学海无涯发电厂电气局部第四版课后习题答案篇一：发电厂电气局部课后习题答案第一章染。随着科学技术的开展，电能的应用不仅阻碍到社会物质消费的各个侧面，也越来越广泛的渗透到人类生活的每个层面。电气化在某种程度上成为现代化的同义词。电气化程度也成为衡量社会文明开展水平的重要标志。1-3 火力发电厂的分类，其电能消费过程及其特点？答：按燃料分：燃煤发电厂；燃油发电厂；燃气发电厂；余热发电厂。按蒸气压力和温度分：中低压发电厂；高压发电厂；超高压发电厂；亚临界压力发电厂；超临界压力发电厂。按原动机分：凝所式气轮机发电厂；燃气轮机发电厂；内燃机发电厂和蒸汽燃气轮机发电厂。按输出能源分：凝气式发电厂；热电厂。按发电厂总装机容量分：小容量发电厂；中容量发电厂；大中容量发电厂；大容量发电厂。火电厂的消费过程概括起来说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。整个消费过程分三个系统：燃料的化学能在锅炉燃烧变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；锅炉产生的蒸汽进入气轮机，冲动气轮机的转子旋转，将热能转变为机械能，称不汽水系统；由气轮机转子的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。1-4厂。按径流调理的程度分为：无调理水电厂；有调理水电厂；日调理水电厂；年调理水电厂；多年调理水电厂。水电厂具有以下特点：可综合利用水能资源；发电本钱低，效率高；运转灵敏；水能可储蓄和调理；水力发电不污染环境；水电厂建立投资较大工期长；水电厂建立和消费都遭到河流的地形，水量及季节气象条件限制，因此发电量也遭到水文气象条件的制约，有丰水期和枯水期之分，因此发电量不平衡；由于水库的兴建，吞没土地，移民搬迁，农业消费带来一些不利，还可能在一定和程度破坏自然的生态平衡。1-5 抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及其功能？答：抽水蓄能电厂在电力系统中的作用：调峰；填谷；备用；调频；调相。功能：降低电力系统燃料消耗；提高火电设备利用率；可作为发电本钱低的峰荷电源；对环境没有污染且可美化环境；抽水蓄能电厂可用于蓄能。第二章 发电、变电和输电的电气局部2-1 哪些设备属于一次设备？哪些设备属于二次设备？其功能是什么？答：通常把消费、变换、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备。其中对一次设备和系统运转状态进展测量、监视和保护的设备称为二次设备。如仪用互感器、测量表计，继电保护及自动装置等。其主要功能是起停机组，调整负荷和，切换设备和线路，监视主要设备的运转状态。2-2 简述300MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。答：1发电机与变压器的连接采纳发电机变压器单元接线；2在主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电；3在发电机出口侧，通过高压熔断器接有三组电压互感器和一组避雷器；4在发电机出口侧和中性点侧，每组装有电流互感器4个；5发电机中性点接有中性点接地变压器；6高压厂用变压器高压侧，每组装有电流互感器4个。其主要设备如下：电抗器：限制短路电流；电流互感器：用来变换电流的特种变压器；电压互感器：将高压转换成低压，供各种设备和仪表用，高压熔断器：进展短路保护；中性点接地变压器：用来限制电容电流。 水力发电厂的分类，其电能消费过程及其特点？ 答：按集中落差的方式分为：堤坝式水电厂；坝后式水电厂；河床式水电厂；引水式水电厂；混合式水电能源和发电 1-2 电能的特点：便于大规模消费和远间隔输送；方便转换易于操纵；损耗小；效率高；无气体和噪声污2-32-4 简述600MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 阻碍输电电压等级开展要素有哪些？答：1长间隔输送电能；2大容量输送电能；3节约基建投资和运转费用；4电力系统互联。2-5 简述交流500kV变电站主接线方式及其特点。答：目前，我国500kV变电所的主接线一般采纳双母线四分段带专用旁路母线和3/2台断路器两种接线方式。其中3/2台断路器接线具有以下特点：任一母线检修或缺点，均不致停电；任一断路器检修也不引起停电；甚至在两组母线同时缺点或一组母线检修另一组母线缺点的极端条件下，功率均能接着输送。一串中任何一台断路器退出或检修时，这种运转方式称为不完好串运转，现在仍不阻碍任何一个元件的运转。这种接线运转方便，操作简单，隔离开关只在检修时作为隔离带电设备用。2-11 简述高压直流输电的优点和缺点各有哪些？答：优点：1线路造价低，年电能损失小； 2不存在系统稳定征询题；3限制短路电流。4调理快速，运转可靠；5没有电容充电电流。 6节约线路走廊。缺点：1换流装置较昂贵； 2消耗无功功率多；3产生谐波阻碍；4缺乏直流开关； 5不能用变压器来改变电压等级。第三章 导体的发热和电动力3-1 研究导体和电气设备的发热有何意义？长期发热和短时发热各有何特点？答：电流将产生损耗，这些损耗都将转变成热量使电器设备的温度升高。发热对电气设备的阻碍：使绝缘材料功能降低；使金属材料的机械强度下降；使导体接触电阻增加。导体短路时，尽管持续时间不长，但短路电流特别大，发热量仍然特别多。这些热量在适时间内不容易散出，因此导体的温度迅速升高。同时，导体还遭到电动力超过同意值，将使导体变形或损坏。由此可见，发热和电动力是电气设备运转中必须留意的征询题。长期发热是由正常工作电流产生的；短时发热是由缺点时的短路电流产生的。3-2为什么？答：导体连接局部和导体本身都存在电阻(产生功率损耗)；四周金属局部产生磁场,构成涡流和磁滞损耗；绝缘材料在电场作用下产生损耗，如：tg值的测量载流导体的发热：长期发热：指正常工作电流引起的发热短时发热：指短路电流引起的发热一 发热对绝缘的阻碍绝缘材料在温度和电场的作用下逐步变化，变化的速度于使用的温度有关；二发热对导体接触局部的阻碍温度过高外表氧化电阻增大三发热对机械强度的阻碍温度到达某一值退火机械强度设备变形如： 为什么要规定导体和电气设备的发热同意温度？短时发热同意温度和长期发热同意温度是否一样，I2R恶性循环3-3 导体长期发热同意电流是按照什么确定的？提高同意电流应采取哪些措施？答：是按照导体的稳定温升确定的。为了载流量，宜采纳电阻率小的材料，如铝和铝合金等；导体的形状，在同样截面积的条件下，圆形导体的外表积较小，而矩形和槽形的外表积那么较大。导体的布置应采纳散热效果最最正确的方式。3-4 为什么要计算导体短时发热最高温度？如何计算？答：载流导体短路时发热计算的目的在于确定短路时导体的最高温度不应超过所规定导体短路时发热同意温度。当满足这个条件时，那么认为导体在短路时，是具有热稳定性的。计算方法如下：1有已经明白的导体初始温度w；从相应的导体材料的曲线上查出Aw；2将Aw和Qk值代入式：1/S2Qk=Ah-Aw求出Ah；3由Ah再从曲线上查得h值。3-5 等值时间的意义是什么等值时间法适用于什么情况？答：等值时间法由于计算简单，并有一定精度，目前仍得到广泛应用。但是曲线所示是按照容量为500MW以下的发电机，按短路电流周期分量衰减曲线的平均值制造的，用于更大容量的发电机，势必产生误差。这时，最好采纳其它方法。3-63-7 用有用计算法和等值时间法计算短路电流周期分量热效应，各有何特点？ 电动力对导体和电气设备的运转有何阻碍？ 答：用有用计算法中的电流是短路稳态电流，而等值时间法计算的电流是次暂态电流。答：电气设备在正常状态下，由于流过导体的工作电流相对较小，相应的电动力较小，因此不易为人们所觉察。而在短路时，特别是短路冲击电流流过时，电动力可到达特别大的数值，当载流导体和电气设备的机械强度不够时，将会产生变形或损坏。为了防止这种现象发生，必须研究短路冲击电流产生的电动力的大小和特征，以便选用适当强度的导体和电气设备，保证足够的动稳定性。必要时也可采纳限制短路电流的措施。3-83-9 三相平行导体发生三相短路时最大电动力出现在哪一相上，试加以解释。 导体的动态应力系数的含义是什么，在什么情况下，才考虑动态应力？ 答：三相平等导体发生三相短路时最大电动力出现在中间相B相上，由于三相短路时，B相冲击电流最大。答：动态应力系数为动态应力与静态应力的比值，导体发生振动时，在导体内部会产生动态应力，关于动态应力的考虑，一般是采纳修正静态计算法，即在最大电动力Fmax上乘以动态应力系统数，以求得实际动态过程中的动态应力的最大值。3-10 大电流母线为什么常采纳分相封闭母线？分相封闭母线的外壳有何作用？答：大电流母线采纳分相封闭母线是由于：1运转可靠性高，因母线置于外壳内，能防止相间短路，且外壳多点接地，可保障人体接人体接触时的平安。2短路时母线相间电动力大大降低，由于外壳涡流的屏蔽作用，使壳内的磁场减弱，对减小短路时的电动力有明显的效果；3壳外磁场也因外壳电流的屏蔽作用而减弱，可较好改善母线附近的钢构发热；4安装的维护工作量小。3-11 如何样才能减少大电流母线附近钢构的发热？答：减小大电流母线附近的钢构发热的措施：1加大钢构和导体间的间隔，使布磁场强度减弱，因此可降低涡流和磁滞损耗；2断开钢构回路，并加装绝缘垫，消除环流；3采纳电磁屏蔽；4采纳分相封闭母线。第四章5-1 什么叫厂用电和厂用电率？ 厂用电答：发电机在启动，运转、停顿，检修过程中，有大量电动机手动机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤，碎煤，除尘及水处理的正常运转。这些电动机及全厂的运转，操作，实验，检修，照明用电设备等都属于厂用负荷，总的耗电量，统称为厂用电。厂用电耗量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。5-2 厂用电的作用和意义是什么？答：发电机在启动、运转、停机，检修过程中，有大量电动机手动机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤，碎煤，除尘及水处理等的正常运转。降低厂用电率可以降低电能本钱，同时也相应地增大了对电力系统的供电量。5-5 厂用电接线的原那么是什么？对厂用电压等级确实定和厂用电源引接的按照是什么？答：厂用电的设计原那么主要是： 厂用电接线应保证对厂用负荷可靠和连续供电，使发电厂主机平安运转。 接线应能灵敏地适应正常、事故、检修等各种运转方式的要求。 厂用电源的对应供电性，本机、炉的厂用负荷由本机组供电。 设计时还应适当留意其经济性和开展的可能性并积极慎重地采纳新技术、新设备，使厂用电接线具有可行性和先进性。 在设计厂用电接线时，还应对厂用电的电压等级、中性点接地点式、厂用电源及其引接和厂用电接线方式等征询题进展分析和论证。厂用电的电压等级是按照发电机的额定电压，厂用电动机的电压和厂用电，供电网络等要素，互相配合，经技术经济比拟后确定的。5-8 发电厂和变电站的自用电在接线上有何区别？答：发电厂厂用电系统一般采纳单母线分段接线方式，并多以成套配电装置接受和分配电能。厂用电源由相应的高压厂用母线供电。而变电站的站用电源引接方式主要有：1由变电站内主变压器第三绕组引接，站用变压器高压侧要选用较大断流容量的开关设备，否那么要加限流电抗器。2当站内有较低母线时，一般由这类电压母线上引接两个站用电源。这种站用电源引接方式经济性好和可靠性高的特点；3500kV变电站的外接电源多由附近的发电厂或变电站的低压母线引接。5-9 何谓厂用电动机的自启动？为什么要进展电动机自启动校验？假设厂用变压器的容量小于自启动电动机总容量时，应如何处理？答：厂用电系统运转的电动机，当突然断开电源或厂用电压降低时，电动机转速就会下降，甚至会停顿运转，这一转速下降的过程称为惰行。假设电动机失去电压后，不与电源断开，在特别短时间内，