姚春球编《发电厂电气部分》习题参考答案(教师用)
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发电厂电气部分练习题(附参考答案)、填空题10分1、发电厂中有各种电气设备,通常把电能的设备如发电机等称为一次设备,把对一次设备进行和保护用的设备称为二次设备。
2、电气主接线是指把发电机、变压器、断路器等用规定的符号和文字按预期生产流程连成的电路,一般画成一图形式。
3、电气主接线的基本形式可分为的接线形式、无汇流母线的接线形式两大类;基本要求是可靠性、________ 、经济性。
4、一般水电厂的厂用电率为、凝汽式火电厂的厂用电率为。
5、短路电流热效应Qk的计算方法有、。
6、三绕组变压器可以连接三个电压等级,使用中要求每个绕组通过容量应达到变压器额定容量的以上。
校验热稳定的计算时间为继电保护时间和的全开断时间之和。
7、厂用电电源的备用方式有两种,_ 多用于火电厂,在水电厂和变电站中多采用____ 方式。
8、电器设备的选择,必须按条件进行选择,并按_________ 状态来校验热稳定和动稳定。
9、发电机间与在升压站的主变压器的连接有:组合导线、、10、屋内配电装置有、、成套组合电器。
、判断题(题后打“”为正确,打“”为错误)10分1、装设旁路母线的作用是为了检修出线断路器。
()2、内桥型接线适合于线路短,变压器需经常切换,有系统穿越功率的厂站。
()3、电力电缆一般按经济电流密度选择。
()4、在中小型水电站、变电站中,一般主变压器的台数取3 4台。
()5、电流互感器的选择除按正常条件选择外,还需进行二次负荷的校验。
()6、选择厂用变容量时,考虑的厂用负荷是指所有厂用电动机功率的总和。
()7、电器设备校验时,一般按三相短路电流校验。
()8、厂用电是指每个工厂自己用的电。
()9、半型屋外配电装置是指母线与断路器、电流互感器等重叠的布置。
()10、电弧熄灭的条件是系统电源恢复电压小于弧隙介质强度。
()三、单项选择题10分1、下列设备中,不是一次设备。
A、电流保护装置C、避雷器B、发电机D、断路器2、某变电所220千伏配电装置的布置形式为两组母线上下布置,两组母线隔离开关亦上下重叠布置而断路器为双列布置。
第一章能源和发电1-1 人类所认识的能量形式有哪些?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,弹性能及表面张力能等。
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行的动能,其宏观表现为温度的高低,反映了物体原子及分子运行的强度。
第三、化学能。
它是物质结构能的一种,即原子核外进行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。
它是物质以电磁波形式发射的能量。
如地球表面所接受的太阳能就是辐射能的一种。
第五、核能。
这是蕴藏在原子核内的粒子间相互作用面释放的能。
释放巨大核能的核反应有两种,邓核裂变应和核聚变反应。
第六、电能。
它是与电子流动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性能源。
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;内燃机发电厂和蒸汽—燃气轮机发电厂。
第二章导体的发热、电动力及开关电器的灭弧原理1.发热对导体和电器有何不良影响?答:机械强度下降、接触电阻增加、绝缘性能下降。
2.导体的长期发热和短时发热各有何特点?答:长期发热是指正常工作电流长期通过引起的发热。
长期发热的热量,一部分散到周围介质中去,一部分使导体的温度升高。
短时发热是指短路电流通过时引起的发热。
虽然短路的时间不长,但短路的电流很大,发热量很大,而且来不及散到周围的介质中去,使导体的温度迅速升高。
~~~~热量传递的基本形式:对流、辐射和导热。
对流:自然对流换热河强迫对流换热3.导体的长期允许载流量与哪些因素有关?提高长期允许载流量应采取哪些措施?答:I=根号下(αFτω/R),因此和导体的电阻R、导体的换热面F、换热系数α有关。
提高长期允许载流量,可以:减小导体电阻R、增大导体的换热面F、提高换热系数α。
4.计算导体短时发热度的目的是什么?如何计算?答:确定导体通过短路电流时的最高温度是否超过短时允许最高温度,若不超过,则称导体满足热稳定,否则就是不满足热稳定。
计算方法见笔记“如何求θf”。
6.电动力对导体和电器有何影响?计算电动力的目的是什么?答:导体通过电流时,相互之间的作用力称为电动力。
正常工作所产生的电动力不大,但是短路冲击电流所产生的电动力可达很大的数值,可能导致导体或电器发生变形或损坏。
导体或电器必须能承受这一作用力,才能可靠的工作。
进行电动力计算的目的,是为了校验导体或电器实际所受到的电动力是否超过期允许应力,以便选择适当强度的电器设备。
这种校验称为动稳定校验。
7.布置在同一平面中的三相导体,最大电动力发生在哪一相上?试简要分析。
答:布置在同一平面中的三相导体,最大电动力发生在中间的那一相上。
具体见笔记本章第五节。
8.导体动态应力系数的含义是什么?什么情况下才需考虑动态应力?答:导体动态应力系数β用来考虑震动的影响、β表示动态应力与静态应力之比,以此来求得实际动态过程的最大电动力。
1-1简述火电厂的分类,其电能生产过程及其特点答:火电厂的分类:1.按原动机分:凝汽式汽轮机发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂和蒸汽—燃气轮机发电厂等。
2.按燃料分:燃煤发电厂(煤炭),燃油发电厂(石油提取汽油,煤油,柴油后的渣油),燃气发电厂(天然气,煤气),余热发电厂(工业余热)还有利用垃圾和工业废料的发电厂。
3.按蒸汽压力和温度分:中低压发电厂(蒸汽压力 3.92MPa,温度450℃,电机功率小于25MW),高压发电厂(9.9MPa。
540℃,100MW),超高压发电厂(13.83MP a,540/540℃,200MW),亚临界压力发电厂(16.77MPa,540/540℃,300~1000MW),超临界压力发电厂(大于22.11MPa,550/550℃,机组功率600MW,800MW及以上),超超临界压力发电厂(26.25MPa,600/600℃,机组功率1000MW及以上)4.按输出源分:凝汽式汽轮机发电厂(只能向外供应电能,效率较低,只有30%~40%),热电厂(同时向外供应电能和热能的电厂,效率较高,60%~70%)火电厂的电能生产过程: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.锅炉产生的蒸汽进入汽轮机,冲动机轮机的转子旋转,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,将机械能变为电能,称为电气系统。
(凝汽式火电厂电力生产过程)特点:1.火电厂布局灵活,装机容量的大小可按需要决定。
2.火电厂的一次性建设投资少,单位容量的投资仅为同容量水电厂的一般左右,建造工期短,发电设备利用小时数较高。
3.火电厂耗煤量大。
4.火电厂动力设备繁多,发电组控制操作复杂,厂用电量和运行人员都多与水电厂,运行费用高。
5.燃煤发电机组由停机到开机并带满负荷需要几小时到十几小时,并附加耗用大量燃料。
6.火电厂担负调峰、调频或事故备用时,相应的事故增多,强迫停运率增高,厂用电率增高。
《发电厂电气部分》(含答案版)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、变压器和断路器等称为一次设备二次设备:对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备,称二次设备2、断路器、隔离开关的区别隔离开关由于没有灭弧装置,不能开断负荷电流或短路电流。
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。
2.联合成电力系统并不断扩大有什么优越性?答:联合成电力系统并不断扩大的优越性有:(1)提高供电的可靠性;(2)减少系统中总备用容量的比重;(3)减少总用电负荷的峰值;(4)可以安装高效率的大容量机组;(5)可以水火互济节约能源改善电网调节性能;(6)可以提高电能质量。
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1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。
《发电厂电气部分》课后答案姚春秋第一篇:《发电厂电气部分》课后答案姚春秋第二章导体的发热、电动力及开关电器的灭弧原理1.发热对导体和电器有何不良影响?答:机械强度下降、接触电阻增加、绝缘性能下降。
2.导体的长期发热和短时发热各有何特点?答:长期发热是指正常工作电流长期通过引起的发热。
长期发热的热量,一部分散到周围介质中去,一部分使导体的温度升高。
短时发热是指短路电流通过时引起的发热。
虽然短路的时间不长,但短路的电流很大,发热量很大,而且来不及散到周围的介质中去,使导体的温度迅速升高。
~~~~热量传递的基本形式:对流、辐射和导热。
对流:自然对流换热河强迫对流换热3.导体的长期允许载流量与哪些因素有关?提高长期允许载流量应采取哪些措施?答:I=根号下(αFτω/R),因此和导体的电阻R、导体的换热面F、换热系数α有关。
提高长期允许载流量,可以:减小导体电阻R、增大导体的换热面F、提高换热系数α。
4.计算导体短时发热度的目的是什么?如何计算?答:确定导体通过短路电流时的最高温度是否超过短时允许最高温度,若不超过,则称导体满足热稳定,否则就是不满足热稳定。
计算方法见笔记“如何求θf”。
6.电动力对导体和电器有何影响?计算电动力的目的是什么?答:导体通过电流时,相互之间的作用力称为电动力。
正常工作所产生的电动力不大,但是短路冲击电流所产生的电动力可达很大的数值,可能导致导体或电器发生变形或损坏。
导体或电器必须能承受这一作用力,才能可靠的工作。
进行电动力计算的目的,是为了校验导体或电器实际所受到的电动力是否超过期允许应力,以便选择适当强度的电器设备。
这种校验称为动稳定校验。
7.布置在同一平面中的三相导体,最大电动力发生在哪一相上?试简要分析。
答:布置在同一平面中的三相导体,最大电动力发生在中间的那一相上。
具体见笔记本章第五节。
8.导体动态应力系数的含义是什么?什么情况下才需考虑动态应力?答:导体动态应力系数β用来考虑震动的影响、β表示动态应力与静态应力之比,以此来求得实际动态过程的最大电动力。
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。
第一章能源和发电1-1 人类所认识的能量形式有哪些?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,弹性能及表面张力能等。
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行的动能,其宏观表现为温度的高低,反映了物体原子及分子运行的强度。
第三、化学能。
它是物质结构能的一种,即原子核外进行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。
它是物质以电磁波形式发射的能量。
如地球表面所接受的太阳能就是辐射能的一种。
第五、核能。
这是蕴藏在原子核内的粒子间相互作用面释放的能。
释放巨大核能的核反应有两种,邓核裂变应和核聚变反应。
第六、电能。
它是与电子流动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性能源。
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;内燃机发电厂和蒸汽—燃气轮机发电厂。
发电⼚电⽓部分第三版习题参考答案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。
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。
2.联合成电⼒系统并不断扩⼤有什么优越性答:联合成电⼒系统并不断扩⼤的优越性有:可以安装⾼效率的⼤容量机组;可以⽔⽕互济节约能源改善电⽹调节性能;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。
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:± 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1)提⾼供电的可靠性;2)减少系统中总备⽤容量的⽐重; 3)减少总⽤电负荷的峰值;4) 5) 6)可以提⾼电能质量。
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 、110kV 、154 kV 、220 kV 、330 kV 、500 kV 、750 kV 、1000 kV 。
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;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。
第一章能源和发电1-1 人类所认识的能量形式有哪些?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,弹性能及表面张力能等。
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行的动能,其宏观表现为温度的高低,反映了物体原子及分子运行的强度。
第三、化学能。
它是物质结构能的一种,即原子核外进行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。
它是物质以电磁波形式发射的能量。
如地球表面所接受的太阳能就是辐射能的一种。
第五、核能。
这是蕴藏在原子核内的粒子间相互作用面释放的能。
释放巨大核能的核反应有两种,邓核裂变应和核聚变反应。
第六、电能。
它是与电子流动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性能源。
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;内燃机发电厂和蒸汽—燃气轮机发电厂。
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)。
主接线图(略)。
T1、T2,三种情况计算结果为: N S ≈32.5 MV A 、45.5 MV A 、8.75 MV A ,可选择SFP 7-50000/220变压器。
T3选择:N S ≈238.12 MV A ,可选择SFP 7-240000/220变压器。
14. 47.1947=I AC 万元, 61.1858=II AC 万元,第二方案为最优方案。
第五章 P22412.选择计算如下表13.0825.0*=t x ,847.01*=U >80%,给水泵能正常启动。
14.088.0*=t x ,728.01*=U >65%,满足自启动。
15.高压厂用母线电压校验:1045.0*=t x ,%6579.01*>=U ;对最大负荷的低压厂用母线电压校验:11.02*=t x ,%5559.02*>=U 。
高低压母线电压均满足要求。
第六章 P2578.选择汇流母线:按max I 选用每相2条100mm ×10mm (=2000 mm 2)矩形铝导体,竖放。
A A I C al 2200250335>= ,满足长期允许发热条件;热稳定校验: 25.0=k t s ,67.258=p Q (kA)2·s ,s T 2.0=,320=np Q (kA)2·s ,67.578=k Q (kA)2·s ,62≈w θ(℃),C =90.2,8.317min =S mm 2<2000 mm 2,满足热稳定。
共振校验:61067.1-⨯=J m 4,4.5=m kg/m ,16079.5231>=f H Z ,β=1。
动稳定校验:6.107sh i kA ,=ph f 36.2861 N /m ,61033.33-⨯=ph W m 3,61058.8⨯=ph σ Pa ,4.012=K ,76.11577=b f N /m ,33.0max =b L m ,03.3/max =b L L ,即每跨最少衬垫数4个,25.0=b L m <max b L ,54.0=cr L m ,满足cr b b L L L <<max ,满足动稳定。
选择支柱绝缘子:屋内部分选择ZL-10/8型,其d F =8000N ,H =170mm ;两矩形母线总高度h =3b=30mm ,1H =197 mm ,36.2861max =F N ,c F =81.3315N <0.6d F )4800(N =。
9. 额定电压和结构类型选择:N U =10kV 的YJLV22型电缆。
截面选择:81.108max =I A ,选择50=S mm 2电缆,=N θ25℃时,145=N I A ,al θ=90℃;92.0=t K ,95.01=K ,73.126=al I A >81.108 A ,满足长期发热要求。
因电缆较短,可不作允许电压损失校验热稳定校验: 5.75=w θ ℃,2.88=C ,3.1=k t s ,92.11==p k Q Q (kA)2·s ,14.39min =S mm 2<50 mm 2,满足热稳定。
10.11.型号选择:根据安装地点(户内)、使用要求(所用变压器的短路或过载保护)选用RN 5-10型熔断器。
额定电流选择:34.4max =I A ,K =1.2,Ns I =5.21 A ;应满足 Nt I ≥Ns I ,故选择RN 5-10/20型熔断器,其Nbr I =12 kA 。
额定开断电流校验:Nbr I =12 kA>I ''。
12.电压损失校验:%5%1.2%<≈∆U ,%70%87%>∆re U ,满足要求。
热、动稳定校验:p k Q Q =12.222.792⨯<= (kA)2.s ,5.252.22<=sh i kA ,满足热、动稳定要求。
13.型号选择:选择LCWB4-110屋外型电流互感器,变比为300/5,准确级0.5, 2N Z =2Ω,t K =75,es K =135。
作电流互感器与仪表的接线图,列表统计二次负荷,如下图及下表所示。
选择连接导线截面: ar r =0.09 Ω,S ≥68.0 mm 2,选择截面为1.5 mm 2的铜导线。
热稳定校验:(t K 1N I )225.506=>150 (kA)2·s ,动稳定校验:内部:12N I es K 28.57=>5.25 kA ;外部:9.0=c L m ,cesN L aK I 4.05.02112.100=>5.25 (kA)。
第八章 P3144. =ρ%45.3,7.0≈no U Kv 。
7. 对10kV 系统,302≥l km ;对35kV 系统,86.22≥l km 。
8. 35=C I A ,79.272=S kV A ,选择XDJI-300/10型消弧线圈,其电流为25~50A ,共9档。
35.42=L I A 。
第十一章 P44713. 计算:44.01=K ,15.12=K ;对应于1K =0.44查得2K =1.18>1.15,故该变压器能满足正常过负荷需要。
14.='max S = 14.12MVA ,max /S S N '=0.71,即8~10、16~18、18~20h 为过负荷,T =6;72.01=K ,231.12=K ;对应于1K =0.72用插值法查得2K =1.22<1.231,故所选变压器不能满足正常过负荷需要。
15.014.10min N S MV A ,选择S N =10MV A 变压器不能满足正常过负荷需要。
16.1)5.0≈b K ,60===a Nc Ns S S S MV A ;2)MVA S t 60=,MVA S 602=,MVA S s 60=,0=c S 。
3)MVA S t 60=,01=S ,0=s S ,MVA S c60=。
4)MVA SS 12012==,03=S ,MVA S S c s 60==,0=t S 。
5)MVA S S 6013==, 02=S ,MVA S s 30=,MVA S c 30=,MVA S t 60=。
6)01=S ,MVA S S 6023==,0=s S ,MVA S c 60=,MVA S t 60=。
17. 提示:需对式(11-37)作简单变换。
5.0≈b K 。
8.0cos 1=ϕ,6.0sin 1=ϕ;0cos 3=ϕ,1sin 3=ϕ,MVA Q 303=;MVA S S Nc c 60==,MVA S 741=。
18.1)3.51=k ,56.52=k ,43.5=k ,0479.0*=∆k ,1=a ,32.011=IN b I I ,24.421=b I A ,2242=b I A 。
2)0667.121=S S 。
19.1)将T2的(%)k u 归算到T1的额定容量。
6.2812=''k u ,7.1613=''k u , 6.1023=''k u ;75.101='ku ,35.171=''ku ,28=α,1.46=β,2.27=γ。
2)='3S kVA 30164,kVA S 198363='',='2S kVA 19043,kVA S 109572=''。
3)kVA S 492071=' (欠负荷1.58%),kVA S 307931='' (欠负荷2.24%)。
20. var 2750k Q =∆,var 2625k Q K =∆,kW P Z 630=∆,kW P KZ 5.385=∆。
1)404.0≈JZ β,(%)34.1%≈∆Zb P ,163.02≈Z L β,经济运行区的负载系数为0.163~1(即4075~25000kV A );75.01=Z J β,217.02≈Z J β,优选段负载为5425~18750kV A 。
2)两台运行时的JZ β、%Zb P ∆、经济运行区及其优选段负载系数与单台运行时完全相同。
3)kVA S LZ 142832~1≈。