发电厂电气部分模拟题及答案

1、发电厂电气部分模拟试题一、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，采用明备用方式和暗备用方式相比，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，双母线接线和单母线和单母线分段接线是等效的B、但单

3、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 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短路时的最咼允许温度D短路时的最咼允许温升三、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20MWV功率因数0.8，最大负荷利用小 时Tmax=3200h

4、发电机引出线三相短路电流数据为 I " = 28kA,皿=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28C。 计算发电机引出线的经济截面；（6分） 若选用2X（80X 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；（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

5、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 "0 丄吆2. 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. 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、

6、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） 计算发电机引出线的经济截面；I max =1.05Ign =1.05 (6分)620"013疋10.5乂103 疋0.8-1443A分）根据Tmax = 3200h，查得经济电流密度J = 1.06 （A/mm 2）分）(2(2则发电机引出线的经济截面为：Sj = I NJ =1443 r。6二1361 （mm）分） 若选用2X（ 80x 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 2X（ 80X 8）的铝矩形母线的lal=1858A , Ks=1.27。 分

7、）J7028 = 0.966计算温度修正系数 "70 25,分）则实际载流量为Klai =0.966 1858二1795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）2max2al28 C=28 (70-28)1443217952-55 C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ttpr * tab =°.1 * 0.2 =0.3（s）分）周期分量热效应为(2(2(2(2(2(2Qp洛1 "2 W£器282 1 0方202 =150.6(kA2 s)分

8、）因为Q np 分）tk =0.3(s) ：1(s)2 2-T I" =0.2 28查表得非周期分量等效时间2-156.8（kA s）T = 0.2（s），则非周期分量热效应Qk短路全电流热效应由二j =55 C 查得 Ai -0.45 1016（JM1 m4）分）=Qp Qnp =150.6 156.8 = 307.4(kA2 s).Af -Ai 令=0.45 1016 则S分)307.4 1062 =0.468%1016(2 0.08 0.008)查得导体短路时最高工作温度 分）计算热稳定最小截面；（4分）由二i =55 C，查得 c = 93 分）Smin f ；Qk Ks/C

9、 = 307.4 106 1.27/93 = 212.5(mm2)min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is厂 Ksh .2 |"=1.8 2 28 = 71.4（kA）(2(2(2(2(2(2(2(2Fmax "7310 2(2(2(2(2Ibmax"2h=l =b /Zf .0082 O'08 (70 一10.64) 106b1 -2b1 -26372.45=0.31分）则最大电动力11i；h =1.73 10-71.42106 = 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;b 80.1

10、由 h 80分）a -b 2b -b 80.09和 b h b h 880分）查得形状系数K二0.4分）则每相2条导体间的电动力8 1 2 8 1 2 6仏化=2.5 10ish K =2.5 1071.410 0.4=6372.45（ 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2263Wph =0.333 bh =0.333 0.008 0.08 =17.05 10 (m )（2分）MFL2max 1260 1.22 6 ph 6 =10.64 10 (Pa)则相间应力

11、WPh10Wph10 17.05 10（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)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

12、件是。7. 发电厂的厂用电备用方式，采用明备用方式和暗备用方式相比，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下页图所示。已知：10.5KV 负荷（不含厂用

13、电）高峰 30MW，低谷15MW/ 10.5KV母线短路电流= 8°KA， ltk/2=73KA，Itk =70KA。配电装置室内最高温度为35。G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）24、若G1 G2发电机出口各相载流导体选用三条125 10mm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

14、力计算时，边条和中间的形状系数取值为 ;边和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）;对于图（b）条间计算应为的截面系数（即抗弯矩），对于图（a）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?PM110kV10.5k发电厂电气部分模拟试题二答案填空题（每空 2分，共40分） 发电厂变电站输电线路用户 经济电流密度长期发热运行电流按炉分段单母线分段1.73 "0耳

15、-iSh4. 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：xXl%l 100%U N 23 l N式，则：第二台 NKL-10-300-510Xl1 =3 : 34.641如0.5三、按要求完成下面各题（共双母线带旁路母联兼作旁路SN4 -10G/50001、2、3、4、1.

16、2.3.XL =XL%所以电抗器电抗的有名值为：'3In。由此公10X L1 = 596.225的.30.3;第一台 NKL-10-500-3 的因此，第二台电抗器的限流效果好。45分）双母线分段内桥2 5°一15一2 50 10%-46.87MVA2 0.8ST3500.8二 62.5MVA1 0.37 0.57bh2/2 =78.13(cm3)23b h/6 =2.08(cm )bh2 /2 =78.13(cm3)23b h/6 =2.08(cm )I max ".OSIgn 1.0550汇106: _3 10.5 103 0.8 -3608A图(a)为竖放，查

17、表得1所以 la135oc =°.88 4243A=3734A > 36O8AI 2一 3 =% +( -日02导体正常运行温度1 al35 c杳得 A =0.5 1016 Jm4a1250c 一4243A,K厂0.88,集肤效应系数Ks=1.8236082o二 35(70 - 35) 厂 67.7 c37342短路计算时间tk =tpr tab =4 . 0.2 =4.2s1S,不计非周期分量热效应t k"2224 22226 Qk -Qp- I 10 I tk/2 - I tk8010 7370 1=22607 1012 12丄 Qk16 丄22607 "

18、;0616.Af =A 2 =o.5 10厂0.7 10S(37.125 7.01)查得二f =95°c( 850c -100°c均可)ei =67.7°c,查得 c =88由%Qk Ks/C -.22607106 1.8/88 =2292 mm2发电厂电气部分模拟试题三、填空题（每题 2分，共40分）火力发电厂的能量转换过程是 电流互感器正常运行时二次侧不允许 导体热量的耗散有、 _按输出能源分，火电厂分为 台匕冃匕台匕冃匕台匕冃匕台匕 冃匕。O_和_电厂和三种形式。-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

19、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。7. 发电厂的厂用电备用方式，采用暗备用方式和明备用方式相比，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和 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。.和系统相连的主变兼作备用C .绝缘介质熔体的截面小。.两个一样A.明备用B.暗备用C3. 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4. 如图有两个同样材料的高压熔断器安

20、秒特性，则A. 1号熔断器B . 2号熔断器C5、铝母线短路时的发热允许温度是A . 70CB. 98CC. 200 CD . 300C6、断路器的开断时间是指从接受分闸命令瞬间起到B .各极触头间电弧最终熄灭为止D.主触头分离瞬间为止B .吸收多余的无功功率D .改进用户的功率因数A .所有电弧触头均分离的瞬间为止C.首相触头电弧熄灭为止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C.改善母线的电压质量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C .先分断路器，再分母线隔离开关，最后分线路隔

21、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9、三相电动力计算公式中的形状系数Kf决定于A .导体的机械强度B .导体的形状C.导体的布置位置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短路时的最咼允许温度三、计算题（共40分）D、短路时的最咼允许温升选择某电厂10kV屋内配电装置汇流母线。已知母线lmax=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1 = 51kA,短

22、路热效应QK=1003（kA）2*s，环境温度35C。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二答案1.2.3.4.5.、填空题 化学能 开路 对流辐射导热 热 凝汽式（无顺序） 已知材料允许应力确定绝缘子最大允许跨距（每空 2分，共40分）热能机械能电能已知材料应力和绝缘子跨距确定最大允许衬垫跨距6.7.&9.失压自启动 增大 不停电检修出线断路器 工作电源启动和备用电源空载自启动带负荷自启动事故保安电源9.D10.C-W 由，： 则满足满足热稳定要求 Kf/C =站003 106 1.8/89 =477.4(mm2) 3750(mm2)动稳定校验向"=0.125 0.01 2700=3.375(kg/m)J 二bh3/12 =0.01 0.1253/12 =1.63 10"m4) 冲击电流为 则母线相间1 一 2应武细7沖愆朋閒爲19HZ)155(Hz)3.3751= 1.73 1