电力工程基础答案(学生版)

《电力工程基础》作业

作业一：

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。

答（1）QS1，隔离线路L1对侧的电源。

（2）QS1Ⅰ隔离Ⅰ组母线侧的电源； QS1Ⅱ隔离Ⅱ组母线侧的电源。

（3）QS1不需装设，因为不需隔离线路L1对侧的电源。或QS1可以装设，因为可用来阻止线路上过电压的入侵。

（4）①闭合QSpⅡ；②闭合QSp；③合上QFp；④主母线WⅡ向旁路母线WⅢ充电；⑤闭合QS1p；⑥断开QF1；⑦拉开QS1；⑧拉开QS1Ⅱ。

（5）①闭合QS 1Ⅱ；②闭合QS 1；③合上QF 1；④断开QFp ；⑤拉开QS 1p ，QSp ；⑦拉开QSp Ⅱ。

（6）①依次闭合引出线L 1、L 3、L 5、电源进线T 1、T 3在Ⅰ组母线侧的隔离开关；②依次拉开引出线L 1、L 3、L 5、电源进线T 1、T 3在Ⅱ组母线侧的隔离开关；③拉开QFm ；④拉开QSm Ⅱ；⑤拉开QSm Ⅰ。

（7）①闭合QSm Ⅰ；②闭合QSm Ⅱ；③合上QFm ；④W Ⅰ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、T 3在Ⅱ组母线侧的隔离开关；⑥依次拉开引出线L 1、L 3、L 5、电源进线T 1、T 3在Ⅰ组母线侧的隔离开关。作业二：

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 。

解：线路1电流入射波幅值

线路1电压入射波幅值

根据彼德逊法则，可以画出其等值电路。

节点A 上的电压幅值为

（1） 进入电缆的电压波与电流波的幅值为

A

I I q 1000

01==kV

Z I U U q q 500

50010001101=?==

=kV

Z R Z R Z R Z R Z U U q

A 5

.6250

1005010050

100501005005002)()(

22

22

211=+??

+?+

?=

+??+?+=

kV

U

U A

q 5.622==kA

Z U I q q 25.150

5.622

22==

=

kA

R

U

I A

R 625.0100

5.62==

=

（2） 架空线路上的电压反射波与电流反射波的幅值为

（3）流过避雷器的电流幅值I R

作业三：

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，巳知线路电抗X1=0.4 /km ，AB 线路最大工作电流。If 。m ax ＝400A ，BC 线路最大工作电流 If 。m ax =350A ，保护l 的Ⅰ段定值 Idz 。1 =1.3kA,Ⅲ段时限 tdz 。1 =1s,保护4的Ⅲ段时限 tdz 。4 =3s ； K K, KIIIK 取1.2，K K 取1.1, Kzq ＝1.5；最大运行方式下I(3)d 。A 。max =l2kA, 最小运行方式下 I(3)d 。A 。min =10kA. 求：保护3的各段定值。

解： 1．短路电流计算

(1) 求系统阻抗：最大运行方式时

最小运行方式时

(2)B 母线(d 2点)短路时

kV

U U

U q A

f 5

.4375005.6211-=-=-=kA

Z U I f f 875.0500

5.4371

11=--

=-

=Ω

=Ω=

=

???53.512

3

/115)

3(max

min A d s I

E x φΩ

==

???64.6)

3(min

max A d s I E x φkA

79.3kA 30

4.053.53/115)

3(max =?+=

??B d I kA

56.3kA 30

4.064.63/115)

3(min =?+=

??B d I

(2) C 母线(d 1点)短路时

2．求保护3的I 段定值 (1)动作电流的整定

(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

3．求保护3的II 段定值: (1)动作电流整定

(2)灵敏度校验

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段改为与相邻线路保护2的第

Ⅱ段相配合以满足要求。

kA

08.32

3)

3(min )

2(min ==

????B d B d I I kA 31.2)

3(max =??C d I kA

23.2)

3(min =??C d I kA

93.1)

2(min =??C d I kA

55.43.79kA 1.2)

3(max 3=?='='???B dz K dz

I K I )

A (5.375

/6001055.43

33=?=

'='???LH

dz J dz

n I I 14.99km

km )64.655

.43

/11523(

4

.01)

2

3(1max 31min =-?=-'?

=??s dz

X I E X L φ%

15%50%100%min >≈?=

AB

B L L L kA

05.3kA 31.21.21.1)

3(max 23=??='''='''=''????C dz K K dz K dz

I K K I K I )

A (42.255

/6001005.33

33=?=''=''???LH

dz J dz

n I I )

5.1~3.1(01.105

.308.33)

2(min <==

''=

???dz

B d lm I I K

(3)动作时间

因保护3的Ⅱ段改为与保护2的Ⅱ段相配合，故动作时间也应比保护2大一个时限级差△t 。

4．求保护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

继电器的动作电流为 (2)灵敏度校验 近后备：

远后备：

(3)动作时间

)

5.1~3.1(9

6.157

.108.3kA 57.11.43kA 1.1kA 43.11.3kA 1.13)

2(min 2312>==

'=

=?='''=''=?='''=''???????dz

B d lm dz K dz dz K dz

I I K I K I I K I s 123≈?+''=''??t t t dz dz

A

847A 40085

.05.12.1max

3=??=

?'''='''??f h

zq K

dz

I K K K I A

39.55

/60084733==

'''='''???LH

dz J dz

n I I 5

.164.3847

.008.33)

2(min >==

'''=

???dz

B d lm I I K 2

.128.2847

.093.13)

2(min >==

'''=

???dz

C d lm I I K s 5.3 s 5.3 s 2 s 5.13432312='''∴=?+'''='''=?+'''='''=?+'''='''???????dz

dz dz dz dz dz dz t t t t t t t t t t ；又；