8章 案例题.docx

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8章案例题

8章案例题讲解

【卞铠生】

【案例13A】某35kV变电所，两回电缆进线，装有2台35/10kV变压器，两台35/0.4kV所有变，10kV馈出回路若干。

请解答下列问题：

6、已知某10kV出线电缆线路的计算电流为230A，采用交联聚乙烯绝缘铠装铜芯三芯电缆。

直埋敷设在多石地层，非常干燥，湿度为3%的沙土层中，环境温度为25℃，请计算按持续工作电流选择电缆截面时，该电缆最小截面为下列哪项数值？

（A）120mm2（B）150mm2（C）185mm2（D）240mm2

答案：

[C]

解答过程：

依据GB50217-2007:

表D.0.1温度校正系数为1，表D.0.2土壤热阻校正系数为0.75，表C.0.3注1铜芯电缆换算系数1.29,

则查表用电流I=230/9（1×0.75×1.29）=238A＜247A，选185mm2。

【点评】表C.0.3中土壤热阻系数（单位K·m/W）的基准值有1.2和2.0两种。

表D.0.2的校正系数只有对应基准值1.2的一种；基准值为2.0的如何取校正系数？

！

【延伸】1）题目未给出并行敷设的条件，且用词为“某”线路，因此可按一根电缆考虑。

今后可能考到并行敷设校正系数，请按附录D的相关附表回答。

2）请注意载流量表下的注：

“电缆导体工作温度大于70℃时”,“还应符合本规范第3.7.4条的规定”。

电缆导体的最高允许温度见附录A（聚氯乙烯为70℃；交联聚乙烯为90℃）。

第3.7.4条的一个重要相关规定是“在干燥和潮湿土壤中”，“热阻系数取值不宜小于2.0K·m/W”，即均按干燥土壤取0.87的校正系数。

7、已知变电所室内10kV母线采用矩形硬铝母线，母线工作温度为75℃，母线短路电流交流分量引起的热效反应为400KA2s、母线短路电流直流分量引起的热效反应为4kA2s.请计算母线截面最小应该选择下面哪项数值？

（A）160mm2（B）200mm2（C）250mm2（D）300mm2

答案：

[C]

解答过程：

依据DL/T5222-2005表7.1.8，C值为85，按式7.1.8计算

236mm2,选250mm2。

【延伸】如题目未给出导体工作温度，按7.1.4条取：

普通导体不宜超过70℃；室外钢芯铝线和管型导体可按不超过80℃考虑。

（本题为75℃,违反了该条规定！

）

8、假定变电所所在地海拔高度为2000m、环境温度为+35℃.已知35kV户外软导线在正常使用环境下的截流量为200A，请计算校正后的户外软导线截流量为下列哪项数值？

（A）120A（B）150A（C）170A（D）210A

答案：

[C]

解答过程：

依据DL/T5222-2005表D11，综合校正系数为0.85，校正后的载流量为0.85×200=170A。

9、已知变电所一路380V所用电回路是以气体放电灯为主的照明回路，拟采用1kV交联聚乙烯等截面铜芯四芯电缆直埋敷设（环境温度25℃、热阻系数ρ=2.5）。

该回路的基波电流为80A,各相线电流中三次谐波分量为35%，该回路的电缆最小截面应为下列哪项数值？

交联聚乙烯绝缘电缆直埋敷设载流量表（略）

（A）25mm2（B）35mm2（C）50mm2（D）70mm2

答案：

[B]

解答过程：

依据《配电手册》P495表9-10，应按中性导体电流选择截面，载流量校正系数为0.86

中性导体计算电流==97.7A，查载流量表，选35mm2。

【点评】题中载流量引自《配电手册》P516，但漏掉了土壤热阻系数的基准值。

只有同时给出所在环境的实际值和制表采用的基准值，才能确定校正系数。

10、已知：

变电所另一路380V所用电回路出线采用聚氯乙烯绝缘铜芯电缆，线芯长期允许工作温度70℃，且用电缆的金属护层作保护导体，假定通过该回路的保护电器预期故障电流为14.1kA,保护电器自动切断的动作时间为0.2s,请确定该回路保护导体的最小截面应为下面哪项数值？

（A）25mm2（B）35mm2（C）50mm2（D）70mm2

答案：

[C]

解答过程：

依据GB50054-2011式3.2.14计算，查表A.0.5系数k为141

×103=44.7mm2,选50mm2。

【案例13B】（题干中给出：

海拔2300m；110kV和35kV配电设备均为户外敞开式。

）

24、总变电所的35kV裸母线拟采用管形母线，该母线的长期允许载流量及计算用数据见下表。

设计师初选的导体尺寸为φ100/90，，若当地最热月平均最高温度为35℃，计算该导体在实际环境条件下的载流为下列哪项数值？

铝镁硅系（6063）管形母线长期允许载流量及计算用数据

导体尺寸

D/d

mm

导体

截面

mm2

导体最高允许温度为下值

时的载流量A

截面

系数

W

cm3

惯性

半径

r1

cm

截面

惯性

矩I

cm4

+70℃

+80℃

Φ30/25

216

578

624

1.37

0.976

2.06

Φ40/35

294

735

804

2.60

1.33

5.20

Φ50/45

373

925

977

4.22

1.68

10.6

Φ60/54

639

1210

1251

7.29

2.02

21.9

Φ70/64

631

1410

1428

10.2

2.37

35.5

Φ72/80

954

1888

1841

17.3

2.69

69.2

Φ100/90

1491

2652

2485

33.8

3.36

169

Φ110/100

1649

2940

2693

41.4

3.72

228

Φ120/110

1806

3166

2915

49.9

4.07

299

Φ130/116

2705

3974

3661

79.0

4.36

513

Φ150/136

3145

4719

4159

107

5.06

806

Φ170/154

4072

5696

4952

158

5.73

1339

Φ200/184

4825

6674

5687

223

6.79

2227

Φ250/230

7540

9139

7635

435

8.49

5438

注1：

最高允许温度+70℃的载流量，系按基准环境温度+25℃，无风、无日照、辐射散热系数与吸收系数为0.5、不涂漆条件计算的。

注2：

最高允许温度+80℃的载流量，系按基准环境温度+25℃。

日照0.1W/cm2、风速0.5m/s且与管形导休垂直、海拨1000m、辐射散热系数与吸收系数为0.5，不涂漆条件计算的。

注3：

导体尺寸中，D为外径，d为内径。

（A）1975.6A（B）2120A

（C）2247A（D）233.8A

答案：

[A]

解答过程：

依据DL/T5222-2005表D.11，35℃的综合校正系数：

2000m为0.81，3000m为0.76。

用插入法，0.81-（0.81-0.76）×3/10=0.795。

校正后的载流量为2485×0.795=1975.6A。

【说明】

2012年没有导体选择、电缆和架空线路方面的案例题；选择题中也未见相关的计算题。

2011年有3个小题都是架空线力学计算（见后文）。

导体选择的题虽然不是每年都有，但按几个技术条件选择、校验导体截面是一项基本功，应当熟练掌握。

【案例10】某台10kV笼型电动机为负荷平稳连续工作制，额定功率800kW，额定转速2975r/min，起动转矩0.73，起动过程中最大负荷转矩899N.m。

请回答下列问题：

1、已知电动机额定效率0.89，额定功率因数0.85，计算电动机的额定电流为下列哪项？

（A）35A（B）48A（C）54A（D）61A

答案【D】

解答过程：

依据《配电手册》P656式12-1:

61A

【延伸】

（1）电动机的额定功率为轴功率（输出功率），额定电流为输入电流，因此，计算额定电流时应除以效率。

（2）在负荷计算中，电动机的设备功率直接取轴功率；输入功率与输出功率的差异已揉在需要系数或利用系数中。

（3）负荷计算的方法不能用于单台用电设备。

末端线路的计算电流按GB50055，详见《配电手册》第十二章。

2、电动机采用铜芯交联聚乙烯绝缘电缆，穿钢管明敷，环境温度35℃，缆芯最高温度90℃，三班制（6000h），地区电价0.5元/kWh，计算电流59A,下列按经济电流密度选择的电缆截面哪项是正确的？

请说明依据和理由。

（A）35mm2（B）50mm2

（C）70mm2（D）95mm2

答案【C】

解答过程：

依据《配电手册》P532表9-57，在给定条件下，经济电流范围与59A对应的截面为70mm2。

【点评】1）表9-57、58、59、60源于铜业协会的工作成果。

这种方法考虑了最大负荷利用小时数和电价的差异，显然是合理的；直接给出经济电流范围的表格，查阅非常方便。

2）经济电流密度的计算相当复杂；简便的方法是查P535~537的曲线（图9-2、3、4、5）。

这些曲线具有更广泛的适用性。

查曲线与查表的结果，可能略有不同；这是因为经济电流本来就不可能是确定值，而是一个范围。

3、若电动机功率因数为0.82，要求就地设无功功率补偿装置，补偿后该电动机回路的功率因数为0.92，计算下列补偿量哪项是正确的？

（A）156kvar（B）171kvar

（C）218kvar（D）273kvar

答案【C】

解答过程：

依据《配电手册》P21式1-58和表1-19：

QC=Pcqc=800×0.272=217.6kvar。

【点评】1）本案为单独就地补偿，肯定不涉及是否乘α的问题。

这里给出一个最简单的算法。

也可采用式1-57计算，结果完全相同。

2）电动机单独就地补偿时，不能采用上述方法。

正确的做法是按不超过电动机励磁电流的90%计算补偿量，见GB50052-2009之6.0.11条。

【案例09A】某10kV变电所，10kV系统中性点不接地。

请回答下列问题：

1、系统单相接地故障持续时间在1min~2h之间，10kV电缆芯与绝缘屏蔽层（或金属护套之间）的额定电压U0最小为哪项？

（A）6kV（B）8.7kV

（C）10kV（D）12kV

答案【B】

解答过程：

依据《配电手册》P481表9-2：

中性点非有效接地系统中的单相接地故障持续时间在1min到2h之间，应选用Uo第Ⅱ类。

【延伸】1）中性点非有效接地系统包括：

不接地、谐振接地（即消弧线圈接地）、高电阻接地。

2）如为低电阻接地（单相接地故障持续时间小于1min），应选用Uo第Ⅰ类。

2、某控制、信号回路，额定电压DC110V，电缆长度68m，最大工作电流4.2A。

按允许电压降ΔU=4%计算铜芯电缆的最小截面应为哪项？

（铜导体电阻系数ρ=0.0184Ωmm2/m,不考虑敷设条件的影响。

）

（A）6mm2（B）4mm2

（C）2.5mm2（D）1.5mm2

答案【C】

解答过程：

依据《配电手册》P404式8-29：

2.4mm2

（也可依据《配电手册》P463式8-51：

2.4mm2）

（注：

电导率与电阻率互为倒数。

）

【点评】

1）两个计算式实际上是一样的。

请注意，前者的ΔU是有名值（V）,等于Δu%Ur；后者的Δu是相对值（%），应为小写。

手册中用了同样的符号，不妥。

2）如电阻率的单位为Ωm，则