根据以下材料回答下题:
一台 300MW 水氢氧冷却汽轮发电机经过发电机断路器,主变压器接入330kV系统,发电机额定电压20kV,发电机额定功率因数 0.85,发电机中性点经高阻接地,主变参数为 370MVA,345/20kV。Ud=14%(负误差不考虑),主变压器330kV侧中性点直接接地,请根据题意回答下列问题。
403、若主变压器参数为I0=0.1%,P0=213kW,Pc=1010kW,当发电机以额定功率、额定功率因数(滞相)运行时,包含了厂高变自身损耗的厂用负荷为23900kVA,功率因数 0.87。计算主变高压侧测量的功率因数应为下列哪项数值?(不考虑电压变化,忽略发电机出线及厂用分支等回路导体损耗):
A、0.850
B、0.900
C、0.903
D、0.916
小知识:
发电机功率分三种功率,有功功率P、无功功率Q和视在功率S。
电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S
三种功率和功率因素cosΦ是一个直角功率三角形关系:两个直角边是有功功率、无功功率,斜边是视在功率。
有功功率平方 无功功率平方=视在功率平方。
三相负荷中,任何时候这三种功率总是同时存在,发动机发的电就要包括这这三种功率:
视在功率S=1.732UI
有功功率P=1.732UIcosΦ(做功发热的功率)
无功功率Q=1.732UIsinΦ(建立磁场输送能量的功率)
功率因数cosΦ=P/S(有功功率/视在功率)
sinΦ=Q/S(无功功率/视在功率)
解答:本题300MW 水氢氧冷却汽轮发电机,表示发电机有功功率为300MW
厂高变自身损耗的厂用负荷为23900kVA,表示视在功率
依据《电力系统设计手册》320页,公式10-43、10-44
发电机发出的无功功率:cosΦ=0.85
Q=300000*tgΦ-23900*sinΦ-△QT
=300000*0.619-23900*0.493-△QT
公式10-44中,n=1,I0=0.1%,U=Ue
△QT=14%*((300/0.85-23.9)/370)² 0.1*370000=41308.6
Q=300000*0.619-23900*0.493-41308.6=132608.6kvar
发电机发出的有功功率:
Pc=1010kW,就是公式中的Pc,变压器的短路损耗
P=300000-23900*cosΦ-((300/0.85-23.9)/370)²*1010-213=278195.8kW
tgΦ=132608.6/278195.8
Φ=25.485°
cos25.485°=0.9026
本题正确选项是C
注:本题计算很复杂,建议有时间再做,没时间放弃,除非你特别熟悉!