提高暂态稳定的措施

第３３卷第１２期　・８８・　２　０　０　７年４月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸ１　ＡＲＣＨ１ＴＥＣ兀　Ｅ　Ｖｏ１．３３　Ｎｏ．１２　Ａｐｔ．２００７　文章编号：１００９．６８２５（２００７）１２．００８８．０２　提高二灰稳定土早期强度的主要措施　

谢波　杨含　庞明　摘要：分析了二灰稳定土强度的形成原理，对掺加化学添加剂、掺加水泥、掺加粗骨料以及原材料等提高二灰稳定土早　期强度的措施进行了系统的分析，以便于施工选择。　关键词：添加剂，碳化作用，养生温度，早期强度　中图分类号：ＴＵ＿４３２　文献标识码：Ａ　二灰稳定土是以碎石、土或工业废渣为骨料，粉煤灰、石灰为　结合料，按一定的比例加水拌和所形成的混合料，是适用于道路　基层的一种结构形式。这种道路基层因其具有良好的板体性、水　稳定性和一定的抗冻性，已广泛应用到城市道路建设中，明显地　提高了道路的使用功能。在有粉煤灰废渣的地区修路，应该优先　考虑采用这种混合料作为路面基层材料。一方面能修筑优质的　路面基层；另一方面又能减少粉煤灰堆放的占地和环境污染。但　这种混合料基层在较低气温条件下强度增长慢，影响了其疲劳寿　命和交通开放，在繁重交通道路上因其早期强度低而导致路面较　早破坏的情况也时有发生，在一定程度上影响了二灰稳定土的使　用。因此，人们通常在二灰稳定土中掺入一定数量的水泥、化学　试剂或掺加粗骨料来提高其早期强度。　１　二灰稳定土强度形成的机理　二灰稳定土在压实成型后，是由固相（石灰、粉煤灰、集料）、　液相（水）和气相（空气）组成的多相体系。二灰稳定土加水拌和，　通过机械压实，成型初期，可以认为二灰稳定土未发生化学反应，　其强度主要来自密实混合料的内摩阻力。随着时间的推移，混合　料内的固相之间发生一系列物理和化学作用，并形成一系列具有　胶结作用的物质，将混合料的颗粒与颗粒之间的连接加固，形成　通常被称为“固化粘聚力”的粘聚力，这种力是二灰混合料强度形　成的主要来源。　１．１石灰在水溶液中的解离作用　熟石灰的主要成分是Ｃａ（ＯＨ）２，Ｃａ（０Ｈ）２在水中可溶解并发　生电解，这一过程提供了大量的Ｃａ２　和ＯＨ一，使混合料液相的　ｐＨ值升高，这是其他反应的基础。Ｃａ（ＯＨ）２虽是强碱，但在水溶　液中由于离子间的相互吸引，使它表现出一定的电离度，电离度　随着Ｃａ（０Ｈ）２溶液浓度的减少或温度的升高而增加。　１．２石灰的结晶作用和碳化作用　消石灰Ｃａ（０Ｈ）２掺入粉煤灰中，由于水分较少，只有少部溶　解，还有少部Ｃａ（ＯＨ）２进行化学反应，绝大部分饱和Ｃａ（０Ｈ）２在　二灰中自行结晶，其化学反应如下：　Ｃａ（ＯＨ）２＋ｎＨ２Ｏ－￣Ｃａ（ＯＨ）２・　Ｈ２Ｏ。　由于结晶作用，Ｃａ（０Ｈ）２由胶体逐渐成为晶体，这种胶体能　够互相结合并与粉煤灰合起来形成共晶体，把粉煤灰胶结成整　体。晶体Ｃａ（０Ｈ）２・　Ｈ２Ｏ与不定形的Ｃａ（ＯＨ）２相比，溶解度几　乎小一半，因而二灰混合料的稳定性得到提高。所谓碳化作用就　是Ｃａ（０Ｈ）２与ＣＯ２起反应，其化学反应为：　Ｃａ（ＯＨ）２＋ｃｏ２－，－Ｃａｃｏ３　３－Ｈ２Ｏ。　收稿日期：２００６．１２．０４　作者简介：谢波（１９８２．），男，长安大学硕士研究生，陕西西安７１００６４　杨含（１９８２．），男，长安大学硕士研究生，陕西西安７１００６４　庞明（１９８０．），男，长安大学硕士研究生，陕西西安７１００６４　Ｃａｃｏ３是坚硬的结晶体，具有较高的强度和水稳定性，它对　粉煤灰的胶结作用使粉煤灰得到了固化。由于ｃｏ２可能由混合　料的孔隙进入，也可能由粉煤灰自身产生，二灰的表层碳化形成　的硬壳阻碍ｃｏ２进一步进入，因而Ｃａ（ＯＨ）２的碳化作用相当慢，　它是形成二灰后期强度的原因之一。　１．３石灰与粉煤灰的火山灰反应　石灰粉煤灰间的火山灰反应是二灰混合料强度形成的主要　原因，也是固化粘聚力的主要来源，在二灰混合料中，随着时间的　推移，石灰与粉煤灰间的火山灰反应逐步增强。石灰水化形成的　Ｃａ（０Ｈ）２溶胶使得粉煤灰玻璃体表面的ｓｉ０２，Ａ１２　缓慢溶解，　与Ｃａ（０Ｈ）２逐步反应生成硅酸钙、硅铝酸钙等复合物。当体系生　成物浓度达到一定值时，它们便互相咬合形成网状结构，进而形　成凝胶，此时，尽管体系中仍有大量的水分存在，但它们已被大量　的网状胶粒包围而不能自由运动。上述反应都是通过离子吸附　和交换而完成。如果生成物胶粒水化膜的粘滞力小于胶粒间的　范德华力，就有可能把微粒间夹层水膜排挤出去，当微粒直接接　触后，将形成化学键，缓慢地生成硅、铝酸的复合物和复合物结　晶，新生晶体会逐渐长大、发展，形成网状结构，并逐渐脱水干涸　以稳定的结晶缩合结构成为结晶整体，从而成为具有较高强度的　水稳性材料。由于上述水化过程较为缓慢，所以其早期强度较　低。提高其早期强度的途径有三类：掺加化学添加剂、掺加水泥　和掺加粗骨料。　２提高二灰土早期强度的措施　２．１掺化学添加剂　掺入化学剂的主要目的是激发粉煤灰的早期活性，并参与反　应生成具有胶凝性的成分进而起胶结作用，并进一步密实混合料　结构。在石灰粉煤灰土（石灰：粉煤灰：土＝１０：４０：５０）中掺加各　种化学添加剂，养生温度为１８℃－－２２℃时，由７　ｄ和２８　ｄ龄期饱　水试件的无侧限抗压强度值。　可以看出：１）剂量２％的碳酸钠具有最好的早强效果，其次分　别为：氢氧化钠、硫酸钠、硅酸钠、磷酸钠。与不掺添加剂的二灰　土相比，分别掺加５种添加剂的二灰土的７　ｄ龄期强度分别提高　了１４２％，９５％，８６％，８９％和６６％，其２８　ｄ龄期强度比纯二灰土　有不同程度的较大提高。２）氯化钠与氯化钾不能起到早强的作　用，但是氯化钠对２８　ｄ龄期强度略有改善。３）硫酸钙剂量为１％　时，对提高二灰土强度作用不大；当剂量达到３％时，强度显著下　降。主要是由于硫酸钙的结晶膨胀作用所致。４）剂量１％的氢氧　化钾、碳酸钾、高锰酸钾均有一定的早强作用，

第15页电力系统分析-简答题1、列出三种提高系统静态稳定的措施?2、线路的末端电压是否总是低于始端电压?为什么?3、写出电力系统常用的调压手段。4、写出有备用电源接线方式的五种接线方式。5、列出五种提高电力系统暂态稳定性的措施。6、中性点经消弧线圈接地系统，有哪几种补偿方式。7、若三绕组变压器高、中压两侧均装有分接头，写出高、中压侧分接头选择原则。8、所谓电力系统静态稳定性是指什么?9、我国电力系统的中性点运行方式主要有哪几种？各有什么特点？10、为什么提高线路的额定电压等级可以提高静态稳定性？11、电力系统的主要特点是什么？12、试写出系统发生AB两相短路，短路点序分量边界条件。13、简述电力系统的电压调整可采用哪些措施？14、列出5种提高系统暂态稳定性的措施。15、输电线路和变压器等值电路中导纳支路上的功率损耗有什么不同？16、无限大功率电源的基本含义是什么？17、试写出A、B两相短路，短路点相量边界条件。18、试简要说明电容器作为无功电源并联于系统中的优、缺点？19、为什么快速切除故障对提高系统暂态稳定性具有决定性作用？20、线路始端输入的无功功率是否必然大于末端输出的无功功率？为什么？21、简要说明中枢点有哪几种调压方式？22、衡量电能质量的指标主要有哪些？23、为什么减小元件的电抗能提高系统的静态稳定性？24．对电力系统运行的三个基本要求是什么？25、简述发电机P—Q运行极限主要受哪几种因素的限制？26、什么是电力系统的静态稳定？简单电力系统静态稳定的实用判据是什么？

121 第七章 电力系统暂态稳定

第一节 概述

暂态稳定是指电力系统在某个正常运行方式下，突然受到某种大的干扰后，经过一段暂态过程，所有发电机能否恢复到相同速度下运行，能恢复则称系统在这种运行方式下是暂态稳定的。

暂态稳定与运行方式和扰动量有关。因此不能够泛泛地说电力系统是暂态稳定或不稳定的，只能说在某种运行方式和某种干扰下系统是暂态稳定或不稳定的。在某种运行方式下和某种扰动下是稳定的，在另一种运行方式和另一种扰动下可能就是不稳定的。

所谓的运行方式，对系统而言，就是系统的负荷功率的大小，或发电功率的大小；对输电线路而言，就是输送功率的大小。功率越大，暂态稳定性问题越严重。

所谓大干扰一般指短路故障、切除大容量发电机、切除输变电设备、切除或投入大负荷。一般短路最为严重，多数情况研究短路故障干扰。短路故障扰动量的大小与短路地点、短路类型、短路切除时间有关。短路可能发生在输电线路上，也可能发生在母线或变压器上。一般发生在母线上较为严重。短路发生在输电线路上，一般靠近电源侧的较为严重。短路分为单相接地短路、两相短路、两相接地短路、三相短路。一般三相短路较为严重，次之两相接地短路，单相接地短路最轻。这里所说的短路是单重故障，如果有多种故障，一般多重故障较为严重。发生短路后，借助断路器断开，将故障的线路、或母线或变压器隔离，保证非故障部分继续运行。短路切除时间越短，对暂态稳定越有利。短路切除时间包括继电保护装置和断路器动作的时间。装有自动重合闸的输电线路，被隔离的输电线路会重新投入运行，如果是瞬时性故障，重合就成功，电网恢复原有状态；如果是永久性故障，重合不成功，故障线路再次被隔离。重合成功对暂态稳定有利，重合不成功对暂态稳定更不利。

一般用短路故障来检验系统是否暂态稳定。我国颁布的《电力系统安全稳定导则》规定：①发生单相接地故障时，要保证电力系统安全稳定运行，不允许失负荷；②发生三相短路故障时，要保证电力系统稳定运行，允许损失少量负荷；③发生严重故障时，系统可能失稳，允许损失负荷，但不允许系统瓦解和大面积停电，应尽快恢复正常运行。

11.提高系统暂态稳定性措施有( )

①快速切除故障

12.电力系统发生两相短路接地，其复合序网为( 1 )

13.经过Y²d3接法的变压器由星形到三角形侧时，负序系统逆时针转过( 3 )

③90°

14.电力系统K点发生单相短路(A相)对称分量以A相为准，其电流之间关系为( 4 )式所示。

①iiikkk120 ②iiikkk120 ③iiikkk120 ④iiikkk120

15.若a、b两相发生短路接地，则基准相选择为( 3 )

③c相

16.正序等效定则中(()()()IkExxknnn1）（短路类型，系数k(n)在发生三相短路时，k(3)为(2 )

②k(3)=1

17.同步发电机参数适合于( 1 )

①xd>xd′>xd″>xσ

18.下图系统在k点发生三相短路，各元件标么值电抗在元件下方，计算短路电流的总阻抗为( )

①xΣ=0.248 ②xΣ=(0.125+0.105+0.08) ∥(0.10)=0.075

③xΣ=0.41 ④xΣ=0.31

19.电力系统发生三相短路，其冲击系数kimp与非周期分量的衰减时间常数Ta有关，当kimp=1时，回路的L，R，Ta的关系如( )

③L=0 R≠0

20.为达到安装较少的补偿设备容量，选变压器分接头的情况应为( )

②最小方式时电容器全部退出

21.为能在实际负荷超过预测值时及时地向增加的负荷供电而设置的备用容量称为( )