10级清考复习提纲《发电厂电气部分》（含答案版）复习题2014-3-15- 副本

2.变电所铝导体型号为LMY-100×10，正常工作电压UN=10.5KV,正常负荷电流IW=1800A。正常负荷时，导体的温度为θW=46℃，继电保护动作时间tpr=1s,断路器全断开时间为tbr=0.2s，短路电流I\， I0.6s=26 kA，I1.2s=24 kA。计算短路电流的热效应和导体的最高温度。（10分）

图3-7 θ=f（A）曲线

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解：（1）计算短路电流的热效应。短路电流通过的时间等于继电保护动作时间与断路器全断开时间之和。即: tk=tpr+tbr=1+0.2=1.2 (s) 短路电流周期分量的热效应QP为： Qp??tk12(I\2?10It2k/2?It2k)1.2(332?10*262?242) 12?842.5*106(A2?s)因为短路电流切除时间tk=1.2s>1s，导体的发热主要由周期分量QP决定 2(A?s) 所以短路电流的总热效应: QK≈QP=842.5*10 6（2）计算导体的最高温度。因为θW=46℃，由图3-7查得 AW=0.35*1016 J/(Ω·m4), 代入公式（3-26）： Ah??1S2Qk1?Aw*842.5*106?0.35*1016 100102(*)10001000?0.4343*1016 J/(Ω·m4)再由图3-7中对应Ah查得： θh=59℃<200℃(铝导体最高允许温度)

3.试校验发电机主变压器高压侧(220KV)出口断路器。已知发电机技术数据为：PN=300MW，UN=15.75kV，cosφ=0.85。流过发变组220KV侧断路器的最大短路电流次暂态电流I″=9.42KA。计算中电力系统可作为无限大容量电力系统考虑。发电机主保护动作时间0.05s，后备保护时间3.0s。若选择LW6-220/3150-40型断路器，额定关合电流100KA，额定动稳定电流100KA， 4s热稳定电流40KA，断路器的全开断时间t0ff =0.2s，试列表校验该断路器是否满足要求并写出计算过程。 解：

Igmax?1.05 PN3UNcos??1.053003*220*0.85?972.6(A)14

1、某超临界压力火力发电厂原始资料如下:装机3台，蒸汽压力大于22.11Mpa,温度为

550℃，单机功率为600MW，额定电压20kV,额定电流19245A，额定转速3000r/min,功率因数cosФ=0.9,厂用电率6%，机组年利用小时Tmax=6500h(据统计2008年我

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国电力系统发电机组年最大负荷利用小时数为5223h),系统规划部门提供的电力负荷及与电力系统连接情况资料如下：

500kV电压级与容量为3800MW的电力系统连接，系统归算到本电厂500kV母线上的

电抗标幺值Xs*=0.021(基准容量为100MV?A)，500KV架空线4回，备用线1回。试初步设计该厂主接线图（应画出各主要设备及馈线，可不标注型号和参数），并说明该主接线的特点。

解：所设计电厂其容量3*600MW=1800MW,占电力系统总容量1800/（3800+1800）

*100%=32.14%，远远超过电力系统的检修备用容量8～15%和事故备用容量10%的限额，说明该厂在未来的电力系统中的作用和地位至关重要。为保证供电可靠性，采用一台半断路器接线如下图。该接线特点如下：

（1）电源线宜与负荷线配对成串，即要求采用在同一个“断路器串”上配置一条电

源回路和一条出线回路，以避免在联络断路器发生故障时，使两条电源回路或两条出线回路同时被切除。

（2）同名回路宜分别接入不同侧的母线，进出线应装设隔离开关。当一台半断路器接线达三串及以上时，同名回路可接于同一侧母线，进出线不宜装设隔离开关。 （3）在一串中，两个元件(进线、出线)各自经1台断路器接至不同母线，两回路之间

的断路器称为联络断路器。运行时，两组母线和同一串的3台断路器都投入工作，称为完整串运行，形成多环路状供电，具有很高的可靠性。 （4）任一母线故障或检修，均不致停电。

（5）任一断路器检修也不引起停电； 甚至于在两组母线同时故障(或一组母线检修另一组母线故障)的极端情况下，功率仍能继续输送。

（6）一串中任何一台断路器退出或检修时，这种运行方式称为不完整串运行，此时仍不影响任何一个元件的运行。

（7）运行方便、操作简单，隔离开关只在检修时作为隔离带电设备使用。

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