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《发电厂电气部分》第四版课后习题答案

篇一：《发电厂电气部分》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、变电和输电的电气部分

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，供应厂用电；

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

2-3

2-4 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：导体连接部分和导体本身都存在电阻(产生功率损耗)；四周金属部分产生磁场,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；

二发热对导体接触部分的阻碍

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θw；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θh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。

3-6

3-7 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。

3-8

3-9 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β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β，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：

⑴ 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。

⑵ 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。

⑶ 厂用电源的对应供电性，本机、炉的厂用负荷由本机组供电。

⑷ 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。

⑸ 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，经技术经济比较后确定的。

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；3）500kV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，厂用电源恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，现在，电动机惰行还未完毕，又自动启动恢复到稳定状态运转，这一过程称为电动机自启动。分为：⑴失压自启动；⑵空载自启动；⑶带负荷自启动。假设参加自启动的电动机数目多，容量大时，启动电流过大，可能会使厂用母线及厂用电网络电压下降，甚至引起电动机过热，将危及电动机的平安以及厂用电网络的稳定运转，因此，必须进展电动机自启动校验。假设不能满足自启动条件，应采纳以下措施：

⑴ 限制参加自启动的电动机数量。

⑵ 机械负载转矩为定值的重要设备的电动机，因它只能在接近额定电压下启动，也不应参加自启动，可采纳低电压保护和自动重合闸装置，即当厂用母线电压低于临界值时，把该设备从母线上断开，而在母线电压恢复后又自动投入。

⑶对重要的厂用机械设备，应选器具有较高启动转矩和同意过载倍数较大的电动机与其配套。

⑷在不得已的情况下，或增大厂用变压器容量，或结合限制短路电流征询题一起考虑进适当减小厂用变压器的阻抗值。

第五章

6-1 导体和电气设备的原理与选择 什么是验算热稳定的短路计算时间tk以及电气设备的开断计算时间tbr？

答：演算热稳定的短路计算时间tk为继电保护动作时间tpr和相应断路器的全开断时间tbr之和，而tbr是指

断路器分断脉冲传送到断路器操作机构的跳闸线圈时起，到各种触头别离后的电弧完全熄灭位置的时间段。

6-2 开关电器中电弧产生与熄灭过程与那些要素有关？

答：电弧是导电的，电弧之因此能构成导电通道，是由于电弧柱中出现了大量的自由电子的缘故。电弧构成过程：⑴电极发射大量自由电子：热电子+强电场发射；⑵弧柱区的气体游离，产生大量的电子和离子：碰撞游离+热游离。电弧的熄灭关键是去游离的作用，去游离方式有２种：复合：正负离子互相吸引，彼此中和；扩散：弧柱中的带电质点由于热运转逸出弧柱外。开关电器中电弧产生与熄灭过程与以下要素有关：⑴电弧温度；⑵电场强度；⑶气体介质的压力；⑷介质特性；⑸电极材料。

6-3 开关电器中常用的灭弧方法有那些？

答：有以下几种灭弧方式：

1）利用灭弧介质，如采纳SF6气体；2）采纳特别金属材料作灭弧触头；3）利用气体或油吹动电弧，吹弧使带电离子扩散和强烈地冷却面复合；4）采纳多段口熄弧；5）提高断路器触头的别离速度，迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降，同时使电弧的外表突然增大，有利于电弧的冷却和带电质点向四周介质中扩散和离子复合。

6-4 为提高电流互感器容量，能否采纳同型号的两个互感器在二次侧串联或并联使用？

答：可以将电流互感器串联使用，提高二次侧的容量，但是要求两个电流互感器型号一样。由于电流互感器的变比是一次电流与二次电流之比。两个二次绕组串联后，二次电路内的额定电流不变，一次电路内的额定电流也没有变，故其变比也保持不变。二次绕组串联后，因匝数增加一倍，感应电势也增加一倍，互感器的容量增加了一倍。也即每一个二次绕只承担二次负荷的一半，从而误差也就减小，容易满足准确度的要求。在工程实际中假设要扩大电流互感器的容量，可采纳二次绕组串联的接线方式。

不能将电流互感器并联使用。

6-5 电压互感器一次绕组及二次绕组的接地各有何作用？接地点式有何差异？

答：电压互感器一次绕组直截了当与电力系统高压连接，假设在运转中电压互感器的绝缘损坏，高电压就会窜入二次回路，将危及设备和人身的平安。因此电压互感器二次绕组要有一端结实接地。

6-6 电流互感器的误差与那些要素有关？

答：电流互感器的电流误差fi及相位差δi决定于互感器铁心及二次绕组的构造，同时又与互感器运转状态（二次负荷Z2L及运转铁心的磁导率μ值）有关。

6-7 运转中为什么不同意电流互感器二次回路开路？

答：需要强调的是电流互感器在运转时，二次绕组严禁开路。二次绕组开路时，电流互感器由正常工作状态变为开路状态，I2=0，励磁磁动势由正常为数甚小的10N1骤增为11N1，铁心中的磁通波形呈现严峻饱和和平顶波，因此，二次绕组将在磁能过零时，感应产生特别高的尖顶电动势，其值可达数千伏甚至上万伏（与Ki及Ii大小有关），危及工作人员的平安和仪表、继电器的绝缘。由于磁感应强度剧增，会引起铁心和绕组过热。此外，在铁心中还会产生剩磁，使互感器准确级下降。

6-8

6-9 在发电厂中，电压互感器的配置原那么有那些？ 如图6-14所示接线，设25MW发电机（UN=10.5kV，IN=1718A），回路装有仪表：电流表3只，有答：1）母线；2）线路；3）发电机；4）变压器 功功率表、无功功率表、有功电能表、无功电能表、电压表及频率表各1只，互感器距操纵室的间隔为60m。试选择该回路中供测量表计用的电流互感器4及电压互感器13。

解：

6-10 选择10kV配电装置的出线断路器及出线电抗器。设系统容量为150MVA，归算至10kV母线上的电源短路总电抗X?*Σ=0.14（基准容量Sd＝100MVA），出线最大负荷为560A，出线保护动作时间tpr＝1s。

解：假设选择断路器为SN10-10I INbr=16kA，全分闸时间tbr=0.1s，

基准容量Sd＝100MVA Ud＝10.5kV，Id=5.5kA

xL(%)?(Id

tNbr?x*?)INUd5.5600?10500?100%?(?0.14)?100%?2.33%IdUN165500?10000

篇二：《发电厂电气部分》习题集(第四版)

发电厂电气部分

习题集

华北电力大学

目 录

第一章 能源和发电...................................................................................................1

第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 发电、变电和输电的电气部分...................................................................2 导体的发热与电动力...................................................................................3 电气主接线...................................................................................................4 厂用电...........................................................................................................5 导体和电气设备的原理与选择...................................................................6 配电装置.......................................................................................................7 发电厂和变电站的操纵与信号...................................................................8

第一章 能源和发电

1-1 人类所认识的能量方式有哪些？并说明其特点。

1-2 能源分类方法有哪些？电能的特点及其在国民经济中的地位和作用？ 1-3 火力发电厂的分类，其电能消费过程及其特点？

1-4 水力发电厂的分类，其电能消费过程及其特点？

1-5 抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及其功能？

1-6 核能发电厂的电能消费过程及其特点？

1-7 发电厂和变电站的类型有哪些？

第二章 发电、变电和输电的电气部分

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？

2-2 简述300MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。

2-3 简述600MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。

2-4 阻碍输电电压等级开展要素有哪些？

2-5 简述交流500kV变电站主接线方式及其特点。

2-6 并联高压电抗器有哪些作用？抽能并联高压电抗器与并联高压电抗器有何异同？ 2-7 简述6kV抽能系统的功能及其组成。

2-8 简述串联电容器补偿的功能及其电气接线。

2-9 简述高压直流输电的根本原理。

2-10 简述换流站的电气接线及主要设备的功能。

2-11 简述高压直流输电的优点和缺点各有哪些？

2-12 简述高压直流输电系统的主接线及其运转方式。

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？

3-2 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，为什么？

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？ 3-4 为什么要计算导体短时发热最高温度？如何计算？

3-5 等值时间的意义是什么等值时间法适用于什么情况？

3-6 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？ 3-7 电动力对导体和电气设备的运转有何阻碍？

3-8 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。 3-9 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？ 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？ 3-11 如何样才能减少大电流母线附近钢构的发热？

3-12 设发电机容量为10万kW，发电机回路最大持续工作电流Imax=6791A，最大负荷利用小时数Tmax = 5200h，三相导体水平布置，相间间隔a = 0.70m，发电机出线上短路时间tk = 0.2s，短路电流I?? = 36.0kA，Itk/2 = 28.0kA，Itk = 24.0kA，四周环境温度+35℃。试选择发电机引出导线。

篇三：发电厂电气部分第四版课后习题第1章---第7章

第一章 能源和发电

1-1 人类所认识的能量方式有哪些？并说明其特点。

答：第一、机械能。它包括固体一流体的动能，势能，弹功能及外表张力能等。其中动能和势能是大类最早认识的能量，称为宏观机械能。

第二、热能。它是有构成物体的微观原子及分子振动与运转的动能，其宏观表现为温度的高低，反映了物体原子及分子运转的强度。

第三、化学能。它是物质构造能的一种，即原子核外进展化学瓜是放出的能量，利用最普遍的化学能是燃烧碳和氢，而这两种元素是煤、石油、天然气等燃料中最主要的可燃元素。

第四、辐射能。它是物质以电磁波方式发射的能量。如地球外表所接受的太阳能确实是辐射能的一种。

第五、核能。这是蕴藏在原子核内的粒子间互相作用面释放的能。释放宏大核能的核反响有两种，邓核裂变应和核聚变反响。

第六、电能。它是与电子流淌和积累有关的一种能量，通常是电池中的化学能而来的。或是通过发电机将机械能转换得到的；反之，电能也可以通过电灯转换为光能，通过电动机转换为机械能，从而显示出电做功的本领。

1-2 能源分类方法有哪些？电能的特点及其在国民经济中的地位和作用？

答：一、按获得方法分为一次能源和二次能源；二、按被利用程度分为常规能源和新能源；

三、按能否再生分为可再生能源和非再生能源；四、按能源本身的性质分为含能体能源和过程功能源。

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 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。

1-6 核能发电厂的电能消费过程及其特点？

答：核电厂是一个复杂的系统，集中了当代许多高新技术。核电厂的系统由核岛和常规岛组成。为了使核电能稳定，经济地运转，以及一旦发惹事故时能保证反响堆的平安和防止放射性物质外泄，核电厂还设置有各种辅助系统，操纵系统和设备。以压力堆为例，有以下主要系统：核岛的核蒸汽供应系统；核岛的辅助系统；常规岛的系统。

核电厂运转的根本规那么和常规为电厂一样，都是按照电厂的负荷需要量来调理供应热

量，使得热功率与电负荷平衡。由于核电厂是由反响堆供热，因此核电厂的运转和火电厂相比有以下一些新的特点：１）在火电厂中，可连续不断地向锅炉供燃料，而压水堆核电厂的反响堆，却只能对反响堆堆芯一次装料，交定期停堆换料。因此在堆芯换新料后的初期，过剩反响性特别大。为了补偿过剩反响性，除采纳操纵棒外，还需要在冷却剂中参加硼酸，并通过硼浓度变化来调理反响堆的反响速度。反响堆冷却剂中含有硼酸后，就给一次回路系统及辅助系统的运转和操纵带来一定的复杂性。２）反响堆的堆芯内，核燃料发生裂变反响放出核能的同时，也放出瞬发中子和瞬发γ射线。由于裂变产物的积累，以及反响堆的堆内构件和压力容器等因受中子的车辐照而活化，反响堆不管是在运转中或停闭后，都有特别强的放射性，这就给电厂的运转和维修带来了一定困难。３）反响堆在停闭后，运转管路中积累起来的裂变碎片和β、γ衰变，将接着使堆芯产生余热。因此堆停闭后不能立即停机冷却，还必须把这部分余热排放出去，否那么会出现燃料元件因过热而烧毁的危险；

即便核电厂在长期停闭情况下，也必须接着除去衰变热；当核电厂发生停电，一回路管道破裂等严峻事故时，事故电源、应急堆芯冷却系统立即自动投入，做到在任何事故工况下，保证反响堆进展冷却。４）核电厂在运转过程中，会产生气态，液态和固态的放射性废物，对这些废物必须遵守核平安规定进展妥善处理，以确保工作人员和居民的健康，而为电厂中这一征询题不存在。５）与火电厂相比，核电厂的建立费用高，但燃料所占费用较为廉价

一。为了提高核电厂的运转经济性，极为重要的是维持高的发电设备利用率，为此，核电厂应在额定功率或尽可能在接过额定功率的工况下带根本负荷连续运转，并尽可能缩短核电厂反响堆的停闭时间。

第二章 发电、变电和输电的电气部分

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，供应厂用电；

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。

2-3 简述600MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。

2-4 简述1000MW发电机组电气接线的特点及征询题。

2-5 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。

2-6 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。

2-7 并联高压电抗器有哪些作用？抽能并联高压电抗器与并联高压电抗器有何异同？ 2-8 简述6kV抽能系统的功能及其组成。

2-9 简述串联电容器补偿的功能及其电气接线。

2-10 简述交流750kV输变电工程的特点及作用。

2-11 简述交流1000kV输变电工程的特点及效益。

2-12 简述高压直流输电的根本原理。

2-13 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。

2-14 简述换流站的电气接线及主要设备的功能。

2-15 简述高压直流输电系统的主接线及其运转方式。

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。这些热量极短适时间内不容易散出，因此导体的温度迅速升高。同时，导体还遭到电动力的作用，假设电动力超过同意值，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，为什么？

答：导体连接部分和导体本身都存在电阻(产生功率损耗)；四周金属部分产生磁场,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；

二发热对导体接触部分的阻碍

温度过高?外表氧化?电阻增大??IR??恶性循环

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：

2

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正确的方式。

3-4 屋内配电装置中，安装有100mm×100mm的矩形铝导体，导体正常运转温度为θw=70℃，四周空气的温度为θ0=25℃。试计算该导体的载流量。

3-5 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θw；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/SQk=Ah-Aw求出Ah；

3）由Ah再从曲线上查得θh值。 2