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第五章思考题及习题答案5-1什么是电力系统的有功功率备用容量？为什么要设置备用容量？答：系统的电源容量超出发电厂发出的有功功率的总和的部分，称为系统的备用容量。
系统设置有功功率备用容量为了满足频率调整的需要，以保证在发电、供电设备发生故障或检修时，以及系统负荷增加时，系统仍有足够的发电容量向用户供电，保证电力系统在额定频率下达到有功平衡。
5-2 电力系统频率偏移过大的影响有哪些？答：频率偏移过大时，主要有以下影响：（1）电动机的转速和输出功率随之变化，会严重地影响产品的质量。
（2）会影响各种电子设备工作的精确性。
（3）对电力系统的正常运行影响很大。
对汽轮发电机叶片都有不良影响；电厂用的许多机械如水泵、风机等在频率降低时都要减小出力，因而影响发电设备的正常运行，使整个发电厂的有功出力减小，从而导致系统频率的进一步下降；频率降低时，异步电动机和变压器的励磁电流增大，为了不超越温升限额，不得不降低发电机的发出功率；频率降低时，系统中的无功功率负荷将增大，无功功率损耗增加，这些都会给电力系统无功平衡和电压调整增加困难。
总之，由于所有设备都是按系统额定频率设计的，系统频率质量的下降将影响各行各业。
而频率过低时，甚至会使整个系统瓦解，造成大面积停电。
5-3 什么是电力系统负荷的有功功率—静态频率特性？何为有功功率负荷的频率调节效应？K的大小与哪些因素有关？L答：系统处于运行稳定时，系统中有功负荷随频率的变化特性称为负荷的有功功率—静态频率特性。
当系统有功平衡破坏而引起频率变化时，系统负荷也参与对频率的调节（当频率变化时，系统中的有功功率负荷也将发生变化），这种特性有助于系统中的有功功率在新的频率下重新达到平衡，这种现象称为负荷的频率调节效应。
K的数值取决于全电力系统各类负荷的比重。
L5-4什么是电力系统发电机组的有功功率—静态频率特性？何为发电机组的单位调节功率？K的大小与哪些因素有关？G答：发电机输出的有功功率与频率之间的关系称为发电机组的有功功率一频率静态特性。
思考题与习题1.可以决定直流伺服电动机旋转方向的是（）A.电机的极对数B.控制电压的幅值C.电源的频率D.控制电压的极性2.有一台直流伺服电动机，电枢控制电压和励磁电压均保持不变，当负载增加时，电动机的控制电流、电磁转矩和转速如何变化？3.如果用直流发电机作为直流电动机的负载来测定电动机的特性（见图5-101)，就会发现，当其他条件不变，而只是减小发电机负载电阻R L时，电动机的转速就下降。
试问这是什么原因？图5-101 用直流发电机作为直流电动机的负载4.已知一台直流电动机，其电枢额定电压U a=110V，额定运行时的电抠电流I a=0.4A，转速n=3600r/min，它的电枢电阻R a＝50Ω，空载阻转矩T0=15mN·m。
试问该电动机额定负载转矩是多少？5.用一对完全相同的直流机组成电动机-发电机组，它们的励磁电压均为110V，电抠电阻R a=75Ω。
已知当发电机不接负载，电动机电枢电压加120 V时，电动机的电枢电流为0.12A，绕组的转速为4500 r/min。
试问：（1）发电机空载时的电枢电压为多少伏？（2）电动机的电枢电压仍为110V，而发电机接上0.5kΩ的负载时，机组转速n多大（设空载阻转矩为恒值）？6.一台直流电动机，额定转速为3000r/min。
如果电枢电压和励磁电压均为额定值，试问该电机是否允许在转速n=2500r/min下长期运转？为什么？7.直流伺服电动机在不带负载时，其调节特性有无死区？调节特性死区的大小与哪些因素有关？8.一台直流伺服电动机其电磁转矩为0.2倍的额定电磁转矩时，测得始动电压为4V，当电枢电压增加到49V时，其转速为1500 r/min。
试求当电动机为额定转矩，转速n=3000r/min 时，电枢电压U a=？9.已知一台直流伺服电动机的电枢电压U a=110 v，空载电流I a0=0.055A，空载转速n=4600r/min，电枢电阻R a=80Ω。
第五章配位滴定法思考题答案1．EDTA与金属离子的配合物有哪些特点？1配合物；（2）多数EDTA-金属离子配合物稳定性较强（可答：（1）EDTA与多数金属离子形成1︰形成五个五原子环）；（3）EDTA与金属配合物大多数带有电荷，水溶性好，反应速率快；（4）EDTA。
与无色金属离子形成的配合物仍为无色，与有色金属离子形成的配合物颜色加深2．配合物的稳定常数与条件稳定常数有何不同？为什么要引用条件稳定常数？答：配合物的稳定常数只与温度有关，不受其它反应条件如介质浓度、溶液pH值等的影响；条件稳定常数是以各物质总浓度表示的稳定常数，受具体反应条件的影响，其大小反映了金属离子，配位体度的影响。
和产物等发生副反应因素对配合物实际稳定程滴定时的pH？选择考3．在配位滴定中控制适当的酸度有什么重要意义？实际应用时应如何全面虑答：在配位滴定中控制适当的酸度可以有效消除干扰离子的影响，防止被测离子水解，提高滴定准确度。
具体控制溶液pH值范围时主要考虑两点：（1）溶液酸度应足够强以消去干扰离子的影响，并能准确滴定的最低pH值；（2）pH值不能太大以防被滴定离子产生沉淀的最高pH值。
4．金属指示剂的作用原理如何？它应该具备那些条件？答：金属指示剂是一类有机配位剂，能与金属形成有色配合物，当被EDTA等滴定剂置换出来时，颜色发生变化，指示终点。
金属指示剂应具备如下条件：（1）在滴定的pH范围内，指示剂游离状态的颜色与配位状态的颜色有较明显的区别；（2）指示剂与金属离子配合物的稳定性适中，既要有一定的稳定性K’MIn＞10MY/K’MIn≥10 4，又要容易被滴定剂置换出来，要求K’4（个别102）；（3）指示剂与金、迅速，有良好的可逆性。
敏属离子生成的配合物应易溶于水；（4）指示剂与金属离子的显色反应要灵5．为什么使用金属指示剂时要限定适宜的pH？为什么同一种指示剂用于不同金属离子滴定时，适宜的pH条件不一定相同？答：金属指示剂是一类有机弱酸碱，存在着酸效应，不同pH时指示剂颜色可能不同，K’MIn不同，所以需要控制一定的pH值范围。
思考题与习题题解5-1填空题（1）组合逻辑电路任何时刻的输出信号，与该时刻的输入信号有关；与电路原来所处的状态无关；时序逻辑电路任何时刻的输出信号，与该时刻的输入信号有关；与信号作用前电路原来所处的状态有关。
（2）构成一异步2n进制加法计数器需要n 个触发器，一般将每个触发器接成计数或T’型触发器。
计数脉冲输入端相连，高位触发器的CP端与邻低位Q端相连。
（3）一个4位移位寄存器，经过 4 个时钟脉冲CP后，4位串行输入数码全部存入寄存器；再经过4个时钟脉冲CP后可串行输出4位数码。
（4）要组成模15计数器，至少需要采用 4 个触发器。
5-2判断题（1）异步时序电路的各级触发器类型不同。
（×）（2）把一个5进制计数器与一个10进制计数器串联可得到15进制计数器。
（×）（3）具有N个独立的状态，计满N个计数脉冲后，状态能进入循环的时序电路，称之模N计数器。
（√）（4）计数器的模是指构成计数器的触发器的个数。
（×）5-3单项选择题（1）下列电路中，不属于组合逻辑电路的是（D）。
A.编码器B.译码器C.数据选择器D.计数器（2）同步时序电路和异步时序电路比较，其差异在于后者( B)。
A.没有触发器B.没有统一的时钟脉冲控制C.没有稳定状态D.输出只与内部状态有关（3）在下列逻辑电路中，不是组合逻辑电路的有( D)。
A.译码器B.编码器C.全加器D.寄存器（4）某移位寄存器的时钟脉冲频率为完成该操作需要（B）时间。
100KHz，欲将存放在该寄存器中的数左移8位，A.10μSB.80μSC.100μSD.800ms（5）用二进制异步计数器从0做加法，计到十进制数178，则最少需要（C ）个触发器。
A.6B.7C.8D.10（6）某数字钟需要一个分频器将32768Hz的脉冲转换为1HZ的脉冲，欲构成此分频器至少需要（B）个触发器。
A.10B.15C.32D.32768（7）一位8421BCD 码计数器至少需要（B）个触发器。
化⼯⼯艺学-第五章思考题答案第五章课后习题1.⾼分⼦材料的熔融指数如何测定？其数均分⼦量、重均分⼦量、粘均分⼦量如何定义？答：熔融指数：测定将聚⼄烯树脂放⼊标准的塑性计中加热到190℃熔融后，在承受2160g 的负荷下，l0min内通过2.09mm孔径⽽挤压出来的树脂重量克数数均分⼦量：聚合物是由化学组成相同⽽聚合度不等的同系混合物组成，数均分⼦量是按分⼦数⽬统计的平均分⼦数，符号为MN（Molecular Number)。
重均分⼦量：Weight-average Molecular Weight，合成的⾼分⼦以及多数的天然⾼分⼦都是具有不同分⼦量的同系物的混合物,因此分⼦量不是均⼀的。
重均分⼦量就是按分⼦重量统计的平均分⼦量。
粘均分⼦量：聚合物是由化学组成相同⽽聚合度不等的同系混合物组成，粘均分⼦量是按分⼦粘度统计的平均分⼦数2.⾼压法低密度聚⼄烯的合成反应器类型、温度、压⼒条件如何？单程转化率⼤约是多少？⽣产过程主要分哪⼏个阶段？答：反应器类型：聚合反应器压⼒：压⼒在122~303MPa或更⾼温度：聚合反应温度在130~350℃单程转化率：⼤约是为15~30%⽣产过程主要分3⼏个阶段：聚合阶段：压⼒为3.0～3.3MPa的新鲜⼄烯，压缩⾄25MPa，再⼆次压缩⾄反应压⼒(200~300MPa)，冷却后进⼊聚合反应器。
引发剂由⾼压泵送⼊⼄烯进料⼝或直接注⼊聚合反应器分离过程：反应物料冷却后进⼊⾼压分离器，减压⾄25MPa，未反应的⼄烯分离出来返回⼆次压缩机再⽤，聚⼄烯则进⼊低压分离器，减压到0.1MPa以下，使残存的⼄烯进⼀步分离出来⼲燥过程：聚⼄烯树脂在低压分离器中与抗氧化剂等添加剂混合后挤出切粒，得到粒状聚⼄烯，然后被⽔送往脱⽔振动筛，脱去⽔分后进⼊离⼼⼲燥器，脱除表⾯附着的⽔分，再经振动筛分除不合格的粒料，成品由⽓流输送⾄计量设备计量，成为⼀次成品3.线性低密度聚⼄烯的分⼦结构有哪些特点？答：线型低密度聚⼄烯是⼄烯与α-烯烃的共聚物，分⼦呈线性结构，密度0.91-0.94，与LDPE类似4.淤浆法环式反应器聚⼄烯流程的反应温度、压⼒、介质有何特点？反应温度和压⼒是否有联系？答：温度：55~75℃压⼒：1.5~3MPa 介质：⽤较轻的异丁烷作介质温度越⾼，所需的压⼒，⽐较⼤5.中压溶液法聚⼄烯流程的反应温度、压⼒、介质有何特点？反应温度和压⼒是否有联系？为什么需要⼀个全混反应器串联⼀个管式反应器答：反应温度、压⼒：较⾼温度(200℃)和较⾼压⼒(10MPa)下聚合介质：在烃类溶剂（异联系：反应在不同的温度下，需要不同的反应压⼒，中压法⼄烯在较⾼温度(200℃)和较⾼压⼒(10MPa)下聚合低压法⼄烯在较低温度(<100℃)和较低压⼒(2MPa)下聚合，低压冷却法反应压⼒和温度与低压法类似，原因：聚⼄烯溶液由第⼀级反应器后进⼊管式反应器进⼀步聚合，达到聚合物浓度约为10%。
第五章 电气设备的选择5-1 电气设备选择的一般原则是什么?答：电气设备的选择应遵循以下3项原则：(1) 按工作环境及正常工作条件选择电气设备a 根据电气装置所处的位置,使用环境和工作条件,选择电气设备型号；b 按工作电压选择电气设备的额定电压；c 按最大负荷电流选择电气设备和额定电流。
(2) 按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 (3) 开关电器断流能力校验5-2 高压断路器如何选择？ 答：（1）根据使用环境和安装条件来选择设备的型号。
（2）在正常条件下，按电气设备的额定电压应不低于其所在线路的额定电压选择额定电压，电气设备的额定电流应不小于实际通过它的最大负荷电流选择额定电流。
（3）动稳定校验(3)max shi i ≥ 式中，(3)sh i 为冲击电流有效值，max i 为电气设备的额定峰值电流。
（4）热稳定校验2(3)2th th ima I t I t ∞≥式中，th I 为电气设备在th t 内允许通过的短时耐热电流有效值；th t 为电气设备的短时耐热时间。
（5）开关电器流能力校验对具有分断能力的高压开关设备需校验其分断能力。
设备的额定短路分断电流不小于安装地点最大三相短路电流，即(3).max cs K I I ≥5-3跌落式熔断器如何校验其断流能力?答：跌落式熔断器需校验分断能力上下限值,应使被保护线路的三相短路的冲击电流小于其上限值,而两相短路电流大于其下限值。
5-4电压互感器为什么不校验动稳定，而电流互感器却要校验？答：电压互感器的一、二次侧均有熔断器保护，所以不需要校验短路动稳定和热稳定。
而电流互感器没有。
5-5 电流互感器按哪些条件选择？变比又如何选择？二次绕组的负荷怎样计算？ 答：(1）电流互感器按型号、额定电压、变比、准确度选择。
( 2）电流互感器一次侧额定电流有20，30，40，50，75，100，150，200，400，600，800，1000，1200，1500，2000（A ）等多种规格，二次侧额定电流均为5A ，一般情况下，计量用的电流互感器变比的选择应使其一次额定电流不小于线路中的计算电流。
保护用的电流互感器为保证其准确度要求，可以将变比选的大一些。
(3） 二次回路的负荷取决于二次回路的阻抗的值。
5-6 电压互感器应按哪些条件选择？准确度级如何选用？ 答：电压互感器的选择如下：●按装设点环境及工作要求选择电压互感器型号；●电压互感器的额定电压应不低于装设点线路额定电压； ●按测量仪表对电压互感器准确度要求选择并校验准确度。
●电压互感器在不同接线时，二次侧负荷要换算计量用电压互感器准确度选0.5级以上，测量用的准确度选1.0级或3.0级，保护用的准确度为3P 级和6P 级。
5-7 室内母线有哪两种型号？如何选择它的截面？答：母线的种类有矩形母线和管形母线，母线的材料有铜和铝。
母线截面选择：（1）按计算电流选择母线截面，且c a I I ≥1式中，1a I 为母线允许的载流量；c I 为汇集到母线上的计算电流。
（2）年平均负荷、传输容量较大时，宜按经济电流密度选择母线截面，且eccec j I S = 式中，ec j 为经济电流密度，ec S 为母线经济截面。
5-8支柱绝缘子的作用是什么？按什么条件选择？为什么需要校验动稳定而不需要校验热稳定？ 答：（1）作用是用来固定导线或母线，并使导线与设备或基础绝缘。
（2）支柱绝缘支的选择应符合下列几个条件：①按使用场所选择型号②按工作电压选择额定电压 ③校验动稳定（3）因为短路时会产生冲击电流并作用在绝缘子上，但不会发热就不需要校验热稳定。
5-9 穿墙套管按哪些条件选择？答：穿墙套管按下列几个条件选择： （1）按使用场所选择型号； （2）按工作电压选择额定电压； （3）按计算电流选择额定电流； （4）动稳态校验16.0a c F F ≤ 72)3(1110)(-⨯+=sh c i al l K F 式中，c F 为三相短路电流作用于穿墙套管上的计算力（N ）；1a F 为穿墙套管允许的最大抗弯破坏负荷（N ）；1l 为穿墙套管与最近一个支柱绝缘子间的距离（m ），2l 为套管本身的长度（m ），a 为相间距离，862.0=K 。
(5）热稳定校验2(3)2th th ima I t I t ∞≥式中，th I 为电气设备在th t 内允许通过的短时耐热电流有效值；th t 为电气设备的短时耐热时间。
5-10为什么移开式开关柜柜内没有隔离开关，而固定式开关柜柜内有隔离开关？ 答：移开式开关柜中没有隔离开关，是因为移开式开关柜由固定的柜体和可抽出的部件简称手车）两大部分组成。
断路器等一次设备安装在手车上，手车置于手车室内。
只有当断路器处分闸位置时，手车才能抽出或插入。
手车抽出能形成断开点，故不需要隔离开关。
而固定式开关柜内的结构型式是固定式，所以需要隔离开关。
5-11 电压线路中，前后级熔断器间在选择性方面如何进行分配？ 答：一般前级熔断器的熔体额定电流应比后级熔断器的熔体额定电流大2至3级，以使靠近故障点的熔断器最先熔断。
5-12低压断路器选择的一般原则是什么？ 答：（1）低压断路器的型号及操作机构形式应符合工作环境，保护性能等方面的要求； （2）低压断路器的额定电压应不低于装设地点线路的额定电压；﹙3﹚低压断路器脱扣器的选择和整定满足保护要求；（4）低压断路器的壳架等级额定电流应不小于脱扣器的额定电流；QF N I .≥OR N I .壳架等级额定电流QF N I .是指框架或塑壳中所能装的最大脱扣器额定电流，标明断路器 的框架或塑壳通流能力的参数，主要由主触头的通流能力决定。
﹙5﹚低压断路器的额定短路分断电流sc I 应不小于其安装处的最大短路电流。
对万能式低压断路器，其分断时间在0.02S 以上时，按下式校验cs I ≥()3max .K I对塑壳式低压断路器，其分断时间在0.02S 以下时，按下式校验cs I ≥()3sh I5-13 某10kV 线路计算电流150A ，三相短路电流为9kA ，冲击短路电流为23kA ，假想时间为1.4s ，试选择隔离开关、断路器，并校验它们的动稳定和热稳定。
解：据题意可得：U w.N =10kV .、I c =150A.、I (3)k =9kA.、i sh (3)=23kA. (1) 高压断路器的选择 查表A-4，选择ZN28-12型真空断路器，其有关技术参数及装设地点的电气条件和计算选择结果列于下表中，从中可以看出断路器的对数均大于装设地点的电气条件，故所选断路器合格。
(2)高压隔离开关的选择查表A-5，选择GN19-12高压隔离开关。
选择计算结果列于下表中。
5-14 某10kV 车间变电所，变压器容量为630kV A ，高压侧短路容量为100MV A ，若用XRNT1型高压熔断器做高压侧短路保护，试选择XRN1型熔断器的规则并校验其断流能力。
解：（1）选择熔断器额定电压：kV U kV U N S FU N 1012..=>= （2）选择熔体和熔断器额定电流： I N.FE ≥I C 36.37A == I N.FE ≥（1.5～2.0）I 1N.T I N.FE ≥1.5 1.554.56A == I N.FU ≥I N.FE根据上式计算结果查表A-6-1，选XRNT1-12型熔断器，其熔体电流为63A ，熔断器额定电流为125A ，最大断流能力50kA 。
（2）检验熔断器能力：kAU S I kA I dk k cs 5.55.103100350max .=⨯==>=所以：所选XRNT1-12-125/63型熔断器满足要求。
5-15 在习题5-13的条件下，若在该线路出线开关柜配置两只LZZBJ9-12型电流互感器，分别装在A,C 相，采用两相式接线，电流互感器0.5级二次绕组用于电能测量，装三相有功及无功电度表各一只，每个电流线圈消耗负荷0.5V A ，有功率表一只，每个电流线圈负荷为1.5V A ，中性线上装一只电流表，电流线圈消耗负荷为3V A （A,C 相各分担3V A 的一半）。
电流互感器至仪表﹑继电器的单向长度为2.5m ，导线采用BV-500-1*2.5mm 2的铜心塑料线。
试选择电流互感器的变比，并校验其动稳定，热稳定和各二次绕组的负荷是否符合准确度的要求。
解：根据线路电压为10KV ，计算电流为150A ，查表A-7，选变比为200/5A 的LZZBJ9-12型电流互感器，kA i 75max =，kA I th 30=，1th t s =，210N S VA =。
① 准确度校验2222()3 2.5(0.50.5 1.5)25*(0.1)2 2.5537.32i N WL tou NS S I R R S ≈++=+++++⨯=<∑满足准确度要求。
② 动稳定校验kA i kA i sh 2375)3(max =>=满足动稳定要求。
③ 热稳定校验222(3)2223019009 1.4113.4th th ima I t kA s I t kA S ∞=⨯=>=⨯=满足热稳定要求。
所以选择LZZBJ9-12 200/5A 电流互感器满足要求。
5-16某35kV 总降变电所10kV 母线上配置一只三相五芯柱式三绕组电压互感器，采用Y0/Y0/ 接法，作母线电压、各回路有功电能和无功电能测量及母线绝缘监视用。
电压互感器和测量仪器的接线如图5-3所示。
该母线共有五路出线，每路出线装设三相有功电度表和三相无功电度表及功率表各一只，每个电压线圈消耗的功率为1.5V A ，四只电压表，其中三只分别接于各相，作相电压监视，另一只电压表用于测量各线电压，电压线圈的负荷均为4.5V A 。
电压互感器侧电压继电器线圈消耗功率为2.0V A 。
试选择电压互感器，校验其二次负荷是否满足准确度要求（提示：三相五芯柱式电压互感器所给的二次负荷为三相负荷，将接于相电压、线电压的负荷换算成三相负荷）。
解：根据要求查附录表A-8，选一只JSJW-10三相五芯柱式三绕组电压互感器，其电压比为10000/3：100/3:100/3 V ，0.5级二次绕组（三相）额定负荷为120VA 。
除三只电压表分别接于相电压外，其余设备的电压线圈均接于AB 或BC 线电压间，可将其折算成相负荷，B 相的负荷最大，若不考虑电压线圈的功率因数，接于线电压的负荷换算成单相负荷按式2-32为[][]bc ab BC ab bc BC ab abb S S S SS SS 2121)30120cos()300cos(31)30cos()30cos(31+=-++=-++=φφφB 相负荷为[][]VAS S S S S S S S S S S S S S S S S KVh wh w V h wh w V KVbc ab V KV b V b 92.292315)5.15.15.1(215.45)5.15.15.1(215.4315)(215)(2131212131var var =⨯+⨯++++⨯+++=+⨯++++⨯+++=+++=++=φ 三相负荷为S=3b S =3×29.92=89.76VA ＜VA S N 1202=故二次负荷满足要示。
