发电厂电气部分模拟试题一发 电 厂 电 气 部 分 模 拟 试 题 一 答 案一、填空题（40分）1. 导体的短时最高发热温度不超过导体材料的短时最高允许温度2. B 相271073.1sh i a L ⋅⋅⨯-3. 已知材料允许应力确定绝缘子最大允许跨距 已知材料应力和绝缘子跨距确定最大允许衬垫跨距 4．灭弧介质 5. 小6. 在绝热状态下，导体温升达到稳定温升所需的时间7. 减小8、变电站、输电线路、用户9．经济电流密度 长期发热运行电流 10. 好11. 按炉分段 单母线分段12. 弧隙电压恢复强度 弧隙介质恢复强度 弧隙介质恢复强度>弧隙电压恢复强度二、选择题（12分）1、C2、D3、C4、C三、按要求完成下面各题（48分） ① 计算发电机引出线的经济截面；（6分）AGN14438.0105.103102005.1I 05.1I 36max =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⋅==（2分）根据Tmax = 3200h ，查得经济电流密度J = 1.06 (A/mm 2)（2分）则发电机引出线的经济截面为：13611.061443J S J ===N I （mm 2） （2分）② 若选用2×（80×8）的铝矩形母线且导体平放，计算其能否满足导体正常发热的要求；（6分）按导体平放，查得2×（80×8）的铝矩形母线的 Ial=1858A ，Ks=1.27。
（2分）计算温度修正系数966.025702870K ＝－－=θ，（2分）则实际载流量为 17951858966.0K =⨯=⋅al Iθ（2分）显然，Imax ＝1443 < 1795，可见能满足导体正常发热的要求③ 按②中所选导体计算短路前母线工作温度；（2分）C I I Cal5517951443)2870(28)(222282max 0al 0i =⋅-+=⋅-+=θθθθ （2分）④ 按②中所选导体计算短路时最高工作温度；（12分） 短路切除时间 )(3.02.01.0t t t ab pr k s =+=+= （2分）周期分量热效应为()())(6.15020221028123.010"12Q 2222222/2p s kA I I I t k k t t k ⋅=+⋅+⋅=+⋅+⋅=（2分）因为)(1)(3.0t k s s <=，查表得非周期分量等效时间 T = 0.2(s)，则非周期分量热效应)(8.156282.0"T Q 222np s kA I ⋅=⋅⋅=＝ （2分）短路全电流热效应)(4.3078.1566.150Q Q Q 2np p k s kA ⋅=+=+= 由C55i =θ查得)/(1045.0A 416i m J ⋅Ω⨯=（2分）则1626162k i f 10468.0)008.008.02(104.3071045.0Q A A ⨯=⨯⨯⨯+⨯=+=∴S（2分）查得导体短路时最高工作温度C65f=θ（2分）⑤ 计算热稳定最小截面；（4分） 由C55i =θ，查得93C =（2分）)(5.21293/27.110307.4/K Q S 26s k min mm C =⋅⨯=⋅=∴ （2分）⑥ 按②中所选导体计算作用在母线上的最大电动力；（4分）冲击电流为 )(4.712828.12"kA I K i sh sh=⋅⋅⋅⋅=＝ （2分）则最大电动力N/m)(1260104.717.011073.111073.1F 62727max ＝⨯⋅⋅⨯=⋅⋅⨯=--sh i a（2分）⑦ 按②中所选导体计算每相2条导体间的电动力；由 1.0808==h b（2分）和 09.080882=+=+-=+-h b b b h b b a（2分）查得形状系数 4.0=K（2分）则每相2条导体间的电动力N/m)(45.63724.0104.71008.01105.21105.2f 628282-b1＝⋅⨯⋅⋅⨯=⋅⋅⋅⨯=--K i b sh （2分）⑧ 按②中所选导体计算由条间允许应力决定的条间衬垫的最大允许跨距。
（6分） 由于母线为2条且平放，所以母线相当于相间电动力的的截面系数（抗弯矩）等于)(1005.1708.0008.0333.0333.0W 3622p m bh h -⨯=⋅⋅⋅=＝（2分）则相间应力)(1064.101005.17102.1126010.6622max Pa W L F W M ph ph ph⨯=⨯⨯⨯===-σ（2分）由材料的条间允许应力决定的条间衬垫的最大跨矩等于31.045.637210)64.1070(08.02008.0)(2262121max=⨯-⨯⨯⨯=-⨯=⨯=--b ph al b bal b f h b f h b I σσσ （2分）发 电 厂 电 气 部 分 模 拟 试 题 二填空题（每题2分，共40分）1. 电力系统由 、 、 和 组成。
2. 发电机引出线导体的截面积按 选择，而配电装置母线的截面积则是按 选择的。
3. 大型火力发电厂厂用电系统接线通常都根据 的接线原则，采用 的接线形式。
4. 水平方向布置的三相平行导体在发生三相短路时，最大电动力出现在 相上，其计算公式为 。
5. 在进行矩形硬导体的动稳定校验时，当每相为单条矩形时，工程计算目的是 ；当每相为多条矩形时，工程计算目的是 。
6. 高压断路器开断交流电路时，决定熄弧的基本因素是 和 。
电弧不再重燃的条件是 。
7. 发电厂的厂用电备用方式，采用明备用方式与暗备用方式相比，厂用工作变压器的容量 。
（填增大或减小）8．加装旁路母线的唯一目的是 。
9．厂用供电电源包括 、 和 。
二、问答题（每题5分，共15分）1. 电流互感器的误差产生的原因是什么？如何减小误差？2. 导体的载流量是根据什么确定的？提高载流量可以采取哪些措施？3. 第一台电抗器的型号是NKL-10-500-3，第二台电抗器的型号是NKL-10-300-5，哪一台电抗器的限流作用大？请通过计算说明为什么？ 三、按要求完成下面各题（共45分）某MW 503⨯（功率因数为0.8）热电厂电气主接线如下页图所示。
已知：KV 5.10负荷（不含厂用电）高峰30MW ，低谷15MW 。
10.5KV 母线短路电流80I KA ''=，/273Itk KA =，KA Itk 70=。
配电装置室最高温度为35。
C 。
厂用电率为10%。
请解答下列问题：1． 电气主接线的形式：（每空3分）110KV 侧为 ；10.5KV 侧为 ；35KV 侧为 ； 2．G1、G2发电机出口断路器应选型 ；（2分）3、变压器T1、T2、T3容量选择计算式：ST1=ST2= ；ST3= 。
（6分）4、若G1、G2发电机出口各相载流导体选用三条210125mm ⨯矩形铝材，当按照如下页图所示的（a ）、（b ）、（c ）三种方式布置时：（每空2分）■相间电动力计算中，母线形状系数取值 ；条间电动力计算时，边条与中间的形状系数取值为 ；边与边条的形状系数取值为 ； ■相间计算应力的截面系数（即抗弯矩），对于图（b ）为 ；对于图（c ）为 ； ■条间计算应为的截面系数（即抗弯矩），对于图(a)为 ；对于图(b)为 ； ■当上述发电机出口导体按照.图(a)布置时，若10.5KV 母线短路，切除短路的继电保护动作时间为4秒，断路器全开断时间为0.2秒，试计算：（14分）①短路时母线最高温度为多少？②在满足热稳定条件下，母线最小截面积应为多少？发电厂电气部分模拟试题二答案一、填空题（每空2分，共40分）1. 发电厂变电站输电线路用户2. 经济电流密度长期发热运行电流3. 按炉分段单母线分段4. B271073.1shiaL⋅⋅⨯-5. 已知材料允许应力确定绝缘子最大允许跨距已知材料应力和绝缘子跨距确定最大允许衬垫跨距6. 弧隙电压恢复强度弧隙介质恢复强度弧隙介质恢复强度>弧隙电压恢复强度7. 减小8．不停电检修出线断路器9．工作电源 启动和备用电源 事故保安电源 二、问答题（每题5分） 1. 课本p96-p97 2. 课本p513. 百分电抗是以电抗器自身额定值为基准值的标么值乘以100。
即：%100 3/%⨯=NN L L I U X X ，所以电抗器电抗的有名值为：N NL L I U X X 3%⋅=。
由此公式，则：第二台NKL-10-300-5的96.2250.331051=⨯⋅=L X ；第一台NKL-10-500-3的641.430.531031=⨯⋅=L X ，因此，第二台电抗器的限流效果好。
三、按要求完成下面各题（共45分）1、双母线带旁路母联兼作旁路 双母线分段 桥2、5000/104G SN -3、122501525010%46.8720.8T T S S MVA ⨯--⨯⨯⎧⎫===⎨⎬⨯⎩⎭ MVA S T 5.628.0503=⎭⎬⎫⎩⎨⎧=4、■ 1 0.37 0.57■ )(13.782/32cm bh = )(13.782/32cm bh = ■ )(08.26/32cm h b =)(08.26/32cm h b = ■ ①A I I GN36088.0105.103105005.105.136max =⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⨯⨯⨯⋅==图(a)为竖放,查表得A I c a 42430125=,88.0=θK ,集肤效应系数8.1=SK所以AA I c a 3734424388.00135=⨯=＞A 3608导体正常运行温度()ccal i I I a 022352max 2007.6737343608)3570(3501=⋅-+=⋅-+=θθθθ查得()416/105.0m J A i ⋅Ω⨯=短路计算时间40.2 4.2k pr ab t t t s=+=+=＞1S,不计非周期分量热效应()()"2222226/2 4.2108010737022607101212K K P tk tk t Q Q I I I ∴==⋅+⋅+=⋅+⋅+=⨯()616162222607100.5100.71030.1250.01K f i Q A A S ⨯∴=+=⨯+=⨯⨯⨯查得c f 095=θ(c c 0010085-均可)②由c i 07.67=θ,查得88=C()2min 882292S C mm ∴===发 电 厂 电 气 部 分 模 拟 试 题 三一、填空题（每题2分，共40分）1. 火力发电厂的能量转换过程是能――能――能――能。
2. 电流互感器正常运行时二次侧不允许。
3. 导体热量的耗散有、和三种形式。