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1、《發(fā)電廠電氣部分》第四版課后習(xí)題答案 篇一：《發(fā)電廠電氣部分》第四版課后習(xí)題答案 熊信銀版 第一章 能源和發(fā)電 1-1 人類所認(rèn)識(shí)的能量形式有哪些？并說明其特點(diǎn)。 答：第一、機(jī)械能。它包括固體一流體的動(dòng)能，勢(shì)能，彈性能及表面張力能等。其中動(dòng)能和勢(shì)能是大類最早認(rèn)識(shí)的能量，稱為宏觀機(jī)械能。 第二、熱能。它是有構(gòu)成物體的微觀原子及分子振動(dòng)與運(yùn)行的動(dòng)能，其宏觀表現(xiàn)為溫度的高低，反映了物體原子及分子運(yùn)行的強(qiáng)度。 第三、化學(xué)能。它是物質(zhì)結(jié)構(gòu)能的一種，即原子核外進(jìn)行化學(xué)瓜是放出的能量，利用最普遍的化學(xué)能是燃燒碳和氫，而這兩種元素是煤、石油、天然氣等燃料

2、中最主要的可燃元素。 第四、輻射能。它是物質(zhì)以電磁波形式發(fā)射的能量。如地球表面所接受的太陽能就是輻射能的一種。 第五、核能。釋放巨大核能的核反應(yīng)有兩種，鄧核裂變應(yīng)和核聚變反應(yīng)。 第六、電能。它是與電子流動(dòng)和積累有關(guān)的一種能量，通常是電池中的化學(xué)能而來的?；蚴峭ㄟ^發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換得到的；反之，電能也可以通過電燈轉(zhuǎn)換為光能，通過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而顯示出電做功的本領(lǐng)。 1-2 能源分類方法有哪些？電能的特點(diǎn)及其在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用？ 答：一、按獲得方法分為一次能源和二次能源；二、按被利用程度分為常規(guī)能源和新能源； 三、按能否再生

3、分為可再生能源和非再生能源；四、按能源本身的性質(zhì)分為含能體能源和過程性能源。 電能的特點(diǎn)：便于大規(guī)模生產(chǎn)和遠(yuǎn)距離輸送；方便轉(zhuǎn)換易于控制；損耗小；效率高；無氣體和噪聲污染。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電能的應(yīng)用不僅影響到.物質(zhì)生產(chǎn)的各個(gè)側(cè)面，也越來越廣泛的滲透到人類生活的每個(gè)層面。電氣化在某種程度上成為現(xiàn)代化的同義詞。電氣化程度也成為衡量.文明發(fā)展水平的重要標(biāo)志。 1-3 火力發(fā)電廠的分類，其電能生產(chǎn)過程及其特點(diǎn)？ 答：按燃料分：燃煤發(fā)電廠；燃油發(fā)電廠；燃?xì)獍l(fā)電廠；余熱發(fā)電廠。 按蒸氣壓力和溫度分：中低壓發(fā)電廠；高壓發(fā)電廠；超高壓發(fā)電廠；亞臨界壓力發(fā)電

4、廠；超臨界壓力發(fā)電廠。 按原動(dòng)機(jī)分：凝所式氣輪機(jī)發(fā)電廠；燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠；內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠和蒸汽—燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠。 按輸出能源分：凝氣式發(fā)電廠；熱電廠。 按發(fā)電廠總裝機(jī)容量分：小容量發(fā)電廠；中容量發(fā)電廠；大中容量發(fā)電廠；大容量發(fā)電廠。 火電廠的生產(chǎn)過程概括起來說是把煤中含有的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。整個(gè)生產(chǎn)過程分 三個(gè)系統(tǒng)：燃料的化學(xué)能在鍋爐燃燒變?yōu)闊崮?，加熱鍋爐中的水使之變?yōu)檎羝Q為燃燒系統(tǒng)；鍋爐產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入氣輪機(jī)，沖動(dòng)氣輪機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，稱不汽水系統(tǒng)；由氣輪機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，把機(jī)械能變?yōu)殡娔?，稱為電氣系統(tǒng)。

5、 1-4 水力發(fā)電廠的分類，其電能生產(chǎn)過程及其特點(diǎn)？ 答：按集中落差的方式分為：堤壩式水電廠；壩后式水電廠；河床式水電廠；引水式水電廠；混合式水電廠。 按徑流調(diào)節(jié)的程度分為：無調(diào)節(jié)水電廠；有調(diào)節(jié)水電廠；日調(diào)節(jié)水電廠；年調(diào)節(jié)水電廠；多年調(diào)節(jié)水電廠。 水電廠具有以下特點(diǎn)：可綜合利用水能資源；發(fā)電成本低，效率高；運(yùn)行靈活；水能可儲(chǔ)蓄和調(diào)節(jié)；水力發(fā)電不污染環(huán)境；水電廠建設(shè)投資較大工期長(zhǎng)；水電廠建設(shè)和生產(chǎn)都受到河流的地形，水量及季節(jié)氣象條件限制，因此發(fā)電量也受到水文氣象條件的制約，有豐水期和枯水期之分，因而發(fā)電量不均衡；由于水庫的興建，淹沒土地，移民搬遷，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來一些不

6、利，還可能在一定和程度破壞自然的生態(tài)平衡。 1-5 抽水蓄能電廠在電力系統(tǒng)中的作用及其功能？ 答：抽水蓄能電廠在電力系統(tǒng)中的作用：調(diào)峰；填谷；備用；調(diào)頻；調(diào)相。 功能：降低電力系統(tǒng)燃料消耗；提高火電設(shè)備利用率；可作為發(fā)電成本低的峰荷電源；對(duì)環(huán)境沒有污染且可美化環(huán)境；抽水蓄能電廠可用于蓄能。 1-6 核能發(fā)電廠的電能生產(chǎn)過程及其特點(diǎn)？ 答：核電廠是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，集中了當(dāng)代許多高新技術(shù)。核電廠的系統(tǒng)由核島和常規(guī)島組成。為了使核電能穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，以及一旦發(fā)生事故時(shí)能保證反應(yīng)堆的安全和防止放射性物質(zhì)外泄，核電廠還設(shè)置有各種輔助系統(tǒng)，控制系統(tǒng)和設(shè)施

7、。以壓力堆為例，有以下主要系統(tǒng)：核島的核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)；核島的輔助系統(tǒng)；常規(guī)島的系統(tǒng)。 核電廠運(yùn)行的基本規(guī)則和常規(guī)為電廠一樣，都是根據(jù)電廠的負(fù)荷需要量來調(diào)節(jié)供給熱 量，使得熱功率與電負(fù)荷平衡。由于核電廠是由反應(yīng)堆供熱，因此核電廠的運(yùn)行和火電廠相比有以下一些新的特點(diǎn)：１）在火電廠中，可連續(xù)不斷地向鍋爐供燃料，而壓水堆核電廠的反應(yīng)堆，卻只能對(duì)反應(yīng)堆堆芯一次裝料，交定期停堆換料。因此在堆芯換新料后的初期，過剩反應(yīng)性很大。為了補(bǔ)償過剩反應(yīng)性，除采用控制棒外，還需要在冷卻劑中加入硼酸，并通過硼濃度變化來調(diào)節(jié)反應(yīng)堆的反應(yīng)速度。反應(yīng)堆冷卻劑中含有硼酸后，就給一次回路系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)的運(yùn)行和控

8、制帶來一定的復(fù)雜性。２）反應(yīng)堆的堆芯內(nèi)，核燃料發(fā)生裂變反應(yīng)放出核能的同時(shí)，也放出瞬發(fā)中子和瞬發(fā)γ射線。由于裂變產(chǎn)物的積累，以及反應(yīng)堆的堆內(nèi)構(gòu)件和壓力容器等因受中子的車輻照而活化，反應(yīng)堆不管是在運(yùn)行中或停閉后，都有很強(qiáng)的放射性，這就給電廠的運(yùn)行和維修帶來了一定困難。３）反應(yīng)堆在停閉后，運(yùn)行管路中積累起來的裂變碎片和β、γ衰變，將繼續(xù)使堆芯產(chǎn)生余熱。因此堆停閉后不能立刻停機(jī)冷卻，還必須把這部分余熱排放出去，否則會(huì)出現(xiàn)燃料元件因過熱而燒毀的危險(xiǎn)； 即使核電廠在長(zhǎng)期停閉情況下，也必須繼續(xù)除去衰變熱；當(dāng)核電廠發(fā)生停電，一回路管道破裂等重大事故時(shí)，事故電源、應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)立即自動(dòng)投入，做到在任何事

9、故工況下，保證反應(yīng)堆進(jìn)行冷卻。４）核電廠在運(yùn)行過程中，會(huì)產(chǎn)生氣態(tài)，液態(tài)和固態(tài)的放射性廢物，對(duì)這些廢物必須遵守核安全規(guī)定進(jìn)行妥善處理，以確保工作人員和居民的健康，而為電廠中這一問題不存在。５）與火電廠相比，核電廠的建設(shè)費(fèi)用高，但燃料所占費(fèi)用較為便宜 一。為了提高核電廠的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，極為重要的是維持高的發(fā)電設(shè)備利用率，為此，核電廠應(yīng)在額定功率或盡可能在接過額定功率的工況下帶基本負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行，并盡可能縮短核電廠反應(yīng)堆的停閉時(shí)間。 第二章 發(fā)電、變電和輸電的電氣部分 2-1 哪些設(shè)備屬于一次設(shè)備？哪些設(shè)備屬于二次設(shè)備？其功能是什么？ 答：通常把生產(chǎn)、變換、分

10、配和使用電能的設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器和斷路器等稱為一次設(shè)備。其中對(duì)一次設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量、監(jiān)視和保護(hù)的設(shè)備稱為二次設(shè)備。如儀用互感器、測(cè)量表計(jì)，繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置等。其主要功能是起停機(jī)組，調(diào)整負(fù)荷和，切換設(shè)備和線路，監(jiān)視主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。 2-2 簡(jiǎn)述300MW發(fā)電機(jī)組電氣接線的特點(diǎn)及主要設(shè)備功能。 答：1）發(fā)電機(jī)與變壓器的連接采用發(fā)電機(jī)—變壓器單元接線； 2）在主變壓器低壓側(cè)引接一臺(tái)高壓廠用變壓器，供給廠用電； 3）在發(fā)電機(jī)出口側(cè)，通過高壓熔斷器接有三組電壓互感器和一組避雷器； 4）在發(fā)電機(jī)出口側(cè)和中性點(diǎn)側(cè)，每組裝有電流互感器4個(gè)；

11、 5）發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接有中性點(diǎn)接地變壓器； 6）高壓廠用變壓器高壓側(cè)，每組裝有電流互感器4個(gè)。 其主要設(shè)備如下：電抗器：限制短路電流；電流互感器：用來變換電流的特種變壓器；電壓互感器：將高壓轉(zhuǎn)換成低壓，供各種設(shè)備和儀表用，高壓熔斷器：進(jìn)行短路保護(hù)；中性點(diǎn)接地變壓器：用來限制電容電流。 2-3 簡(jiǎn)述600MW發(fā)電機(jī)組電氣接線的特點(diǎn)及主要設(shè)備功能。 2-4 影響輸電電壓等級(jí)發(fā)展因素有哪些？ 答：1）長(zhǎng)距離輸送電能； 2）大容量輸送電能； 3）節(jié)省基建投資和運(yùn)行費(fèi)用； 4）電力系統(tǒng)互聯(lián)。 2-5 簡(jiǎn)述交

12、流500kV變電站主接線形式及其特點(diǎn)。 答：目前，我國500kV變電所的主接線一般采用雙母線四分段帶專用旁路母線和3/2臺(tái)斷 路器兩種接線方式。其中3/2臺(tái)斷路器接線具有以下特點(diǎn)：任一母線檢修或故障，均不致停電；任一斷路器檢修也不引起停電；甚至在兩組母線同時(shí)故障（或一組母線檢修另一組母線故障）的極端條件下，功率均能繼續(xù)輸送。一串中任何一臺(tái)斷路器退出或檢修時(shí)，這種運(yùn)行方式稱為不完整串運(yùn)行，此時(shí)仍不影響任何一個(gè)元件的運(yùn)行。這種接線運(yùn)行方便，操作簡(jiǎn)單，隔離開關(guān)只在檢修時(shí)作為隔離帶電設(shè)備用。 2-6 并聯(lián)高壓電抗器有哪些作用？抽能并聯(lián)高壓電抗器與并聯(lián)高壓電抗器有何異同？

13、 2-7 簡(jiǎn)述6kV抽能系統(tǒng)的功能及其組成。 2-8 簡(jiǎn)述串聯(lián)電容器補(bǔ)償?shù)墓δ芗捌潆姎饨泳€。 2-9 簡(jiǎn)述高壓直流輸電的基本原理。 2-10 簡(jiǎn)述換流站的電氣接線及主要設(shè)備的功能。 2-11 簡(jiǎn)述高壓直流輸電的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)各有哪些？ 答：優(yōu)點(diǎn)： 1）線路造價(jià)低，年電能損失?。? 2）不存在系統(tǒng)穩(wěn)定問題； 3）限制短路電流。 4）調(diào)節(jié)快速，運(yùn)行可靠； 5）沒有電容充電電流。 6）節(jié)省線路走廊。 缺點(diǎn)： 1）換流裝置較昂貴； 2）消耗無功功率多； 3

14、）產(chǎn)生諧波影響； 4）缺乏直流開關(guān)； 5）不能用變壓器來改變電壓等級(jí)。 2-12 簡(jiǎn)述高壓直流輸電系統(tǒng)的主接線及其運(yùn)行方式。 第三章 常用計(jì)算的基本理論和方法 3-1 研究導(dǎo)體和電氣設(shè)備的發(fā)熱有何意義？長(zhǎng)期發(fā)熱和短時(shí)發(fā)熱各有何特點(diǎn)？ 答：電流將產(chǎn)生損耗，這些損耗都將轉(zhuǎn)變成熱量使電器設(shè)備的溫度升高。發(fā)熱對(duì)電氣設(shè)備的影響：使絕緣材料性能降低；使金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度下降；使導(dǎo)體接觸電阻增加。導(dǎo)體短路時(shí)，雖然持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)，但短路電流很大，發(fā)熱量仍然很多。這些熱量在適時(shí)間內(nèi)不容易散出，于是導(dǎo)體的溫度迅速升高。同時(shí)，導(dǎo)體還受到電動(dòng)力超過允許值，

15、將使導(dǎo)體變形或損壞。由此 可見，發(fā)熱和電動(dòng)力是電氣設(shè)備運(yùn)行中必須注意的問題。長(zhǎng)期發(fā)熱是由正常工作電流產(chǎn)生的；短時(shí)發(fā)熱是由故障時(shí)的短路電流產(chǎn)生的。 3-2 為什么要規(guī)定導(dǎo)體和電氣設(shè)備的發(fā)熱允許溫度？短時(shí)發(fā)熱允許溫度和長(zhǎng)期發(fā)熱允許溫度是否相同，為什么？ 答：導(dǎo)體連接部分和導(dǎo)體本身都存在電阻(產(chǎn)生功率損耗)；周圍金屬部分產(chǎn)生磁場(chǎng),形成渦流和磁滯損耗；絕緣材料在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生損耗，如：tg?值的測(cè)量 載流導(dǎo)體的發(fā)熱：長(zhǎng)期發(fā)熱：指正常工作電流引起的發(fā)熱 短時(shí)發(fā)熱：指短路電流引起的發(fā)熱 一 發(fā)熱對(duì)絕緣的影響 絕緣材料在溫度和電場(chǎng)的作用下逐漸

16、變化，變化的速度于使用的溫度有關(guān)； 二發(fā)熱對(duì)導(dǎo)體接觸部分的影響 溫度過高?表面氧化?電阻增大??IR??惡性循環(huán) 三發(fā)熱對(duì)機(jī)械強(qiáng)度的影響 溫度達(dá)到某一值?退火?機(jī)械強(qiáng)度??設(shè)備變形 如： 2 3-3 導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流是根據(jù)什么確定的？提高允許電流應(yīng)采取哪些措施？ 答：是根據(jù)導(dǎo)體的穩(wěn)定溫升確定的。為了載流量，宜采用電阻率小的材料，如鋁和鋁合金等；導(dǎo)體的形狀，在同樣截面積的條件下，圓形導(dǎo)體的表面積較小，而矩形和槽形的表面積則較大。導(dǎo)體的布置應(yīng)采用散熱效果最最佳的方式。 3-4 為什么要計(jì)算導(dǎo)體短時(shí)發(fā)熱最高溫度

17、？如何計(jì)算？ 答：載流導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱計(jì)算的目的在于確定短路時(shí)導(dǎo)體的最高溫度不應(yīng)超過所規(guī)定導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱允許溫度。當(dāng)滿足這個(gè)條件時(shí)，則認(rèn)為導(dǎo)體在短路時(shí)，是具有熱穩(wěn)定性的。 計(jì)算方法如下： 1）有已知的導(dǎo)體初始溫度θw；從相應(yīng)的導(dǎo)體材料的曲線上查出Aw； 2）將Aw和Qk值代入式：1/S2Qk=Ah-Aw求出Ah； 3）由Ah再從曲線上查得θh值。 3-5 等值時(shí)間的意義是什么等值時(shí)間法適用于什么情況？ 答：等值時(shí)間法由于計(jì)算簡(jiǎn)單，并有一定精度，目前仍得到廣泛應(yīng)用。但是曲線所示是根據(jù)容量為500MW以下的發(fā)電機(jī)，按短路電流周期分

18、量衰減曲線的平均值制作的，用于更大容量的發(fā)電機(jī)，勢(shì)必產(chǎn)生誤差。這時(shí)，最好采用其它方法。 3-6 用實(shí)用計(jì)算法和等值時(shí)間法計(jì)算短路電流周期分量熱效應(yīng)，各有何特點(diǎn)？ 篇二：第4版發(fā)電廠電氣部分課后題答案 1-1簡(jiǎn)述火電廠的分類，其電能生產(chǎn)過程及其特點(diǎn) 答：火電廠的分類：1.按原動(dòng)機(jī)分：凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電廠、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠和蒸汽—燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠等。2.按燃料分：燃煤發(fā)電廠（煤炭），燃油發(fā)電廠（石油提取汽油，煤油，柴油后的渣油），燃?xì)獍l(fā)電廠（天然氣，煤氣），余熱發(fā)電廠（工業(yè)余熱）還有利用垃圾和工業(yè)廢料的發(fā)電廠。3.按蒸汽壓力和溫度分：中低壓發(fā)電廠（蒸汽壓

19、力3.92MPa，溫度450℃，電機(jī)功率小于25MW），高壓發(fā)電廠（9.9MPa。540℃，100MW），超高壓發(fā)電廠（13.83MPa,540/540℃，200MW）,亞臨界壓力發(fā)電廠（16.77MPa,540/540℃，300~1000MW），超臨界壓力發(fā)電廠（大于22.11MPa,550/550℃，機(jī)組功率600MW,800MW及以上），超超臨界壓力發(fā)電廠（26.25MPa，600/600℃，機(jī)組功率1000MW及以上）4.按輸出源分：凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電廠（只能向外供應(yīng)電能，效率較低，只有30％~40％），熱電廠（同時(shí)向外供應(yīng)電能和熱能的電廠，效率較高，60％~70％） 火電廠的電能生產(chǎn)過

20、程：1.燃料的化學(xué)能在鍋爐燃燒中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，加熱鍋爐中的水使之變?yōu)檎羝?，稱為燃燒系統(tǒng)。2.鍋爐產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，沖動(dòng)機(jī)輪機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，稱為汽水系統(tǒng)。3.由汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能變?yōu)殡娔?，稱為電氣系統(tǒng)。（凝汽式火電廠電力生產(chǎn)過程） 特點(diǎn)：1.火電廠布局靈活，裝機(jī)容量的大小可按需要決定。2.火電廠的一次性建設(shè)投資少，單位容量的投資僅為同容量水電廠的一般左右，建造工期短，發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)較高。 3.火電廠耗煤量大。4.火電廠動(dòng)力設(shè)備繁多，發(fā)電組控制操作復(fù)雜，廠用電量和運(yùn)行人員都多與水電廠，運(yùn)行費(fèi)用高。5.燃煤發(fā)電機(jī)組由停機(jī)到開機(jī)并

21、帶滿負(fù)荷需要幾小時(shí)到十幾小時(shí)，并附加耗用大量燃料。6.火電廠擔(dān)負(fù)調(diào)峰、調(diào)頻或事故備用時(shí)，相應(yīng)的事故增多，強(qiáng)迫停運(yùn)率增高，廠用電率增高。7.火電廠的各種排放物對(duì)環(huán)境污染較大。 1-2簡(jiǎn)述水電廠的分類，其電能生產(chǎn)過程及其特點(diǎn) 答：水電廠的分類：一：按集中落差的方式分：1.堤壩式水電廠（壩后式和河床式，，根據(jù)廠房位子）在落差較大的適宜地段攔河建壩，形成水庫將水積蓄起來，抬高上游水位.2.引水式水電廠：在山區(qū)水流湍急的河道上，或河床坡度較陡的地方，由引水渠道造成水頭，而且一般不需修壩或只低堰，適用于水頭很高的情況。3.混合式水電廠：在適宜開發(fā)的河段攔 河筑壩，壩上游河段的落差

22、由壩集中，壩下游河段的落差由壓力引水道集中，而水電廠的水頭則由這兩部分落差共同形成。二：按徑流調(diào)節(jié)的程度分：1.無調(diào)節(jié)水電廠（如果水電廠取水口上游沒有打的水庫，就不能對(duì)徑流進(jìn)行調(diào)節(jié)以適應(yīng)水電廠用水要求）2.有調(diào)節(jié)水電廠（上游有較大的水庫，能按照水電廠的用水要求對(duì)天然來水流量進(jìn)行調(diào)節(jié)）（日調(diào)節(jié)水電廠，年調(diào)節(jié)水電廠，多年調(diào)節(jié)水電廠）。 水電廠的特點(diǎn)：1.可綜合利用水能資源（除發(fā)電外，還有防洪、灌溉、航運(yùn)、供水、養(yǎng)殖及旅游，并且可以將一天河流分為若干河段分別修建水利樞紐，實(shí)行梯級(jí)開發(fā)）2.發(fā)電成本低，效率高3.運(yùn)行靈活（設(shè)備簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，機(jī)組啟動(dòng)快，適于承擔(dān)系統(tǒng)的調(diào)峰，調(diào)頻和作為事故

23、備用）4.水能可儲(chǔ)蓄和調(diào)節(jié)5.水力發(fā)電不污染環(huán)境6.水電廠建設(shè)投資較大，工期較長(zhǎng)7.水電廠建設(shè)和生產(chǎn)都收到河流的地形，水量及季節(jié)氣象條件限制，因此發(fā)電量也受到水文氣象條件的制約，有豐水期和枯水期之別，因而發(fā)電部均衡8.由于水庫的興建，土地淹沒，移民搬遷，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來一些不利，還可能在一定程度上破壞自然界的生態(tài)平衡 水電廠基本的生產(chǎn)過程是：從河流較高處或水庫內(nèi)引水，利用水的壓力或流速?zèng)_動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，將水能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，然后由水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，講機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。 1-3簡(jiǎn)述抽水蓄能電廠在電力系統(tǒng)中的作用及其效益 答：作用：1.調(diào)峰（電力系統(tǒng)峰荷的上升與下降變動(dòng)比較強(qiáng)烈，抽水蓄能機(jī)

24、組響應(yīng)符合應(yīng)動(dòng)的能力很強(qiáng)，能夠跟蹤負(fù)荷的變化，在白天適合擔(dān)任電力系統(tǒng)峰荷中的尖峰部分）2.填谷（在夜間或者周末，抽水蓄能電廠利用電力系統(tǒng)富裕電能抽水，使火電機(jī)組不必降低輸出功率和保持在熱效率較高的區(qū)間運(yùn)行，從而節(jié)省燃料，并提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性）（特色）3.事故備用（啟動(dòng)靈活，迅速）4.調(diào)頻5.調(diào)相6.黑啟動(dòng)（在黑啟動(dòng)剛開始時(shí)，無需外來電源支持能迅速自動(dòng)完成機(jī)組的自啟動(dòng)，并想部分電力系統(tǒng)供電）7.蓄能（水能借助抽水蓄能電廠的上游水庫儲(chǔ)存，把下游的水抽到上游水庫，以位能形式儲(chǔ)存起來） 效益：1.容量效益（在電力系統(tǒng)負(fù)荷出現(xiàn)高峰時(shí)，大型抽水蓄能電廠可以像火電廠一樣發(fā)電，能有效地?fù)?dān)負(fù)電力

25、系統(tǒng)的工作容量和備用容量，減少電力系統(tǒng)對(duì)火電機(jī)組的裝機(jī)容量要求，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)省火電設(shè)備的投資和運(yùn)行費(fèi)用）2.節(jié)能效益3環(huán)保效益（燃煤含硫大于1％的電廠必須安裝脫硫裝置）4動(dòng)態(tài)效益（可歸納為調(diào)頻，調(diào)相，快速負(fù)荷跟蹤，事故備用，提高供電可靠性和黑啟動(dòng)）5.提高火電設(shè)備利用率6,對(duì)環(huán)境沒有污染課美化環(huán)境 1-9簡(jiǎn)述300MW發(fā)電機(jī)電氣主接線的特點(diǎn)及主要設(shè)備 答：特點(diǎn)：1發(fā)電機(jī)與主變壓器的連接采用發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線，無發(fā)電機(jī)出口斷路器和隔離開關(guān)2.在主變壓器低壓側(cè)引接一臺(tái)高壓廠用變壓器，供給廠用電3.在發(fā)電機(jī)出口側(cè)，通過高壓熔斷器接有三組電壓互感器和一組避雷器4在發(fā)電機(jī)出口側(cè)和中

26、性點(diǎn)側(cè)沒相裝有電流互感器4只。5.發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接有中性點(diǎn)接地變壓器6.高壓廠用變壓器高壓側(cè)，每相裝有電流互感器4只。 主要電氣設(shè)備：1.發(fā)電機(jī)（額定功率300MW,額定電壓為20KV，額定電流為10189A，COSα=0.85，額定轉(zhuǎn)速為3000r/min）2.主變壓器(額定容量為360MV A，額定電壓為242+/-2*2.5％、20KV，額定電流為858.9/10392.3A，聯(lián)結(jié)組號(hào)為YNd11，???0=177????，??0%=0.3， ?????=809????,????%=11。)3.高壓廠用變壓器（額定容量為40/20-20MW A,額定電壓為20+/-2*2.

27、5％/6.3-6.3KV,聯(lián)結(jié)組號(hào)為Dd12d12。4電壓互感器5.高壓熔斷器（RN4-20,額定電壓為20KV，額定電流為0.35A，最大開斷電流有效值為20KA，三相最大開斷容量為4500MV A） 6.電流互感器（LGD-20型，變比為12021/5A）7.中性點(diǎn)接地變壓器(形式為干式，單相，額定電壓為20KV/0.23KV,額定容量為25KV A，二次側(cè)負(fù)載電阻為0.5~0.6Ω，實(shí)際為高電阻接地方式，用來限制電容電流) 1-10簡(jiǎn)述600MW發(fā)電機(jī)組電氣主接線的特點(diǎn)及其主要設(shè)備 答：特點(diǎn)：1.發(fā)電機(jī)與主變壓器的連接采用發(fā)電機(jī)—變壓器單元接線，發(fā)電機(jī)和主變

28、壓器之間沒有斷路器與隔離開關(guān)。根據(jù)實(shí)際情況發(fā)電機(jī)和主電壓器之間可設(shè)置斷路器和隔離開關(guān)，但需技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析論證確定。2.主變壓器采用三相雙繞組變壓器，低壓側(cè)繞組接成三角型，高壓側(cè)繞組接成星型，高壓器高壓側(cè)中性點(diǎn)接地方式為直接接地。3。在主變壓器低壓側(cè)引接一臺(tái)高壓廠用變壓器和一臺(tái)高壓公用變壓器，供給廠用電。4.在發(fā)電機(jī)出口側(cè)，通過高壓熔斷器接有三組電壓互感器和一組避雷器。5.在發(fā)電機(jī)出口側(cè)和中性點(diǎn)側(cè)，每相裝有電流互感器4只。6.發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接有中性點(diǎn)接地變壓器。7.高壓廠用變壓器高壓側(cè)，每相配置套管式電流互感器3只。8.主變壓器高壓側(cè)每相各配置套管式電流互感器3只，中性點(diǎn)配置電流互感器1只。

29、 主要電氣設(shè)備：1.發(fā)電機(jī)（額定功率為600MW，額定電壓為20KV，額定電流為19245A，COSα=0.9，額定轉(zhuǎn)速為3000r/min）2.主變壓器（三相雙繞組變壓器，額定容量為720MV A。 +額定電壓為550/20KV，調(diào)壓范圍為550/ 3?2.5％）????，額定電流為755.8/20784.6A? （高壓/低壓），聯(lián)結(jié)組號(hào)YNd11,???0=278.4????,??0%=0.12,?????=1280????,????%=13.5)。 3.電壓廠用變壓器（額定容量為50/31.5——31.5MV A，額定電壓為20+/-8*1.25％/6.3

30、—6.3KV，聯(lián)結(jié)組號(hào)Dyn1yn1）4.電壓互感器5.電流互感器（LRD-20型，變比為12021/5A）6.中性點(diǎn)接地變壓器（干式，單相，額定電壓為20/0.35KV,額定容量為25KV A，其二次側(cè)接負(fù)載電阻值為0.5~0.6Ω）7.高壓熔斷器（RN4-20型，額定電壓為20KV，額定電流為0.35A，最大開斷電流有效值為20KA，三相最大開斷容量為4500MV A）8.避雷器（FCD2-20型） 2-4屋內(nèi)配電裝置中，安裝有100mm*10mm的矩形鋁導(dǎo)體，導(dǎo)體正常運(yùn)行溫度為????=70℃,周圍空氣溫度為??0=25℃。試計(jì)算該導(dǎo)體的載流量。 答：無風(fēng)無日照時(shí)導(dǎo)體

31、的載流量為I= ??1+??????1. 求交流電阻R。溫度20℃時(shí)的鋁的電阻率??20=0.029?? ????2/??。鋁的電阻溫度系數(shù) α=0.00403℃?1。當(dāng)溫度為70℃時(shí)，1000m長(zhǎng)鋁導(dǎo)體的直流電阻為 ??????=1000??20 1+?? ?????20 0.029? 1+0.00403? 70?20 =1000?=0.0348435（??） 對(duì)于 ????????= 0.00348435=119.79及?=1,集膚系數(shù)????=1.05,則每米長(zhǎng)導(dǎo)體的交流電阻為 R=1.05?0.0348435?10?3=0.0366?10?3

32、 50??2. 求對(duì)流散熱量??1。對(duì)流散熱面積 10010??2??1=2??1+2??2=2?+2?=0.22（ 對(duì)流散熱系數(shù) ??1=1.5（???????0)0.35=1.5? 70?25 0.35=5.6848 ??/ ??2 ℃ 所以求得對(duì)流散熱量 ??1=??1 ???????0 ??1=5.6848?（70?25）?0.22=56.27952（ 3. 求輻射散熱量????。單位長(zhǎng)導(dǎo)體的輻射散熱面積 10010??2????=2??1+2??2=2?+2?=0.22( 因?qū)w表面涂漆，取輻射系數(shù)ε=0.95，求得輻

33、射散熱量為 ????=5.7??[(273+????4273+??04? ) ????273+704273+254??=5.7?0.95???0.22=70.94（) 4. 計(jì)算導(dǎo)體的載流量。求的100mm*10mm鋁導(dǎo)體的載流量為 I= ??1+???????? = 56.27952+70.94 0.0366?10?3（A） 查表看是否符合 2-6電動(dòng)力對(duì)導(dǎo)體和電氣設(shè)備的運(yùn)行有何影響？ 答：電氣設(shè)備在正常狀態(tài)下，由于流過導(dǎo)體的工作電流相對(duì)較小，相應(yīng)的電動(dòng)力較小，因而不易為人們所察覺。而在短路時(shí)，特別是短路沖擊電流流過時(shí)，電動(dòng)力可達(dá)到很大的數(shù)值

34、，當(dāng)載流導(dǎo)體和電氣設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度不夠時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生變形或損壞。為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生，必須研究短路沖擊電流產(chǎn)生的電動(dòng)力的大小和特征，以便選用適當(dāng)強(qiáng)度的導(dǎo)體和電氣設(shè)備，保證足夠的動(dòng)穩(wěn)定性。必要時(shí)也可采用限制短路電流的措施。3-7三相平行導(dǎo)體發(fā)生三相短路時(shí)最大電動(dòng)力出現(xiàn)在哪一相上，試加以解釋。 答：三相平等導(dǎo)體發(fā)生三相短路時(shí)最大電動(dòng)力出現(xiàn)在中間相B相上，因?yàn)槿喽搪窌r(shí)，B相沖擊電流最大。 4-5一臺(tái)半斷路器接與雙母線帶旁路接線相比較，各有何特點(diǎn)？一臺(tái)半斷路器接線中交叉布置有何意義？ 答：一臺(tái)半斷路器接線，運(yùn)行的可靠性和靈活性很高，在檢修母線時(shí)不必用隔離開關(guān)進(jìn)行大量的倒閘操作，并且調(diào)

35、試和擴(kuò)建也方便。但是其接線費(fèi)用太高，只適用與超高電壓線路中雙母線帶旁路母線中，用旁路母線替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不停電，適用于有多回出線又經(jīng)常需要檢修的中小型電廠中，但因其備用容量太大，耗資多，所以旁路設(shè)備在逐漸取消。一臺(tái)半斷路器接線中的交叉布置比非交叉接線具有更高的運(yùn)行可靠性，可減少特殊運(yùn)行方式下事故擴(kuò)大。 4-8電氣主接線中為什么要限制斷路電流？通常采用哪些方法？ 答：短路電流要比額定電流大的多，有可能超過電器設(shè)備的承載能力，將電氣設(shè)備燒毀，因此，必須限制短路電流，其中限制短路電流的方法有： 1）在發(fā)電廠和變電所的6~10kV配電裝置中，加裝限流電

36、抗器限制短路電流。a)在母線分段處設(shè)置母線電抗器，目的是發(fā)電機(jī)出口斷路器，變壓器低壓側(cè)斷路器，母聯(lián)斷路器等能按 各自回路額定電流來選擇，不因短路電流過大而使容量升級(jí)；b)線路電抗器：主要用來限制電纜饋線回路短路電流；c)分裂電抗器。 2）采用低壓分裂繞組變壓器。當(dāng)發(fā)電機(jī)容量越大時(shí)，采用低壓分裂繞組變壓器組成擴(kuò)大單元接線以限制短路電流。 3）采用不同的主接線形式和運(yùn)行方式。 5-1 什么叫廠用電和廠用電率？ 答：發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)、停止，檢修過程中，有大量電動(dòng)機(jī)手動(dòng)機(jī)械設(shè)備，用以保證機(jī)組的主要設(shè)備和輸煤，碎煤，除塵及水處理的正常運(yùn)行。這些電動(dòng)機(jī)及全廠

37、的運(yùn)行，操作，實(shí)驗(yàn)，檢修，照明用電設(shè)備等都屬于廠用負(fù)荷，總的耗電量，統(tǒng)稱為廠用電。廠用電耗量占發(fā)廠全部發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)，稱為廠用電率。 5-3 廠用電負(fù)荷分為哪幾類？為什么要進(jìn)行分類？ 答：廠用電負(fù)荷，根據(jù)其用電設(shè)備在生產(chǎn)中的作用和突然中斷供電所造成的危害程度，按其重要性可分為四類： ⑴ I類廠用負(fù)荷：凡是屬于短時(shí)停電會(huì)造成主輔設(shè)備損壞，危及人身安全，主機(jī)停用及影 響大量出力的廠用設(shè)備； ⑵ II類廠用負(fù)荷：允許短時(shí)斷電，恢復(fù)供電后，不致造成生產(chǎn)紊亂的常用設(shè)備； ⑶ III類廠用負(fù)荷：較長(zhǎng)時(shí)間停電，不會(huì)直接影響生產(chǎn)，僅造成生產(chǎn)不方便的廠用負(fù)荷；⑷

38、事故保安負(fù)荷 ⑸交流不間斷供電負(fù)荷 5-4 對(duì)廠用電接線有哪些基本要求？ 答：對(duì)于廠用電接線的要求主要有： 1）各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)是獨(dú)立的； 2）全廠新公用負(fù)荷應(yīng)分散接入不同機(jī)組的廠用母線； 3）充分考慮發(fā)電廠正常，事故，檢修啟動(dòng)等運(yùn)行方式下的供電要求，盡可能的使切換操作簡(jiǎn)便，啟動(dòng)電源能在短時(shí)間內(nèi)投入； 4）充分考慮電廠分期建設(shè)，連續(xù)施工過程中廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，特別是要注意對(duì)公用負(fù)荷供電的影響，要便于過渡，盡量減少改變和更換裝置。 5）200MW及以上的機(jī)組應(yīng)設(shè)置足夠容量的交流事故保安電源。 6-1

39、什么是驗(yàn)算熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間????以及電氣設(shè)備的開斷計(jì)算時(shí)間????？ 答：演算熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間????為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間????和相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間????之和，而????是指斷路器分?jǐn)嗝}沖傳送到斷路器操作機(jī)構(gòu)的跳閘線圈時(shí)起，到各種觸頭分離后的電弧完全熄滅位置的時(shí)間段。 6-14 選擇10kV配電裝置的出線斷路器及出線電抗器。設(shè)系統(tǒng)容量為150MVA，歸算至10kV母線上的電源短路總電抗X *Σ=0.14（基準(zhǔn)容量Sd＝100MVA），出線最大負(fù)荷為560A，出線保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tpr＝1s。 ，，，， 篇三：熊信銀《發(fā)電廠電氣部分》第四版課后習(xí)題

40、答案含計(jì)算題 前面的部分是概念部分的答案，后面的部分是計(jì)算題部分的答案！兩部分是分開的！ 第一章 發(fā)電、變電和輸電的電氣部分 2-1 哪些設(shè)備屬于一次設(shè)備？哪些設(shè)備屬于二次設(shè)備？其功能是什么？ 答：通常把生產(chǎn)、變換、分配和使用電能的設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器和斷路器等稱為一次設(shè)備。其中對(duì)一次設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量、監(jiān)視和保護(hù)的設(shè)備稱為二次設(shè)備。如儀用互感器、測(cè)量表計(jì)，繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置等。其主要功能是起停機(jī)組，調(diào)整負(fù)荷和，切換設(shè)備和線路，監(jiān)視主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。 2-2 簡(jiǎn)述300MW發(fā)電機(jī)組電氣接線的特點(diǎn)及主要設(shè)備功能。 答：

41、1）發(fā)電機(jī)與變壓器的連接采用發(fā)電機(jī)—變壓器單元接線； 2）在主變壓器低壓側(cè)引接一臺(tái)高壓廠用變壓器，供給廠用電； 3）在發(fā)電機(jī)出口側(cè)，通過高壓熔斷器接有三組電壓互感器和一組避雷器； 4）在發(fā)電機(jī)出口側(cè)和中性點(diǎn)側(cè)，每組裝有電流互感器4個(gè)； 5）發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接有中性點(diǎn)接地變壓器； 6）高壓廠用變壓器高壓側(cè)，每組裝有電流互感器4個(gè)。 其主要設(shè)備如下：電抗器：限制短路電流；電流互感器：用來變換電流的特種變壓器；電壓互感器：將高壓轉(zhuǎn)換成低壓，供各種設(shè)備和儀表用，高壓熔斷器：進(jìn)行短路保護(hù)；中性點(diǎn)接地變壓器：用來限制電容電流。 2-3 簡(jiǎn)述

42、600MW發(fā)電機(jī)組電氣接線的特點(diǎn)及主要設(shè)備功能。 2-4 影響輸電電壓等級(jí)發(fā)展因素有哪些？ 答：1）長(zhǎng)距離輸送電能； 2）大容量輸送電能； 3）節(jié)省基建投資和運(yùn)行費(fèi)用； 4）電力系統(tǒng)互聯(lián)。 2-5 簡(jiǎn)述交流500kV變電站主接線形式及其特點(diǎn)。 答：目前，我國500kV變電所的主接線一般采用雙母線四分段帶專用旁路母線和3/2臺(tái)斷路器兩種接線方式。其中3/2臺(tái)斷路器接線具有以下特點(diǎn)：任一母線檢修或故障，均不致停電；任一斷路器檢修也不引起停電；甚至在兩組母線同時(shí)故障（或一組母線檢修另一組母線故障） 的極端條件下，功率均能繼續(xù)

43、輸送。一串中任何一臺(tái)斷路器退出或檢修時(shí)，這種運(yùn)行方式稱為不完整串運(yùn)行，此時(shí)仍不影響任何一個(gè)元件的運(yùn)行。這種接線運(yùn)行方便，操作簡(jiǎn)單，隔離開關(guān)只在檢修時(shí)作為隔離帶電設(shè)備用。 2-6 并聯(lián)高壓電抗器有哪些作用？抽能并聯(lián)高壓電抗器與并聯(lián)高壓電抗器有何異同？ 2-7 簡(jiǎn)述6kV抽能系統(tǒng)的功能及其組成。 2-8 簡(jiǎn)述串聯(lián)電容器補(bǔ)償?shù)墓δ芗捌潆姎饨泳€。 2-9 簡(jiǎn)述高壓直流輸電的基本原理。 2-10 簡(jiǎn)述換流站的電氣接線及主要設(shè)備的功能。 2-11 簡(jiǎn)述高壓直流輸電的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)各有哪些？ 答：優(yōu)點(diǎn)： 1）線路造價(jià)低，年電能損失小

44、； 2）不存在系統(tǒng)穩(wěn)定問題； 3）限制短路電流。 4）調(diào)節(jié)快速，運(yùn)行可靠； 5）沒有電容充電電流。 6）節(jié)省線路走廊。 缺點(diǎn)： 1）換流裝置較昂貴； 2）消耗無功功率多； 3）產(chǎn)生諧波影響； 4）缺乏直流開關(guān)； 5）不能用變壓器來改變電壓等級(jí)。 2-12 簡(jiǎn)述高壓直流輸電系統(tǒng)的主接線及其運(yùn)行方式。 第二章 導(dǎo)體的發(fā)熱和電動(dòng)力 3-1 研究導(dǎo)體和電氣設(shè)備的發(fā)熱有何意義？長(zhǎng)期發(fā)熱和短時(shí)發(fā)熱各有何特點(diǎn)？ 答：電流將產(chǎn)生損耗，這些損耗都將轉(zhuǎn)變成熱量使

45、電器設(shè)備的溫度升高。發(fā)熱對(duì)電氣設(shè)備的影響：使絕緣材料性能降低；使金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度下降；使導(dǎo)體接觸電阻增加。導(dǎo)體短路時(shí)，雖然持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)，但短路電流很大，發(fā)熱量仍然很多。這些熱量在適時(shí)間內(nèi)不容易散出，于是導(dǎo)體的溫度迅速升高。同時(shí)，導(dǎo)體還受到電動(dòng)力超過允許值，將使導(dǎo)體變形或損壞。由此可見，發(fā)熱和電動(dòng)力是電氣設(shè)備運(yùn)行中必須注意的問題。長(zhǎng)期發(fā)熱是由正常工作電流產(chǎn)生的；短時(shí)發(fā)熱是由故障時(shí)的短路電流產(chǎn)生的。 3-2 為什么要規(guī)定導(dǎo)體和電氣設(shè)備的發(fā)熱允許溫度？短時(shí)發(fā)熱允許溫度和長(zhǎng)期發(fā)熱允許溫度是否相同，為什么？ 答：導(dǎo)體連接部分和導(dǎo)體本身都存在電阻(產(chǎn)生功率損耗)；周圍金屬部分產(chǎn)生磁場(chǎng),形

46、成渦流和磁滯損耗；絕緣材料在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生損耗，如：tg?值的測(cè)量 載流導(dǎo)體的發(fā)熱：長(zhǎng)期發(fā)熱：指正常工作電流引起的發(fā)熱 短時(shí)發(fā)熱：指短路電流引起的發(fā)熱 一 發(fā)熱對(duì)絕緣的影響 絕緣材料在溫度和電場(chǎng)的作用下逐漸變化，變化的速度于使用的溫度有關(guān)； 二發(fā)熱對(duì)導(dǎo)體接觸部分的影響 溫度過高?表面氧化?電阻增大??IR??惡性循環(huán) 三發(fā)熱對(duì)機(jī)械強(qiáng)度的影響 溫度達(dá)到某一值?退火?機(jī)械強(qiáng)度??設(shè)備變形 如： 2 3-3 導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流是根據(jù)什么確定的？提高允許電流應(yīng)采取哪些措施？ 答：是根據(jù)

47、導(dǎo)體的穩(wěn)定溫升確定的。為了載流量，宜采用電阻率小的材料，如鋁和鋁合金等；導(dǎo)體的形狀，在同樣截面積的條件下，圓形導(dǎo)體的表面積較小，而矩形和槽形的表面積則較大。導(dǎo)體的布置應(yīng)采用散熱效果最最佳的方式。 3-4 為什么要計(jì)算導(dǎo)體短時(shí)發(fā)熱最高溫度？如何計(jì)算？ 答：載流導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱計(jì)算的目的在于確定短路時(shí)導(dǎo)體的最高溫度不應(yīng)超過所規(guī)定導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱允許溫度。當(dāng)滿足這個(gè)條件時(shí)，則認(rèn)為導(dǎo)體在短路時(shí)，是具有熱穩(wěn)定性的。 計(jì)算方法如下： 1）有已知的導(dǎo)體初始溫度θw；從相應(yīng)的導(dǎo)體材料的曲線上查出Aw； 2）將Aw和Qk值代入式：1/S2Qk=Ah-Aw求出Ah；

48、 3）由Ah再從曲線上查得θh值。 3-5 等值時(shí)間的意義是什么等值時(shí)間法適用于什么情況？ 答：等值時(shí)間法由于計(jì)算簡(jiǎn)單，并有一定精度，目前仍得到廣泛應(yīng)用。但是曲線所示是根據(jù)容量為500MW以下的發(fā)電機(jī)，按短路電流周期分量衰減曲線的平均值制作的，用于更大容量的發(fā)電機(jī)，勢(shì)必產(chǎn)生誤差。這時(shí)，最好采用其它方法。 3-6 用實(shí)用計(jì)算法和等值時(shí)間法計(jì)算短路電流周期分量熱效應(yīng)，各有何特點(diǎn)？ 答：用實(shí)用計(jì)算法中的電流是短路穩(wěn)態(tài)電流，而等值時(shí)間法計(jì)算的電流是次暫態(tài)電流。 3-7 電動(dòng)力對(duì)導(dǎo)體和電氣設(shè)備的運(yùn)行有何影響？ 答：電氣設(shè)備在正常狀態(tài)下，由于流過導(dǎo)體的

49、工作電流相對(duì)較小，相應(yīng)的電動(dòng)力較小，因而不易為人們所察覺。而在短路時(shí)，特別是短路沖擊電流流過時(shí)，電動(dòng)力可達(dá)到很大的數(shù)值，當(dāng)載流導(dǎo)體和電氣設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度不夠時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生變形或損壞。為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生，必須研究短路沖擊電流產(chǎn)生的電動(dòng)力的大小和特征，以便選用適當(dāng)強(qiáng)度的導(dǎo)體和電氣設(shè)備，保證足夠的動(dòng)穩(wěn)定性。必要時(shí)也可采用限制短路電流的措施。 3-8 三相平行導(dǎo)體發(fā)生三相短路時(shí)最大電動(dòng)力出現(xiàn)在哪一相上，試加以解釋。 答：三相平等導(dǎo)體發(fā)生三相短路時(shí)最大電動(dòng)力出現(xiàn)在中間相B相上，因?yàn)槿喽搪窌r(shí)，B相沖擊電流最大。 3-9 導(dǎo)體的動(dòng)態(tài)應(yīng)力系數(shù)的含義是什么，在什么情況下，才考慮動(dòng)態(tài)

50、應(yīng)力？ 答：動(dòng)態(tài)應(yīng)力系數(shù)β為動(dòng)態(tài)應(yīng)力與靜態(tài)應(yīng)力的比值，導(dǎo)體發(fā)生振動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)應(yīng)力，對(duì)于動(dòng)態(tài)應(yīng)力的考慮，一般是采用修正靜態(tài)計(jì)算法，即在最大電動(dòng)力Fmax上乘以動(dòng)態(tài)應(yīng)力系統(tǒng)數(shù)β，以求得實(shí)際動(dòng)態(tài)過程中的動(dòng)態(tài)應(yīng)力的最大值。 3-10 大電流母線為什么常采用分相封閉母線？分相封閉母線的外殼有何作用？ 答：大電流母線采用分相封閉母線是由于： 1）運(yùn)行可靠性高，因母線置于外殼內(nèi)，能防止相間短路，且外殼多點(diǎn)接地，可保障人體接人體接觸時(shí)的安全。2）短路時(shí)母線相間電動(dòng)力大大降低，由于外殼渦流的屏蔽作用，使殼內(nèi)的磁場(chǎng)減弱，對(duì)減小短路時(shí)的電動(dòng)力有明顯的效果；3）

51、殼外磁場(chǎng)也因外殼電流的屏蔽作用而減弱，可較好改善母線附近的鋼構(gòu)發(fā)熱；4）安裝的維護(hù)工作量小。 3-11 怎樣才能減少大電流母線附近鋼構(gòu)的發(fā)熱？ 答：減小大電流母線附近的鋼構(gòu)發(fā)熱的措施： 1）加大鋼構(gòu)和導(dǎo)體間的距離，使布磁場(chǎng)強(qiáng)度減弱，因而可降低渦流和磁滯損耗； 2）斷開鋼構(gòu)回路，并加裝絕緣墊，消除環(huán)流； 3）采用電磁屏蔽； 4）采用分相封閉母線。 3-12 設(shè)發(fā)電機(jī)容量為10萬kW，發(fā)電機(jī)回路最大持續(xù)工作電流Imax=6791A，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax = 5200h，三相導(dǎo)體水平布置，相間距離a = 0.70m，發(fā)電機(jī)出

52、線上短路時(shí)間tk = 0.2s，短路電流I?? = 36.0kA，Itk/2 = 28.0kA，Itk = 24.0kA，周圍環(huán)境溫度+35℃。試選擇發(fā)電機(jī)引出導(dǎo)線。 第三章 導(dǎo)體的發(fā)熱和電動(dòng)力 3-1 研究導(dǎo)體和電氣設(shè)備的發(fā)熱有何意義？長(zhǎng)期發(fā)熱和短時(shí)發(fā)熱各有何特點(diǎn)？ 答：電流將產(chǎn)生損耗，這些損耗都將轉(zhuǎn)變成熱量使電器設(shè)備的溫度升高。發(fā)熱對(duì)電氣設(shè)備的影響：使絕緣材料性能降低；使金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度下降；使導(dǎo)體接觸電阻增加。導(dǎo)體短路時(shí)，雖然持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)，但短路電流很大，發(fā)熱量仍然很多。這些熱量在適時(shí)間內(nèi)不容易散出，于是導(dǎo)體的溫度迅速升高。同時(shí)，導(dǎo)體還受到電動(dòng)力超過允許值

53、，將使導(dǎo)體變形或損壞。由此可見，發(fā)熱和電動(dòng)力是電氣設(shè)備運(yùn)行中必須注意的問題。長(zhǎng)期發(fā)熱是由正常工作電流產(chǎn)生的；短時(shí)發(fā)熱是由故障時(shí)的短路電流產(chǎn)生的。 3-2 為什么要規(guī)定導(dǎo)體和電氣設(shè)備的發(fā)熱允許溫度？短時(shí)發(fā)熱允許溫度和長(zhǎng)期發(fā)熱允許溫度是否相同，為什么？ 答：導(dǎo)體連接部分和導(dǎo)體本身都存在電阻(產(chǎn)生功率損耗)；周圍金屬部分產(chǎn)生磁場(chǎng),形成渦流和磁滯損耗；絕緣材料在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生損耗，如：tg?值的測(cè)量 載流導(dǎo)體的發(fā)熱：長(zhǎng)期發(fā)熱：指正常工作電流引起的發(fā)熱 短時(shí)發(fā)熱：指短路電流引起的發(fā)熱 一 發(fā)熱對(duì)絕緣的影響 絕緣材料在溫度和電場(chǎng)的作用下逐漸變化，

54、變化的速度于使用的溫度有關(guān)； 二發(fā)熱對(duì)導(dǎo)體接觸部分的影響 溫度過高?表面氧化?電阻增大??IR??惡性循環(huán) 三發(fā)熱對(duì)機(jī)械強(qiáng)度的影響 溫度達(dá)到某一值?退火?機(jī)械強(qiáng)度??設(shè)備變形 如： 2 3-3 導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流是根據(jù)什么確定的？提高允許電流應(yīng)采取哪些措施？ 答：是根據(jù)導(dǎo)體的穩(wěn)定溫升確定的。為了載流量，宜采用電阻率小的材料，如鋁和鋁合金等；導(dǎo)體的形狀，在同樣截面積的條件下，圓形導(dǎo)體的表面積較小，而矩形和槽形的表面積則較大。導(dǎo)體的布置應(yīng)采用散熱效果最最佳的方式。 3-4 為什么要計(jì)算導(dǎo)體短時(shí)發(fā)熱最高溫度？如何計(jì)算？ 答：載流導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱計(jì)算的目的在于確定短路時(shí)導(dǎo)體的最高溫度不應(yīng)超過所規(guī)定導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱允許溫度。當(dāng)滿足這個(gè)條件時(shí)，則認(rèn)為導(dǎo)體在短路時(shí)，是具有熱穩(wěn)定性的。 計(jì)算方法如下： 1）有已知的導(dǎo)體初始溫度θw；從相應(yīng)的導(dǎo)體材料的曲線上查出Aw； 2）將Aw和Qk值代入式：1/S2Qk=Ah-Aw求出Ah； 3）由Ah再從曲線上查得θh值。 3-5 等值時(shí)間的意義是什么等值時(shí)間法適用于什么情況？ 《《發(fā)電廠電氣部分》第四版課后習(xí)題答案》