8KWQC= Pc tanφ＝(11.2～12.8)×1.02＝11.42～13.06kvarSc＝P c/ cosφ=11.2～12.8KW/0.7＝16.0～18.29 KVAIc ＝S c/[stq(3)*U] ＝24.3～27.79A2－2 某廠變電所裝有一臺 S11－630/6 型電力變壓器，其二次側(cè)（ UN=380V）的有功計算負(fù)荷為 420kW，無功計算負(fù)荷為 350kvar。試求變電所 6KV 側(cè)的計算負(fù)荷及功率因數(shù)。如功率因數(shù) 未達(dá)到 0.90，試求出 380V 側(cè)需要并聯(lián)補償電容器的容量？并求出補償后該cos?廠的視在計算負(fù)荷值？解：查表得： kNdkΔp=1.2W6U%4.5I09????變壓器二次側(cè)計算負(fù)荷為： 3023030P=Q5varS+46.7kVA故負(fù)荷率 ，因此變壓器有功損耗為：0.8NS??21.4675.TkPkW???變壓器的無功損耗為： 2 2 2%0.9634.50()(.867.0var011kNdNTkNISUQ k???????此時總計算負(fù)荷為： '3045.87.TPkW???' 30230var?''2'3030()6.SQkVA功率因數(shù)為：'30'425.87cos0.9.6PS????tan'.如要功率因數(shù)達(dá)到 0.90，此時 1tant(cos0.9)48s????補償電容器的容量為： 30(tan't)425.87(.)7.varcsQP k???補償后該廠的視在計算負(fù)荷為： ''3047..9SkVA第三章3－1 某工廠車間由 10kV 架空線路供電，導(dǎo)線采用 LJ 型鋁絞線，且各干線界面相同，成三角形布置，線間幾何均距為 1m，允許電壓損失百分?jǐn)?shù) ％＝5，各車間的負(fù)荷及各段U?線路長度如圖 3－1 所示，環(huán)境溫度不大于 40℃。試選擇架空線路的導(dǎo)線截面。圖 3-1解：整個線路各干線的截面相同，對架空線初取 0.4/xkm??則線路電壓的電抗損失為： 01213123()()xl NqllqllUU????.48.560.560(1.50.)16V?????線路電壓的電阻損失為： %134rlNxlUV????又∵ 和01223(()()rl NppllU??0rs??∴有 1213123(()()rllls????23.70.580.51.64m???若選取 LJ-70 鋁絞線，查表得 ，0.6/rk??034/xk①按電壓損失檢驗 0121312301213123[(()()(()()]NUrpllplxqllql??????????39V電壓損失百分?jǐn)?shù)為 10%3.925NUu?????所以 LJ-70 鋁絞線滿足電壓損失要求②按發(fā)熱條件進(jìn)行檢驗導(dǎo)線輸送最大負(fù)荷電流為 221313()()NpqIU???22(080)(860)?19A?查表得 LJ-70 型鋁絞線在 40oC 條件下載流量為 215A，大于導(dǎo)線最大負(fù)荷電流，題中未給出空氣中最高溫度，但相差不大，所以 LJ-70 型鋁絞線滿足發(fā)熱條件。3－2. 由地面變電站架設(shè)一條 10kV 架空線路向兩個礦井供電，導(dǎo)線采用 LJ 型鋁絞線，成三角形布置，導(dǎo)線幾何均距為 1m，線路長度及各礦井的負(fù)荷如圖 3-2 所示，各段干線的截面均為 35mm2，試計算線路的電壓損失。 50m10m井 下 110kvACOSψ ＝ 0.8井 下 260kvACOSψ ＝ .9地 面 電站圖 3－2解：題中為 LJ-35 型鋁絞線，查表得 ，0.9/rkm??0.365/xkm?由兩點的視在功率可得有功和無功功率分別為： 120.806varpkWq????????226.95401rk?線路電壓損失為01212012122%(()(()NurpllxqllU??????2.98.54.3650.61.5)?1.36?第四章4－1 如圖 4－1 電路中，三相短路發(fā)生在 k－1 或 k－2 點。試計算這兩種情況下的短路沖擊電流（i sh）及短路電流的最大有效值（ Iz）。求解時假設(shè) Ksh＝1.8。變壓器 T 的參數(shù)：S＝3 0MV·A， ud％ ＝ 7.5； 電 抗 器 的 參 數(shù) ： ＝ 6.3kV, =0.3kA, ％ =4。 線 路 電 阻 忽 略LNULNILR?不 計 。 K-215kv40km0.4Ω /kmΩ T6.3KVK-10.5Km 0.8Ω /KmΩ圖 4-1解：①設(shè)定基準(zhǔn)容量為： 10jSMVA?②基準(zhǔn)電壓為： 6.3javUk③基準(zhǔn)電流為： 9.1jjI④計算供電系統(tǒng)各元件阻抗的標(biāo)幺值架空線： *102210.4.15javSXlU????變壓器： *2%7..jdNuS???電抗器： *346.391.2100jLRIXU??????電纜： *402 2.85.6.3javSl⑤求電源點至短路點的總阻抗點短路：(3)1k1**20.71X???點短路：()2213459X?⑥求 點短路電流的周期分量，沖擊電流及有效值(3)1k1(3)*9.63.8027jzIkAX???(3)(3).5.shziI11()()4czIk?S=369⑦求 點短路電流的周期分量，沖擊電流及有效值(3)2k2(3)*9.165.7jzIkAX???(3)(3).54.shziI()()22186czIk?S=62.864-2 供電系統(tǒng)如圖 4—2 所示，試求圖中 k1、k 2 點發(fā)生三相短路時的短路參數(shù)（ 、 、 、 ）以及在最小運行方式下 k2 點的兩相短路電流 。)3(1kI)(2?)3(1shi)(kS )2(kI圖 4-2 解：①設(shè)定基準(zhǔn)容量為： 10jSMVA?（當(dāng)電源標(biāo)幺值給出時，設(shè)容量基準(zhǔn)值與電源相同，電源標(biāo)幺值為 1）②基準(zhǔn)電壓為： 6.3javUk③相應(yīng)基準(zhǔn)電流為：點：(3)1k19.13jjSIkA?點：(3)221.6jj④計算供電系統(tǒng)各元件阻抗的標(biāo)幺值：電源： ，max250kSMVA?*10.425NX?，in198198架空線： *201220.4.37javSXlU??變壓器： *3%.51.jdNTuS?????電抗器： *4469.1.61003jLRIXU???電纜： *502 21.8.6.javSl??⑤求最大運行方式下電源點至短路點的總阻抗點短路：(3)1k1**230.415.73NSXX???點短路：()2214562???⑥求 k1 點短路參數(shù)：11(3)*9.67.0zjIkAX?11(3)().4zI??1()(3)2579shziIk11(3)*06.2.kjSMVAX?⑦求 k2 點短路參數(shù)：22(3)*9.3.6zjIk??22(3)().zIA?22()(3)597shziIk?22(3)*10.68.kjSMVX??⑧最小運行方式下 k2 點的兩相短路電流 (2)kI3*0.51.75160..73X?????3()*9.2.zIjkA?(2)()3.62.91kzII???4－3 系統(tǒng)如圖 4－3 所示，試提出選擇、校驗圖示系統(tǒng)中高壓斷路器 QF1、QF 2 和高壓隔離開關(guān) QS1、QS 2 的參數(shù)，并簡要說明選擇時應(yīng)如何考慮這些參數(shù)。圖 4-3解：① 最大運行方式下，短路標(biāo)么阻抗：先設(shè)基準(zhǔn)容量 20jSMVA?電源： *max1jNkX架空線： *220.43.75jlSU????變壓器： *%7..8106jkbbuXS???最大運行方式下 K-1 點、K-2 點的短路電流為：1(3)*3.2.175kjIkAX????shk-1()(3)k-i=2. I6.8 2(3)*13.09.5kjIkAX????shk-2()(3)k-2i=. I7.8 變壓器一次工作電流 16013.935NbSKVAIU???變壓器二次工作電流 2 6.710NbI?② 算最小運行方式下的計算電流設(shè)基準(zhǔn)容量為 ，此時75jSMVA?電源阻抗 *1djX線路阻抗 * 022175.430.jljavU????變壓器阻抗 *%..816jkbNSuX???最小運行方式下 K-1 點、K-2 點的短路電流為：11(3)*2.73.85kkjIkA????shk-1()(3)-i=. I6.09 22(3)*2.7.kkjI kX????shk-2()(3)-i=.5 I9A變壓器一次工作電流 16013.935NbSKVIU???變壓器二次工作電流 2 6.710NbAI?第五章5－1 某供電系統(tǒng)如圖 5-1 所示，1）若在 QF 處設(shè)置定時限過電流保護(hù)，電流互感器采用非全星形結(jié)線，變流比為 100/5，t j＝1.2s，試求其保護(hù)整定值。2)若在 QF 處設(shè)置電流速斷保護(hù)，試進(jìn)行整定計算，并說明變壓器低壓側(cè)母線發(fā)生三相金屬性短路，QF 處的速斷保護(hù)是否動作？為什么？3）畫出過電流保護(hù)與速斷保護(hù)配合原理接線示意圖。 QF1 QF2QS2TSkmax=20MVAin15QF1 S9=10/10Δ uk%=410kv/0.4kv1.2kmX0=4Ω /圖 5-1解：選 DL 型電流繼電器，10kV 供電線路電流互感器可用非全星形聯(lián)接①設(shè)定基準(zhǔn)容量為： 120jSMVA?計算供電系統(tǒng)各元件 阻抗的標(biāo)幺值：電源： ，maxk*max120NX?電纜： *ax1021.4.87.5javSXlU???變壓器： *max2%01jdNTuS????②設(shè)定基準(zhǔn)容量為： 215jMVA計算供電系統(tǒng)各元件阻抗的標(biāo)幺值：電源： ，min0kS?*min105NX?電纜： *in10221.4.6.javSXlU??變壓器： *min2%150jdNTuS?????③最大運行方式下末端和首端的短路電流計算：，10.5avUkV1013.5jIkA?末端： 21**max87X???圖 5-31 題 5－2 (3)1max5.8.7kAIk??首端： 1*aNX?(3)2mx1kIk?④最小運行方式下末端和首端的短路電流計算：，10.5avUkV?1508.23jIkA??末端： 21**min.6X??(3)in8.5kAIk??首端： 1*miN?(3)2in.8.2kIk?⑤過電流保護(hù)整定計算：由電流互感器變流比為 150/5 得，150stMcKIA??150/3T?保護(hù)動作一次側(cè)電流為： .2.76085kstopcreIIA???繼電器 1KA、2KA 的動作電流為：，取 7A12.7.30kxopopTAKII? ???要求 ，則假定變壓器 380V 側(cè)空氣斷路器動作時限 0.2s，變壓器定時限過電Qts流保護(hù)動作 0.4s，則 10KV 供電線路定時限過電流保護(hù)動作時限為：0.24.1ts???保護(hù)靈敏度為： (2) 31min.86502.457ksopIK??⑥速斷保護(hù)裝置動作電流整定計算如下：一次動作電流（選用 DL 型）(3)1max.2587.3opkIKkA????繼電器 2KA 的動作電流 .430kxopopTAII??速斷保護(hù)的靈敏度檢驗 (2)min.86.25.9773ksopIK????