发电厂计算

5-2、某发电厂厂用电系统为6kv和0.38kv两级电压。高压厂用备用变压器为分裂绕组变压器，其高压绕组额定容量为50000kv·A、低压绕组额定容量为25000kv·A，以高压绕组电抗为基准的半穿越电抗百分值为19%，高压厂用变压器电源侧母线电压为1.10*U（有载调压）。低压厂用变压器额定容量为1000kv·A，阻抗电压为10%。高压厂用备用变压器已带负荷6200kw，参加厂用变压器额定容量为13363kw。低压厂用母线上参加自启动电动机容量为500kw。试计算高压厂用备用变压器自投高、低压母线串接启动时，能否实现自启动。解：（1）高压厂用母线电压校验。高压厂用母线的合成负荷标幺值可求的59.32500062008.0363.135cos2011*NHSSPKS高压厂用变压器电抗标幺值为104.05000010025000191.1100%1.1121*NNKtSSUx高压母线电压标幺值为)70.065.0(8.059.3104.011.11*1*0*1*HtSxUU满足要求。（2）抵押厂用母线电压校验。低压厂用母线的合成负荷标幺值为125.310008.0/5005)cos/(222*tLSPKS低压厂用变压器电抗标幺值为11.0100101.1100%1.12*KtUx低压母线电压标幺值为：55.0595.0125.311.018.01*2*1*2*LtSxUU满足要求。高压厂用母线电压校验和低压厂用母线电压校验，均满足电动机自启动要求的厂用母线电压最低值，可见该高压厂用备用变压器可以顺利实现自投高、低母线串接自启动。5-3自启动电机最大允许容量标幺值tavtxmSKUUUP*1*1*0*cos)(6-1试选择容量为25MW、UN=10.5KV、cos=0.8的发电机出口断路器及回路的隔离开关。已知发电机出口短路电流值为''I=26.4KA、I2.01=29.3kA、I4.02=29.5kA，主保护时间tpr1=0.5s.后备保护时间tpr2=3.9s，配电装置内最高室温为43℃。解：发电机最大持续工作电流为)(18048.05.103102505.1cos305.13maxAUPINN根据发电机回路的UNS、Imax及断路器安装在屋内的要求，查附表，可选SN10-10Ⅲ/2000型少油断路器，固有分闸时间tin和燃弧时间ta均为0.06s。短路热稳定计算时间为tk=tpr2+tin+ta=3.9+0.06+0.06=4.02s由于tk1s，不计非周期热效应。短路电流的热效应Qk等于周期分量热效应Qp，即SkAtIIQktkK222222/)(340102.4125.293.29104.261210''短路开断时间为stttinprk1.011.006.005.0'1，故用''I校验INbr。冲击电流为KAIish0.714.2669.2''29.1根据表中列出的断路器、隔离开关的有关参数，并与计算数据进行比较。由表可见，所选SN10-10Ⅲ/2000断路器、GN2-10/2000隔离开关合格。6-2选择图6-10中，10kv馈线上的电流互感器。已知电抗器后短路时，ish=22.6kA,QK=78.7(KA)2·s，出线上IMAX=350A,二次回路的仪表及接线图如图6-10，电流互感器与测量仪表相距40km。解：（1）电流互感器的负荷统计见表6-8，其最大负荷为1.45V·A。（2）选择电流互感器。根据电流互感器安装处的电网电压、最大工作电流和安装地点的要求，查附表8电流互感器技术参数，选LFZJ1-10屋内型电流互感器，变比为400/5，由于供给计费电能表用，故应选0.5级，其二次负荷额定阻抗为0.8Ω，动稳定倍数Kes=130，热稳定倍数Kt=75。（3）选择互感器连接导线截面。已知：0.5级准确级的允许最大负荷Z2N=0.8Ω，最大负荷阻抗ra=PMAX/I22N=1.45/25=0.058,计入接触电阻0.1Ω，则连接导线电阻不得超过0.8-（0.058+0.1）=0.642Ω。倘若按机械强度要求的最小截面，初选标准截面为1.5mm2的铜线，其接线电阻为808.05.14031075.12SLrcL显然，用1.5mm铜线，电流互感器负荷已超过额定值，不满足要求。满足准确级额定容量要求的连接线允许最小截面积为22289.11.0058.08.04031075.1mmrrZLScaNC则选用标准截面为2.5mm2的铜线，其接线电阻为485.05.24031075.12Lr此时，二次负荷Z2L=0.058+0.1+0.458=0.643Ω，满足0.5级的允许最大负荷0.8Ω的要求。（4）校验互感器的热稳定和动稳定。该互感器为多匝、绕注式绝缘，只校验内部动稳定。7.78900)4.075()(221NtIK6.225.731304.0221esNKI动态热稳定均符合要求。6-4如图6-15接线，已知10.5kv出现采用ZN5-10/630型真空断路器，其INbt=20kA，全分闸时间tbr=tin+ta=0.05+0.015=0.065s，出线保护时间tpr=1s,线路最大工作电流Imax=360A,系统容量100MV·A,归算到电抗器前的总电抗x‘*∑=0.128（基准：Sd=100MV·A,Ud=10.5kv，Id=5.5kA），试选择出线电抗器L。解：（1）初选型号。查附表11，按正常工作电压和最大工作电流初选NKL-10-400型电抗器，UN=10KV,IN=400A.(2)选择电抗值。令,20''kAIINbr则可得：%12.1%10010000550010500400)128.0205.5(%100)(%dd*NNNbrdLUIUIxIIx曾选用3%的电抗，计算结果表明不满足动稳定要求，故改选NKL-10-400-4型，其xL%=4,ies=25.5kA,I2tt=22.22（3）电压损失校验，有：%5%16.26.040036004.0(%)100sin100%%maxNLIIxU（4）短路时残压及动、热稳定校验。为计算电抗器后的短路电流，先计算电抗标幺值为652.0524.0128.0524.01050040010000550004.0100%*'***LdNNdLLxxxUIUIxx因tbr=0.065s0.08s,短路计算时间tk参见表6-2.可取为tk=1+0.1=1.1s,查短路电流计算曲线后并换算成短路电流有名值，.2.8,44.8,86.8''1.155.0KAIKAIKAI短路时残压为%70%60%6.884.086.804.0%100''100%%NLreIIxU热稳定校验:因tk1s故不计短路电流非周期热分量效应Qnp,有2222222/2.227.781.1122.844.81086.81210''kttKtIIIQkk动稳定校验为5.256.2286.855.2''2IKishsh可见，电压损失、短路残压、动热稳定均满足要求。