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某110kV变电站有110kV、35kV、10kV三个电压等级,设一台三相三卷变压器,系统图如图所示。主变110kV中性点采用直接接地,35kV、10kV中性点采用消弧线圈接地。(10kV侧无电源,且不考虑电动机的反馈电流)请回答下列问题,并列出解答过程。
(来学网)
假定该变电站110kV、35kV母线系统阻抗标么值分别为0.025和0.12,请问该变电站10kV母线最大三相短路电流为下列哪一项?(
)( )
A.
(来学网)
9.74kA
B.
(来学网)
17.00kA
C.
(来学网)
18.95kA
D.
(来学网)
21.12kA
该变电站10kV母线共接有16回10kV线路,其中:架空线路12回,每回线路长度约6km,单回路架设,无架空地线;电缆线路4回,每回线路长度约3km,采用标称截面为150mm
三芯电力电缆,问该变电站10kV线路的单相接地电容电流为下列哪一项?(要求精确计算并保留小数点后3位数)( )
A.
(来学网)
18.646A
B.
(来学网)
19.078A
C.
(来学网)
22.112A
D.
(来学网)
22.544A
假定该变电站10kV母线三相短路电流为29.5kA,现需将本站10kV母线三相短路电流限制到20kA以下,拟采用在变压器10kV侧串接限流电抗器的方式,所选电抗器额定电压10kV,额定电流2000A,该限流电抗器电抗率最小应为下列哪一项?( )
A.
(来学网)
3%
B.
(来学网)
4%
C.
(来学网)
5%
D.
(来学网)
6%
该变电站某10kV出线采用真空断路器作为开断电器,假定110kV、35kV母线均接入无限大电源系统。10kV母线三相短路电流初始值为18.5kA,对该断路器按动稳定条件校验,断路器额定峰值耐受电流最小值应为下列哪一项?( )
A.
(来学网)
40kA
B.
(来学网)
50kA
C.
(来学网)
63kA
D.
(来学网)
80kA
变电站10kV出线选用的电流互感器有关参数如下:
型号:LZZB9-10,额定电流200A,短时耐受电流24.5kA,短时耐受时间1s,峰值耐受电流60kA。当110kV、35kV母线均接入无限大电源系统,10kV线路三相短路电流持续时间为1.2s时,所选电流互感器热稳定允许通过的三相短路电流有效值是下列哪项数值?( )
A.
(来学网)
19.4kA
B.
(来学网)
22.4kA
C.
(来学网)
24.5kA
D.
(来学网)
27.4kA
正确答案:
(1)C
(2)A
(3)B
(4)B
(5)B
答案解析:
1.基准容量S
一般取100MVA,基准电压
;已知S
=31500kVA=31.5MVA,110kV母线系统阻抗
,35kV母线系统阻抗
。
变压器的标幺值
,则:
(3)绘制等效电路如下图所示。
(4)电源到短路点之间的总等效电抗标幺值为:
10kV母线基准电流I
为:
10kV母线三相短路电流为:
2.根据题意可知,该单相接地电容电流分为电缆线路的单相接地电容电流和无架空地线单相接地电容电流两部分。
10kV电缆线路的单相接地电容电流为:
无架空地线单回路单相接地电容电流为:I
=2.7U
I×10
A
已知电缆芯线的标称截面S=150mm
,线路的额定电压Ur=10kV,4回电缆线路的长度ι
=4×3km=12km,12回架空线路的长度ι
=12×6km=72km。
则10kV电缆线路的单相接地电容电流I
为:
无架空地线单回路单相接地电容电流I
为:
I
=2.7U
ι×10
=2.7×10×72×10
A=1.944A
总单相接地电容电流I
为:
I
=I
+I
=1.944A+16.7A=18.644A
3.根据题意可知,10kV母线的基准电压U
=10.5kV、基准电流根据题16的计算可知I
=5.49857kA;未加限流电抗器前,10kV母线的三相短路电流I
=29.5kA,则其系统电抗标幺值
为:
限流电抗器的额定电压U
=10kV,额定电流I
=2000A=2kA,通过串联限流电抗器使最大的允许10kV母线三相短路电流I
=20kA,限流电抗器的额定电抗百分数即电抗率χ
%为:
4.根据题意可知,10kV母线三相短路电流初始值
,10kV出线的短路点发生在远离发电厂,三相短路电流峰值i
为:
断路器按动稳定条件校验时,断路器额定峰值耐受电流i
与三相短路峰值电流满足以下关系:
则断路器的额定峰值耐受电流最小值应为50kA。
5.根据题意可知,高压电器热稳定允许通过的短时耐受电流的短时耐受时间t
=1s,高压电器在t
时间内允许通过的短时耐受电流有效值I
=24.5kA,短路电流产生的热效应Q
为:
当10kV线路三相短路电流持续时间t=1.2s,则电流互感器热稳定允许通过的三相短路电流有效值,为:
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