案例分析题
【2014年第3题】题11~15:某系统接线如下图所示,参数标于图上,请回答下列问题。
单选题
当QF3断开,QF1、QF2合闸时,k1点三相短路时的超瞬态短路电流周期分量有效值I″k1为下列哪一项?
【正确答案】
B
【答案解析】依据《工业与民用配电设计手册(第三版)》表4-1,取S
j=100MVA,U
j=37MV,I
j=1.56kA,
(1)地区电网提供的短路电流,依据《工业与民用配电设计手册(第三版)》表4-2:
电网阻抗标幺值:x
*s=

=0.125
架空线路阻抗标幺值为:x
*L=

=0.146
系统提供的短路电流:I″
k1S1=

=5.756(kA)
(2)发电机提供的短路电流,依据《工业与民用配电设计手册(第三版)》表4-2,
变压器电抗标幺值:x
*Tl=

=0.3
发电机电抗标幺值:x
*G=

=0.5
计算发电机额定电流,折算到35kV侧:I
rG=

=0.39(kA)
折算到发电机容量下的计算电抗为:

单选题
当QF5断开,QF1~QF4合闸时,假设以基准容量S
j=100MVA,基准电压U
j=10.5(kV)计算,并变换简化后的网络电压如下图,问k2点三相短路时,由地区电网提供的超瞬态短路电流周期分量有效值I″
k2w为下列哪一项?

【正确答案】
B
【答案解析】依据《工业与民用配电设计手册(第三版)》表4-1,取S
j=100MVA,U
j=10.5MV,I
j=5.5kA
根据《工业与民用配电设计手册(第三版)》表4-3进行化简,化简的最终目标是短路点与电源之间只有一个短路阻抗,设化简后地区电网至短路点之间的电抗为X
*s;
X
*s=X
7+X
5+

=0.862
产生的短路电流为:I″
k2w=

单选题
当QF5断开,QF1~QF4合闸时,假设以基准容量S
j=100MVA,基准电压U
j=10.5kV计算,变化简化后的网络电抗如下图,问k2点两相不接地短路时,总的超瞬态电路电流周期分量有效值I″
2k2为下列哪一项?

【正确答案】
B
【答案解析】依据《工业与民用配电设计手册(第三版)》表4-1,取S
j=100MVA,U
j=10.5MV,I
j=5.5kA
(1)电网提供的三相短路电流:I″
k2s1=

=11(kA),
则两相短路电流为:I″
2k2s1=0.866I″
k2s1=0.866×11=9.526(kA)
(2)汽轮发电机提供的短路电流:
汽轮发电机计算电抗:x
C=

=0.3
依据式(4-38)及其说明,计算2x
C=0.6,再查表4-15,得到I
*=1.748
汽轮发电机额定电流,折算到10kV侧:I
rG=

=1.375(kA)
发电机提供的短路电流:I″
k2G=

单选题
题干中QF3断开,QF1和QF2合闸。假设以基准容量Si=100MKA,基准电压Uj=37kV计算的发电机和变压器T1支路的总电抗为0.8。当k1点三相短路时,保护动作使QF2分闸。已知短路电流的持续时间为0.2s,直流分量的等效时间为0.1s。计算短路电流在QF2中产生的热效应为下列哪项数值?
【正确答案】
A
【答案解析】(1)计算各时刻的短路电流,依据《工业与民用配电设计手册(第三版)》式(4—20)及其说明,计算发电机额定电流,折算到35kV侧:I
rG=

=0.39kA;
汽轮发电机计算电抗:X
C=

=0.2
查表4-15,得到0s、0.1s、2s的I
*,分别为:I
*0s=5.432、I
*0.1s=4.297、I
*0.2s=3.715,
计算得到各有效值为:
I″=I
*I
rG=5.432×0.39=2.118(kA)
I
0.1s=I
*I
rG=4.297×0.39=1.676(kA)
I
0.2s=I
*I
rG=3.715×0.39=1.449(kA)
(2)依据《工业与民用配电设计手册(第三版)》式(5-21)、(5-22)、(5-23)得:
Q
z=

单选题
题干中,QF1~QF5均合闸,当k2点三相短路时,设电网和发电机提供的超瞬态电流周期分量有效值I″
S为10kA,其峰值系数K
p=1.85,异步电动机反馈电流的峰值系数查下图。计算k2点三相短路时,该短路电流峰值应为下列哪项数值?(T″
f为反馈电流周期分量衰减时间常数)

【正确答案】
A
【答案解析】依据《工业与民用配电设计手册(第三版)》式(4-30),
i
p=i
ps+i
pM=

(K
psI″
S+1.1K
pMI″
M)=
