1.电器的正常使用环境条件规定为:周围空气温度不高于40℃,海拔不超过1000m。当电器使用在周围空气温度高于40℃(但不高于60℃)时,允许降低负荷长期工作。推荐周围空气温度每增高1K,减少额定电流负荷的1.8%;当电器使用在周围空气温度低于+40℃时,推荐周围空气温度每降低1K,增加额定电流负荷的0.5%,但其最大过负荷不得超过额定电流负荷的20%;当电器使用在海拔超过1000m(但不超过4000m)且最高周围空气温度为40℃时,其规定的海拔每超过100m(以海拔1000m为起点)允许温升降低0.3%。
根据题意可知,40℃的额定电流I=630A。温度为5℃时,低于+40℃,则周围温度每降低1度,增加额定电流负荷的0.5‰则温度为5℃时的额定电流I′为:
I′=I[1+(40-5)×0.5%]=630×[1+(40-5)×0.5%]A=740.25A
根据题意可知,变电所所在海拔为2000m,超过1000m且最高周围空气温度为40℃时,每超过100m允许温升降低0.3%。40℃时的允许温升T=20℃,则海拔2000m、温度为40℃时的允许温升T′为:
2.本题中,线缆额定线电压为Ur=10kV,电缆长度ι
=32km,无架空地线的架空线路长度ι
=10km。
电缆线路的单相接地电容电流I
为:I
=0.1U
ι
,=0.1×10×32A=32A
无架空地下单相接地电容电流I
为:
I
=2.7U
ι
×10
=2.7×10×10×10
A=0.27A
电网中的单相接地电容电流I
为:I
=I
+I
=(32+0.27)A=32.27A消弧线圈的补偿容量,可按下式计算:
式中Q--补偿容量,kVA,
K--系数,过补偿取1.35,欠补偿按脱谐度确定;
I
--电网或发电机回路的电容电流,A;
U
--电网或发电机回路的额定线电压,kV。
为便于运行调谐,宜选用容量接近于计算值的消弧线圈。
根据题意和计算可知,电网的额定线电压U
=10kV,电网中的单相接地电容电流I
=32.27A,系数K=1.35。
则消弧线圈的补偿容量Q为:
3.中性点经消弧线圈接地的电网,在正常情况下,长时间中性点位移电压不应超过额定相电压的15%,脱谐度一般不大于10%(绝对值),消弧线圈分接头宜选用5个。
中性点经消弧线圈接地的发电机,在正常情况下,长时间中性点位移电压不应超过额定相电压10%,考虑到限制传递过电压等因素.脱谐度不宜超过±30%,消弧线圈的分接头应满足脱谐度的要求。
中性点位移电压可按下式计算:
式中U
--中性点位移电压,kV;
U
--消弧线圈投入前电网或发电机回路中性点不对称电压,可取0.8%相电压;
d--阻尼率,一般对(60~110)kV架空线路取3%,35kV及以下架空线路取5%,电缆线路取(2~4)%;
v--脱谐度;
I
--电网或发电机回路的电容电流,A;
I
--消弧线圈电感电流,A。
根据题意可知,电网的额定线电压U
=10kV、相电压
。阻尼率d=3%,电容电流I
=35A,中性点经消弧线圈接地的电网,长时间中性点位移电压U
不应超过额定相电压的15%。
则:U
=15%U
,U
=0.8%U
根据
可求得脱谐度V为:
根据
可求得消弧线圈电感电流I
为:
当脱谐度V=0.044时,L
=(1-v)I
=(1+0.044)×35A=36.54A
当脱谐度V=10%时,I
=(1-V)I
=(1+0.1)×35A=38.5A
4.发电厂与变电所的3~20kV屋外支柱绝缘子和穿墙套管,当有冰雪时,宜采用高一级电压的产品。对3~6kV者,也可采用提高两级电压的产品。
根据题干可知,单台变压器的额定容量S=25MVA,额定线电压UN=10kV,则变压器的额定电流为:
选取穿墙套管的额定电流为1600A。
根据题干可知,冬季时有冰雪天气,因此采用高一级电压的产品,则10kV的穿墙套管的额定电压选择20kV。
5.根据题干可知,10kV母线的三相稳态短路电流有效值
,回路的总电阻小于总电抗的1/3,则三相短路电流峰值
。
根据题意可知,套管端与最近一个绝缘子间的距离ι
=800mm=0.8m,穿墙套管的长度ι=500mm=0.5m,相间距离D=300mm=0.3m。则作用在穿墙套管上的作用力F
为:
根据穿墙套管动稳定校验公式可得穿墙套管弯曲破坏负荷Fph为: