单选题
286、为确保厂用母线电压降低后又恢复时,保证重要电动机的启动,规定电压值不得低于额定电压的( )。
A
50%;
B
60% ~ 70%;
C
80%;
D
90%;
答案解析
正确答案:B
解析:
本题考查的是厂用电动机自启动条件中对母线电压恢复值的要求,属于电力系统厂用电设计与运行中的重要知识点。
题干核心是:当厂用母线因故障等原因电压降低后又恢复时,为确保重要电动机能够可靠自启动,母线电压恢复值不得低于额定电压的多少?
解析各选项:
A:50% —— 该电压水平过低。异步电动机在端电压为额定值50%时,其启动转矩仅为额定转矩的25%(因转矩与电压平方成正比),远不足以克服机械负载惯性及摩擦阻力,无法实现自启动;同时启动电流虽减小,但转差率过大,易导致过热甚至堵转。故50%不满足重要电动机自启动要求。
B:60%~70% —— 正确。根据《火力发电厂厂用电设计技术规定》(DL/T 5153)及《电力工程电气设计手册》相关规定:为保证重要厂用电动机(如给水泵、引风机、循环水泵等)在电压恢复后的自启动能力,母线残压或恢复电压一般不应低于额定电压的60%~70%。在此范围内,电动机可产生足够启动转矩(60%电压对应约36%额定转矩,70%电压对应约49%额定转矩),结合实际负载特性(多数辅机为类风机、水泵负载,转矩与转速平方成正比,轻载启动时所需转矩相对较低),并配合合理的时间裕度(电压恢复过程通常较快),可保障重要电机成功自启动。该范围是工程实践中兼顾可靠性与系统暂态特性的合理取值。
C:80% —— 虽然80%电压下启动转矩达64%额定值,启动性能更优,但该要求过于严格,将显著提高对电源切换时间、备用电源投入速度及系统暂态稳定性的要求,增加设计难度和成本,且无必要。规程未将80%作为最低限值,而是作为较优工况参考。
D:90% —— 接近正常运行电压,基本不存在“电压降低后恢复”的典型暂态场景,不符合题干中“电压降低后又恢复”这一前提条件,也不具工程指导意义。
核心知识点说明:
1. 异步电动机转矩与端电压平方成正比:T ∝ U²。因此电压下降对启动能力影响极为显著。
2. 自启动(self-starting):指厂用电系统故障清除、电压恢复后,已停转或低速旋转的重要电动机依靠自身特性重新加速至额定转速的过程。其成败取决于恢复电压下的电磁转矩是否大于负载制动转矩。
3. 厂用母线电压恢复要求依据:我国现行标准DL/T 5153-2018《火力发电厂厂用电设计技术规定》第6.3.4条规定:“对于需自启动的重要电动机,母线电压恢复值不宜低于额定电压的60%~70%。”该数值综合考虑了电动机固有特性、典型辅机负载特性、开关动作时间、备用电源投入时间等因素。
综上,正确答案为 B:60%~70%。
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