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
1.73?10?7?L2?isha
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）
Imax?1.05IGN??20?106?1.05???3?10.5?103?0.8???1443A??
2
根据Tmax = 3200h，查得经济电流密度J = 1.06 (A/mm)
（2分） （2分）
N则发电机引出线的经济截面为：J（mm） （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）
S?IJ?14431.06?13612
70－28＝0.96670－25计算温度修正系数，
K?Ial?0.966?1858?1795
则实际载流量为 ?K??
（2分） （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）
?i??0?(?al??0)?2Imax2Ial28?C14432??28?(70?28)??55C17952 （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 k周期分量热效应为
t?tpr?tab?0.1?0.2?0.3(s) （2分）
tk0.322222?I\2?10?It2?I??28?10?22?20?150.6(kA?s)/2tkk1212 （2分） 因为tk?0.3(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 Qp?????Qnp?T?I\2＝0.2?282?156.8(kA2?s)短路全电流热效应
?16
（2分）
Qk?Qp?Qnp?150.6?156.8?307.4(kA2?s)4由?i?55C查得Ai?0.45?10(J/??m)
（2分）
Qk307.4?10616? Af?Ai?2?0.45?10??0.468?10162S(2?0.08?0.008)则
???65C f查得导体短路时最高工作温度
（2分） （2分）
⑤ 计算热稳定最小截面；（4分）
???55C，查得C?93 i由
（2分） （2分）
?Smin?Qk?Ks/C?307.4?106?1.27/93?212.5(mm2)
⑥ 按②中所选导体计算作用在母线上的最大电动力；（4分）
\i?K?2?I＝1.8?2?28?71.4(kA) shsh冲击电流为
（2分）
则最大电动力
Fmax?1.73?10?7?121?ish?1.73?10?7??71.42?106＝1260(N/m)a0.7
（2分）
⑦ 按②中所选导体计算每相2条导体间的电动力；
b8??0.1由 h80
（2分）