电力工程作业(含答案)
浙江大学远程教育学院 《电力工程基础》课程作业
姓名: 年级:
严超 16秋电气
学 号: 学习中心:
[1**********]3 武义
1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。
1)、线路L 1上的线路侧隔离开关:QS 1;
作用:隔离线路L 1对侧的电源。 2)、线路L 1上的母线侧隔离开关:QS 1I ;
作用:隔离I 段母线侧的电源。
3)、当馈线L 1对侧接的是没有电源连接的用户时,隔离开关QS 1不需要装设,因为不需要隔离线路L 1对侧的电源。 也可以装设该开关,以阻止线路上过电压的入侵。
4)、 检修出线断路器QF 1而不停止向线路L 1供电的操作步骤为: ① 闭合QS P I ; ②闭合QS P ; ③ 合上QF P ;
④ 主母线W I 向母线 WⅢ充电; ⑤ 闭合QS 1P ; ⑥ 断开QF 1; ⑦ 拉开QS 1 ;⑧ 拉开QS 1I 。 (5) 出线断路器QF 1检修后恢复供电的操作步骤为:
① 闭合QS 1I ; ②闭合QS 1; ③ 合上QF 1; ④ 断开QF P ;
⑤ 拉开QS 1P ;⑥拉开QS P ; ⑦ 拉开QS P I 。 (6) 检修Ⅱ段母线的操作步骤为:
① 依次闭合引出线L 1、L 3、 L 5 、 电源进线T 1、 T3在I 组母线侧的隔离开关; 再闭合各回路相应的断路器。② 依次拉开引出线L 1、L 3、 L 5 、 电源进线T 1、 T3在Ⅱ组母线侧的断路器,再分开各隔离开关; ③ 拉开QF m ; ④ 拉开QSm Ⅱ; ⑤ 拉开QSmI ,断开I 、II 段母线的联络。 (7) Ⅱ段母线检修后恢复供电的操作步骤为:
① 闭合QSmI ;② 闭合QSm Ⅱ; ③ 合上QF m ; ④ 母线联络接通,WI 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、 T3在Ⅱ组母线侧的隔离开关; 合各断路器;⑥ 依次拉开引出线L 1、L 3、 L 5 、 电源进线T 1、 T3在I 组母线侧的断路器及隔离开关。
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 。
线路电流流入幅值 I 1q = I0 = 1000A
线路电压入射波幅值 U 1q = U0 = I1q Z 1 = 1000×500=500 kV 由彼德逊法则,其等值电路为:
在两者的节点A 上, 电压幅值为:
U =2U 1q ⨯(R ⨯Z 2) =2⨯500⨯100⨯50
A =62. Z R +Z 100+505kV 21+(R +Z )
2
500+2
100+501) 、进入电缆的电压波与电流波幅值为:
U 2q =UA =62.5 kV
I U 2q . 5
2q =
Z =
622
50
=1. 25kV 2) 、 架空线路上的电压反射波与电流反射波得幅值为:
U 1f =UA -U 1q
=62.5-500=-437.5kV
I 1f =-
U 1f Z 1
=-
-437. 5
=0. 875kA 500
(3) 流过避雷器的电流幅值I R 为:
I R =
U A 62. 5
==0. 625kA 。 R 100
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,已知线
路电抗X1=0.4Ω/km ,发电机电压等级110 kV ,AB 线路最大工作电流。
I fh .max =400A ,BC 线路最大工作电流 I fh .max =350A ,保护l
IⅢI =1.3kA t 的Ⅰ段定值dz .1, Ⅲ段时限 dz .1=1s , 保护
4的Ⅲ段时限
t
Ⅲ
dz .4
=3s ;可靠系数K
Ik 、
K
Ⅲ
k 取1.2,
K
k 取1.1, K zq =1.5;最大
(3)I 运行方式下A 点故障电流d . A .max =12kA , 最小运行方式下A 点故障电(3)
流d . A .min
I
=10kA .
求:保护3的各段定值。
1、计算短路电流计算 (1) 计算系统阻抗: 最大运行方式时 x s.max =
E φ
I
(3)d.A.max
=
3
Ω=5. 5Ω3 12
最小运行方式时 x φ
s . max =
E I
(3) =6. 64Ω
d . A . min
(2) B 母线(d 2点)短路时: 最大运行方式:
I (3)
3
d . B . max =5. 53+0. 4⨯30
kA =3. 79kA
最小运行方式:
I (3)
3
d . B . max =6. 64+0. 4⨯30kA =3. 56kA
两相短路电流:
I (2)
3(3)
d . B . min =2I d . B . max
=3. 08kA
(2) C 母线(d 1点)短路时: 最大运行方式:
I
(3) d . C . max
=2. 31kA
最小运行方式: I (3) d . C . m in
=2. 23kA
两相短路电流: I
(2) d . C . min
=1. 93kA
2、计算保护3的I 段定值 (1)动作电流的整定
I ' ' (3) dz ⋅3=K K I dz ⋅. B ⋅max =1. 2⨯3. 79kA =4. 55kA
I
'
I '
dz 4. 55⨯103dz ⋅J ⋅3
=⋅3n ==37. 5(A ) LH 600/5
(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:
L =1min
x (2⨯E φ1115/I ' -X s ⋅max ) =(⋅-6. 64) km =14. 99km 1dz ⋅30. 424. 55
3、计算保护3的Ⅱ段定值; (1) 动作电流整定
I ' ' ' ' ' ' ' ' (3)
dz ⋅3=K K I dz ⋅2=K K K K I dz ⋅C ⋅max =1. 1⨯1. 2⨯2. 31
kA =3. 05kA
I
' '
dz ⋅J ⋅3
' ' I dz 3. 05⨯103⋅3===25. 42(A ) n LH 600/5
(2) 灵敏度校验
(2) I d 3. 08⋅min
K lm =⋅B ==1. 01
I dz 3. 05⋅3
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段改为与保护1的第I 段相配合以满足要求。
' ' ' ' '
I dz kA ⋅2=K K I dz ⋅1=1. 1⨯1. 3kA =1. 43' ' ' ' I dz kA =1. 57kA ⋅3=K K I 2=1. 1⨯1. 43
(2)
I d 3. 08⋅min =⋅B ==1. 96>(1. 3~1. 5) ' '
1. 57I dz ⋅3
K lm
(3) 动作时间
因保护3的第II 段与保护1的第I 段相配合,故动作时间也应比保护1大一个时限差△t 。
' '
''t dz ⋅3=t dz ⋅2+∆t =2s
4、计算保护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:
'''⋅3=I dz
'''⋅K zq K K
K h
I f ⋅max =
1. 2⨯1. 5
⨯400A =847A 0. 85
继电器的动作电流为
'''⋅J ⋅3=I dz
'''⋅3I dz 847
==5. 39A n LH 600/5
(1) 灵敏度校验
(2) I d 3. 08
近后备: K lm =⋅B ⋅min ==3. 64>1. 5
'''⋅3I dz 0. 847(2) I d 1. 93
远后备: K lm =⋅C ⋅min ==2. 28>1. 2
'''⋅3I dz 0. 847
(2) 动作时间
'''⋅2=t dz '''⋅1+∆t =1. 5s ; t dz '''⋅3=t dz '''⋅2+∆t =2s t dz
'''⋅3=t dz '''⋅4+∆t =3. 5s ; 又 t dz
'''⋅3 = 3.5 s。 所以,t dz