发电厂电气设备试题及答案.doc

发 电厂 电 气 设 备 试 题
一、填空题（每空2分，共40分）
1. 导体的热稳定是指 。
2. 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 。
3. 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 。
4．少油式断路器中油的用途是 。
5. 在降压变电所低压母线侧发生短路，母线分列运行比母线并列运行时，其短路电流要 。（大或小）
6. 计算导体的长期发热时，发热时间常数Tt的物理含义是 。
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 。（增大或减小）
8. 电力系统由发电厂、 、 和 组成。
9．发电机引出线导体截面积是按 选择的，而配电装置的母线截面积则是按 选择的。
10. 矩形截面导体竖放比平放散热效果 。（好或差）
11. 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。
12. 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 。
二、选择题（每空3分，共12分）
在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1、隔离开关的用途之一是___。（ ）
  A、切断负荷电流
  B、切断短路电流
  C、拉合小电流回路
  D、拉合大电流回路
2、双母线接线采用双母线同时运行时，具有单母线分段接线的特点，____。（ ）
  A、因此，双母线接线与单母线与单母线分段接线是等效的
  B、但单母线分段接线具有更大的运行灵活性
  C、并且两者的设备数量一样
  D、但双母线接线具有更大的运行灵活性
3、如果要求任一组母线发生短路故障均不会影响各支路供电，则应选用____。（ ）
  A、双母线接线
  B、双母线分段带旁路接线
  C、二分之三接线
  D、多角形接线
4、热稳定是指电器通过短路电流时，电器的导体和绝缘部分不因短路电流的热效应使其温度超过它的____而造成损坏妨碍继续工作的性能。（ ）
A、长期工作时的最高允许温度
B、长期工作时的最高允许温升
C、短路时的最高允许温度
D、短路时的最高允许温升
三、按要求完成下面各题（共48分）
已知发电机额定电压10.5kV，额定功率20MW，功率因数0.8，最大负荷利用小时Tmax=3200h。发电机引出线三相短路电流数据为 I″= 28kA，Itk/2 = 22kA，Itk = 20kA。短路电流冲击系数为1.8。继电保护动作时间为0.1s，断路器全开断时间为0.2s。三相母线水平布置，绝缘子跨距1.2m，相间距离0.7m，周围环境温度28℃。
① 计算发电机引出线的经济截面；（6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）
③ 按②中所选导体计算短路前母线工作温度；（2分）
④ 按②中所选导体计算短路时最高工作温度；（12分）
⑤ 计算热稳定最小截面；（4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）
⑦ 按②中所选导体计算每相2条导体间的电动力；（8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）

发 电 厂 电 气 设 备 试 题 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
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、C 2、D 3、C 4、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）
（2分）
根据Tmax = 3200h，查得经济电流密度J = 1.06 (A/mm2) （2分）
则发电机引出线的经济截面为：（mm2） （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， （2分）
则实际载流量为 （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）
（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 （2分）
周期分量热效应为
（2分）
因为，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
（2分）
短路全电流热效应
由查得 （2分）
则 （2分）
查得导体短路时最高工作温度 （2分）

⑤ 计算热稳定最小截面；（4分）
由，查得 （2分）
（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 （2分）
则最大电动力
（2分）

⑦ 按②中所选导体计算每相2条导体间的电动力；
由 （2分）
和 （2分）
查得形状系数 （2分）
则每相2条导体间的电动力

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
（2分）
则相间应力 （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
（2分）