Question

隨著我國各大電網(wǎng)互聯(lián)，發(fā)生短路故障后系統(tǒng)短路電流巨大，而且短路電流波及范圍擴(kuò)大，超導(dǎo)限流器這種電力設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，可以限制電網(wǎng)的短路電流水平、減少短路電流對電網(wǎng)的沖擊，隔斷電網(wǎng)短路電流的傳播，維護(hù)電網(wǎng)的穩(wěn)定。它的電阻R隨電流I變化關(guān)系如圖所示。如圖為35千伏／90兆瓦超導(dǎo)限流器，接入電網(wǎng)的示意圖。

⑴ 當(dāng)電路中的電流為2kA時(shí)，電路中用電器消耗的功率是多大？（3分）
⑵ 為使用電器短路后電路能保持穩(wěn)定狀態(tài)，R₀應(yīng)滿足什么條件？（3分）
⑶ 在R₀滿足條件時(shí)，有人把超導(dǎo)限流器稱為“不斷電保險(xiǎn)絲”，請你說明理由。（3分）

Answer 1

（1） 7×10⁷W  （2）14Ω （3）當(dāng)電路正常工作時(shí)，超導(dǎo)限流器電阻為0Ω，對電路無影響；而用電器突然短路時(shí)，超導(dǎo)限流器電阻突然增為14Ω，使電網(wǎng)中的電流在正常范圍內(nèi)波動(dòng)。（3分）

試題分析：（1）P=U10³=7×10⁷W（3分）
（2）R₀=（3分）
（3）在R0滿足的條件下，有人把超導(dǎo)限流器稱為“不斷電保險(xiǎn)絲”，理由是：當(dāng)電路電流小于某一電流值（2.5kA）時(shí)，限流器電阻為0，電路正常工作；當(dāng)電路短路時(shí)，限流器電阻為一定值，電路電流減小，處于穩(wěn)定狀態(tài)．
點(diǎn)評：（1）從限流器的特性上分析，只有電流很大（基本上是發(fā)生短路或用電器總功率過大）時(shí)，才具有電阻值，使得電源不會(huì)短路，起保護(hù)作用；
（2）普通保險(xiǎn)絲，電流過大時(shí)熔斷保護(hù)電路，但故障排除后，需更換保險(xiǎn)絲，比較麻煩；超導(dǎo)限流器既能起到保護(hù)電路的作用，又不會(huì)斷電，因此稱為“不斷電保險(xiǎn)絲”．