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【2007年第4题】题6~10:某企业供配电系统如下图所示,总降压变电所电源引自地区变电所。请回答以下问题,并列出解答过程。 如上图所示,车间配电所10kV母线上设置补偿无功功率电容器,为了防止5次以上谐波放大需增加串联电抗器L,已知串联电抗器之前电容
【2007年第4题】题6~10:某企业供配电系统如下图所示,总降压变电所电源引自地区变电所。请回答以下问题,并列出解答过程。 如上图所示,车间配电所10kV母线上设置补偿无功功率电容器,为了防止5次以上谐波放大需增加串联电抗器L,已知串联电抗器之前电容
admin
2019-04-10
42
问题
【2007年第4题】题6~10:某企业供配电系统如下图所示,总降压变电所电源引自地区变电所。请回答以下问题,并列出解答过程。
如上图所示,车间配电所10kV母线上设置补偿无功功率电容器,为了防止5次以上谐波放大需增加串联电抗器L,已知串联电抗器之前电容器输出容量为500kvar,计算串联电抗器后,电容器可输出的无功功率为下列哪一项数值?(可靠系数取1.2)
选项
A、551kvar
B、477kvar
C、525kvar
D、866kvar
答案
A
解析
(1)串联电抗器L之前的电容器的容抗为:
X
C
=
=200(Ω)
(2)为了抑制5次谐波,根据《钢铁企业电力设计手册(上册)》P418公式(10-4),串联电抗器的感抗值为:
X
L
=
=9.6(Ω)
(3)串联电抗器后,电容器的基波电压升高为:
U
C
=
=10.5(kV)
(4)串联电抗器后,电容器输出的容量为:
S
C
=
=551.25(kvar)
(3)题目难度较大,对钢铁手册不熟悉的考生很难找到相应的计算公式,《并联电容器装置设计规范》GB 50027上也没有明确的计算公式,但可以大致计算如下:
1)串联电抗器之间,电容器运行电压为:U
C
=
,这里规范上是“K”,为了和《钢铁(上)》P418的公式(10-4)中可靠系数的“K”区别,这里写作“K
L
”,表示电抗率。串联电抗器之前,K
L
=0,因此有U
C
=
。
2)串联电抗器之后,电容器的运行电压为:U
C
=
,根据电抗器电抗率的定义(GB 50227第2.1.9条)和《钢铁(上)》公式(10-4),K
L
=
。对于本题,最低谐波次数n=5,题目中告诉可靠系数K取1.2,因此电抗率K
L
=1.2/25=0.048=4.8%。这也进一步印证了GB 50227中第5.2.2条第2款的内容。
3)串联电抗器后与串联前电容器运行电压之比为:
=1.0504,根据《钢铁(上)》P445公式,电容器可输出的无功与电压平方成正比。因此,串联电抗器之后,输出的无功为1.0504
2
×500=551.67(kvar),也可以选出答案A。
(4)关于电容器容抗的计算公式的出处,可参考《钢铁(上)》P445,公式X
cl
=
,或者《并联电容器装置设计规范》GB 5002—2008条文说明第5.2.2条,电容器的输出容量与其运行电压的平方成正比(Q=ωCU
2
)。
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