某企业新建35kV/10kV变电所,短路电流计算系统如下图所示,其已知参数均列在图上,第一电源为无穷大容量,第二电源为汽轮发电机,容量30MW,功率因数0.8,超瞬态电抗值χ″d=13.65%,两路电源同时供电,两台降压变压器并列运行,10kV母线上其中一回馈线给一台1500kW的电动机供电。电动机效率0.95,起动电流倍数为6,电动机超瞬态电抗相对值0.156。35kV架空线路的电抗为0.37Ω/km(短路电流计算,不计算元件电阻)。回答下列问题。
(来学网)
  1. k1点三相短路时,第一电源提供的短路电流和短路容量为下列哪组数值?( )
    A.
    (来学网)2.65kA,264.6MVA
    B.
    (来学网)8.25kA,529.1MVA
    C.
    (来学网)8.72kA,529.2MVA
    D.
    (来学网)10.65kA,684.9MVA
  2. K2点三相短路时,第一电源提供的短路电流和短路容量为下列哪组数值?( )
    A.
    (来学网)7.58kA,139.7MVA
    B.
    (来学网)10.83kA,196.85MVA
    C.
    (来学网)11.3kA,187.3MVA
    D.
    (来学网)12.60kA,684.9MVA
  3. k1点三相短路时(Os),第二电源提供的短路电流和短路容量为下列哪组数值?( )
    A.
    (来学网)0.40kA,25.54MVA
    B.
    (来学网)2.02kA,202MVA
    C.
    (来学网)2.44kA,156.68MVA
    D.
    (来学网)24.93kA,309MVA
  4. k2点三相短路时(Os),第二电源提供的短路电流和短路容量为下列哪组数值?( )
    A.
    (来学网)2.32kA,41.8MVA
    B.
    (来学网)3.03kA,55.11MVA
    C.
    (来学网)4.14kA,75.3MVA
    D.
    (来学网)6.16kA,112MVA
  5. 假设短路点k2在电动机附近,计算异步电动机反馈给k2点的短路峰值电流为下列哪组数值?(异步电动机反馈的短路电流峰值系数取1.5)( )
    A.
    (来学网)0.99kA
    B.
    (来学网)1.13kA
    C.
    (来学网)1.31kA
    D.
    (来学网)1.74kA
正确答案:
(1)B
(2)B
(3)C
(4)B
(5)C
答案解析:
1.本题中,选取基准容量S=100MVA,基准电压U=U=1.05U,U=35kV,则U=37kV,则相应的基准电流I=1.56kA。根据题意可知χ=0.37Ω/km,则线路L的电抗标幺值为:

第一电源在k1点的短路电流为:

第一电源在k1点的短路容量为:

2.本题中,选取基准容量S=100MVA,基准电压U=U=1.05U,U=10kV,则U=10.5V,则相应的基准电流I=5.5A。根据题意可知χ=0.37Ω/km,则线路L的电抗标幺值为:

变压器T1的电抗标幺值为:
变压器T2的电抗标幺值为:
线路L2的电抗标幺值为:

汽轮发电机的电抗标幺值为:

根据题意可知,短路电流计算时,其等效电路图如下图所示。

第一电源S在k2点的转移阻抗为:
第一电源S在k2点的短路电流为:
第一电源S在k2点的短路容量为:
3.本题中:选取基准容量S=100MVA,基准电压U=U=1.05U,U=35kV,则U=37kV。汽轮发电机的平均额定电压U=10.5kV,变压器T2的,,变比
根据题2的计算结果,其等效电路图如下图所示。

第二电源汽轮发电机S2的额定功率为P=30MW,功率因数cosφ=0.8,则其额定容量和基准电流分别为:


按发电机运算曲线计算用电抗X:将第二电源汽轮发电机S对短路点k1点的等值电抗标幺值X*归算到S的额定容量为基准容量的标幺值,即:

取X=0.26,查题表可得t=Os时短路电流标幺值I=4.178。
则k1点三相短路时(Os),第二电源提供的短路电流为:
则k1点三相短路时(Os),第二电源提供的短路容量为:

5.根据题干和题意可知,异步电动机的额定功率为P=1500kW、效率η=0.95、功率因数cosφ=0.8、额定电压U=10kV,反馈电流倍数KstM=6,反馈电流峰值系数K=1.5。
异步电动机的额定电流为:

异步电动机对k2短路点提供的反馈电流峰值为: