发电厂6-10题目答案

1题目：P2106-106-10设发电机容量为25MW，最大负荷利用小时Tmax=6000h，三相导体水平布置，相间距离a=0.35m，发电机出线上主保护时间为0秒，后备保护时间为1秒，短路电流I″=27.2kA，Itk/2=21.9kA。Itk=19.2kA，周围环境温度+40℃。试选择发电机引出导体及该回路断路器和隔离开关。发电机容量为25MW，相间距离a=0.35m值，可以判断发电机额定电压UG=10.5kV（电网额定电压为10kV），功率因素0.8cos。解：1、发电机引出线导体选择（1）、导体选型：电压等级为10kV，发电机容量为25MW，布置没有特殊要求，可以考虑选择矩形铝母线。（2）、选择导体的截面积∵Tmax=6000h＞5000h，∴按经济电流密度选择导体截面积发电机最大持续工作电流：AUPINN18048.05.103102505.1cos305.13max由P201，图6—17，查得，当Tmax=6000h时，曲线2铝导体的J=0.68（A/mm2）经济截面积：2max265368.01804mmJISJ查P343，附表1，由于没有正好合适的标准截面，故选用截面积稍小的2条12510mm，矩形导体，布置方式采用三相水平布置导体平放。由此得长期允许载流量为Ial25℃=3152A，Kf=1.45标准周围环境温度为2+25℃，考虑环境温度的修正，由附表1，al=70℃，0=25℃，=40℃Kθ=0alal=0.82I40al℃=0.823152=2584.6＞1804A满足要求。选择2×LMY-125×10mm，矩形导体，布置方式采用三相水平布置导体平放，环境温度为=40℃时I40al℃=2584.6A，Kf=1.45。（3）、热稳定校验断路器为中速断路器，查表6-2得tk==0+0.15=0.15S周期分量热效应为：QP=12kt（I''2+10I2kt2+Ikt2）=0.1512（27.22+10×21.92+19.22）=73.8（kA2S）非周期分量为：（短路点在发电机出口，短路时间为0.15S，查表3-3得非周期分量等值时间T=0.2秒）1482.272.022ITQnp（kA2S）QK=QP+Qnp=73.8+148=221.8（kA2S）导体正常最高工作温度=0+（al-0）22maxalII=40+（70-40）2264.25841804=54.6℃取=al=70℃，查P202，表6—9，C=873Smin=CKQfk=6221.81.451087=206.1（mm2）＜2500mm2满足热稳定要求（3）动稳定校验考虑实际情况，绝缘子跨距L=1.2米导体共振校验m=hwb=0.125270001.0=3.375（kg/m）——导体单位长度质量三相水平布置，导体平放J=bh3/6=0.01*0.1253/6=3.26610(m4)Nf由表3—5（P80），取3.56f1=mEILNf2=10623.567103.26101.23.375=642.9Hz＞（30~160Hz）不计共振影响计算相间应力取发电机出口，冲击系数Ksh=1.9ish=''2IKsh=22.279.1=73.2（kA）单位长度相间应力：fphmax=1.732107i2sh/a=1.732107732002/0.35=2648.5（N/m）导体截面系数W，两条导体平放，W=bh2/3W=310.010.1252=5.2105（m2）ph=WLfph102=52102.5102.15.2648=7.3106（pa）母线条间应力计算：4由两条导体组成：（考虑相电流在两条导体中平分）821272121015.21021)5.0(2biKbiKfshshb由P75，图3—1808.012510hb074.02hbbb查表得K12=0.3749601001.017320037.05.282bf（N/m）满足动稳定要求的最大衬垫跨距为Lmaxb=bbphalfh)(2=0.01496010)3.770(125.026=0.56（m）另外衬垫跨距还要满足：临界跨距Lcr=4bfhb=100344960125.001.0=0.71（m）LbmaxbLLbcrLLb=nL为了便于安装，每跨绝缘子装2个衬垫Lb=32.1=0.4（m）所选导体满足要求2、断路器和隔离开关的选择发电机最大持续工作电流Imax=cos305.1NNUP=8.05.103102505.13=1804（A）QK=QP=246.4（kA2S）ish=''2IKsh=22.279.1=73.2（kA）由P345~P346，附表5，附表7，选出断路器和隔离开关的类型5选SN10—10Ⅲ/2000型少油断路器选GN2—10/2000型隔离开关列出有关参数，与计算数据比较，见下表计算数据SN10—10Ⅲ/2000型少油断路器GN2—10/2000型隔离开关UNs10kVUN10kVUN10kVImax1804AIN2000AIN2000AI''27.2kAINbr43.3kA————ish73.2kAINcl130kA————QK246.4（kA2S）Itt243.324=7499（kA2S）Itt25125=13005（kA2S）ish73.2kAies130kAies130kA根据上表，可知所选断路器、隔离开关满足要求。