发电厂电气部分-第三版-习题参考答案
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发电厂电气部分_第三版_习题参考答案
第一章电力系统概述1．何谓电力系统、动力系统及电力网答：电力系统是指由发电机、输配电线路、变配电所以及各种用户用电设备连接起来所构成的有机整体。
动力系统由电力系统再加上发电厂的动力部分（火电厂的锅炉、汽轮机、热力管网等；水电厂的水库、水轮机、压力管道等）构成。
电力网指在电力系统中，由各种不同电压等级的电力线路和变配电所构成的网络，简称电网。
3．何谓电力系统额定电压我国电网和用电设备的额定电压有哪些等级答：额定电压指某一受电器（电动机、电灯等）、发电机和变压器等在正常运行时具有最大经济效益的电压。
我国电网和用电设备的额定电压等级有220V、380V、3kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、154 kV、220 kV、330 kV、500 kV、750 kV、1000 kV。
4．电能的质量指标有哪几项简要说明其内容。
答：电能的质量指标主要是频率、电压和波形三项。
;（1）频率：对大型电力系统，频率的允许范围为50Hz±，对中小电力系统，频率的允许范围是50Hz±。
（2）我国规定用户处的电压容许变化范围是：1）由35kV及以上电压供电的用户：±5％；2）由10kV及以下电压供电的高压用户和低压电力用户：±7％；3）低压照明用户：-10％～+5％。
（3）波形：电力系统供电电压或电流的标准波形是正弦波。
5．电力系统中性点有哪几种运行方式各有什么优缺点我国大体上用怎样的电压等级范围答：（1）电力系统中性点运行方式电力系统中性点运行方式有中性点不接地、直接接地、经电阻接地和经消弧线圈接地运行方式。
其中经电阻接地又分经高电阻接地、经中电阻接地和经低电阻接地三种。
中性点直接接地、经中电阻接地和经低电阻接地称为大接地电流系统；中性点不接地、经消弧线圈接地和经高电阻接地称为小接地电流系统。
（2）各运行方式的优缺点、小接地电流系统的优点：单相接地时，三相间线电压仍保持对称和大小不变，对电力用户的继续供电并无影响。
《发电厂电气部分》课后习题答案
第一章能源和发电1-2 电能的特点：便于大规模生产和远距离输送；方便转换易于控制；损耗小；效率高；无气体和噪声污染。
随着科学技术的发展，电能的应用不仅影响到社会物质生产的各个侧面，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发展水平的重要标志。
1-3 火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？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；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。
火电厂的生产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。
整个生产过程分三个系统：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，其电能生产过程及其特点？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。
按径流调节的程度分为：无调节水电厂；有调节水电厂；日调节水电厂；年调节水电厂；多年调节水电厂。
水电厂具有以下特点：可综合利用水能资源；发电成本低，效率高；运行灵活；水能可储蓄和调节；水力发电不污染环境；水电厂建设投资较大工期长；水电厂建设和生产都受到河流的地形，水量及季节气象条件限制，因此发电量也受到水文气象条件的制约，有丰水期和枯水期之分，因而发电量不均衡；由于水库的兴建，淹没土地，移民搬迁，农业生产带来一些不利，还可能在一定和程度破坏自然的生态平衡。
发电厂电气部分课后答案（部分）
题4-10：（134页）假设W1为工作母线，W2为备用母线，Wp为旁路母线，S1，S2接于W1上，QFC回路断开，现QF2需要检修，现要求用QFP代替QF2对WL2进行供电。
说明倒闸操作步骤。
解：（1、首先明确两个“先通后断”：①隔离开关较之断路器，先通后断②母线隔离开关较之线路隔离开关，先通后断2、隔离开关的等电位操作）倒闸操作步骤：（先假设当前状态，W1为工作母线）1、合QSP1，QSPP2、合QFP——对WP充电，并检查WP是否正常3、合QS2P（等电位原则）4、断开QF25、断QS23，断QS216、将QF2退出，检修7、用QFP代替QF2工作，对WL2供电作业：发电机出口采用100mm*8mm铝导体，其正常工作电压U N.5 ，正常负10kV荷电流I W 1500 A 。
正常运行时，导体温度为70摄氏度。
经计算，流过母线的短路电流为I …… kA ，I 0. 15 22 kA ，I0.3 20kA 28继电保护动作时间t p 0 s ，断路器全分闸时间t b 0 .2s 。
三相母线水平布置，绝缘.1子跨距L=2m，相间距离为a=250mm.求：1、计算母线短路时热效应和导体的最高温度，并校验热稳定性2、母线平放和竖放时的最大电动力是否相同？为什么？（写出计算步骤）解：1、 tk tp t b 0.1 0.2 0.3s tk 1s，要考虑非周期分量，QK QP Q np由实用计算法：QP tk‟‟20.322(I 10Itk I tk) (282 10 222 202) 150.6(kA2 S) 121222Qnp TI‟‟ tk 0.1s，查73页，表3-3，发电机出口及母线，T 0.20s Qnp 0.2 282 156.8(kA2 S)QK QP Q np 150.6 158.6 307.4(kA2 S)W 70℃查72页，图3-7曲线，AW 0.5 1016(J/( m4)) Ah AW 1116Q 0.5 10 307.4 106 0.548 1016(J/( m4))K22S(0.1 0.08)再由图3-7曲线， h 80℃＜200℃，满足热稳定要求。
《发电厂电气部分》(含答案版)
《发电厂电气部分》(含答案版)《发电厂电气部分》复习第一章能源和发电1、火、水、核等发电厂的分类依据一次能源的不同，发电厂可分为：火力发电厂、水力发电厂、核电厂、风力发电厂等。
火电厂的分类：（1）按蒸汽压力和温度分：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。
（2）按输出能源分：凝汽式发电厂，热电厂（3）按原动机分：凝汽式汽轮发电厂，燃气轮机发电厂，内燃机发电厂，蒸汽--燃气轮轮机发电厂。
水力发电厂的分类：按集中落差的方式分类：堤坝式水电厂（坝后式，河床式），引水式水电厂，混合式水电厂。
（2）按径流调节的程度分类：无调节水电厂，有调节水电厂（根据水库对径流的调节程度：日调节水电厂，年调节水电厂，多年调节水电厂）。
核电厂的分类：压水堆核电厂，沸水堆核电厂。
2、抽水蓄能电厂的作用调峰，填谷，调频，调相，备用。
3、火电厂的电能生产过程及其能量转换过程P14火电厂的电能生产过程概括的说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。
整个过程可以分为三个系统：1、燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；2、锅炉中产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机转子旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；3、由汽轮机转子旋转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。
能量的转换过程是：燃料的化学能－热能－机械能－电能。
4、水力发电厂的基本生产过程答：基本生产过程是：从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变成机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，将机械能转换成电能。
第二章发电、变电和输电的电气部分1、一次设备、二次设备的概念一次设备：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断答：当短路时导体的最高温度不超过所规定的导体短时发热允许温度时，认为导体在流过短路电流时具有热稳定性。
4、导体的正常最高允许温度、短时最高允许温度答：为了保证导体可靠地工作，须使其发热温度不得超过一定限值。
发电厂电气部分全部计算题解答与课程设计部分解答第3版共53页文档
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40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
发电厂电气部分全部计算题解答与课 程设计部分解答第3版
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个Байду номын сангаас例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
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发电厂电气部分全部计算题解满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
姚春球编《发电厂电气部分》习题参考答案(教师用)
姚春球编《发电厂电气部分》教材计算题参考答案第二章 P6215. 0266.00=R Ω，14.1=s K ，31003.0-⨯=R Ω／m ，18.0==r c F F m 2/m ，05.46=c Q W/m ，04.58=r Q W/m ，7.1862=I A 。
16. 1.1=k t s ，78.699==p k Q Q (kA)2·s ，161048.0⨯=i A J/（Ω·m 4），161055.0⨯=f A J/（Ω·m 4），f θ=75℃<200℃，满足热稳定。
17. 61067.1-⨯=J m 4，8.17=m kg/m ，1602.3661>=f H Z ，β=1，86.4942max =F N 。
18. 8625==w w I I A ，0703.0=s T s ，4.1778616j se I -==A ，4.87390j r e I -=A 。
19. 开断各种短路故障，工频恢复电压有效值、工频恢复电压最大值、恢复电压最大值分别为： 开断单相接地短路： )(01.127kV ， )(62.179kV ， )(43.269kV ；开断三相不接地短路，首先开断相： )(52.190kV ， )(43.269kV ， )(145.404kV ； 开断三相接地短路，首先开断相： )(12.165kV ， )(51.233kV ，)(27.350kV 。
开断两相短路，首先开断相： )(12.165kV ， )(48.233kV ，)(21.350kV 第四章 P18612. 2台主变，110kV 侧初期采用内桥接线，终期发展为单母线分段接线；10kV 侧采用单母线分段接线。
主接线图（略）。
max max7.0S S ='=15.22MV A ，可选择SF7-16000/110变压器。
13.需设10kV 发电机电压母线， 2×50MW 发电机接于10kV 母线上，且采用工作母线分段的双母线（双母三分段），母线分段及各电缆馈线均装设普通电抗器，母线上设2台主变T1、T2与220kV 系统联系； 200MW 发电机采用发电机-双绕组变单元接线，直接接于220kV 母线，采用可靠性高的SF 6断路器及双母线接线（当采用其他型式断路器时，则采用双母线带旁路接线）。
姚春球编《发电厂电气部分》习题参考答案(教师用)
姚春球编《发电厂电气部分》教材计算题参考答案第二章 P6215. 0266.00=R Ω，14.1=s K ，31003.0-⨯=R Ω／m ，18.0==r c F F m 2/m ，05.46=c Q W/m ，04.58=r Q W/m ，7.1862=I A 。
16. 1.1=k t s ，78.699==p k Q Q (kA)2·s ，161048.0⨯=i A J/（Ω·m 4），161055.0⨯=f A J/（Ω·m 4），f θ=75℃<200℃，满足热稳定。
17. 61067.1-⨯=J m 4，8.17=m kg/m ，1602.3661>=f H Z ，β=1，86.4942max =F N 。
18. 8625==w w I I A ，0703.0=s T s ，4.1778616j se I -==A ，4.87390j r e I -=A 。
19. 开断各种短路故障，工频恢复电压有效值、工频恢复电压最大值、恢复电压最大值分别为： 开断单相接地短路： )(01.127kV ， )(62.179kV ， )(43.269kV ；开断三相不接地短路，首先开断相： )(52.190kV ， )(43.269kV ， )(145.404kV ； 开断三相接地短路，首先开断相： )(12.165kV ， )(51.233kV ，)(27.350kV 。
开断两相短路，首先开断相： )(12.165kV ， )(48.233kV ，)(21.350kV 第四章 P18612. 2台主变，110kV 侧初期采用内桥接线，终期发展为单母线分段接线；10kV 侧采用单母线分段接线。
主接线图（略）。
max max7.0S S ='=15.22MV A ，可选择SF7-16000/110变压器。
13.需设10kV 发电机电压母线， 2×50MW 发电机接于10kV 母线上，且采用工作母线分段的双母线（双母三分段），母线分段及各电缆馈线均装设普通电抗器，母线上设2台主变T1、T2与220kV 系统联系； 200MW 发电机采用发电机-双绕组变单元接线，直接接于220kV 母线，采用可靠性高的SF 6断路器及双母线接线（当采用其他型式断路器时，则采用双母线带旁路接线）。
发电厂电气部分(部分课后答案+总结)
1. 发电厂类型和变电所类型有哪些？答：发电厂类型：火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂以及风力发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂、潮汐发电厂等；变电所类型：枢纽变电所、、区域变电所、中间变电所、终端变电所2. 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：通常把生产、变换、输送、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。
它们包括以下设备：（1）. 生产和转换电能的设备——发电机、电动机、变压器等2.接通或断开电路的开关电器——断路器、隔离开关、负荷开关、接触器、熔断器3、限制故障电流和防御过电压的保护电器——电抗器、避雷器4、载流导体——裸导体、电缆5、互感器——电流互感器、电压互感器6、无功补偿设备——并联电容器、串联电容器、并联电抗器7、接地装置——地网对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和起保护作用的设备称为二次设备。
它们包括以下设备：1、 测量表计——电压表、电流表、频率表、功率表、电能表2、 继电保护、自动装置及远动装置3、 直流电源设备——直流发电机组、蓄电池组、整流装置4、 操作电器、信号设备及控制电缆3. 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。
发热对电气设备的影响：使绝缘材料性能降低；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，虽然持续时间不长，但短路电流很大，发热量仍然很多。
这些热量在适时间内不容易散出，于是导体的温度迅速升高。
同时，导体还受到电动力超过允许值，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行中必须注意的问题。
长期发热是由正常工作电流产生的；短时发热是由故障时的短路电流产生的。
4. 短时发热允许温度和长期发热允许温度分别是多少，为什么不相同？答：长期发热温度一般不超过70C 0，短期发热温度铝为200C 0，铜为300C 0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5. 导体长期发热允许电流是根据什么确定的？提高允许电流应采取哪些措施？答：是根据导体的稳定温升确定的。
《发电厂电气主系统(第3版)》全部计算题解答与课程设计部分解答
发电厂电气主系统习题课
为方便使用本教材或换用本教材，特编写了本教 材习题中全部计算题的解答和课程设计的部分解答 （第3版和第2版均可使用），可作为习题课电子教案， 有不妥或错误之处请同行老师批评指正。
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发电厂电气主系统习题课
习题3-6．如果图3-9中旁路断路器和旁路回路的隔离开关都是 断开状态，线路WL1运行在母线W1上，试写出检修QF1时的 不停电倒闸操作过程。
查附录A表A-32，选容量为400kVA的消弧线圈。 10kV系统 I c 0.1U N L 0.110 25 25 A 考虑母线增加16%的电容电流后，总电容电流为
Ic=1.16×25=29<30A 10kV系统不需要安装消弧线圈。
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发电厂电气主系统习题课 习题3-12．某变电所安装两台容量为31.5MVA， 电压等级为110/10kV的双 绕组主变，请选择该变电所10kV母线上应该装设的无功补偿电容器的台数 与接线方式。注：按主变容量的15%左右选择,接线采用单星形, 大小搭配 分两组分别安装在10kV两段母线上。 解：选无功补偿容量为2×3000kvar+2×1800kvar=9600kvar， 9600/63000=15.238%，在主变容量的10%~30%范围内，符合规范要求，大 小搭配分两组分别安装在10kV两段母线上，每段母线安装4800kvar。 并联电容器采用构架式结构屋外放置，接线选单星形接线。 3000kvar组每相1000kvar，选3台334 kvar单相电容器并联。 1800kvar组每相600kvar，选3台200 kvar单相电容器并联。
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发电厂电气主系统习题课
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1 Af Ai 2 Qk K s S 6 1137 . 7 10 1.04 16 4 [0.4 10 ] J/( m ) 2 (0.063 0.01) 0.698 1016 J/( m 4 )
为方便使用本教材或换用本教材，特编写了本教 材习题中全部计算题的解答和课程设计的部分解答 （第3版和第2版均可使用），可作为习题课电子教案， 有不妥或错误之处请同行老师批评指正。
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发电厂电气主系统习题课
习题3-6．如果图3-9中旁路断路器和旁路回路的隔离开关都是 断开状态，线路WL1运行在母线W1上，试写出检修QF1时的 不停电倒闸操作过程。
查附录A表A-32，选容量为400kVA的消弧线圈。 10kV系统 I c 0.1U N L 0.110 25 25 A 考虑母线增加16%的电容电流后，总电容电流为
Ic=1.16×25=29<30A 10kV系统不需要安装消弧线圈。
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发电厂电气主系统习题课 习题3-12．某变电所安装两台容量为31.5MVA， 电压等级为110/10kV的双 绕组主变，请选择该变电所10kV母线上应该装设的无功补偿电容器的台数 与接线方式。注：按主变容量的15%左右选择,接线采用单星形, 大小搭配 分两组分别安装在10kV两段母线上。 解：选无功补偿容量为2×3000kvar+2×1800kvar=9600kvar， 9600/63000=15.238%，在主变容量的10%~30%范围内，符合规范要求，大 小搭配分两组分别安装在10kV两段母线上，每段母线安装4800kvar。 并联电容器采用构架式结构屋外放置，接线选单星形接线。 3000kvar组每相1000kvar，选3台334 kvar单相电容器并联。 1800kvar组每相600kvar，选3台200 kvar单相电容器并联。
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发电厂电气主系统习题课
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1 Af Ai 2 Qk K s S 6 1137 . 7 10 1.04 16 4 [0.4 10 ] J/( m ) 2 (0.063 0.01) 0.698 1016 J/( m 4 )
发电厂课后习题答案第三版
发电厂课后习题答案第三版发电厂课后习题答案第三版作为一名学生，我们经常会遇到各种各样的课后习题。
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而对于学习发电厂相关知识的学生来说，发电厂课后习题更是必不可少的一部分。
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同时，习题的难度也有所不同，从简单到复杂，逐渐提高，以满足不同学生的需求。
此外，这本习题集还有一个重要的特点是答案的详细解析。
每个习题都有对应的答案和解析，学生们可以通过对比自己的答案和解析来检查自己的做题情况。
这种详细解析的设计有助于学生们理解问题的解决思路和方法，提高他们的解题能力。
习题集的设计还考虑到了学生的学习需求。
在习题之前，会有一些相关的知识点的回顾，以帮助学生们回忆起相关的知识。
而在习题之后，还会有一些拓展题，以帮助学生们进一步巩固和扩展所学知识。
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除了以上的特点，这本习题集还有一些其他的亮点。
例如，习题的内容和实际应用有着紧密的联系，能够让学生们更好地理解和应用所学知识。
同时，习题的难度也有所调整，既有基础的习题，也有拓展的习题，以满足不同学生的需求。
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因此，我相信这本习题集会成为学习发电厂知识的学生们的得力助手。
发电厂电气部分全部计算题解答与课程设计部分解答第3版共53页文档
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
发电厂电气部分全部计算题解答与课程设 计部分解答第3版
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46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
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47、采菊东篱下，悠然见南山。
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48、啸傲东轩下，聊复得此生。
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49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
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50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
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第一章电力系统概述1．何谓电力系统、动力系统及电力网?答：电力系统是指由发电机、输配电线路、变配电所以及各种用户用电设备连接起来所构成的有机整体。
动力系统由电力系统再加上发电厂的动力部分（火电厂的锅炉、汽轮机、热力管网等；水电厂的水库、水轮机、压力管道等）构成。
电力网指在电力系统中，由各种不同电压等级的电力线路和变配电所构成的网络，简称电网。
3．何谓电力系统额定电压?我国电网和用电设备的额定电压有哪些等级?答：额定电压指某一受电器（电动机、电灯等）、发电机和变压器等在正常运行时具有最大经济效益的电压。
我国电网和用电设备的额定电压等级有220V、380V、3kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、154 kV、220 kV、330 kV、500 kV、750 kV、1000 kV。
4．电能的质量指标有哪几项?简要说明其内容。
答：电能的质量指标主要是频率、电压和波形三项。
（1）频率：对大型电力系统，频率的允许范围为50Hz±0.2Hz，对中小电力系统，频率的允许范围是50Hz±0.5Hz。
（2）我国规定用户处的电压容许变化范围是：1）由35kV及以上电压供电的用户：±5％；2）由10kV及以下电压供电的高压用户和低压电力用户：±7％；3）低压照明用户：-10％～+5％。
（3）波形：电力系统供电电压或电流的标准波形是正弦波。
5．电力系统中性点有哪几种运行方式?各有什么优缺点?我国大体上用怎样的电压等级范围?答：（1）电力系统中性点运行方式电力系统中性点运行方式有中性点不接地、直接接地、经电阻接地和经消弧线圈接地运行方式。
其中经电阻接地又分经高电阻接地、经中电阻接地和经低电阻接地三种。
中性点直接接地、经中电阻接地和经低电阻接地称为大接地电流系统；中性点不接地、经消弧线圈接地和经高电阻接地称为小接地电流系统。
（2）各运行方式的优缺点小接地电流系统的优点：单相接地时，三相间线电压仍保持对称和大小不变，对电力用户的继续供电并无影响。
缺点：两个非故障相的对地电压升高至 3倍，所以在中性点不接地的电力网中，各种设备的对地绝缘应按线电压设计，才能承受在一相接地时，非故障相对地电压的升高影响。
在中性点不接地的电力网中，一相接地时接地点的接地电流等于正常时相对地电容电流的三倍，经消弧线圈接地的电力网中，可以大大减小一相接地时接地点的接地电流，但欠补偿时容易发生振荡，引起内过电压。
大接地电流系统的优点：单相接地时，非故障相对地电压保持不变，各种设备的对地绝缘按相电压设计即可。
缺点：可靠性较低，发生单相接地故障时，故障的送电线路被切断，因而使用户的供电中断。
经电阻接地运行方式的优点：使接地电容电流向阻性发展，避免系统振荡引起过电压。
缺点：高电阻接地不适用于故障电容电流大于4～5A的网络，应用范围较小。
低电阻接地接地时则接地电流较大。
（3）目前我国所用的电压等级范围1）对于6～l0kV系统，主要由电缆线路组成的电网，在电容电流超过7A时，采用电阻接地。
在电容电流低于7A，或由架空线组成的电网，则采用不接地的运行方式；2）6~20kV发电机或调相机回路，中性点可采用不接地、经消弧线圈接地或高电阻接地方式（即经过二次侧接电阻的接地变压器接地）；3）35kV系统，一般均采用中性点经消弧线圈接地的方式；4）110kV及以上系统，一般均采用中性点直接接地的方式。
在一些多雷山区，为了提高供电的可靠性，有的110kV系统中性点也采用经消弧线圈接地的方式；5）1kV以下系统，中性点采用不接地的方式运行。
380/220V三相四线制电网的中性点，是为了适应受电器取得相电压的需要而直接接地。
第二章短路电流的计算1．何谓短路？引起短路的主要原因是什么？发生短路后可能有什么后果？答：（1）电力系统短路指电力系统中相与相之间或相与地之间（中性点直接接地系统）通过电弧或其它较小阻抗而形成的一种非正常连接。
（2）发生短路的原因1）电气设备载流部分绝缘损坏。
如大气过电压，操作过电压，绝缘老化，机械性损伤，设计、安装、运行维护不良；2）意外事件引起的短路。
如输电线路断线、倒杆、雷击等；3）人为事故。
如带负荷拉开或合上隔离开关、带地线合闸、将挂地线设备投入运行等；4）异物跨接导体。
如鸟兽跨接、树枝跨接等。
（3）电力系统短路后的后果1）短路点电弧可能烧坏设备，甚至引起火灾；2）短路电流产生大量的热量，引起温度升高，甚至会损坏绝缘；3）短路电流在导体中产生的电动力，可能使导体发生变形，甚至损坏；4）系统电压大幅下降影响用户的供电，严重时甚至破坏电力系统的稳定；5）短路电流产生的电磁感应会干扰通讯线路，甚至危及设备和人身安全。
2．何谓次暂态短路电流、冲击短路电流、短路全电流最大有效值及稳态短路电流？计算这些电流的用途是什么？答：（1）在第一个周期内周期分量的有限值称为次暂态短路电流，是校验断路器开断能力的依据；（2）短路电流在短路后半个周期(t=0.01s)时，瞬时值达到最大，该最大值称为冲击短路电流，是校验电气设备动稳定能力的依据；（3）出现在冲击短路电流i sh处的周期分量有效值和非周期分量的均方根值称为短路全电流最大有效值，故障切断时间小于0.1s时，检验断路器的开断能力；（4）短路后，非周期分量衰减完，暂态过程结束，就进入稳定状态，此时的短路电流称为稳态短路电流，是短路后计算残压的依据。
3．用标么值对元件电抗和短路电流计算有什么好处?如何将任意基准下元件电抗的标么值换算成选定基准下元件电抗的标么值?答：（1）用标么值对元件电抗和短路电流计算的好处有：1）用标么值进行计算时，只要选定的基准容量相同，基准电压按规定的平均额定电压选取，按电抗所在电压级计算所求得的标么值，可适用于其他电压级；2）相间电压的标么值与相电压的标么值相等； 3）三相功率的标么值与单相功率的标么值相等；4）三相电路的欧姆定律公式I *=U */X *，功率方程式S *=U *·I *与单相电路相同；5）当电压标么值U *=1时，功率的标么值等于电流的标么值，等于电抗标么值的倒数，即 S *=I *=1/X *（2）任意基准下元件电抗的标么值换算成选定基准下元件电抗标么值的方法：设X N 、U N 、S N 分别是额定参数下的标么值，换算成选定基准下元件电抗标么值可按公式22**dd N N N d d U S S U X X XX ⋅⋅==计算，当U N 与U d 相等时，可按公式：NdN d S S X X ⋅=** 计算。
其它基准下元件电抗的标么值换算一样。
4．何谓无限大容量电源?无限大容量电源供电的短路暂态过程有什么特点?如何计算无限大容量电源供电的短路电流?答：（1）无限大容量电源理论上是指系统容量S →∞，系统电抗Xs →0,其出口分界母线的电压在短路时能保持不变。
在实际电力系统中，某容量很小的支路（该支路中各元件的容量较系统容量小得多，其阻抗比系统阻抗大很多）发生短路时，引起系统母线电压的变化很小。
在分析及计算时，为了方便认为该电源是一内部阻抗Z G =0（x G =0，r G =0），系统母线电压为恒定的电源，称这种电源为无限大容量电源。
（2）无限大容量电源供电的短路暂态过程的特点是周期短路电流的幅值始终维持不变。
（3）无限大容量电源供电的短路电流的计算方法： 1）作出计算电路图；2）作出对各短路点的等值电路图；3）对等值电路图进行化简，求出短路回路总电抗X ∑*； 4）进行短路电流的计算。
周期短路电流标么值的计算公式：*∑*=X I P 1 周期短路电流有效值的有名值等于其标么值乘以电流基准值，公式为I p =I p *·I d =I d / X *对无限大容量电源，稳态短路电流等于周期短路电流。
非周期短路电流i np 按指数曲线衰减aT tnp np ei i -⋅=0冲击短路电流的计算公式为：i sh =√2K sh ·I p其中K sh 为短路电流冲击系数，对无限大容量电源K sh =1.8。
5．如何用运算曲线计算发电机供电的任意时刻三相短路电流周期分量的有效值? 答：用运算曲线计算发电机供电的任意时刻三相短路电流周期分量的有效值的方法： （1）求短路回路总电抗的计算电抗X ca ； 1）作出计算电路图；2）根据计算电路图作出等值电路图； 3）化简等值电路图；4）确定短路回路总电抗X ∑或 X ∑*； 5）按下列公式求出计算电抗2av N ca U S X X ∑∑*⋅=或dN ca S S X X ∑*∑*⋅= （2）查所需周期短路电流有效值的标么值I pt * 1）按电源性质及求得的计算电抗X ca *选择运算曲线； 2）次暂态短路电流I "的标么值I *"，查t=0时曲线； 3）稳态短路电流I ∞的标么值I ∞*，查t=4时曲线；4）需要其它时刻短路电流I pt*时，查t 时的曲线。
若所查时刻t ，没有曲线可采用插值法对于X ca*>3时，按无限大系统计算。
8．如图2-42所示电力系统，计算K 点三相短路时，每回输电线路上的I "、i sh 、I 0.2和I ∞，并计算未故障母线I 段上的残压。
(提示：I 段母线的残压即I 段母线对短路点的电压)图2-42 第8题计算用图图2-8-1 等值电路图1 0.32 0.1453 0.145 40.525 5 0.525 60.349图2-8-2 等值电路化简（一）图2-8-3 等值电路化简（二）图2-8-4 等值电路化简（三）答：（1）网络化简1）画等值电路图，各电抗按顺序编号，如图2-8-1。
2）电抗2、3并联电抗合并为7号电抗，电抗5、6串联电抗合并为8号电抗，如图2-8-2。
3）电抗1、7串联电抗合并为9号电抗，电抗4、8并联电抗合并为10号电抗，如图2-8-3。
4）电抗9、10串联电抗合并为11号电抗，如图2-8-4。
（2）参数计算 1）各元件参数：取S d =S ∑N =100MVA ，U d =U av发电机：X 1=X d "·S d /S N =0.3·100/100=0.3线路：X 2=X 3=X l ·L ·S N /U av 2=0.4×48×100/1152=0.145 变压器：X 4=X 5=(U d %/100)·S d /S N =(10.5/100)×100/20=0.525电抗器：X 6=(X dk %/100)·(U N /√3I N )·(S d /U av 2)=(6/100)×(6/1.5√3)×(100/6.32)=0.349 2）电抗2、3并联电抗合并X 7=(X 2·X 3)/ (X 2+X 3)=0.145/2=0.0725电抗5、6串联电抗合并X 8=X 5+X 6=0.525+0.349=0.874 3）电抗1、7串联电抗合并X 9= X 1+X 7=0.3+0.0725=0.3725电抗4、8并联电抗合并X 10=(X 4·X 8)/ (X 4+X 8)=(0.525×0.874)/(0.525+0.874)=0.328 4）电抗9、10串联电抗合并X 11= X 9+X 10=0.3725+0.328=0.7 （3）计算短路电流 计算电抗X ca = X 11=0.7 查曲线：查t=0曲线，得I *"=1.5 查t=0.2曲线，得I *0.2=1.32 查t=4曲线，得I *4=1.72 输电线路上的I "、i sh 、I 0.2、I ∞基准电流I d =S d /(√3U d )=100/(115×√3)=0.502kA 每回输电线路的I "= I *"·I d /2=1.5×0.502/2=0.377kA 每回输电线路的i sh =1.8√2 I "=1.8√2×0.377=0.958kA 每回输电线路的I 0.2= I 0.2"·I d /2=1.32×0.502/2=0.331kA 每回输电线路的I ∞= I *4·I d /2=1.72×0.502/2=0.432 kA48 0.874（4）计算未故障母线I 段上的残压未故障母线I 段上的稳态电流标么值：I I*=(X 10/X 8) I *4=(0.328/0.874)×1.72=0.645 未故障母线I 段上的残压标么值：U re*=I I*·X 6=0.645×0.349=0.225 未故障母线I 段上的残压有名值：U re = U re*·U d =0.225×6.3=1.418kV9．如图2-43所示的电力系统，计算K 点三相短路时短路处和每个电源供给短路点的I 。