电力工程基础答案(学生版)
《电力工程基础》作业
作业一:
某发电厂电气主接线图如下所示,现运行方式为:电源进线T1、T3接在Ⅱ段母线上,电源进线T2接在Ⅰ段母线上,引出线L1、L3、L5接在Ⅱ段母线上,引出线L2、L4接在Ⅰ段母线上,旁路母线处于冷备用状态。请仔细分析回答下列问题:
(1)请写出线路L1上的线路侧隔离开关文字符号,并说明其作用?
(2)请写出线路L1上的母线侧隔离开关文字符号,并说明其作用?
(3)当馈线L1对侧接的是没有电源连接的用户,则隔离开关QS1是否需要装设?并说明原因?
(4)写出检修出线断路器QF1而不停止向线路L1供电的操作步骤;
(5)写出出线断路器QF1检修后恢复供电的操作步骤;
(6)写出检修Ⅱ段母线的操作步骤;
(7)写出Ⅱ段母线检修后恢复供电的操作步骤。
答(1)QS1,隔离线路L1对侧的电源。
(2)QS1Ⅰ隔离Ⅰ组母线侧的电源; QS1Ⅱ隔离Ⅱ组母线侧的电源。
(3)QS1不需装设,因为不需隔离线路L1对侧的电源。或QS1可以装设,因为可用来阻止线路上过电压的入侵。
(4)①闭合QSpⅡ;②闭合QSp;③合上QFp;④主母线WⅡ向旁路母线WⅢ充电;⑤闭合QS1p;⑥断开QF1;⑦拉开QS1;⑧拉开QS1Ⅱ。
(5)①闭合QS 1Ⅱ;②闭合QS 1;③合上QF 1;④断开QFp ;⑤拉开QS 1p ,QSp ;⑦拉开QSp Ⅱ。
(6)①依次闭合引出线L 1、L 3、L 5、电源进线T 1、T 3在Ⅰ组母线侧的隔离开关;②依次拉开引出线L 1、L 3、L 5、电源进线T 1、T 3在Ⅱ组母线侧的隔离开关;③拉开QFm ;④拉开QSm Ⅱ;⑤拉开QSm Ⅰ。
(7)①闭合QSm Ⅰ;②闭合QSm Ⅱ;③合上QFm ;④W Ⅰ向W Ⅱ充电;⑤依次闭合引出线L 1、L 3、L 5、电源进线T 1、T 3在Ⅱ组母线侧的隔离开关;⑥依次拉开引出线L 1、L 3、L 5、电源进线T 1、T 3在Ⅰ组母线侧的隔离开关。作业二:
一幅值等于1000A 的冲击电流波从一条波阻抗Z1 = 500Ω的架空线路流入一根波阻抗Z2 = 50Ω的电缆线路,在二者连接的节点A 上并联有一只阀式避雷器的工作电阻R = 100Ω,如图所示。试求:
(1) 进入电缆的电压波与电流波的幅值;
(2) 架空线路上的电压反射波与电流反射波的幅值; (3) 流过避雷器的电流幅值IR 。
解:线路1电流入射波幅值
线路1电压入射波幅值
根据彼德逊法则,可以画出其等值电路。
节点A 上的电压幅值为
(1) 进入电缆的电压波与电流波的幅值为
A
I I q 1000
01==kV
Z I U U q q 500
50010001101=?==
=kV
Z R Z R Z R Z R Z U U q
A 5
.6250
1005010050
100501005005002)()(
22
22
211=+??
+?+
?=
+??+?+=
kV
U
U A
q 5.622==kA
Z U I q q 25.150
5.622
22==
=
kA
R
U
I A
R 625.0100
5.62==
=
(2) 架空线路上的电压反射波与电流反射波的幅值为
(3)流过避雷器的电流幅值I R
作业三:
如图所示单电源辐射形电网,保护1、2、3均采用阶段式电流保护,巳知线路电抗X1=0.4 /km ,AB 线路最大工作电流。If 。m ax =400A ,BC 线路最大工作电流 If 。m ax =350A ,保护l 的Ⅰ段定值 Idz 。1 =1.3kA,Ⅲ段时限 tdz 。1 =1s,保护4的Ⅲ段时限 tdz 。4 =3s ; K K, KIIIK 取1.2,K K 取1.1, Kzq =1.5;最大运行方式下I(3)d 。A 。max =l2kA, 最小运行方式下 I(3)d 。A 。min =10kA. 求:保护3的各段定值。
解: 1.短路电流计算
(1) 求系统阻抗:最大运行方式时
最小运行方式时
(2)B 母线(d 2点)短路时
kV
U U
U q A
f 5
.4375005.6211-=-=-=kA
Z U I f f 875.0500
5.4371
11=--
=-
=Ω
=Ω=
=
???53.512
3
/115)
3(max
min A d s I
E x φΩ
==
???64.6)
3(min
max A d s I E x φkA
79.3kA 30
4.053.53/115)
3(max =?+=
??B d I kA
56.3kA 30
4.064.63/115)
3(min =?+=
??B d I
(2) C 母线(d 1点)短路时
2.求保护3的I 段定值 (1)动作电流的整定
(2)灵敏度校验
解析法求其最小保护范围,最小运行方式下的最小保护范围为
3.求保护3的II 段定值: (1)动作电流整定
(2)灵敏度校验
灵敏度不满足要求。考虑适当降低动作电流,将保护3的第Ⅱ段改为与相邻线路保护2的第
Ⅱ段相配合以满足要求。
kA
08.32
3)
3(min )
2(min ==
????B d B d I I kA 31.2)
3(max =??C d I kA
23.2)
3(min =??C d I kA
93.1)
2(min =??C d I kA
55.43.79kA 1.2)
3(max 3=?='='???B dz K dz
I K I )
A (5.375
/6001055.43
33=?=
'='???LH
dz J dz
n I I 14.99km
km )64.655
.43
/11523(
4
.01)
2
3(1max 31min =-?=-'?
=??s dz
X I E X L φ%
15%50%100%min >≈?=
AB
B L L L kA
05.3kA 31.21.21.1)
3(max 23=??='''='''=''????C dz K K dz K dz
I K K I K I )
A (42.255
/6001005.33
33=?=''=''???LH
dz J dz
n I I )
5.1~3.1(01.105
.308.33)
2(min <==
''=
???dz
B d lm I I K
(3)动作时间
因保护3的Ⅱ段改为与保护2的Ⅱ段相配合,故动作时间也应比保护2大一个时限级差△t 。
4.求保护3的III 段定值 (1)动作电流整定
过电流保护装置动作电流的一次值为
继电器的动作电流为 (2)灵敏度校验 近后备:
远后备:
(3)动作时间
)
5.1~3.1(9
6.157
.108.3kA 57.11.43kA 1.1kA 43.11.3kA 1.13)
2(min 2312>==
'=
=?='''=''=?='''=''???????dz
B d lm dz K dz dz K dz
I I K I K I I K I s 123≈?+''=''??t t t dz dz
A
847A 40085
.05.12.1max
3=??=
?'''='''??f h
zq K
dz
I K K K I A
39.55
/60084733==
'''='''???LH
dz J dz
n I I 5
.164.3847
.008.33)
2(min >==
'''=
???dz
B d lm I I K 2
.128.2847
.093.13)
2(min >==
'''=
???dz
C d lm I I K s 5.3 s 5.3 s 2 s 5.13432312='''∴=?+'''='''=?+'''='''=?+'''='''???????dz
dz dz dz dz dz dz t t t t t t t t t t ;又;