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【2013第4题】题11～15：某无人值守的35／10kV变电所，35kV侧采用线路变压器组接线，10kV侧采用单母线分段接线，设母联断路器；两台变压器同时运行、互为备用，当任一路电源失电或任一台变压器解列时，该路35kV断路器及10kV进线断路器跳闸，1

admin2019-04-10  31
问题 【2013第4题】题11～15：某无人值守的35／10kV变电所，35kV侧采用线路变压器组接线，10kV侧采用单母线分段接线，设母联断路器；两台变压器同时运行、互为备用，当任一路电源失电或任一台变压器解列时，该路35kV断路器及10kV进线断路器跳闸，10kV母联断路器自动投入(不考虑两路电源同时失电)。变电所采用蓄电池直流操作电源，电压等级为220V，直流负荷中，信号装置计算负荷电流为5A，控制保护装置计算负荷电流为5A，应急照明(直流事故照明)计算负荷电流为5A，35kV及10kV断路器跳闸电流均为5A，合闸电流均为120A(以上负荷均已考虑负荷系数)。请回答以下问题，并列出解答过程。
假定事故全停电情况下(全停电前充电装置与蓄电池浮充运行)，与之相对应的持续放电时间的放电容量为40Ah，选择蓄电池容量为150Ah，电池数为108块，采用阀控式贫液盐酸蓄电池，为了确定放电初期(1min)承受冲击放电电流时，蓄电池所能保持的电压，请计算事故放电初期冲击系数Kcho值，其结果最接近下列哪项数值?
选项 A、1．1
B、1．83
C、9．53
D、10．63
答案C
解析 根据《电力工程直流系统设计规范》DL／T5044中公式(B．2)，Kcho=，KK=1．1，I10=150／10=15A，根据题目所述条件，Icho取信号装置电流、控制保护装置电流和母联断路器自动投入合闸电流之和，Icho=5+5+120=130A。因此，Kcho=1．1×=9．53。
事故全停电分两个阶段：题目告诉不考虑两路电源同时失电，因此势必是一路先停电，然后另一路再停电。具体过程分析如下图所示。

(1)第1阶段：正常运行和一路(进线Ⅰ)先停电时的工作情况如下图所示。当一路(进线Ⅰ)先停电时，需要由蓄电池供电的负荷为信号装置(5A)、控制保护装置(5A)、进线Ⅰ的35kV和10kV断路器分闸(均为5A)以及10kV母联断路器自动投入合闸(120A)。但是10kV母联断路器自投合闸动作是在35kV及10kV断路器分闸动作之后(可参考GB／T50062第11．0．2条)，因此计算初期(1min)冲击电流时，只考虑可能同时出现的最大电流即10kV母联自投合闸电流120A即可。如果能保证120A的合闸负荷可靠动作，必然能保证5A(即使35kV和10kV同时跳闸10A)的分闸可靠动作。因此，Icho=5(信号)+5(控制保护)+120(母联自投合闸)=130(A)。这样算出来的冲击系数为9．53。
(2)第2阶段：进线Ⅱ失电，这时进线Ⅱ上的35kV和10kV断路器跳闸(各5A)，需要讨论的是母线断路器如何动作。题目说的是“当任一路电源失电或任一台变压器解列时，该路35kV断路器及10kV进线断路器跳闸，10kV母联断路器自动投入(不考虑两路电源同时失电)”。现在题目中的运行状态是先后失电，先后失电时按题目所说10kV母线如果是断开状态的话应该自动投入，但是现在母联由于一路先失电后变成了投入状态，那么投入状态的母联该如何动作，题目没有说明，只能根据常识认为这时的母联因为停电会跳闸。这种情况下，需要由蓄电池供电的负荷为信号装置(5A)、控制保护装置(5A)、进线Ⅱ的35kV和10kV断路器分闸以及10kV母联断路器跳闸(均为5A)这三个跳闸中可能同时发生的最大值。
《电力工程电气设计手册(电气二次部分)》P295说明：“冲击负荷中对断路器合闸电流的考虑原则为：应为全厂(所)中合闸电流最大的一台断路器或考虑厂用备用电源自动投入的实际合闸的断路器合闸电流之和，选取上述大者为计算值。当断路器的合闸时间相差在0．25s以上时，可不按同时合闸考虑。如只有线路自动重合闸的变电所只需考虑最大一台断路器的合闸电流。”这里讲的是合闸的情况，并没有说明分闸该如何考虑。第2阶段的分闸动作时序题目没有说明，因此3个断路器分闸冲击电流可能有5A、10A和15A三种情况，这样算出来的冲击系数为：Kcho=1．1×=1．1Kcho=1．1×=1．83。
但是不管第2阶段3个分闸断路器的动作时序如何，如果蓄电池能满足第1阶段的需要，第2阶段也是能满足要求的。因此应按第1阶段冲击电流来选择，即按冲击电流最大的阶段来选择。最后答案为9．53。
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