【正文】 該廠變電所10kV 高壓側(cè)和 380V 低壓側(cè)的三相短路電流 kI 、 shi 、 shI 及三相短路容量 kS 。 假想時間包括周期分量假想時間 pimat . 和非周期分量假想時間兩部分，即npimat . npimapimaima ttt ?? ?? 。 一般電器滿足熱穩(wěn)定的條件是 tIt2 ≥ imatI2? ； 母線滿足熱穩(wěn)定的條件是? ≥ k? 或 A ＞ minA 。 一般電器滿足動穩(wěn)定的條件是 maxi ≥ shi 或 maxI ≥ shI ； 母線滿足動穩(wěn)定校的條件是 c? ≤ al? 。 各種不對稱故障時短路電流的絕對值 )(nkI 為： )(1)()( nannk ImI ? 附加電抗 )(nX? 和比例系數(shù) )(nm 可查教材表 44。 單相接地短路的復合序網(wǎng)是 由 正序 網(wǎng) 、負序 網(wǎng)和 零序 網(wǎng) 串聯(lián) 而成的 ；兩相短路的復合序網(wǎng)是由正序網(wǎng)和負序網(wǎng)并聯(lián)而成的 ；兩相接地短路的復合序網(wǎng)是由正序網(wǎng)、負序網(wǎng)和零序網(wǎng)并聯(lián)而成的。負序電抗與故障類型有關，零序電抗和電機結(jié)構(gòu)有關，查教材表 42；變壓器的負序電抗與正序電抗相等，零序電抗與變壓器的鐵心結(jié)構(gòu)及三相繞組的接線方式等因素有關；線路的負序電抗和正序電抗相等，零序電抗卻與正序電抗相差較大，查教材表 43。 在無限大容量系統(tǒng)中，有 pshsh IKi 2? 和 pIII ???? ? 。當電源內(nèi)阻抗不超過短 路回路總阻抗的 5%～ 10%時，就可以認為該電源是無限大功率電源。它是一個相對概念，真正的無限大功率電源是不存在的。 在短路電流計算中，常取基準容量 dS =100MVA，基準電壓用各級線路的平均額定電壓，即 avd UU ? ，則 基準電流 ddd USI 3? ， 基準電抗 ddd SUX 2? 。 短路對電力系統(tǒng)的危害 有：短路電流的熱效應可使設備因過熱而損壞甚至燒毀；短路電流的力效應可引起設備機械變形、扭曲甚至損壞；影響圖 326 習題 310 附圖 河北科技大學 電氣工程學院 孫麗華教授 請勿用于商業(yè)目的 12 電氣設備的正常運行，造成產(chǎn)品報廢甚至設備損壞；會 導致并列運行的發(fā)電廠失去同步， 破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性；不對稱接地短路所產(chǎn)生的不平衡電流會對鄰近的平行線路電磁干擾。 第四章 41 什么叫短路？短路的類型有哪幾種？短路對電力系統(tǒng)有哪些危害？ 答：短路是指電力系統(tǒng)正常情況以外的一切相與相之間或相與地之間發(fā)生通路的情況。 311 某 110 架空線路，輸送功率為 20MW，功率因數(shù)為 ，年最大負荷利用小時數(shù)為 5500h，試按經(jīng)濟電流密度選擇其 LGJ 型鋼芯鋁絞線的導線截面。 （ 2） 按發(fā)熱條件進行校驗： 130050080021 ????? ppP kW 90030060021 ????? qqQ kvar 1 5 8 19001 3 0 0 2222 ????? QPS kVA ????NUSI A 查附 錄表 A8 和 A10 得， 35℃ 時 LJ95 導線 的允 許載 流量 為 ???alIK ? A＞ ，因此 滿足 發(fā)熱條件 要求。 解： ??cos ， ??tan p1=250 kW， 8 5 01 ???q kvar p2=400 kW， 3 0 0 02 ???q kvar p3=300 kW， 2 2 0 03 ???q kvar 查附錄表 A12 得： LJ50 型鋁 導線 的 ?? /km， ?? /km， 則 ?? ??? ni N iiii U XqRpU 1 N i iii ii U LqxLpr ?? ?? ??311311 10 )()( ????????????? ????? V 對應的 電壓損失百分數(shù)為 %10000 % ??????? NU UU 或 ][10 1% 11112 ?? ?? ???ni iini iiN LqxLprUU )]()([1010 1 2 ????????????? =% 310 一條 10kV 線路向兩個用戶供電，允許電壓損失為 5%，環(huán)境溫度為 30℃， 其他參數(shù)如圖 326 所示，若用相同截面的 LJ 型架空線路，試按允許電壓損失選擇其導線截面，并按發(fā) 熱條件和機械強度進行校驗。 38 某變電所裝有一臺 SFSZ9— 40000/110 型、容量比 為 100/100/100的三繞組變壓器，試求變壓器 等效電路中各支路 的 電抗（歸算 到 110kV 側(cè)）。 37 某變電所裝有一臺 S9— 3150/35 型的三相雙繞組變壓器，額定電壓為 35/ kV，試求變壓器的阻抗及導納參數(shù)，并作出其等效電路。 36 有一條 110kV 的雙回架空線路，長度為 100km，導線型號為 LGJ— 150，計算 外徑為 ，水平排列，相間距離為 4m，試計算線路參數(shù)并作出其 π 型等效電路。 35 什么是“經(jīng)濟截面”？如何按經(jīng)濟電流密度來選擇 導 線 和 電纜截面？ 答： 使年運行費用達到最小、初投資費用又不過大而確定的符合總經(jīng)濟利益的 導線截面，稱為經(jīng)濟截面 。 33 什么叫電壓降落？什么叫電壓損失？ 答：電壓降落是指線路始末端電壓的相量差；電壓損失是指線路始末端電壓的代數(shù)差。 32 架空線路由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？ 答：架空線路主要由導線、避 雷線、桿塔、絕緣子和金具等部件組成。 由于要求變壓器高壓側(cè)的功率因數(shù))1(cos? ≥ ，在變壓器低壓側(cè)進行補償時，取低壓側(cè)補償后的功率因數(shù) )2( ??? ，則低壓側(cè)需裝設的補償容量為： 0 9)] a n ( a r c c o s)[ t a n ( a r c c o5 2 0 ????CQ kvar 河北科技大學 電氣工程學院 孫麗華教授 請勿用于商業(yè)目的 8 取 210?CQ kvar 第三章 31 試比較架空線路和電纜線路的優(yōu)缺點。 因此，兩臺 變壓器的 電能損耗為： 4220 )3 6 5 7 6 (2)8 7 6 0(2 ????????????? ?? ka PPW kWh （ 2）線路的 功率損耗 和電能損耗 變壓器高壓側(cè)的計算負荷為： )2(30)1(30 ?????? TPPP kW )2(30)1(30 ?????? TQ kvar 22)1(30 ???S kVA 823 )1(3030 ???? NUSI A 查附錄表 A12 可知， LJ70 鋁絞線的?r Ω/km， ?avS m 時 ?x Ω/km（實際上 ?avS m），因此 線路 的功率損耗為 ： 323230 ????????? ??WLWL RIP kW 323230 ????????? ??WLWL XIQ kvar 線路 的 電能損耗為： 6 5 ??????? ?WLa PW kWh 212 某電力用戶 10kV 母線的有功計算負荷為 1200kW，自然功率因數(shù)為 ，現(xiàn)要求提高到 ，試問需裝設多少無功補償容量？如果用— 40— 1W 型電容器，問需裝設多少個？裝設以后該廠的視在計算負荷為多少？比 未裝設時的視在計算負荷減少了多少？ 解：（ 1） 需裝設的 型并聯(lián)電容器 容量 及 個數(shù) 河北科技大學 電氣工程學院 孫麗華教授 請勿用于商業(yè)目的 7 822)] a n ( a r c c o s)[ t a n ( a r c c o1 2 0 0 ????CQ kvar ??? CCqQn 取 21?n 則實際補償容量為：8404021 ???CQ kvar （ 2） 無功補償前后 視在負荷 的變化 補償前： 1 4 0 3) a n ( a r c c o s1 2 0 0tan3030 ???? ?PQ kvar os3030 ??? ?PS kVA 補 償后： 3 2 5)8 4 01 4 0 3(1 2 0 0)( 2223023030 ???????? CPS kVA 補償后 視在負荷 減少了： 2 3 2 51 8 4 63030 ????? SS kVA 213 某降壓變電所裝有一臺 Y,yn0 聯(lián)結(jié)的 S9— 800/10型電力變壓器 ，其二次側(cè)（ 380V）的有功計算負荷為 520kW，無功計算負荷為 430kvar，試求此變電所一次側(cè)的計算負荷和功率因數(shù)。試分別計算此高壓線路和電力變壓器的功率損耗和年電能損耗。 電力負荷計算表 （需要系數(shù)法） 用電設備名稱 臺數(shù) 設備容量 /kW dK ?cos ?tan 計算負荷 P30/kW Q30/kvar S30/kVA I30/A 冷加工機床 30 200 32 電力負荷計算表 （二項式系數(shù)法） 用電設備 名稱 設備 臺數(shù) 設備容量 二項式系數(shù) ?cos ?tan 計 算負荷 n/x ?eP /k ?xP /k b/ c P30/k Q30/k S30/k I30/河北科技大學 電氣工程學院 孫麗華教授 請勿用于商業(yè)目的 6 W W W var VA A 冷加工機床 30/5 200 73 2 12 211 有一條 10kV 高壓線路供電給兩臺并列運行的 S9— 800/10（ D,yn11 接線）型電力變壓器，高壓線路采用 LJ— 70 鋁絞線，水平等距離架設，線距為 1m，長 6km。試分別用需要系數(shù)法和二項式系數(shù)法計算該干線的計算負荷。 解： 該車間的計算負荷如下表所示。 29 某工廠車間 380V 線路上接有冷加工機床 50 臺，共 200kW；吊車 3 臺，共 （ %15?? ）；通風機 8 臺，每臺 3 kW；電焊變壓器 4臺，每臺 22kVA（ %65?? ， ?N? ）；空壓機 1 臺， 55kW。 低壓成組補償方式的投資不大，運行維護方便，能夠減小車間變壓器的容量