发电厂电气设备试题
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
2
7
10
73
.1
sh
i
a
L
⋅
⋅
⨯-
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
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）
A GN
14438.0105.103102005.1I 05.1I 3
6
max =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⋅==
（2
分）
根据 = 3200h ，查得经济电流密度J = 1.06 (2
) （2分）
则发电机引出线的经济截面为：13611.061443J S J ===N I （2
） （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 1858A ，1.27。 （2分）
计算温度修正系数966.0257028
70K ＝－－=
θ，
（2分）
则实际载流量为 17951858966.0K =⨯=⋅al I θ （2分）
显然，＝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）
C I I C
al
ο
ο551795
1443)2870(28)(2
22282
max 0al 0i =⋅-+=⋅
-+=θθθθ （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 )(3.02.01.0t t t ab pr k s =+=+= （2分）
周期分量热效应为
()()
)(6.15020221028123.010"12Q 22222
22/2p s kA I I I t k k t t k ⋅=+⋅+⋅=+⋅+⋅=
（2
因为)(1)(3.0t k s 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
)(8.156282.0"T Q 222np s kA I ⋅=⋅⋅=＝
（2
分）
短路全电流热效应
)(4.3078.1566.150Q Q Q 2
np p k s kA ⋅=+=+= 由C ο55i =θ查得
)/(1045.0A 4
16i m J ⋅Ω⨯=
（2分）
则162
6162k i f 10
468.0)008.008.02(104.3071045.0Q A A ⨯=⨯⨯⨯+⨯=+=∴S
（2
分）
查得导体短路时最高工作温度C ο
65f =θ
（2分）
⑤ 计算热稳定最小截面；（4分）
由C ο
55i
=θ，查得93C = （2分）
)
(5.21293/27.110307.4/K Q S 26s k min mm C =⋅⨯=⋅=∴ （2
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）
冲击电流为 )(4.712828.12"
kA I K i sh sh =⋅⋅⋅⋅=＝
（2分）
则最大电动力
N/m)(1260104.717.011073.111073.1F 62727max ＝⨯⋅⋅⨯=⋅⋅
⨯=--sh i a
（2
分）
⑦ 按②中所选导体计算每相2条导体间的电动力；
由 1
.0808==h b
（2
分）
和 09.08088
2=+=+-=+-h b b b h b b a
（2
查得形状系数 4.0=K （2分）
则每相2条导体间的电动力
N/m)(45.63724.0104.71008.01105.21105.2f 628282-b1＝⋅⨯⋅⋅⨯=⋅⋅⋅
⨯=--K i b sh
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）
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
)(1005.1708.0008.0333.0333.0W 3622p m bh h -⨯=⋅⋅⋅=＝
（2分）
则相间应力)(1064.1010
05.17102.1126010.662
2max Pa W L F W M ph ph ph
⨯=⨯⨯⨯===-σ （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
31
.045
.637210)64.1070(08.02008.0)(226
2121max
=⨯-⨯⨯⨯=-⨯=⨯=--b ph al b bal b f h b f h b I σσσ （2分）
