发电厂电气主系统试题
一、单项选择题。
1.隔离开关的用途之一是 。 【 c 】 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特点 。 【 d 】
A.因此,双母线接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.如果要求母线发生短路故障不会影响各支路供电,则应选用 。 【 c 】
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【 c 】
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 5、装设分段电抗器的作用是。【 A 】
A.限制母线回路中的短路电流 B.改善母线的电压质量 C.吸收多余的无功功率 D.改进用户的功率因数 二、填空题
1.火电厂分为 和 ,后者的效率 于前者。
(答案:热电厂;凝汽式火电厂;低。或凝汽式火电厂;热电厂;高) 2.电气主接线中,母线的作用是 电能,加装旁路
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。
母线的作用是 。
(答案:汇集;分配;检修出线或电源回路断路器时,不中断该回路供电) 3.电气主接线中,无母线的接线方式除了单元接线以外,还有 和 接线。
(答案:桥形;角形)
4.变压器调压方式有 和 两种,前者较后者调压范围 。 (答案:有载;无载;大。或无载;有载;小。)
5. 导体长期发热和短期发热分别由 电流和 电流引
起,研究长期发热和短期发热理论的目的分别是 和 。
(答案:正常工作;短路;确定导体的载流量;确定导体可能出现的最高温度)
6.提高导体载流量的措施有_________和_________等,就矩形母线而言,具有相同截面积的导体中采用________布置方式的散热效果好。 (答案:采用电阻率小的材料,增大导体表面积,竖放)
7.厂用工作电源是保证电厂正常工作的 电源;一旦工作电源失去可保证厂用电继续供电的电源称为 电源,厂用电系统设置母线段的原则是 。
(答案:基本;备用;按炉(机)分段)
8.厂用电源按其用途可分为四种,即 、 、 和 。 (答案:工作电源;备用电源;启动电源;事故保安电源)
三、问答题
1、当母线动稳定不合格时,可以采用哪些措施减小母线应力?
(1)改变导体的机械强度;(1)改变导体的横截面形状;(3)改变导体跨距;(4)改变导线间距(5)改变单位长度导体的质量。 2、什么是可靠度和可用度?二者有什么不同?
元件在起始时刻正常运行条件下,在时间区间[0,t]不发生故障的概率被称为可靠度;稳态下元件或系统处在正常运行的概率称为可用度; 可靠度要求在时间区间[0,t]不发生故障,可用度无此要求;如果元件在t时间以前发生过故障但经修复在t时刻处于工作状态,那么对可用度有贡献对可靠度无贡献。
四、绘图题
1.画出一种母联兼旁路的接线示意图,并写出不停电检修一条母线的操作步骤(正常时按固定连接方式工作,负荷分别接在两条母线上)。
WP
W1W2
设不停电检修W2母线
1)将正常接于W2母线上运行的回路倒到W1上运行 2)拉QF0,再拉QS02、QS01
3)验明W2无电后,接地即可检修
2、某电厂有两台100MW机组,分别与三绕组变压器构成单元接线,中压侧(35kv)采用内桥接线,高压侧(110kv)采用单母分段带旁路接线(分段兼旁路),110kv出线共4回路,试画出完整的电气主接线,并说明:①内桥接线的适用条件;②高压厂用工作电源的引线方式。③不停电检修110KV出线断路器的操作步骤。(正常运行时分段断路器打开)
L1
QS3QS2QF1QS1
QS01
QS02
110kV
L2
QS03
QF0
35kV
QS04
L3
L4
L1
2
答:1)2台主变和2回线路情况下,当线路较长,变压器不需经常投切时,
可采用内桥接线。
2)由主变低压侧引接厂用工作电源。 3)以不停电检修L1中断路器QF1为例,
a、合QS01、QS04,再合QF0
b、若旁母完好,合QS3(或拉QF0,合QS3,再合QF0) c、拉QF1,再拉QS2、QS1
d、验明QF1两侧无电后,接地刀,即可检修。
五、计算题(本大题共2小题,每小题7分,共14分) 1.屋内配电装置中装有10010的矩形铝导体,导体正常运行温度为40度,周围环境温度为20度,试计算该导体的载流量。(给定条件:20度时铝导体的电阻率为200.028mm2/m,铝的电阻温度系数0.0041C,铝导体肌肤效应系数为Kf1.05,辐射散热系数0.95) (1)单位长度导体直流电阻 Rdc
20[1(w20)]
S
0.028[10.0041(4020)]
0.0303103()
10010
单位长度导体交流流电阻
RackfRdc0.0318103()
(2)求对流散热量
对流散热面积F2A12A22(
100102
)12()10.22(m/m) 10001000
对流散热系数11.5(w0)0.351.5(4020)0.354.28
对流散热量Q11(w0)F14.28(4020)0.2218.83(W/m) (3)导体的辐射散热 辐射散热面积F2A12A22(
100102
)12()10.22(m/m) 10001000
273w427304
Qf5.7Ff 100100
2734042732045.70.950.2226.54 100100
(4)导体载流量为
I
1194(A)
某发电机端电压为10.5kV,额定电流为1500A,装有2×(100×8)mm2矩形铝导线,短路电流I28kA,I0.6s22kA,I1.2s20kA。继电保护动作时间为0.3S,断路器全断开时间0.2S,正常负荷时母线温度为46°,试计算短路电流热效应和母线的最高温度。(注:温度46°时,A0.351016J/(Ωm4)) (1) 计算短路电流热效应。短路电流作用时间等于保护动作时间和断路器
全断开时间之和,即tk0.30.20.5(S) 周期分量的热效应
Qp
tk0.52
(I210It2I)(28210222202)251[(kA)2S] tkk/21212
又因tk1S,故应考虑非周期分量的热效应。取等效时间T取0.2
QpTI20.2282156.8[(kA)2S]
短路电流热效应为
QkQpQnp251156.8407.8(kAS)
2
(2)求母线最高温度h。因w46,查图得Aw0.351016J/(Ωm4)
Ah
11QA407.81060.351016 kw2
2S[2]10001000
0.36591016[J/Ωm]再由图2查得h50200
此母线最高温度未超过允许值,能满足热稳定要求。
2.一个系统由三个不可修复元件串联,若每个元件的故障率都与时间无关(可认为是一个常数),元件1、元件2和元件3的平均无故障工作时间为10000h、15000h、5000h,试求:(1)每个元件的年故障率;(2)系统平均无故障工作时间;(3)系统连续工作500小时的可靠度。
解:(1)1
2
11
× 8760=0.876(次/年);(2分) TU110000
11× 8760=0.584(次/年);(2分) TU215000113× 8760=1.752(次/年);(1分)
TU35000
(2)ssss3.212;(1分)
TUs
1
123
t
(2分) 2727.2(h)
e
3.212
5008760
(3)R(t)e
0.832(2分)
3.某电厂的高、低厂用母线电压分别为6KV和380KV,高压厂用备用变压器为双绕组有载调压型, 其参数如下:SNh=20MVA,Ukh%=9.5, 低压厂用变压器参数为:SNL=1000KVA,UKL%=10,高压厂用母线已带负荷5200KVA,自启动电动机总功率为10360KW;低压厂用母线自启动电动机总功率为500KW,试问高、低压串接自启动时,低压电动机能否成功自启动?(高、低压电动机平均启动电流倍数为5,ηNcosφ=0.8) (解:1
K1
P1
S05103605200
cos3.50 SNh20000
高压厂用母线的合成负荷标幺值为:S*h高压厂用变压器电抗标幺值为:x*t11.1高压母线电压标幺值:U*12)低压厂用母线电压校验
Uk%9.51.10.1045 100100
U*01.10.805(65%~70%)
1x*t1S*h10.10453.50
低压厂用母线的合成负荷标幺值为:S*l低压厂用变压器电抗标幺值为:x*t21.1低压母线电压标幺值:U*2
K2P2cos50.8
3.125
SNl1000
Uk%101.10.11 100100
U*10.8050.59955%
高、低压串接自启动时,低压电动机能成功自启动。满足要求。
1x*t2S*l10.113.125
)