浙大远程教育供配电实用技术离线作业答案

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。G6.3KVT2T1WL1WL2110KV/38.5KV图1-1答：T1一次侧额定电压:UTI=6.3kV；T1二次侧额定电压:UT2=110×1.1=121kV；WL1的额定电压：UWL1=110kV；WL2的额定电压：UWL2=38.5/1.1=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答：G1额定电压:UGI=10*1.05=10.5kV；T1二次侧额定电压:UT12=35×1.1=38.5kV；T1一次侧额定电压:UT11=10.5kV；T2二次侧额定电压:UT22=6×1.05=6.3kV；T2一次侧额定电压:UT21=35kV；T3二次侧要有中性点，否则没有相电压。T3二次侧额定电压:UT32=380×1.05=400V/230V；T3一次侧额定电压:UT31=10kV；1-3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答：T1二次侧额定电压:UT12=110×1.1=121kV；T1一次侧额定电压:UT11=6.3kV；T2二次侧额定电压:UT22=35×1.1=38.5kV；T2一次侧额定电压:UT21=110kV；L1的额定电压：UL1=110kV；第二章2－1三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，cos＝0.7；试用需要系数法确定其计算负荷Pc、Qc、Sc和Ic。答：查表2-1得：冷加工车间负荷需要系数Kd=0.14~0.16，取Kd=0.15kW128015.0NdcPKPkVar24.1202.112tanccPQkVA14.177.012cosccPSA2638.0732.114.173NccUSI2－2某厂变电所装有一台S11－630/6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cos未达到0.90，试求出380V侧需要并联补偿电容器的容量？并求出补偿后该厂的视在计算负荷值？答：假设变压器为S11-MR型查附表1-6得：kW81.0kPkW2.6NP5.4%dU27.0%kI变压器二次侧计算负荷为：303022303030P=420kWQ=350kvarS=P+Q=546.7kVA故负荷率30546.70.868630NSS，因此变压器有功损耗为：220.816.20.8684.59TkNPPPkW变压器的无功损耗为：var06.23868.01006305.410063027.0100%100%222kSUSIQQQNdNkNkT此时总计算负荷为：'30304204.59424.59TPPPkWvar06.37306.233503030kQQQTkVAQPS2.56523023030功率因数为：9.07512.02.56559.424cos3030SP8786.0tan如要功率因数达到0.90，此时1tantan(cos0.9)0.484s补偿电容器的容量为：var56.167484.08786.059.424tantan30kPQsc补偿后该厂的视在计算负荷为：'''3030471.80.9PSkVA第三章3－1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U％＝5，各车间的负荷及各段线路长度如图3－1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答：1.按计算电流选择截面由图知：线路最大负荷S=（1000+j800）+（800+j600）+（1000+j600）=2800+j2000A7.19810320002800322NccUSI查附表2-3知：LJ-70型导线40℃时载流量215A，满足线路计算负荷电流要求。2.按电压损耗进行校验查附表4-2知：LJ-70型导线导线几何均距为1m时km/46.00r，km/344.00x%5%92.3%5.260026005.1800344.05.2100028005.1100046.010101%1012002NiiiilQxlPrUu符合电压损耗要求。3－2.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。答:111cos10000.8800pskW222cos6000.9540pskWvar600sin111ksqvar264sin222ksq查表可知，截面为35mm2，导线几何均距为1m的LJ型铝绞线00220021120.92/,0.365/1%1010.928000.55401.50.3656000.52641.5%10101.37%iiiiiiNrkmxkmurpLxqLU500m1000m井下11000kvACOSψ＝0.8井下2600kvACOSψ＝0.9地面电站图3－2第四章4－1如图4－1电路中，三相短路发生在k－1或k－2点。试计算这两种情况下的短路冲击电流（ish）及短路电流的最大有效值（Iz）。求解时假设Ksh＝1.8。变压器T的参数：S＝30MV·A，ud％＝7.5；电抗器的参数：LNU＝6.3kV,LNI=0.3kA,LR％=4。线路电阻忽略不计。K-2K-2115kv115kv40km40km0.4Ω/km0.4Ω/kmTT6.3KV6.3KVK-1K-10.5Km0.08Ω/Km0.5Km0.08Ω/Km图4-1答:①设定基准容量为：100jSMVA②基准电压为：6.3javUUkV③基准电流为：9.163jjjSIkAU④计算供电系统各元件阻抗的标幺值架空线：*10112211000.4400.12115javSXlU变压器：*2%7.51000.2510010030jdNjSuXS电抗器：*3%46.39.161.221001006.30.3jNLRjNIUXUI电缆：*40222221000.080.50.16.3javSXlU⑤求电源点至短路点的总阻抗(3)1k点短路：1***120.37XXX(3)2k点短路：21****341.69XXXX⑥求(3)1k点短路电流的周期分量，冲击电流及有效值1(3)1*9.1624.760.37jzIIkAX(3)(3)112.5563.13shziIkA11(3)(3)1.5137.4czIIkA1(3)1*100270.30.37jkSSMVAX⑦求(3)2k点短路电流的周期分量，冲击电流及有效值2(3)2*9.165.421.69jzIIkAX(3)(3)222.5513.82shziIkA(3)(3)221.518.18czIIkA2(3)2*10059.21.69jkSSMVAX4-2供电系统如图4—2所示，试求图中k1、k2点发生三相短路时的短路参数（)3(1kI、)3(2I、)3(1shi、)3(1kS）以及在最小运行方式下k2点的两相短路电流)2(kI。图4-2答:①设定基准容量为：100jSMVA②基准电压为：kV5.10jU③基准电流为：kA5.55.1031003jjjUSI④计算供电系统各元件阻抗的标幺值系统最大运行方式：333.0300100maxmaxkjsSSX系统最小运行方式：5.0200100minminkjsSSX架空线：146.03710054.022101avjlUSlxX变压器：75.0101001005.7100%TNjkTSSuX电抗器：524.04.05.55.10101004100%NLRjavNLRLRIIUUuX电缆：073.05.10100108.022102avjlUSlxX⑤求电源点至短路点的总阻抗k-1点三相短路：229.175.0146.0333.01max1TlsXXXXk-2点三相短路：826.1073.0524.075.0146.0333.021max2lLRTlsXXXXXX最小运行方式k-2点二相短路：993.1073.0524.075.0146.05.021minmin2lLRTlsXXXXXX⑥求k-1点、k-2点三相短路参数k-1点：kA475.4229.15.51)3()3(1XIIIjzkA41.11475.455.255.2313zshIiMVA37.81229.11001)3(1XSSjkk-2点：kA012.3826.15.52)3()3(1XIIIjzkA681.7012.355.255.2323zshIiMVA77.54826.11002)3(1XSSjk⑦求最小运行方式下k-2点两相短路电流kA76.2993.15.5min2)3(1XIIjzkA39.276.2866.023312zkII4－3系统如图4－3所示，试提出选择、校验图示系统中高压断路器QF1、QF2和高压隔离开关QS1、QS2的参数，并简要说明选择时应如何考虑这些参数。图4-3答：QF1、QF2选择：考虑额定电压、额定电流、动热稳定及断流能力；QS1、QS2选择：考虑额定电压、额定电流、动热稳定。不需进行短路校验。第五章5－1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，tj＝1.2s，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。答：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①设定基准容量为：1200jSMVA计算供电系统各元件阻抗的标幺值：电源：max200kSMVA，*max12001200NX电缆：*max10112212000.41.20.8710.5javSXlU变压器：*max2%420081001001jdNTSuXS②设定基准容量为：2150jSMVA计算供电系统各元件阻抗的标幺值：电源：min150kSMVA，*min11501150NX电缆：*min10112211500.41.20.6510.5javSXlU变压器：*min2%415061001001jdNTSuXS③最大运行方式下末端和首端的短路电流计算：110.5av