1、供配电实用技术作业三答案（第 3、4 章）3-1 试按发热条件选择 220/380V、TNC 系统中的相线和 PEN 线截面及穿线钢管直径。己知线路的计算电流为 120A，安装地点的环境温度为 25。拟用 BV 型铜芯塑料线穿PVC 管埋地敷设。解：TN-C 系统中相线和 PEN 线穿钢管是四根单芯 BV 型铜芯塑料线，安装环境温度为 25oC 时，需要线路电流大于计算电流 120A，查表得当管径为70mm，导线截面为 70mm2 时，线路电流 。30I=16AI23-2380V 的三相架空线路，配电给 2 台 40kW（cos 0.8， 0.85）的电动机，该线路长 70m，线间几何均距为
2、0.6m，允许电压损耗为 5，该地区月最高平均气温为 35。试选择该线路的相线和 PE 线的 LJ 型铝绞线截面。解： ， ， ， ，2n40PkWcos0.8.tan0.75ta35.varQ18.cosSkVA276.923NIU按发热条件选择导线截面查表 2-1 得当 LJ 型导线 时，在环境温度 35oC 时的允许载流250sm大于实际电流189IalA178.9IA 查表得 LJ-50 铝绞线，当间几何间距为 0.6m 时0.64/32rkxm则线路电压损失为： 002%()1NurlpxlqU3 3224240.64710.371tan).38.85.85 所选导线满足电压损失要求
3、4053-3 某工厂的几个车间由 10kV 架空线路供电，导线采用 LJ 型铝绞线，成三角形布置，线10+j80kw,var10+j60kw,var80+j60kw,var1.5Km0.5Km0.5Km图 332 习题 33间几何均距为 1m，允许电压损失百分数 5，各干线的截面相同，各车间的负荷及U各段线路长度如图 332 所示。试选择架空线路的导线截面，敷设环境温度不大于 40。解：整个线路各干线的截面相同，对架空线初取 0.4/xkm则线路电压的电抗损失为： 01213123()()xl NqllqllUU.48.560.560(1.50.)156V线路电压的电阻损失为： %134rlN
4、xlUV又 和0122()()rl NppllU0rs有 1213123()()rlllls23.7(0.580.5)1.64m若选取 LJ-70 铝绞线，查表得 ，0.6/rk0.34/xk按电压损失检验 012123123012123123()()()()NUrpllplxqllql39V电压损失百分数为 10%.25NUu所以 LJ-70 铝绞线满足电压损失要求按发热条件进行检验导线输送最大负荷电流为 221313()()NpqIU22(10810)(860)39A查表得 LJ-70 型铝绞线在 40oC 条件下载流量为 215A，大于导线最大负荷电流，题中未给出空气中最高温度，但相差不
5、大，所以 LJ-70 型铝绞线满足发热条件。3-4 由地面变电站架设一条 10kV 架空线路向两个矿井供电，导线采用 LJ 型铝绞线，成三角形布置，导线几何均距为 1m，线路长度及各矿井的负荷如图 333 所示，各段干线的截面为 35mm2，试计算线路的电压损失。解：题中为 LJ-35 型铝绞线，查表得 ，0.92/rkm0.65/xkm由两点的视在功率可得有功和无功功率分别为： 120.806varpkWq226.95401rk线路电压损失为 01212012122%()()NurpllxqllU2(.98.54.)365(0.6.5)1 .363-5 某两端供电线路如图 3 34 所示，已
6、知 A、B 两个电源的电压 。干线 AB 的型ABU号和截面是 LJ95 铝绞线，架空敷设的线路，其导线的几何均距为 1m。网络的额定电压10kV。各段干线间的距离及各支点的负荷如图所示。已知 c 点的负荷为NU3380j2210kV A；d 点支线的负荷为 3900j3000kV A。试求电力网中的功率cS dS分布以及其最大的电压损失。解：查表得 LJ-95 铝绞线 ，0.34/rkm0.35/xkm50m10m井 下 110kvACOS 0.8井 下 260kvACOS .9地 面 电站图 333 习题 34因为 干线 AB 型号截面相同，阻抗相等ABU所以 2331()cdSll(80
7、)5(903)2j j45.764.3()jkVABcdASS38021904085.7264.3jj j94.35.7()kVCd 段干线中的功率为1AcS4085.7264.38021jj()kV这样求得了各段干线上的功率，并可知其有功功率和无功功率的分界点在 d 点，所以 d 点的电位最低，若将 d 点将电网拆开，可分为两个单端供电线路。Ad 线路电压损失为： 01312013122%()()NurpllxqllU2(.4875.4).5(0654.3)1 5.6所选截面的电压损失超过了允许值，要换截面。 初选 0.4/xkm01312013122%()()NurpllxqllU0287
8、5.4.654.0(9.62.8)%5r解得 /km2031.7.429Ar选取 LJ-150 铝绞线 ，0.1/rk0.319/xkm此时 Ad 线路电压损失为 01312013122%()()NurpllxqllU2.875.4.90654.3)4.5满足电压损耗要求 检验发热条件 2()3ANpqIU224085.764.1A查表得 LJ-150 导线在 40oC 条件下载流量为 356A，大于导线最大负荷电流，满足发热条件。第四章4-1 一台电抗器，其电抗 4（ =0.3kA； 6kV） 。试根据下列基准条件求出LRLNILNU电抗器电抗的标么值：（1） 1000MV A 和 6.3k
9、V；（2） 1000MV A 和 3.15kV。jzSjzUjzSjz解： *%10jNLRLRj jIX2km2km3km380+j210kw,var390+j30kw,varcdA B图 334 习题 35%103jNLRLRjjNLRSUI 461014-2 发电机 F1 和 F2 具有相同的额定电压，其容量分别为 S 和 nS。如果这两台发电机的电抗标么值（分别以它们的额定条件为基值）是相等的，问这两台发电机电抗的欧姆数比值是多少？解：有*2/NNXUS此时 ， ，*121212NnS *22/:NXS4-3 在习题图 4-31 中电路中，试决定 k 点短路时短路电流电路的综合电抗。电
10、路中各元件参数如下：变压器 T1：S31.5MV A，u d10.5，10.5/121kV；变压器 T3=T2：S 15 MV A， ud10.5，110/6.6kV。试按下列基准值进行计算：100MV AjzS解：基准容量为： 10jSMVA基准电压为： 6.3javUkT1 基准阻抗标幺值为： *1%10.5.30jdNTSuXT2 T3 基准阻抗标幺值为： *2.0.715jdTS图 431 习题43T110km x=.4 /LGJ-185T2T3KUNLGJ-185 的基准阻抗标幺值为： *322110.4.7jjdavSXU系统最小阻抗值为：*3210.85z4-4 如图 432 电
11、路中，三相短路发生在 k1 或 k2 点。试计算这两种情况下的短路冲击电流（i c）及短路电流的最大有效值（I c） 。求解时假设 Kc1.8。变压器 T 的参数：S5 0MV A， ud 7.5； 电 抗 器 的 参 数 ： 6.3kV, =0.3kA, =4。 线 路 电 阻 忽 略 LNULNILR不 计 。解：设定基准容量为： 10jSMVA基准电压为： 6.3javUk基准电流为： 9.1jjI计算供电系统各元件阻抗的标幺值架空线： *102210.4.15javSXlU变压器： *2%7jdNuS电抗器： *346.391.2100jLRIXU电缆： *402 21.85.6.3j
12、avSl求电源点至短路点的总阻抗点短路：(3)1k1*20.71X点短路：()2213459XK-215kv40km0.4 /km T6.3KVK-10.5Km 0.8 /Km求 点短路电流的周期分量，冲击电流及有效值(3)1k1()*9.63.8027jzIkAX(3)(3).5.shziI11()()4czIkS=369求 点短路电流的周期分量，冲击电流及有效值(3)2k2()*9.165.7jzIkAX(3)(3).54.shziI()()22186czIkS=62.8645 如图 433 中的高、低压线路均采用三芯铜电缆。已知变压器高压侧断路器的遮断容量为 Sdn50MV A，其他参数
13、如图所示。直接与低压母线联接的感应电动机的额定电流IN100A （各电机额定电流之总和） 。试求 k1 点和 k2 点短路时的 Ik。图 433 习题 45解：由题知变压器高压侧断路器的遮断容量为 Sdn50MV A，所以设定基准容量为： （当电源标幺值给出时，设容量基准值与电源相同，电源0jSMVA标幺值为 1）基准电压为： 6.3javUkV相应基准电流为： 点：()114.58jjjSIkAUMMK-2S9=20kvAUK%=4K-1 L2=0.3kmS726.3kVSK=50MV.AL1=2KmS1352 .4KV点：(3)2k25072.13.4jIkAA计算供电系统各元件阻抗的标幺
14、值：1）电源 标幺阻抗： 1SX2) 线路 标幺阻抗：r 0=0.54/KM, 0.8/KMx=0.2020.82563.XA3)变压 器标幺阻抗：*3%450110.2jdNTSu4）低压线 路标幺阻抗： /KM 和变压器标幺阻抗相比可以忽0.3X略短路电流：1）K-1 点 KA(3)14.583.120jKIIX2) K-2 点 (3)27.6.47jKII KA4-6 供电系统如图 434 所示，试求图中 k1、k 2 点发生三相短路时的短路参数图 434 习题 46解：由题知电源最大、最小短路容量已知，相应标幺阻抗未给出，可分别设为基准和 为基准容量。则max250kSMVAmin19
15、8kSMVA电源： ，maxkS*0.425NX，min198kSMVA*210.598NX架空线： *20122.40.137javSlU变压器： *3%.5.jdNTuXS电抗器： *4469.1.61003jLRIU电缆： *502 21.8.6.javSXl求最大运行方式下电源点至短路点的总阻抗点短路：(3)1k1*1230.4150.71.3NSX点短路：()22145626求 k1 点短路参数：11(3)*9.67.043zjII kAX11(3)(3).zI1()()2.57.9shziIkA11(3)*06.2.3kjSMVX求 k2 点短路参数：22(3)*9.63.zjII
16、 kAX22(3)(3).zI22()().597shziIkA22(3)*1039.68.kjSMVAX最小运行方式下 k2点的两相短路电流 (2)kI3*0.51.0.751.60.2.733()3*9.6.327zIjkAX(2)()3.2.91kzII4-7 某供电系统如图 435 所 示，图中各条线路参数均相同，若要求 k 点发生三相短路时最大冲击电流不超过 20kA，试问：1）能否将母联开关 QF 闭合长期并联运行?2）最多允许几根电缆并联运行?图 435 习题 47解：1、不能将母联开关 QF 闭合长期并联运行。2、最多允许 2 根电缆并联运行。4-8 系统如图 436 所示，试
17、提出选择、校验图示系统中高压断路器 QF1、QF 2 和高压隔离开关 QS1、QS 2 的参数，并简要说明选择时应如何考虑这些参数。图 436 习题 48解：由题知电源最大、最小短路容量已知，相应标幺阻抗未给出，可分别设为基准和 为基准容量。则max20kSMVAmin175kSMVA 最大运行方式下，短路标么阻抗：先设基准容量 20j电源： *max1jNkSX架空线： *220.43.75jlU变压器： *%7.5.381006jkbbSuX最大运行方式下 K-1 点、K-2 点的短路电流为：1(3)*3.72.105kjII kAXshk-1()(3)k-1i=2. I8. 2(3)*.1.5kjI kshk-1()(3)k-1i=. I96 A变压器一次工作电流 10335NbSKVIU变压器二次工作电流 266.710Nb AI 算最小运行方式下的计算电流设基准容量为 ，此时75jSMV电源阻抗 *1djX线路阻抗 * 022175.430.3jljavSlU变压器阻抗 *%81106jkbNuXS11(3)*2.73.5kkjII kAshk-1()(3)-i=2.5 I6.09 22(3)*4.31.kkjI kXshk-2()(3)-i=.5 I=1kA
