发电厂电气部分最全第六章习题解答

《发电厂电气部分》复习第一章能源和发电 1、火、水、核等发电厂的分类火电厂的分类：（1）按燃料分：燃煤发电厂，燃油发电厂，燃气发电厂，余热发电厂，利用垃圾和工业废料作为燃料的发电厂。

（2）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。

（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。

（4）按输出能源分：凝汽式发电厂，热电厂（5）按发电厂总装机容量的多少分：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。

水力发电厂的分类：（1）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，备用，调频，调相。

3、发展联合电力的效益（1）各系统间电负荷的错峰效益。

（2）提高供电可靠性、减少系统备用容量。

（3）有利于安装单机容量较大的机组。

（4）进行电力系统的经济调度。

（5）调峰能力互相支援。

4、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。

5、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；方便变换易于控制；耗费小；效率高；无气体和噪声污

染。 随着科学技术的发展，电能的应用不但影响到社会物质生产的各个侧面，也越来越广泛的浸透到人类生活 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；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。

火电厂的生产过程概括起来说是把煤中含有的化学能转变成电能的过程。整个生产过程分三个系统：燃料的化学能在锅炉燃烧变成热能，加热锅炉中的水使之变成蒸汽，称为燃烧系统；锅炉产生的蒸汽进入气轮机，激动气轮机的转子旋转，将热能转变成机械能，称不汽水系统；由气轮机转子的机械能带动发电机旋转，把机械能变成电能，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；混杂式水电 厂。 按径流调治的程度分为：无调治水电厂；有调治水电厂；日调治水电厂；年调治水电厂；多年调治水 电厂。 水电厂拥有以下特点：可综合利用水能资源；发电成本低，效率高；运转灵便；水能可存储和调治；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碰到河流的地形，水量及季节气象条件限制，所以发电量也碰到水文气象条件的限制，有丰水期和枯水期之分，所以发电量不平衡；由于水库的兴建，淹没土地，移民迁居，农业生产带来一些不利，还可能在必然和程度损坏自然的生态平衡。 1-5 抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及其功能

第六章 磁路与变压器习题参考答案1．有两个如图6-4所示的环形金属，外套绕组，大小完全相同，一个是铁的，另一个是铜的，所套绕组的匝数和通过的电流相等，试问（1）两环中的H 和B 是否相等？（2）如果在两环上各开一个相同的缺口，两环中的H 和B 有何变化？答:（1）H 相同，B （＝μH ）不同。

（2）空气和铜都是非铁磁材料，值相近，但空气与铁的导磁率相差很大。

因此铜环上开缺口H 和B 无变化，铁环上开缺口后H 不变，B 大大减小。

2．如果交流电源电压的有效值和直流电源电压相等,试比较以下四种情况通过线圈的电流和功率的大小,并说明其理由。

（1）将一个空心线圈先后接到直流电源；（2）将一个空心线圈先后接到交流电源；（3）这个线圈中插入铁心后接到直流电源；（4）这个线圈中插入铁心后接到交流电源；答:交流电压的有效值和直流电压相等，设为U 。

空心线圈接到直流电源和交流电源上，电流分别为I 1＝U /R 和I 2＝U /22L X R +，故I 1>I 2；功率分别为P 1=UI 1,P 2=UI 2cos φ,故P 1>P 2。

插入铁心后，再接到直流电源上，I 1、P 1不变；再接到交流电源上，因X L =2πfL 增大，故I 2减小、P 2也减小（功率因数也降低）。

3．将铁心线圈接在直流电源上，当发生下列三种情况时，铁心中的电流和磁通有何变化？（1）铁心截面积增大，其它条件不变；（2）线圈匝数增加，导线电阻及其他条件不变；（3）电源电压降低，其它条件不变。

答:将铁心线圈接在直流电源上I=U/R ，φ＝INS μ/l ，故（1）S 增大时，I 不变，φ增大；（2）N 增加时，I 不变，φ增大；（3）U 降低时，I 、φ都减小。

4．将铁心线圈接到交流电源上，当发生以上三种情况时，铁心中的电流和磁通又有何变化？答:将铁心线圈接到交流电源上，则22)2(/fL R U I π+=，φm ≈U/4.44fN ,又根据L=N 2μS/l ,可知（1）S 增大时，L 增大，I 减小，φm 不变；（2）N 增加时，L 增大，I 减小，φm 不变；（3）U 降低时，I 、φ都减小。

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本书与第三版相比，反映了现代电力工业的现状及特点，增加了1000kW大容量发电机组的电气主接线和特点，750kV超高压和1000kV特高压在电力系统中的作用，以及数字化发电厂和数字化变电站等内容。

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前言第三版前言第二版前言第一版前言绪论第一章能源和发电第一节能源和电能第二节火力发电厂第三节水力发电厂第四节核能发电厂小结思考题第二章发电、变电和输电的电气部分第一节概述第二节发电厂的电气部分第三节高压交流输变电第四节高压直流输电小结思考题第三章常用计算的基本理论和方法第一节正常运行时导体载流量计算第二节载流导体短路时发热计算第三节载流导体短路时电动力计算第四节电气设备及主接线的可靠性分析第五节技术经济分析小结思考题和习题第四章电气主接线及设计第一节电气主接线的基本要求和设计程序第二节主接线的基本接线形式第三节主变压器的选择第四节限制短路电流的方法第五节电气主接线设计举例小结思考题和习题第五章厂用电接线及设计第一节概述第二节厂用电接线的设计原则和接线形式第三节不同类型发电厂的厂用电接线第四节厂用变压器的选择第五节厂用电动机的选择和自启动校验第六节厂用电源的切换小结思考题和习题第六章导体和电气设备的原理与选择第一节电气设备选择的一般条件第二节高压断路器和隔离开关的原理与选择第三节互感器的原理及选择第四节限流电抗器的选择第五节高压熔断器的选择第六节裸导体的选择第七节电缆、绝缘子和套管的选择小结思考题和习题第七章配电装置第一节概述第二节屋内配电装置第三节屋外配电装置第四节成套配电装置第五节封闭母线第六节发电厂和变电站的电气设施平面布置小结……看过“发电厂电气部分第四版（熊信银著）”的人还看了：1.电力拖动自动控制系统第4版(阮毅陈著)课后答案下载2.复变函数与积分变换(刘建亚著)课后题答案下载。

第六章P1611. 调光台灯由单相交流调压电路供电,设该台灯可看作电阻负载,在α=O 时输出 功率为最大值,试求功率为最大输出功率的80%,50%时的开通角α。

解: α=O 时的输出电压最大,为U 0max =101)sin 2(1U t U =⎰∏ωπ此时负载电流最大,为 I 0max=RU R U 1max 0= 因此最大输出功率为P max =U omax I omax=RU 21输出功率为最大输出功率的80%时,有:P= U oI o =RU 20=80%RU 21此时, U o =18.0U又由U o =U 1παππα-+22sin解得︒=54.60α同理,输出功率为最大输出功率的50%时,有: U o =U 15.0又由U o = U 1παππα-+22sin ︒=90α2. 一单相交流调压器，电源为工频220V ，阻感串联作为负载，其中R=Ω，L=2mH 。

试求①开通角α的变化范围；②负载电流的最大有效值；③最大输出功率及此时电源侧的功率因数；④当α=π/2时，晶闸管电流的有效值、晶闸管导通角和电源侧功率因数。

解: ① ωL=2π×50×2×10-3=Ω R=Ω, 47.51ο==RLarctgωϕ开通角α的变化范围°≤α≤180°②负载电流的最大有效值发生在ϕα=时, 负载电流是正弦波()A L RU I 06.274220628.05.0222210=+=+=ω③ P max = I o 2R=62.0cos 01max====ϕλI U P S P ④ 已知︒=90α，47.51ο=ϕ，根据图4-4得IVTNI VT =I VTNZU 12， I 0= 2I VT已知︒=90α，47.51ο=ϕ，根据图4-3得θP= I o 2R ， S= U 1 I o ， SP=λ=3. 交流调压电路和交流调功电路有什么区别?二者各运用于什么样的负载?为什么? 答:交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同,二者的区别在于控制方式不同。

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。

第6章交流—交流变换电路课后复习题及答案第1部分：填空题1.改变频率的电路称为变频电路，变频电路有交交变频电路和交直交变频电路两种形式，前者又称为直接变频电路，后者也称为间接变频电路。

2.单相调压电路带电阻负载，其导通控制角α的移相范围为0~180O，随 α 的增大，U o 减小，功率因数λ减小。

3.单相交流调压电路带阻感负载，当控制角α＜ϕ(ϕ=arctan(ωL/R) )时,VT1的导通时间越来越短 ,VT2的导通时间越来越长。

4.根据三相联接形式的不同，三相交流调压电路具有多种形式，TCR属于支路控制三角形联结方式，TCR的控制角 α 的移相范围为90°~ 180°，线电流中所含谐波的次数为k。

6=±k,2,1,15.晶闸管投切电容器选择晶闸管投入时刻的原则是：该时刻交流电源电压和电容器预充电电压相等。

第2部分：简答题1.交流调压电路和交流调功电路有什么区别？二者各运用于什么样的负载？为什么？答：在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，可以方便地调节输出电压的有效值，这种电路称为交流调压电路。

以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断。

改变通态周期数和断态周期数的比，可以方便地调节输出功率的平均值，这种电路称为交流调功电路。

交流调压电路广泛用于灯光控制及异步电动机的软起动，也用于异步电动机调速。

交流调功电路常用于电炉的温度控制，像电炉温度这样的控制对象，其时间常数往往很大，没有必要对交流电源的每个周期进行频繁的控制，只要以周波数为单位进行控制就足够了。

2.简述交流电力电子开关与交流调功电路的区别。

答：交流调功电路和交流电力电子开关都是控制电路的接通和断开，但交流调功电路是以控制电路的平均输出功率为目的，其控制手段是改变控制周期内电路导通周波数和断开周波数的比。

而交流电力电子开关并不去控制电路的平均输出功率，通常也没有明确的控制周期，而只是根据需要控制电路的开通和断开。

第六章电力系统与电气线路一、判断题1.变配电所不属于电力网的部分。

Ⅹ2.配电网按其额定电压分为一次配网和二次配网。

√3.380V的配电网是二次配网。

√4.大型电力系统便于发展大型机组。

√5.高峰负荷是指电网或用户在一天时间内所发生的最高负荷值。

√6.突然停电会造成人身伤亡的用电负荷就属于一类负荷。

√7.供电可靠性是衡量供电质量的重要指标之一。

√8.一般以全年平均供电时间占全年时间的百分数来衡量供电的可靠性。

√9. 运行值班人员的基本素质会影响供电可靠性。

√10.中性点经消弧线圈接地属于有效接地系统。

x11.中性点经高阻接地属于非有效接地系统。

√12.10kV三相供电系统一般采用中性点不接地或高电阻接地方式。

√13.中性点直接接地系统,发生单相接地时,既动作于信号,又动作于跳闸。

√14.输电线路都是以交流形式输送的。

x15输电线路的电压等级在35kV及以上。

√16.输电线路是指架设在发电厂升压变压器与地区变电所之间的线路以及地区变电所之间用于输送电能的线路。

√17.架空导线的结构可以分为三类:单股导线、多股绞线和复合材料多股绞线。

√18.10kV架空线路的线间距离在档距40m及以下时一般为0.6m。

√19.低压架空线路的线间距离在档距40m及以下时一般为0.3m。

√20.端子排垂直布置时,排列顺序由上而下,水平布置时,排列顺序由左而右。

√21.导线必须要有足够的机械强度,即导线的实际应力应小于导线的容许应力。

√22.高压架空线路的导线与拉线、电杆或构架间的净空距离不应小于0.3m。

(x)23.杆塔按在其线路上的作用可分为直线杆塔、耐张杆塔、转交杆塔、始端杆塔、终端杆塔、特殊杆塔。

X24.耐张杆塔也叫承力杆塔,主要用于电力线路分段处,即耐张段的两端。

√25.电力电缆的结构相当于一个电容器,无功输出非常大。

√26.电力电缆按照电缆的电压等级来选择的。

x27.电力电缆由上至下依次为高压动力电缆、低压动力电缆、控制电缆、信号电缆。

6-16.2 图示电路中的开关K 在t =0瞬间闭合，开关闭合之前电容C 上有初始电压10)0(=-C u 伏。

计算t =1ms 和t =4ms 时的电流)(t i 值。

解：开关K 闭合前，0)0(=-C i ，10)0(=-C u V ，根据换路定理 10)0()0(==-+C C u u V ； 换路稳定后 20)(=∞C u V ；时间常数 263101011010--=⨯⨯⨯==RC τs ； 根据三要素法[]τtC C C C eu u u t u -+∞-+∞=)()0()()( t e 1001020--= V ；t t Ce e tu Ct i 10010026101010d d )(---=⨯⨯==mA ； 905.0)10(001.01003==⨯--e i mA ； 67.0)104(001.041003==⨯⨯⨯--e i mA ；6.3 图示电路中的开关K 在t =0瞬间断开，试确定)(t i r 、绘出它的波形图并计算t =2s 和t =6s 时的)(t i r 值。

解：k 打开前， 2)0(=-L i A ；根据换路定理 2)0()0(==-+L L i i A ；2)0()0(-=-=++L r i i A ，换路稳定后 0)()(=∞-=∞r L i i ； 时间常数 122===R L τs ； 根据三要素法[]τtr r r r ei i i t i -+∞-+∞=)()0()()(te e---=-=22τ271.02)2(2-=-=-e i r A ；96.42)6(6-=-=-e i r mA6.4 图示电路中的的A t i )2(2S +⋅=ε，试确定)(t i r 、绘出它的波形图并计算t =2s 和t = 6s 时的)(t i r 值。

（提示：Si 在t = -2s 瞬间被接通）解：S i 动作前， 0)2(=--L i ；根据换路定理 0)2()2(=-=--+L L i i A ；1221)(21)2(=⨯==-+t i i S r A ，换路稳定后 2)(=∞L i A ；0)(=∞r i时间常数 212//21===R R L τs ；根据三要素法[]22)()2()()(+-+∞--+∞=t r r r r ei i i t i )2(5.022+-+-==t t e eA ；)2(-≥t)(s t题2图u C (t)r (t ) Ωr (t )Ω题4图6-2135.0)2()22(5.0==+-e i r A ； 018.0)6()62(5.0==+-e i r A ；6.5 图示电路中的开关K 1在t =0瞬间断开，开关K 2在t =3秒瞬间断开，试确定)(t u C 和)(t i C 并绘出它的波形图。