发电厂电气部分模拟题与答案

1、发电厂电气部分模拟试题一一、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

2、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。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

3、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

4、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 ， I tk/2= 22kA ， I tk = 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。计算发电机引出线的经济截面；（6分）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）按中所选导体计算短路前母线工作温度；（2 分）按中所选导体计算短路时最高工作温度；（12分）计算热稳定最小截面； （

5、4 分）按中所选导体计算作用在母线上的最大电动力；（4 分）按中所选导体计算每相2 条导体间的电动力； （ 8 分）按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1.73 10 7Lish22.B 相a3. 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

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>弧隙电压恢复强度二、选择题（ 12 分）1、C2、D3、C4、C三、按要求完成下面各题（48 分） 计算发电机引出线的经济截面；（6 分）I max 1.05I GN 1.05201061443A1033 10.50.8（ 2分）根据 Tmax = 3200h ，查得经济电流密度J = 1.06 (A/mm2（ 2)分）I N J 1443 1.061361（ mm）则发电机引出线的经济截面为：SJ（ 22分） 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

7、，查得 2×（ 80×8）的铝矩形母线的 Ial=1858A ， Ks=1.27 。 （ 2 分）28K700.966（ 2计算温度修正系数7025，分）则实际载流量为KI al0.966 18581795（ 2分）显然， Imax 1443 < 1795，可见能满足导体正常发热的要求 按中所选导体计算短路前母线工作温度；（2 分）i0( al0 )I max228 (70 28)1443255 CI al21795228C（ 2分） 按中所选导体计算短路时最高工作温度；（ 12分）短路切除时间t kt prt ab0.1 0.20.3( s)（ 2分）周期分量热效应

8、为Q ptkI "210I t2k/ 2I t2k0.328210 222202150.6(kA2 s)1212（ 2分）因为 t k0.3(s)1( 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Q npTI " 20.2282156.8(kA2s)（ 2分）短路全电流热效应Q kQ pQnp150.6156.8307.4(kA2s)由 i55 C 查得 A i0.45 1016 (J /m 4 )（ 2分）A fA iQ k0.45 1016307.41060.4681016则S2(20.080.008) 2（ 2分）查得导体短路时最高工作温度

9、分）f65C（2 计算热稳定最小截面； （ 4 分）由 i55 C，查得 C 93（ 2分）SminQ kK s / C307.4106 1.27 / 93212.5(mm2 )分） 按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i shK sh2 I"2871.4(kA)1.8 2分）则最大电动力Fmax1.7310 71 i sh21.7310 7171.4 210 6 1260( N/m)a0.7分） 按中所选导体计算每相2 条导体间的电动力；b80.1由 h 80分）ab2bb8和 bhbh0.098 80分）查得形状系数K0.4分）则每相 2 条导体间的电动

10、力f b1-22.5 108 1i sh2K 2.5 108171.42106 0.46372.45(N/m)b0.008分） 按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Wph 0.333 bh20.333 0.008 0.08217.05 10 6 (m3 )（2 分）MFmax .L21260 1.2210.64 106( Pa )ph10Wph1017.05 106则相间应力Wph（ 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（ 2（ 2（ 2（ 2（ 2（ 2I

11、 b max2hbalb2h( alph )2 0.08 (70 10.64) 106bfb1 20.0086372.450.31fb12（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

12、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 3 50MW （功率因数为0.8 ）热电厂电气主接线如

13、下页图所示。已知： 10.5KV负荷（不含厂用电）高峰30MW，低谷 15MW。 10.5KV母线短路电流 I80KA ， Itk / 273KA ，Itk 70KA 。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125 10mm2矩形铝材， 当按照如下页图所示的（ a）、（ b）、（ c）三

14、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）短路时母线最高温度为多少？在满足热稳定条件下，母线最小截面积应为多少？PM35kV110kVT3T1T210.5kG1G2G3图 b图 a图 c发电

15、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1.73 10 7Lish24. Ba5.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-p972. 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：X L %X L100%X LX L %U NU N

16、 /3 I N3 I N，所以电抗器电抗的有名值为：。由此公X L151096.225NKL-10-300-53 0.3NKL-10-500-3 的式，则：第二台的；第一台X L131034.6413 0.5，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、 SN410G / 5000ST1ST 22501525010%46.87MVAST 35062.5MVA20.80.83、4、 1 0.37 0.57bh 2 / 278.13(cm3 )bh2 / 2 78.13(cm3 )b 2 h / 62.08(cm3 )b 2 h

17、/ 62.08(cm3 )I max1.05I GN1.05501063608A310.51030.8图 (a)为竖放, 查表得I a1250c4243AK0.88,集肤效应系数K S1.8,所以 I a135 0 c0.884243A3734A 3608Ai0a10I235(70 35) 3608267.70 cmax导体正常运行温度I 2al 350 c3734 2查得 Ai0.51016J /m4短路计算时间 t kt prtab40.24.2s 1S, 不计非周期分量热效应QKQPtKI "210I 2tk /2I 2tk4.2802 10732702226071061212

18、AfAQK0.51016226071060.71016iS230.1250.012查得f950c ( 85 0c1000c 均可 )由i67.70c , 查得 C88SminQKKS /C226071061.8 / 882292mm2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。4.按输出能源分 , 火电厂分为电厂和电厂。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.根据运行状态，自启动可分为、和三类。

19、7. 发电厂的厂用电备用方式，采用暗备用方式与明备用方式相比，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、单项选择题（每题2 分，共 20 分）1导体长期发热的稳定温升与有关。A起始温升B起始温升和载流量C载流量2大中型发电厂，特别是火力发电厂的厂用电备用方式，常利用方式。A明备用B暗备用C与系统相连的主变兼作备用3少油式断路器中油的用途是。A灭弧介质B灭弧介质和绝缘介质C 绝缘介质4如图有两个同样材料的高压熔断器安秒特性，则熔体的截面小。A 1 号熔断器B 2 号熔断器C两个一样5、铝母线短路时的发热允许温度是A 70B 98C 200D 3

20、006、断路器的开断时间是指从接受分闸命令瞬间起到A 所有电弧触头均分离的瞬间为止B各极触头间电弧最终熄灭为止C首相触头电弧熄灭为止D主触头分离瞬间为止7、装设分段电抗器的作用是A 限制母线回路中的短路电流B吸收多余的无功功率C改善母线的电压质量D 改进用户的功率因数8、线路停电的操作顺序是A 先分母线隔离开关，再分线路隔离开关，最后分断路器B 先分线路隔离开关，再分母线隔离开关，最后分断路器tC先分断路器，再分母线隔离开关，最后分线路隔离开关D先分断路器，再分线路隔离开关，最后分母线隔离开关129、三相电动力计算公式中的形状系数K f 决定于A 导体的机械强度B 导体的形状IC导体的布置位置

21、D导体的形状及相对位置10、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、计算题（共40 分）选择某电厂10kV 屋配电装置汇流母线。已知母线Imax=3464A，三相导体长边垂直布置，相间距离 a=0.75m, 绝缘子跨距1.2m。母线短路电流I = 51kA，短路热效应QK=1003(kA)2*s ，环境温度35。铝导体弹性模量E=7x1010Pa，母线频率系数Nf=3.56 。发电厂电气部分模拟试题三答案一、

22、填空题（每空2 分，共 40 分）1. 化学能 热能 机械能 电能2. 开路3. 对流 辐射 导热4. 热凝汽式 （无顺序）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.失压自启动空载自启动带负荷自启动7. 增大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选择题（每题2 分，共 20 分）1.C2.A3.A4.A5.C6.B7.A8.D9.D10.C三、计算题（ 40 分）解： (1) 按长期发热允许电流选择截面选用 3×（ 125× 10）的铝矩形母线且导体竖放。查附表 1 得 Ial=4243A， Kf=1.8 。计算温度修正系数，K 70350.887025则实际载流量为KI al0.8842433734( A)显然， Imax 3464A < 3734A ，可见能满足导体正常发热的要求 热稳定校验短路前母线工作温度W( al)I max235 (70 35)3464265(oC )I