电力工程基础第5章习题答案
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发电厂电气部分第五章习题解答word第五章厂用电5-1什么叫厂用电和厂用电率5-2厂用电的作用和意义是什么5-3厂用电负荷分为哪几类为什么要进行分类5-4对厂用电接线有哪些基本要求5-5)厂用电接线的设计原则是什么对厂用电压等级的确定和厂用电源引接的依据是什么5-6在大容量发电厂中,要设启动电源和事故保安电源,如何实现5-7火电厂用电接线为什么要按锅炉分段为提高厂用电系统供电可靠性,通常都采用哪些措施5-8发电厂和变电站在自用电接线上有何区别5-9何谓厂用电动机的自启动为什么要进行电动机自启动校验?如果厂用变压器的容量小于自启动电动机总容量时。
应如何解决5-10已知某火电厂用6kv备用变压器容量为12.5MVA,Uk(%)=8,要求同时自启动电动机容量为11400KW,电动机自启动平均电流倍数为 5.,试校验该备用变压器容量能否满足自启动要求‘5-11厂用母线失电的影响和应采取的措施?5-12厂用电源的各种切换方式及其优缺点答案: 5-1发电机在启动,运转,停役,检修过程中,有大量由电动机拖动的机械设备,用以保证机组的主要设备和输煤,碎煤,除煤,除尘及水处理的正常运行。
这些电动机以及全长的运行,操作,实验,检修,照明用电设备等都属于厂用负荷,总的耗电量,.统称为厂用电。
厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数,称为厂用电率。
5-2发电机在启动,运转,停役,检修过程中,有大量电动机拖动的机械设备,用以保证机组的主要设备和输煤,碎煤。
除灰,除尘及水处理的正常运行。
降低厂用电率降低电能成木,同时也相应地增大了对电力系统的供电量。
5-3厂用电负荷,按照其用电设备在生产中的作用和突然中断供电所造成的危言程度,按其重要性可分为四类:(1)一类负荷:凡是属于短时停电会造成主设备损坏,危及人身安全,主机停用及影响大量出电的厂用设备,都属于一类设备。
(2)二类设备:允许短时断电,恢复供电后,不致造成生产紊乱的常用设备称为二类设备。
第一章1-1 什么是电力系统?建立联合电力系统有哪些好处?答:电力系统是由发电厂、变电所、输配电线路和电力用户组成的整体。
建立联合电力系统的优点是:可以减少系统的总装机容量;可以减少系统的备用容量;可以提高供电的可靠性;可以安装大容量的机组;可以合理利用动力资源,提高系统运行的经济性。
1-2 电能生产的主要特点是什么?对电力系统有哪些要求?答:电能生产的主要特点是:电能不能大量存储;过渡过程十分短暂;与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。
对电力系统的基本要求是:保证供电的可靠性;保证良好的电能质量;为用户提供充足的电能;提高电力系统运行的经济性。
1-3 我国规定的三相交流电网额定压等级有哪些?用电设备、发电机、变压器的额定电压与同级电网的额定电压之间有什么关系?为什么?答:我国规定的三相交流电网额定压等级,低压有0.22/0.127 kV、0.38/0.22 kV和0.66/0.38kV;高压有3 kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV和750 kV。
用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同;发电机的额定电压应比同级电网额定电压高5%;变压器一次绕组的额定电压,对于降压变压器,应等于电网的额定电压,对于升压变压器,应等于发电机的额定电压;变压器二次绕的额定电压,当二次侧供电线路较长时,应比电网额定电压高10%,当变压器二次侧供电线路较短时,应比同级电网额定电压高5%。
1-4 衡量电能质量的主要指标有哪些?简述它们对电力系统的主要影响。
答:衡量电能质量的主要指标有:频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、高次谐波(波形畸变率)、三相不平衡度及暂时过电压和瞬态过电压。
对电力系统的主要影响(略)。
1-5 什么叫小电流接地系统?什么叫大电流接地系统?小电流接地系统发生一相接地时,各相对地电压如何变化?这时为何可以暂时继续运行,但又不允许长期运行?答:中性点不接地和中性点经消弧线圈接地的系统称为小电流接地系统;性点直接接地(或经低电阻接地)的系统称为大电流接地系统。
习题解答(五)学习单元一1. 电力变压器的作用是什么?变压器是一种静止的电气设备,是应用电磁感应原理,在频率不变的基础上将电压升高或降低,电力变压器是变电所中最重要的设备,属于变换类设备。
主要作用是传输电能,将电力系统中的电力电压升高或降低,以利于电力的合理输送、分配和使用。
2. 电力变压器的主要技术参数有哪些?(1)额定容量S N.T(kV·A)。
(2)额定电压U N(kV或V)。
(3)额定电流I N(A)。
(4)额定频率f N (Hz)。
(5)阻抗电压U d%。
(6) 空载电流I0%。
(7)空载损耗P0。
(8)短路损耗P d。
(9)额定温升。
(10)冷却方式。
学习单元二1.什么是电力变压器的实际容量?什么是电力变压器的额定容量?电力变压器的额定容量S N.T(kV·A)。
指在额定工作状态下变压器能保证长期输出的容量。
由于变压器的效率很高,所以规定一、二次侧的容量相等。
电力变压器的实际容量是指变压器在实际使用条件(包括实际输出的最大负荷和安装地点的环境温度)下,在不影响变压器的规定使用年限(一般为20年)时所能连续输出的最大视在功率S T,单位是kVA。
2、某工厂变电所有两台SL7-500/10型配电变压器(Yyn0联结)。
试计算这两台变压器(查有关手册得SL7-500/10型变压器的有关数据ΔP0= 1. 08kW,ΔP k=6. 的经济运行的临界负荷。
9kW , I 0% = 2.1 ,U k % =4。
)解 已知SL7-500/10型配电变压器(Yyn0联结)的有关技术数据: ΔP 0= 1. 08kW ,ΔP k =6.9kW , I 0% = 2.1 ,U k % =4。
由式(5-14)得var 5.105001001.2100%.00k S I Q T N =⨯=≈∆ 由式(5-15)得var 205001004100%.k S U Q T N k N =⨯=≈∆ 取K q =0.1。
第五章习题参考答案5.1 题5.1的图所示的是三相四线制电路,电源线电压l U =380V 。
三个电阻性负载接成星形,其电阻为1R =11Ω,2R =3R =22Ω。
(1)试求负载相电压、相电流及中性线电流,并作出它们的相量图;(2)如无中性线,求负载相电压及中性点电压;(3)如无中性线,当L1相短路时求各相电压和电流,并作出它们的相量图;(4)如无中性线,当L3相断路时求另外两相的电压和电流;(5)在(3),(4)中如有中性线,则又如何?1L 2L 3L N题5.1的图解: ○1各相负载两端电压都等于电源相电压,其值为:V V U U l P22033803===。
各负载相电流分别为:()()AI I I I I I A R UI A R U I A R U I N P P P 1030cos 30cos 30sin 30sin 10,10,202232132332211=︒-︒++︒-︒-=======相量图如图(b )所示。
○2因为三相电源对称,而三相负载不对称时,由于无中性线,将使电源和负载中点之间的电位差不为零,而产生中性点位移。
设 V U U ︒∠=011 ()()()V V U U U V V U U U VV U U U V V R R R R U R U R U U NN N N N N N N ︒∠=︒∠-︒∠=-=︒-∠=︒∠-︒-∠=-=︒∠=︒∠-︒∠=-=︒∠=++︒∠+︒-∠+︒∠=++++=131252055120220131252055120220016505502200552212211112212022022120220110220111''''3'32'21'1321332211○3若无中性线,1L 相短路,此时电路如图(c )所示,此时1L 相的相电压01=U ,2L 相、3L 相的相电压分别等于2L 、1L 之间、3L 、1L 之间的线电压,所以有:V U U V U U ︒∠==︒-∠=-=150380,150380313122 各相电流为:()()A A I I IV R U I VR U I ︒∠=︒∠+︒-∠-=+-=︒∠==︒-∠==0301503.171503.171503.171503.17321333222 相量图如图(d )所示○4若无中线,3L 相断路,电路如图(e )所示,1L ,2L 两相成了串联电路: V V R I UV V R I U AA R R U I I ︒∠=⨯︒∠=∙=︒∠=⨯︒∠=∙=︒∠=+︒∠=+==3025322305.113012711305.11305.11221130380222111211221 ○5当有中性线,1L 相短路或3L 相断路,其他相电压、电流均保持不变。
电力工程基础习题答案(王锡凡)第五章第五章远距离大容量输电5-1 影响线路传输容量的约束条件主要有哪些?对于远距离输电线路而言,最主要的约束条件是什么?答:约束条件有:热极限、电压约束、稳定性约束;对于远距离输电线路而言,最主要的约束条件是稳定性约束。
5-2 为什么说当线路输送功率为自然功率时,其沿线电压的幅值处处相等?答:线路终端负荷阻抗为2Z ,无损耗线路波阻抗为c Z ,当c Z Z =2阻抗匹配时,如果nU U U ==21,线路在额定电压下运行,则此时线路输送的功率为自然功率。
无损耗线的基本方程为??+=+=x Z U j x I I x Z I j x U U c x c x ββββsin cos sin cos 2222 当c Z Z =2时,2222I Z I Z U c ==,则方程化简为()()??=+==+=x j x x j x e I x j x I I e U x j x U U ββββββ2222 sin cos sin cos 线路上各点的电压幅值相等,电流的幅值也相等,且电流与电压同相位。
5-3 判断简单电力系统静态稳定的条件是什么?提高静态稳定的措施有哪些?答:简单电力系统静态稳定的判据是:0>δd dP E ,即δcos ∑=X U E dt dP q E 。
090<δ,稳定运行;090=δ,静稳极限;090>δ,不稳定运行。
提高静态稳定的措施:1、提高系统电压;2、采用自动励磁调节装置;3、调节元件的电抗,做法有:采用分裂导线,采用串联电容补偿,一般补偿度不超过50%。
5-4 简单电力系统是由等值电抗50.=G X 的发电机,经过01.=L X 的串联电抗连接至无限大母线组成。
设无限大母线电压为0001∠=.U,发电机端电压保持为1.20,试计算系统的静态稳定功率极限。
解:设发电机发送的功率为1 1)计算发电机母线端电压GU 的相角0G δ 发电机电磁功率:10121100=?===G G L G E X UU UI P δδ?sin ..sin cos 求得:004456.=G δ 2)计算电流I00060180551336600101001445621........∠=+=∠-∠=-=j j jX U U I L G 3)计算qE0007371579149981495205160180551001........∠=+=?∠+∠=+=∑j j X I j U E q 所以静稳极限对应的功率极限为:05315115791...max =?==∑X UE P q 储备系数:%.%.%max 3510011053110000=?-=?-=P P P K p5-5 什么是电力系统次同步谐振?产生的原因是什么?如何克服?答:5-6 什么是电力系统的暂态稳定性?可采用什么方法分析?如何判断电力系统的暂态稳定性?答:电力系统暂态稳定是指系统在某个运行情况下突然受到较大的扰动之后,能否经过暂态过程达到新的稳定运行状态或回到原来的状态。
第五章5—1 熄灭电弧的条件是什么?开关电器中常用的灭弧方法有哪些?答:灭弧的条件是去游离率大于游离率。
开关电器中常用的灭弧方法有速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短灭弧法、粗弧分细灭弧法、狭缝灭弧法、采用多断口灭弧法和采用新型介质灭弧法等.5-2 高压断路器、高压隔离开关和高压负荷开关各有哪些功能?答:高压断路器不仅能通断正常负荷电流,而且能切断一定的短路电流,并能在保护装置作用下自动跳闸,切除短路故障;高压隔离开关的主要功能是隔离高压电源,保证人身和设备检修安全,同时还具有倒闸操作和通断小电流的功能;高压负荷开关可以通断一定的负荷电流和过负荷电流,有隔离开关的作用,但不能断开短路电流。
5-3 倒闸操作的基本要求是什么?答:倒闸操作的基本要求是:合闸送电时,先合上隔离开关,再合上断路器;跳闸断电时,先断开断路器,再断开隔离开关.5-4 低压断路器有哪些功能?按结构型式可分为哪两大类?答:低压断路器既能带负荷通断电路,又能在线路发生短路、过负荷、低电压(或失压)等故障时自动跳闸.低压断路器按结构型式分,有塑料外壳式和万能式两大类。
5-5 熔断器的主要功能是什么?什么是“限流"式熔断器?答:熔断器的主要功能是对电路及其设备进行短路或过负荷保护。
“限流”式熔断器是指熔断器的灭弧能力很强,灭弧速度很快,能在短路电流未达到冲击值以前完全熄灭电弧。
5-6 避雷器有何功能?有哪些常见的结构型式?各适用于哪些场合?答:避雷器用于防止雷电产生的过电压沿线路侵入变配电所或其他建筑物内,以免危及被保护设备的绝缘.避雷器按结构型式分,有保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器和金属氧化物避雷器等。
其中,保护间隙和管型避雷器一般用于户外输电线路的防雷保护,阀型避雷器和金属氧化物避雷器主要用于变配电所的进线防雷电波侵入保护.5—7 Dyn11接线配电变压器和Yyn0接线配电变压器相比较有哪些优点?答:Dyn11接线变压器能有效地抑制3的整数倍高次谐波电流的影响;Dyn11接线变压器的零序电抗比Yyn0接线变压器小得多,更有利于低压侧单相接地短路故障的切除;Dyn11接线变压器承受单相不平衡负荷的能力远比Yyn0接线的变压器大。
5-1. 说明人体触电致死的原因。
答:触电就是指人体的不同部位同时接触到不同电位的带电体时,人体内就有电流通过而造成对人体的伤害。
触电所造成的伤害主要有电击和电伤。
电击是人体加上一定电压后,人体电阻迅速减小,而使通过人体的电流增大,造成人体内部组织损坏而致死亡。
电伤是电流的热、化学、机械效应所造成身体表面皮肤、肌肉的伤害。
常见为电弧烧伤、灼伤人的脸面、肢体等部分,情况严重的也会导致死亡。
5-2. 解释跨步电压、接触电压的含义,说明在何种情况下能够发生跨步电压、接触电压触电。
答:当系统发生故障时,如输电线断裂接地、设备碰壳短路或遭受雷击等,将会有很大的电流流过接地体进入大地,接地体及其周围的土地将有对地电压产生。
对地电压以接地体处最高,离开接地体,对地电压逐渐下降,约至离接地体20米处对地电压降为零。
此时当人接地体附近行走时,在两脚之间将有一个电压存在,这种电压称为跨步电压。
发生短路故障的设备有对地电压,人触及设备外壳会有电压加于人体,这种电压称为接触电压。
跨步电压和接触电压触电,一般在雷击或有强大的接地短路电流出现时发生。
5-3. 怎样会发生触电事故?为了避免触电,我们在使用电器,接电操作时应注意哪些问题?答:电对人体的伤害是人体触电所造成的。
触电就是指人体的不同部位同时接触到不同电位的带电体时,人体内就有电流通过而造成对人体的伤害。
要防止发生触点事故最主要的是人必须按照规定的安全操作规程操作与使用用电器,以及用电器的电气安全性能必须符合要求,即在长期使用的过程中不发生漏电现象及因之形成的设备表面带电。
5-4. 在进行电工实验时,为什么在合上电源时操作者一定要通知同组同学注意?为什么在实验过程中不允许带电改接电路?答:因为在电工实验时电源电压通常为220V,当人接触此电压用电器时会造成触电事故可能危及生命。
因此合上电源时操作者一定要通知同组同学注意,避免其它同学在不知情的情况下误接触到连接到电源上的实验设备。
第五章5-1 熄灭电弧的条件是什么?开关电器中常用的灭弧方法有哪些?答:灭弧的条件是去游离率大于游离率。
开关电器中常用的灭弧方法有速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短灭弧法、粗弧分细灭弧法、狭缝灭弧法、采用多断口灭弧法和采用新型介质灭弧法等。
5-2 高压断路器、高压隔离开关和高压负荷开关各有哪些功能?答:高压断路器不仅能通断正常负荷电流,而且能切断一定的短路电流,并能在保护装置作用下自动跳闸,切除短路故障;高压隔离开关的主要功能是隔离高压电源,保证人身和设备检修安全,同时还具有倒闸操作和通断小电流的功能;高压负荷开关可以通断一定的负荷电流和过负荷电流,有隔离开关的作用,但不能断开短路电流。
5-3 倒闸操作的基本要求是什么?答:倒闸操作的基本要求是:合闸送电时,先合上隔离开关,再合上断路器;跳闸断电时,先断开断路器,再断开隔离开关。
5-4 低压断路器有哪些功能?按结构型式可分为哪两大类?答:低压断路器既能带负荷通断电路,又能在线路发生短路、过负荷、低电压(或失压)等故障时自动跳闸。
低压断路器按结构型式分,有塑料外壳式和万能式两大类。
5-5 熔断器的主要功能是什么?什么是“限流”式熔断器?答:熔断器的主要功能是对电路及其设备进行短路或过负荷保护。
“限流”式熔断器是指熔断器的灭弧能力很强,灭弧速度很快,能在短路电流未达到冲击值以前完全熄灭电弧。
5-6 避雷器有何功能?有哪些常见的结构型式?各适用于哪些场合?答:避雷器用于防止雷电产生的过电压沿线路侵入变配电所或其他建筑物内,以免危及被保护设备的绝缘。
避雷器按结构型式分,有保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器和金属氧化物避雷器等。
其中,保护间隙和管型避雷器一般用于户外输电线路的防雷保护,阀型避雷器和金属氧化物避雷器主要用于变配电所的进线防雷电波侵入保护。
5-7 Dyn11接线配电变压器和Yyn0接线配电变压器相比较有哪些优点?答:Dyn11接线变压器能有效地抑制3的整数倍高次谐波电流的影响;Dyn11接线变压器的零序电抗比Yyn0接线变压器小得多,更有利于低压侧单相接地短路故障的切除;Dyn11接线变压器承受单相不平衡负荷的能力远比Yyn0接线的变压器大。
5-8 什么是电流互感器的误差?电流互感器的常用接线方式有哪几种?答:电流互感器的误差包括电流误差(比值差)和相位误差(角差)。
电流误差i f 是二次电流的测量值乘以额定变流比i K 与一次电流数值差的百分数;相位差i δ是2I '-&与1I &的相角差。
电流互感器常用的接线方式有一相式接线、两相不完全星形接线、两相电流差接线和三相完全星形接线。
5-9 什么是电压互感器的误差?电压互感器的常用接线方式有哪几种?答:电压互感器的误差吧包括电压误差(比值差)和相位误差(角差)。
比值差u f 是二次电压的测量值乘以额定变压比u K 与一次电压数值差的百分数;相位差u δ是2U '-&与1U &的相角差。
5-10 什么是高压开关柜的“五防”?固定式开关柜和手车式开关柜各有哪些优缺点?答:①防止误跳、误合断路器;②防止带负荷分、合隔离开关;③防止带电挂接地线;④防止带地线合闸;⑤防止误入带电间隔。
固定式开关柜具有价格低,内部空间大,运行维护方便等优点,但体积较大;手车式开关柜具有灵活性好、检修安全、供电可靠性高、安装紧凑和占地面积小等优点,但价格较贵。
5-11 对电气主接线的基本要求是什么?电气主接线有哪些基本形式?各有什么优缺点?答:对电气主接线的基本要求是安全、可靠、灵活、经济。
电气主接线的基本形式有线路-变压器单元接线、单母线接线、单母线分段接线、单母线带旁路母线接线、双母线接线、桥式接线等。
线路-变压器单元接线的优点是接线简单,所用电气设备少,配电装置简单,节约投资。
缺点是该单元中任一设备发生故障或检修时,变电所要全部停电,供电可靠性都不高,只可供三级负荷。
单母线接线的优点是接线简单、使用设备少、操作方便、投资少、便于扩建。
缺点是当母线及母线隔离开关故障或检修时,必须断开全部电源,造成整个配电装置停电;当检修一回路的断路器时,该回路要停电。
单母线分段接线既保留了单母线接线简单、经济、方便等优点,又在一定程度上提高了供电的可靠性。
但仍不能克服某一回路断路器检修时,该回路要长时间停电的显著缺点,同时这种接线在一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线上的所有回路都要长时间停电。
单母线加旁路母线接线解决了出线断路器检修时的停电问题,但其缺点是需要增加一组母线、专用的旁路断路器和旁路隔离开关等设备,使配电装置复杂,投资增大,且隔离开关要用来操作,增加了误操作的可能性。
双母线接线具有以下优点:①轮换检修母线而不致中断供电;②检修任一回路的母线隔离开关时仅使该回路停电;③工作母线发生故障时,经倒闸操作这一段停电时间后可迅速恢复供电;④检修任一回路断路器时,可用母联断路器来代替,不致于使该回路的供电长期中断。
但双母线接线也存在以下缺点:①在倒闸操作中隔离开关作为操作电器使用,容易误操作;②工作母线发生故障时会引起整个配电装置短时停电;③使用的隔离开关数目多,配电装置结构复杂,占地面积较大,投资较高。
桥形接线中四个回路只有三个断路器,投资小,接线简单,供电的可靠性和灵活性较高,适用于向一、二类负荷供电。
5-12 电气设备选择的一般原则是什么?如何校验电气设备的动稳定和热稳定?答:电气设备选择的一般原则是:按正常工作条件选择额定电流和额定电压,按短路情况进行校验动稳定校验和热稳定。
电气设备满足动稳定的条件是max i ≥sh i 或max I ≥sh I ;满足热稳定的条件是t I t 2≥ima t I 2∞。
5-13 某10/0.4kV 车间变电所,总计算负荷为980kV A ,其中一、二类负荷700 kV A 。
试初步选择该车间变电所变压器的台数和容量。
解:因为有一、二类负荷,所以应选两台变压器。
变压器容量应同时满足以下两个条件:6869807.07.030=⨯=≈S S T kV A 且700II)I (30=≥+S S T kV A查附录表A-1,选两台10/0.4kV 、S9—800 kV A 的变压器。
5-14 某厂的有功计算负荷为3000kW ,功率因数为0.92,该厂6kV 进线上拟安装一台SN10-10型断路器,其主保护动作时间为1.2s ,断路器分闸时间为0.2s ,其6kV 母线上的==∞I I k 20kA ,试选择该断路器的规格。
解: A 8.31392.0633000cos 330m ax .=⨯⨯==ϕN W U P I 查附录表A-15,选择SN10—10II/1000型断路器,设备具体参数及计算数据见下表。
5 ima t I 2∞/ (kA 2 .s ) t I t 2/(kA 2 .s ) 合格5-15 试选择图5-63中10kV 馈线上的电流互感器。
已知该线路的最大工作电流为70A ,线路上的短路电流为=k I 4.6 kA ,继电保护动作时间为2 s ,断路器分闸时间为0.2s ,电流互感器二次回路采用2.5mm 2的铜心塑料线,互感器与测量仪表相距4m.。
解:根据额定电压10kV 、额定电流70A ,查附录表A-20,选变比为100/5的LQJ —10—0.5/3型电流互感器,其0.5级的额定负荷阻抗为0.4Ω,225=se K ,90=t K ,s 1=t 。
(1)准确度校验: V A 10VA 4.0522222=⨯==N N N Z I S 查附录表A-25,电流互感器二次侧的负荷统计见下表:仪表型式二次线圈负荷(V A ) A 相C 相 46L1-A0.35 46D1-W0.6 0.6 DS10.5 0.5 总计 1.45 1.1由上表知,其最大负荷为1.45V A 。
取tou R =0.1Ω,则2S ≈)(22tou WL N i R R I S ++∑VA 26.5VA 1.05.253435VA 45.12=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯⨯+=<V A 102=N S (2)动稳定校验: kA 73.5116.455.255.2=⨯==k sh I i满足动稳定要求。
(3)热稳定校验: s 2.22.02=+=+==QF pr k ima t t t t满足热稳定要求。
5-16 某一降压变电所内装有两台双绕组变压器,该变电所有两回35kV 电源进线,6回10kV 出线,低压侧拟采用单母线分段接线,试画出当高压侧分别采用内桥接线、外桥接线和单母线分段接线时,该变电所的电气主接线单线图。
解:高压侧采用内桥接线、外桥接线和单母线分段接线时,该变电所的电气主接线单线图分别如下图所示:5-17 某10kV 母线三相水平平放,型号LMY-60⨯8mm 2,已知21==''∞I I kA ,母线跨距1000mm ,相间距250mm ,跨距数大于2,短路持续时间为2.5s ,系统为无穷大,试校验此母线的动稳定度和热稳定度。
解:(1)热稳定校验: s 5.2==k ima t t查表4-6得,铝母线的热稳定系数2/mm s A 87=C ,因此最小允许截面为母线的实际截面积A =60×8mm 2 =480 mm 2>min A ,所以热稳定满足要求。
(2)动稳定校验: 55.35kA 2155.2=⨯=sh i kA 由279.286060250>=+-=+-h b b s ,故取K ≈1。
则母线受到的最大电动力为 母线的弯曲力矩为:1014.198410max ⨯==l F M N·m 44.198=N·m 母线的截面系数为:37322m 1048m 6008.006.06-⨯=⨯==h b W 母线的计算应力为:7104844.198W M -⨯==c σ Pa 71013.4⨯=Pa 铝母线排的最大允许应力 Pa 109.67⨯=al σ>c σ,所以动稳定满足要求。