电力工程基础第6章习题答案

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电力工程基础 第6章第2节输电线路的等值电路

电力工程基础 第6章第2节输电线路的等值电路
3 D DDD D 三相导线对称排列 jp
电力线路 参数及计算
三相导线水平排列
三相输电 线模型
D jp D D 2 D 1.26D
3
电气工程基础
通常架空线路的电抗值在0.4Ω/km左右,在近似 计算中使用。
2010/11
主要内容
电力线路 及结构
电力线路 参数及计算
三相输电 线模型
三相输电 线模型
电气工程基础
电力线路参数及计算
2010/11
电阻r,电抗x,电导g和电纳b
R0+jwl0
主要内容
电力线路 及结构
电力线路 参数及计算
g0
jwc0
三相输电 线模型
电气工程基础
输电线的电阻
2010/11
主要内容
架空线路电阻 R r0l r0 / km
r0 / s 电阻率 铜 Байду номын сангаас8.8 m m2 / km
电力线路 及结构
电力线路 参数及计算
r---导线半径(mm) μ-导线的相对磁导率,对有色金属, μ=1 Djp—三相导线间的几何均距
三相输电 线模型
电气工程基础
输电线路电抗
2010/11
d d d
图6-13 分裂导线
d
d
d d
d
主要内容
电力线路 及结构
(a)双分裂;(b)三分裂;(c)四分裂
D jp 3 Dab Dbc Dca
各个参数的意义
(1)电阻r:反映线路的热效应(有功 的损耗) (2)电抗x:反映线路的磁场效应 (3)电纳b:反映线路的电场效应 (4)电导g:反映电晕损耗和泄露电流

电力工程基础 第6章习题答案

电力工程基础 第6章习题答案

第六章6—1 在电力系统中继电保护的任务是什么?对继电保护的基本要求是什么?答:继电保护装置的任务是:自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除,使其损坏程度尽可能减小,并最大限度地保证非故障部分迅速恢复正常运行;能对电气元件的不正常运行状态做出反应,并根据运行维护的具体条件和设备的承受能力,发出报警信号、减负荷或延时跳闸。

对继电保护的基本要求是:选择性、速动性、灵敏性和可靠性.6-2 什么是继电保护的接线系数?星形、不完全星形和两相电流差接线方式的接线系数有何不同?答:在继电保护回路中,流入继电器中的电流与对应电流互感器的二次电流的比值,称为接线系数。

星形接线和不完全星形接线方式无论发生何种相间短路,其接线系数都等于1,两相电流差接线在正常运行或三相短路时的接线系数为,A、C两相短路时的接线系数为2,A、B或B、C两相短路时的接线系数为1。

6-3什么是继电器的动作电流、返回电流和返回系数?答:能使电流继电器产生动作的最小电流,称为继电器的动作电流;能使电流继电器返回到原始位置的最大电流,称为继电器的返回电流;同一继电器的返回电流与动作电流的比值,称为电流继电器的返回系数.6-4 过电流保护装置的动作电流应如何整定?答:过电流保护装置的动作电流必须满足以下两个条件:保护装置的动作电流必须躲过线路上的最大负荷电流;保护装置在外部故障切除后应可靠返回到原始位置。

6—5 什么叫三段式电流保护?各段的保护范围和动作时限是如何进行配合的?答:由无时限电流速断保护(称作第Ⅰ段)、带时限电流速断保护(称作第Ⅱ段)和定时限过电流保护(称作第Ⅲ段)配合构成整套保护,称为三段式过电流保护。

第I段只能保护本线路(WL1)的一部分,保护范围为,动作时间为继电器的固有动作时间;第II 段不仅能保护本线路(WL1)的全长,而且向下一级相邻线路(WL2)延伸了一段,保护范围为,动作时限与下级线路Ⅰ段保护配合,即;第III段不仅能保护本线路(WL1)和相邻线路(WL2)的全长,而且延伸到再下一级线路(WL3)一部分,保护范围为,动作时限按阶梯原则整定,即.6-6在小电流接地系统中发生接地故障时,通常采取哪些保护措施?简要说明其基本原理。

电力工程基础(课后习题答案)..

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第一章1-1 什么是电力系统?建立联合电力系统有哪些好处?答:电力系统是由发电厂、变电所、输配电线路和电力用户组成的整体。

建立联合电力系统的优点是:可以减少系统的总装机容量;可以减少系统的备用容量;可以提高供电的可靠性;可以安装大容量的机组;可以合理利用动力资源,提高系统运行的经济性。

1-2 电能生产的主要特点是什么?对电力系统有哪些要求?答:电能生产的主要特点是:电能不能大量存储;过渡过程十分短暂;与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。

对电力系统的基本要求是:保证供电的可靠性;保证良好的电能质量;为用户提供充足的电能;提高电力系统运行的经济性。

1-3 我国规定的三相交流电网额定压等级有哪些?用电设备、发电机、变压器的额定电压与同级电网的额定电压之间有什么关系?为什么?答:我国规定的三相交流电网额定压等级,低压有0.22/0.127 kV、0.38/0.22 kV和0.66/0.38kV;高压有3 kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV和750 kV。

用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同;发电机的额定电压应比同级电网额定电压高5%;变压器一次绕组的额定电压,对于降压变压器,应等于电网的额定电压,对于升压变压器,应等于发电机的额定电压;变压器二次绕的额定电压,当二次侧供电线路较长时,应比电网额定电压高10%,当变压器二次侧供电线路较短时,应比同级电网额定电压高5%。

1-4 衡量电能质量的主要指标有哪些?简述它们对电力系统的主要影响。

答:衡量电能质量的主要指标有:频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、高次谐波(波形畸变率)、三相不平衡度及暂时过电压和瞬态过电压。

对电力系统的主要影响(略)。

1-5 什么叫小电流接地系统?什么叫大电流接地系统?小电流接地系统发生一相接地时,各相对地电压如何变化?这时为何可以暂时继续运行,但又不允许长期运行?答:中性点不接地和中性点经消弧线圈接地的系统称为小电流接地系统;性点直接接地(或经低电阻接地)的系统称为大电流接地系统。

电力工程基础课后习题答案

电力工程基础课后习题答案

电⼒⼯程基础课后习题答案第⼀章1-1什么是电⼒系统?建⽴联合电⼒系统有哪些好处?答:电⼒系统是由发电⼚、变电所、输配电线路和电⼒⽤户组成的整体。

建⽴联合电⼒系统的优点是:可以减少系统的总装机容量;可以减少系统的备⽤容量;可以提⾼供电的可靠性;可以安装⼤容量的机组;可以合理利⽤动⼒资源,提⾼系统运⾏的经济性。

1-2电能⽣产的主要特点是什么?对电⼒系统有哪些要求?答:电能⽣产的主要特点是:电能不能⼤量存储;过渡过程⼗分短暂;与国民经济各部门和⼈民⽇常⽣活的关系极为密切。

对电⼒系统的基本要求是:保证供电的可靠性;保证良好的电能质量;为⽤户提供充⾜的电能;提⾼电⼒系统运⾏的经济性。

1-3我国规定的三相交流电⽹额定压等级有哪些?⽤电设备、发电机、变压器的额定电压与同级电⽹的额定电压之间有什么关系?为什么?答:我国规定的三相交流电⽹额定压等级,低压有、和;⾼压有3kV、6kV、10kV、35kV、60kV、110kV、220kV、330kV、500kV和750kV。

⽤电设备的额定电压规定与同级电⽹的额定电压相同;发电机的额定电压应⽐同级电⽹额定电压⾼5%;变压器⼀次绕组的额定电压,对于降压变压器,应等于电⽹的额定电压,对于升压变压器,应等于发电机的额定电压;变压器⼆次绕的额定电压,当⼆次侧供电线路较长时,应⽐电⽹额定电压⾼10%,当变压器⼆次侧供电线路较短时,应⽐同级电⽹额定电压⾼5%。

1-4衡量电能质量的主要指标有哪些?简述它们对电⼒系统的主要影响。

答:衡量电能质量的主要指标有:频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、⾼次谐波(波形畸变率)、三相不平衡度及暂时过电压和瞬态过电压。

对电⼒系统的主要影响(略)。

1-5什么叫⼩电流接地系统?什么叫⼤电流接地系统?⼩电流接地系统发⽣⼀相接地时,各相对地电压如何变化?这时为何可以暂时继续运⾏,但⼜不允许长期运⾏?答:中性点不接地和中性点经消弧线圈接地的系统称为⼩电流接地系统;性点直接接地(或经低电阻接地)的系统称为⼤电流接地系统。

电气工程基础习题答案

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3
电源及切除部分负荷等, 使电力系统发出地有功和无功功率与负荷的无功和有功 功率保持平衡,以保持系统额定电压和额定频率地平衡。波形质量问题主要由谐 波污染引起,为保证波形质量就必须限制系统中电压,电流中地谐波成分,确保 电能质量。 1-5 我国标准额定电压等级有哪些?发电机、 变压器和电力网的额定电压的选用 原则是什么? 答:我国国家标准规定的额定电压等级为 3,6,10,20,35,63,110,220, 330,500,750KV,均指三相交流系统的线电压。 由于发电机总是接在线路的首端, 所以它的额定电压应比电网的额定电压高 5%,用于补偿电网上的电压损失;变压器一次绕组的额定电压规定等于电网的 额定电压,但是当变压器的一次绕组直接与发电机的出线端相连时,其一次绕组 的额定电压应与发电机的额定电压相同; 变压器的二次绕组的额定电压规定应比 同级电网的额定电压高 10%,当变压器的二次侧输电距离较短,或变压器阻抗 较小时,则变压器二次绕组的额定电压可比同级电网的额定电压高 5%;电网的 额定电压,国家规定各级电网电压在用户处的电压偏差不得超过+5%,故在运 行中可允许线路首端的电压比额定电压高 5%, 而末端的电压比额定电压低 5%。 1-6 试述火电厂、水电厂、核电厂的基本生产过程及其特点。 答:火电厂通过固体、液体、气体燃料的化学能来生产电能。其生产过程如 下:首先原煤由输煤皮带送入煤斗,通过磨煤机磨成煤粉,再由排粉风机将煤粉 混同热空气经喷燃器送入锅炉的燃烧室燃烧,加热燃烧室四周水冷壁管中的水, 使之变成蒸汽, 此蒸汽再经过过热器变为高温高压的过热蒸汽经过蒸汽管道进入 汽轮机,推动汽轮机的转子旋转,带动连轴的发电机发电。在汽轮机内做完功的 蒸汽经凝汽器放出汽化热而凝结成水后, 由凝结水泵送入低压加热器和除氧器加 热和除氧,除氧后由水泵打入高压加热器加热,再经省煤器进一步提高温度后重 新进入锅炉的水冷壁管中,如此重复,循环使用。火电厂的特点是:燃料需要量 极大,同时还大量排放废气、粉尘和废渣,会对城市环境造成污染。 水电厂利用河流所蕴藏的水能资源来发电。水电厂分为堤坝式和引水式等, 其中以堤坝式水电厂应用最为普遍。以堤坝式为例,水电厂的生产过程为:拦河 坝将上游水位提高,形成水库,水库的水在高落差的作用下经压力水管高速进入

孙丽华主编-电力工程基础课后习题答案

孙丽华主编-电力工程基础课后习题答案

电力工程基础课后习题答案第一章1-1 什么是电力系统?建立联合电力系统有哪些好处?答:电力系统是由发电厂、变电所、输配电线路和电力用户组成的整体。

建立联合电力系统的优点是:可以减少系统的总装机容量;可以减少系统的备用容量;可以提高供电的可靠性;可以安装大容量的机组;可以合理利用动力资源,提高系统运行的经济性。

1-2 电能生产的主要特点是什么?对电力系统有哪些要求?答:电能生产的主要特点是:电能不能大量存储;过渡过程十分短暂;与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。

对电力系统的基本要求是:保证供电的可靠性;保证良好的电能质量;为用户提供充足的电能;提高电力系统运行的经济性。

1-3 我国规定的三相交流电网额定压等级有哪些?用电设备、发电机、变压器的额定电压与同级电网的额定电压之间有什么关系?为什么?答:我国规定的三相交流电网额定压等级,低压有0.22/0.127 kV、0.38/0.22 kV和0.66/0.38kV;高压有3 kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV和750 kV。

用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同;发电机的额定电压应比同级电网额定电压高5%;变压器一次绕组的额定电压,对于降压变压器,应等于电网的额定电压,对于升压变压器,应等于发电机的额定电压;变压器二次绕的额定电压,当二次侧供电线路较长时,应比电网额定电压高10%,当变压器二次侧供电线路较短时,应比同级电网额定电压高5%。

1-4 衡量电能质量的主要指标有哪些?简述它们对电力系统的主要影响。

答:衡量电能质量的主要指标有:频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、高次谐波(波形畸变率)、三相不平衡度及暂时过电压和瞬态过电压。

对电力系统的主要影响(略)。

1-5 什么叫小电流接地系统?什么叫大电流接地系统?小电流接地系统发生一相接地时,各相对地电压如何变化?这时为何可以暂时继续运行,但又不允许长期运行?答:中性点不接地和中性点经消弧线圈接地的系统称为小电流接地系统;性点直接接地(或经低电阻接地)的系统称为大电流接地系统。

电力工程基础答案(DOC)

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1-2 电能生产的主要特点是什么?对电力系统有哪些要求?答:电能生产的主要特点是:电能不能大量存储;过渡过程十分短暂;与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。

对电力系统的基本要求是:保证供电的可靠性;保证良好的电能质量;为用户提供充足的电能;提高电力系统运行的经济性。

1-4 衡量电能质量的主要指标有哪些?简述它们对电力系统的主要影响。

答:衡量电能质量的主要指标有:频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、高次谐波(波形畸变率)、三相不平衡度及暂时过电压和瞬态过电压。

对电力系统的主要影响(略)。

1-7 为什么我国规定110kV以上的高压电网和380/220V的低压电网要采用大电流接地系统?各有什么优点?答:大电流接地系统发生单相接地时中性点电位仍为零,非故障相对地电压不会升高,仍为相电压,因此电气设备的绝缘水平只需按电网的相电压考虑,故可以降低工程造价。

所以我国110kV 及以上的电力系统基本上都采用中性点直接接地的方式。

而在380/220V系统中采用中性点直接接地方式,主要是考虑人身安全问题,一旦发生单相接地故障,可以迅速跳开自动开关或烧断熔断丝,将故障部分切除。

1-8 试确定图1-12所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。

图1-12 习题1-8附图答:发电机G:10.5kV;变压器T1:10.5/242kV;变压器T2:10/3.3kV;变压器T3:220/38.5kV;变压器T4:220/121/38.5kV;变压器T5:35/6.6 kV2-9 某工厂车间380V 线路上接有冷加工机床50台,共200kW ;吊车3台,共4.5kW (%15=ε);通风机8台,每台3 kW ;电焊变压器4台,每台22kV A (%65=ε,5.0cos =N ϕ);空压机1台,55kW 。

试确定该车间的计算负荷。

解:该车间的计算负荷如下表所示。

电力负荷计算表序号 用电设备名称 台数设备容量/kWd Kϕcosϕtan计算负荷铭牌值 换算值 P 30/kWQ 30/kvar S 30/kV A I 30/A 1 冷加工机床 50 200 200 0.16 0.5 1.73 32 55.36 2 吊车 3 4.5 3.5 0.15 0.5 1.73 0.525 0.91 3 通风机 8 24 24 0.8 0.8 0.75 19.2 14.4 4 电焊变压器 4 88 35.47 0.35 0.35 2.68 12.4 33.23 5空压机 1 55 55 0.85 0.8 0.75 46.75 35.06 小计66 110.875 138.96 负荷总计(9.0=∑K )99.8125.06160243.12-12 某电力用户10kV 母线的有功计算负荷为1200kW ,自然功率因数为0.65,现要求提高到0.90,试问需装设多少无功补偿容量?如果用BW10.5—40—1W 型电容器,问需装设多少个?装设以后该厂的视在计算负荷为多少?比未装设时的视在计算负荷减少了多少? 解:(1)需装设的BWF10.5-40-1W 型并联电容器容量及个数822)]9.0tan(arccos )65.0s [tan(arcco 1200=-⨯=C Q kvar55.2040822===C C q Q n 取21=n 则实际补偿容量为:8404021=⨯=C Q kvar(2) 无功补偿前后视在负荷的变化补偿前:1403)65.0tan(arccos 1200tan 3030=⨯==ϕP Q kvar184665.01200cos 3030===ϕP S kV A 补偿后:5.1325)8401403(1200)(2223023030=-+=-+='C Q Q P S kV A补偿后视在负荷减少了:5.5205.132518463030=-='-S S kV A2-13 某降压变电所装有一台Y,yn0联结的S9—800/10型电力变压器,其二次侧(380V )的有功计算负荷为520kW ,无功计算负荷为430kvar ,试求此变电所一次侧的计算负荷和功率因数。

发电厂电气部分第六章习题解答

发电厂电气部分第六章习题解答

发电厂电气部分第六章习题解答第6章导体和电气设备的原理与选择6-1什么是验算热稳定的短路计算时间t k以及电气设备的开断计算时间t br?答:演算热稳定的短路计算时间t k 为继电保护动作时间t pr和相应断路器的全开断时间t br之和,而t br是指断路器分断脉冲传送到断路器操作机构的跳闸线圈时起,到各种触头分离后的电弧完全熄灭位置的时间段。

6-2开关电器中电弧产生与熄灭过程与那些因素有关?答:电弧是导电的,电弧之所以能形成导电通道,是因为电弧柱中出现了大量的自由电子的缘故。

电弧形成过程:⑴电极发射大量自由电子:热电子+强电场发射;⑵弧柱区的气体游离,产生大量的电子和离子:碰撞游离+热游离。

电弧的熄灭关键是去游离的作用,去游离方式有2种:复合:正负离子相互吸引,彼此中和;扩散:弧柱中的带电质点由于热运行逸出弧柱外。

开关电器中电弧产生与熄灭过程与以下因素有关:⑴电弧温度;⑵电场强度;⑶气体介质的压力;⑷介质特性;⑸电极材料。

6-3开关电器中常用的灭弧方法有那些?答:有以下几种灭弧方式:1)利用灭弧介质,如采用SF6气- 1 -体;2)采用特殊金属材料作灭弧触头;3)利用气体或油吹动电弧,吹弧使带电离子扩散和强烈地冷却面复合;4)采用多段口熄弧;5)提高断路器触头的分离速度,迅速拉长电弧,可使弧隙的电场强度骤降,同时使电弧的表面突然增大,有利于电弧的冷却和带电质点向周围介质中扩散和离子复合。

6-4什么叫介质强度恢复过程?什么叫电压恢复过程?它与那些因素有关?答:弧隙介质强度恢复过程是指电弧电流过零时电弧熄灭,而弧隙的绝缘能力要经过一定的时间恢复到绝缘的正常状态的过程为弧隙介质强度的恢复过程。

弧隙介质强度主要由断路器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质所决定,随断路器形式而异。

弧隙电压恢复过程是指电弧电流自然过零后,电源施加于弧隙的电压,将从不大的电弧熄灭电压逐渐增长,一直恢复到电源电压的过程,这一过程中的弧隙电压称为恢复电压。

电力工程基础 课后答案

电力工程基础 课后答案

电力工程基础学习指导及习题解答2006.11第一章电力工程基础一、重点和难点1.火力发电厂、水力发电厂以及核电站的能量转换过程,以及它们在生产成本、生产效率、厂用电率和机组启停速度方面的区别。

2.现代电力系统的概念(了解反映电力系统常用的基本参数);变电所的分类。

3.负荷的分级和供电要求。

★★4.电力系统的质量指标。

★★5.电力系统的接线方式。

★★6.我国交流电力网和电气设备的额定电压―――发电机、变压器、输电线路的额定电压的确定。

★★★7.电压等级的选择尤其是供电电压的选择。

二、作业1.确定图中(略)所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。

分析:作业中需要注意的问题包括①电力系统中的电压除非特别说明一般指的都是线电压。

因此变压器的变比一般都是线电压和线电压之比,单位kV。

②对于某些电压等级国家规定的其1.05倍的电网额定电压往往取的是整数值,如380×1.05=400V,以后的短路电流计算中常用的35kV和110kV电压等级的平均额定电压分别是37kV和115kV。

③如果同时标出相电压和线电压其形式如:220/380V,即220V为相电压,380V 为线电压。

答案:发电机的额定电压为10.5kV,即电网额定电压的1.05倍;变压器T1的额定电压为10.5/38.5kV;变压器T2的额定电压为35/6.6kV;变压器T3的额定电压为10/0.4kV;三、课外学习1.电力与国民经济发展之间的关系。

能源弹性系数;电力弹性系数2.查找火力发电厂生产过程的详细资料并了解其能量的转换原理以及锅炉、汽轮机和发电机的基本结构、生产过程,并了解整个发电厂的组成。

★2.我国核电站的情况。

2.了解现代新型发电形式以及目前的情况和发展前景。

3.了解世界各国电压等级的频率的情况,寻找电压等级确定的规律。

4.查找各级负荷的实例并分析它们的供电情况。

5.查找电力系统可靠性的概念、指标以及目前各国电力系统可靠性的情况。

电力工程基础 第6章第2节输电线路的等值电路

电力工程基础 第6章第2节输电线路的等值电路
反映电晕损耗和泄露电流201011电气工程基础电力线路及结构电力线路参数及计算三相输电线模型主要内容输电线路实际图201011电气工程基础电力线路及结构电力线路参数及计算三相输电线模型主要内容电阻r电抗x电导g和电纳b201011电气工程基础电力线路及结构电力线路参数及计算三相输电线模型主要内容架空线路电阻kmmmkmmm201011电气工程基础电力线路及结构电力线路参数及计算三相输电线模型主要内容架空线路电抗kmlg1445r导线半径mm导线的相对磁导率对有色金属1djp三相导线间的几何均距201011电气工程基础电力线路及结构电力线路参数及计算三相输电线模型主要内容jpjpcabcabjp26三相导线对称排列三相导线水平排列通常架空线路的电抗值在04km左右在近似计算中使用
在图6-4和图6-6中,R=r0l;X=x0l;B=b0l,其中,l为线 路的长度(km)。
电力线路 及结构
R+jX
图6-16 短距离线路的简化等值电路
电力线路 参数及计算
三相输电 线模型
当架空线路长度超过300km时,可将线路分段, 使每段线路长度不超过 300km,从而可用若干个π型 等值电路来表示输电线路。
3 D DDD D 三相导线对称排列 jp
电力线路 参数及计算
三相导线水平排列
三相输电 线模型
D jp D D 2 D 1.26D
3
电气工程基础
通常架空线路的电抗值在0.4Ω/km左右,在近似 计算中使用。
2010/11
主要内容
电力线路 及结构
电力线路 参数及计算
三相输电 线模型
电气工程基础
输电线路方程和等值电路
2010/11
输电线路的电压、电流图

电力工程基础第6章

电力工程基础第6章
1-线圈 2-电磁铁 3-钢舌片 4-静触点 5-动触点 6-起动电流调节转杆 7-标度盘(铭牌) 8-轴承 9-反作用弹簧 10-转轴
河北科技大学电气工程学院
9
➢动作电流:能使继电器产生动作的最小电流,称为
继电器的动作电流,用Iop.K表示。 ➢返回电流:能使继电器返回到原始位置的最大电流,
称为继电器的返回电流,用Ire.K表示。 ➢返回系数:继电器的返回电流与动作电流的比值,
集成电路型两类。
优点:动作灵敏、体积小、能耗低、耐震动、无机械惯性、寿命长
7
✓微机型继电器(数字式继电器):以微处理器 为核心组成的新型继电保护装置。
优点:保护性能好、可靠性高、灵活性大、调试维护方便。
二、电磁型继电器(DL型)
1. 电磁型电流继电器(KA)
用Kre表示,即
Kre

I re.K I op.K
说明:过电流继电器的返回系数Kre<1,一般要求不低于0.85。
调整继电器动作电流的方法有: ✓ 改变继电器线圈匝数(级进调节);
✓ 调节反作用弹簧的松紧(平滑调节);
2020/2/25
河北科技大学电气工程学院
10
2. 电磁型电压继电器(KV) 其结构和原理与电磁型电流继电器相似,在供
铁15组成,它的动
作是瞬时的。 感应型继电器
2020/2/25
图6-4 感应式电流继电器结构图
1—线圈 2—电磁铁 3—短路环 4—可转铝盘 5—钢片
6—可偏铝框架 7—调节弹簧 8—制动永久磁铁
9—扇形齿轮 10—蜗杆 11—扁杆 12—继电器触点
13—时限调节螺杆 14—速断电流调节螺钉
所担负的任务(跳闸或发信号)。
2020/2/25

《电力工程基础》习题与解答

《电力工程基础》习题与解答

第一章发电厂概述习题与解答一、简答题1、简述水力发电、火力发电和风力发电的能量转换过程。

答:水力发电是将水流的动能转换为机械能,再将机械能转换为电能的过程。

火力发电是将燃料的化学能转换为热能,再将热能转换为机械能,然后再将机械能转换为电能的过程。

风力发电是将空气的动能转换为机械能,再将机械能转换为电能的过程。

2、火电厂按照原动机不同可分哪几类火电厂的三大主机是什么答:火电厂按照原动机不同可分为汽轮机电厂、燃气轮机电厂、蒸汽—燃气轮机联合循环电厂。

锅炉、汽轮机、发电机是常规火力发电厂的三大主机。

3、简述蒸汽动力发电厂的生产过程。

答:燃料送入锅炉燃烧放出大量的热能,锅炉中的水吸收热量成为高压、高温的蒸汽,经管道有控制地送入汽轮机,蒸汽在汽轮机内降压降温,其热能转换成汽轮机转轴旋转机械功,高速旋转的汽轮机转轴拖动发电机发出电能,电能由升压变压器升压后送入电力系统,而做功后的乏汽(汽轮机的排汽)进入凝汽器被冷却水冷却,凝结成水由给水泵重新打回锅炉,如此周而复始,不断生产出电能。

4、常规燃煤火电厂对环境的污染主要体现在哪些方面答:主要是烟气污染物排放、灰渣排放、废水排放,其中烟气排放中的粉尘、硫氧化物和氮氧化物经过烟囱排入大气,会给环境造成污染。

5、目前比较成熟的太阳能发电有哪些形式答:太阳能热发电和太阳能光发电。

6、简述闪蒸地热发电的基本原理。

答:来自地热井的热水首先进入减压扩容器,扩容器内维持着比热水压力低的压力,因而部分热水得以闪蒸并将产生的蒸汽送往汽轮机膨胀做功。

如地热井口流体是湿蒸汽,则先进入汽水分离器,分离出的蒸汽送往汽轮机做功,分离剩余的水再进入扩容器(如剩余热水直接排放就是汽水分离法,热能利用不充分),扩容后得到的闪蒸蒸汽也送往汽轮机做功。

7、简述双循环地热发电的基本原理。

答:地下热水用深井泵加压打到地面进入蒸发器,加热某种低沸点工质,使之变为低沸点工质过热蒸汽,然后送入汽轮发电机组发电,汽轮机排出的乏汽经凝汽器冷凝成液体,用工质泵再打回蒸发器重新加热,重复循环使用。

电气工程基础_刘涤尘.doc

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电力工程基础学习指导及习题解答2006.11第一章电力工程基础一、重点和难点1.火力发电厂、水力发电厂以及核电站的能量转换过程,以及它们在生产成本、生产效率、厂用电率和机组启停速度方面的区别。

2.现代电力系统的概念(了解反映电力系统常用的基本参数);变电所的分类。

3.负荷的分级和供电要求。

★★4.电力系统的质量指标。

★★5.电力系统的接线方式。

★★6.我国交流电力网和电气设备的额定电压―――发电机、变压器、输电线路的额定电压的确定。

★★★7.电压等级的选择尤其是供电电压的选择。

二、作业1.确定图中(略)所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。

分析:作业中需要注意的问题包括①电力系统中的电压除非特别说明一般指的都是线电压。

因此变压器的变比一般都是线电压和线电压之比,单位kV。

②对于某些电压等级国家规定的其1.05倍的电网额定电压往往取的是整数值,如380×1.05=400V,以后的短路电流计算中常用的35kV和110kV电压等级的平均额定电压分别是37kV和115kV。

③如果同时标出相电压和线电压其形式如:220/380V,即220V为相电压,380V 为线电压。

答案:发电机的额定电压为10.5kV,即电网额定电压的1.05倍;变压器T1的额定电压为10.5/38.5kV;变压器T2的额定电压为35/6.6kV;变压器T3的额定电压为10/0.4kV;三、课外学习1.电力与国民经济发展之间的关系。

能源弹性系数;电力弹性系数2.查找火力发电厂生产过程的详细资料并了解其能量的转换原理以及锅炉、汽轮机和发电机的基本结构、生产过程,并了解整个发电厂的组成。

★2.我国核电站的情况。

2.了解现代新型发电形式以及目前的情况和发展前景。

3.了解世界各国电压等级的频率的情况,寻找电压等级确定的规律。

4.查找各级负荷的实例并分析它们的供电情况。

5.查找电力系统可靠性的概念、指标以及目前各国电力系统可靠性的情况。

电气工程学概论 第六章部分习题解答

电气工程学概论 第六章部分习题解答

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。

电力系统分析基础习题答案-第五张第六章.docx

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电力系统分析部分习题答案(参考)稳态部分第四章复杂电力系统的潮流计算4-1-3解:(1)不考虑非标准变比时:(因为对称,所以只求上三角元素)V| I =1/Z16 = l/(jO.l) = -jiO Y12 = Y|3 = Y14= Y15 = 0.0 Y16 = Y61 = -1/Z I6 =jioY22 = 1/Z24 = l/(i°」)= -j!0 Y23 = Y25 = Y26 =0.0 Y24 =-l/Z24 = jioY33 = I/Z35 = l/(jo.l) = -jio Y34 = Y36 = 0.0 Y35 = -I/Z35 =jioY44 = 1/Z24 + 1/Z45 + 1/Z46 = l/(j().l) + l/(j().2) + l/(j0.2) = -j20 Y45 = -1/Z45 = j5 = -1/Z46 = j5 Y55 = 1 / Z35 +1 / Z45 + 1 / Z56 + y 50 = 1 /(j0.1) + 1 /(j0・2) +1/00.1) + j0.2 = -j24.8 Y56 =-l/Z56 =jlO V66 = 1 / Z l6 + i / Z46 +1 / Z56 + y60 = 1 /(j0.1) + 1 /(.jO. 1) + 1 /(j0.2) = -J24.8-jio 0-jiojiojio所以:Y = 0 0-jio 0 jio 00jl() 0 -j2() j5 j500 jl() j5 -J24.8 jl()jio 0 0 j5 jio -J24.8(2)当考虑非标准变比时,只有变压器两侧的节点的白导纳和这两个节点Zl'可的互导纳有变化。

y I6=l/(Z l6*k) = l/(j0.1*l.l) = -j9.09y l0 =(1 ・k)/(Z|6 *k2) = 0.1 心0.1 *1.1*0」)=j0.8265 y61()=(k-l)/(Z16*k ) = 0」心0.1*1.!) = -j0.909Y16 = Y61=-y16=j9.09 ¥^=^24.8Y| ] = -j9.09 4- j().826 = -8.264第五章电力系统的有功功率和频率调整5- 1-2解:/i] =aF (/ap G1 =O .24-O .OO 2PGI均未超出发电厂的出力范围,为最优分配方案。

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第六章6-1 在电力系统中继电保护的任务是什么?对继电保护的基本要求是什么?答:继电保护装置的任务是:自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除,使其损坏程度尽可能减小,并最大限度地保证非故障部分迅速恢复正常运行;能对电气元件的不正常运行状态做出反应,并根据运行维护的具体条件和设备的承受能力,发出报警信号、减负荷或延时跳闸。

对继电保护的基本要求是:选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

6-2什么是继电保护的接线系数?星形、不完全星形和两相电流差接线方式的接线系数有何不同?答:在继电保护回路中,流入继电器中的电流与对应电流互感器的二次电流的比值,称为接线系数。

星形接线和不完全星形接线方式无论发生何种相间短路,其接线系数都等于1,两相电流差接线在正常运行或三相短路时的接线系数为.3,A、C两相短路时的接线系数为2, A、B或B、C两相短路时的接线系数为1。

6-3什么是继电器的动作电流、返回电流和返回系数?答:能使电流继电器产生动作的最小电流,称为继电器的动作电流;能使电流继电器返回到原始位置的最大电流,称为继电器的返回电流;同一继电器的返回电流与动作电流的比值,称为电流继电器的返回系数。

6-4过电流保护装置的动作电流应如何整定?答:过电流保护装置的动作电流必须满足以下两个条件:保护装置的动作电流必须躲过线路上的最大负荷电流;保护装置在外部故障切除后应可靠返回到原始位置。

6-5什么叫三段式电流保护?各段的保护范围和动作时限是如何进行配合的?答:由无时限电流速断保护(称作第I段)、带时限电流速断保护(称作第n段)和定时限过电流保护(称作第川段)配合构成整套保护,称为三段式过电流保护。

第I段只能保护本线路(WL1 )的一部分,保护范围为l i,动作时间忖为继电器的固有动作时间;第II段不仅能保护本线路(WL1 )的全长,而且向下一级相邻线路(WL2 )延伸了一段,保护范围为动作时限与下级线路I 段保护配合,即t^ = t^ ^t ;第III段不仅能保护本线路(WL1 )和相邻线路(WL2 )的全长,而且延伸到再下一级线路(WL3 )一部分,保护范围为动作时限按阶梯原则整定,即t i二“2川亠过。

6-6 在小电流接地系统中发生接地故障时,通常采取哪些保护措施?简要说明其基本原理。

答:小电流接地系统的单相接地保护一般有两种方式:一种是无选择性的绝缘监视装置,动作于信号;另一种是有选择性的零序电流保护,动作于信号或跳闸。

绝缘监视装置是利用系统接地时出现的零序电压给出信号的。

它是由三个单相三绕组电压互感器或一个三相五柱式电压互感器构成的,其二次侧接成Y0 的二次绕组中的三只电压表,用来测量各相对地电压;接成开口三角形的辅助二次绕组,构成零序电压过滤器,供给一个过电压继电器,用来反映单相接地时出现的零序电压。

零序电流保护是利用单相接地故障线路的零序电流较非故障线路零序电流大的特点,实现有选择性的零序电流保护,并可动作于信号或跳闸。

对于架空线路,零序电流一般用零序电流滤过器获得;对于电缆线路,零序电流一般用零序电流互感器获得。

6-7 变压器常见的故障和不正常运行状态有哪些?应装设哪些保护?答:变压器故障可分为油箱内部故障和油箱外部故障。

油箱内部故障包括绕组的匝间短路、相间短路和中性点接地侧的单相接地短路等;油箱外部故障主要包括绝缘套管和引线上发生的相间短路和接地(对变压器外壳)短路。

变压器的异常运行状态有:变压器过负荷、外部短路引起的过电流、油箱漏油引起的油面过低和变压器油温升高等。

变压器应装设的保护有:瓦斯保护、纵联差动保护或电流速断保护、过电流保护、过负荷保护、过励磁保护和温度信号等。

6-8 变压器差动保护产生不平衡电流的原因是什么?如何减小不平衡电流?答:产生不平衡电流的原因有:由变压器两侧绕组接线不同而产生的不平衡电流;由电流互感器计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流;由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流;由带负荷调整变压器的分接头而产生的不平衡电流;由变压器励磁涌流所产生的不平衡电流。

减小不平衡电流的措施有:将变压器星形侧的三个电流互感器接成三角形,而将变压器三角形侧的三个电流互感器接成星形;采用具有速饱和铁心的差动继电器;整定计算时引入同型系数等。

6-9 微机保护装置的硬件构成分为几部分?各部分的作用是什么?答:微机保护装置的硬件构成可分为六部分,即数据采集部分、微型计算机部分、输入输出接口部分、通信接口部分、人机接口部分和电源部分。

数据采集系统的任务是将模拟量输入量准确地转换为所需的数字量;微型计算机系统是微机保护装置的核心,主要包括微处理器(MPU )、只读存储器(ROM )、随机存取存储器(RAM )、闪存单元(FLASH )、接口芯片及定时器等;输入输出接口是微机保护与外部设备的联系部分;通信接口是实现变电站综合自动化的必要条件,因此,每个保护装置都带有相对标准的通信接口电路;人机接口部分主要包括显示、键盘、各种面板开关、打印与报警等,其主要功能用于调试、整定定值与变比等;供电电源工作的可靠性是确保直接影响着微机保护装置的可靠性,6-10 已知两相电流差接线的过电流保护在三相短路时的一次动作电流为(1)当AB或BC两相短路时,6-11某前、后两级反时限过电流保护都采用两相两继电器接线和通常采用逆变稳压电源。

i o;),灵敏系数为(3)K S3)=匕,试证明:I (3)I op(1)当AB或BC两相短路时, (2)S I k2)(2)op= 0.5K S3);(2)当AC两相短路时,I⑵op (3) (2 (3) op ,K S = K S解:三相短路时,K^ 3,继电器的动作电流为:op .K K w I~K~w I (3)opI (3)op继电器的动作电流为:K wIop.K KI o(p2)K ii o2)而I k2)(3)opLof 得:K i(3)kK S2)I k2)I(2)p.3二2(2)当AC两相短路时,K=2继电器的动作电流为: I op. KopK i I O2)得: I O2)-3 03)(3)Ik(3)k2严op二0.5K (3) SK S2)(2)kI(2)opK iI‘I(3)Ik3 (3)2Iopop(3)op(3)kK iI op(3) = KS3)1opGL —15型过电流继电器。

后一级继电器的动作电流为 5A ,10倍动作电流的动作时限为 0.5秒,电流互感器变比 50/5A ,前一(1)线路AB 末端的最大三相短路电流 I k(3B.m ax 为级继电器的动作电流也为 5A ,电流互感器变比75/5A ,末端三相短路电流|:3) =450A ,试整定前一级过电流保护10倍动作电流的动作时限。

解:设供电系统如下:KA2 50/5由n 1 =6和t ; =1.21s ,查曲线得KA1的10倍动作时间为:h : 1.1s6-12 如图6-43所示35kV 系统中,已知 A 母线处发生三相短路时的最大短路电流为 5.25kA ,最小短路电流为 2.5kA ,线路AB 、BC 的长度分别为50km 和40km ,单位长度电抗取 0.4Q /km 。

试求:(1)保护1的电流I 段的整定值及最小保护范围;(2)保护1的电流II 段的定值及灵敏系数。

KA1 75/5k 点短路时KA2中的电流为:I k(2)Kw(2) Ki(2)I k 1450 = 45 A50/5 I k (2)对KA2的动作电流倍数为:n 2 =1k(2)l op (2)45 95由n 2=9和KA2的整定时间 t2= 0.5s 可得 KA2的实际动作时间为:t 2 : 0.51 s所以KA1的实际动作时间为:t l =t 2-0.510.7 =1.21 sk 点短路时KA1中的电流为:I k(1)Kw(1) Ki (i )I k1450 =30 A75/5 则I k(1)对KA1的动作电流倍数为:n 1I k(1)30Iop(1)解:X SS. max373IkA.min■. 3 2.5二8.54「.I , X s.minU av 37 -3I kA. max= 4.07 门.3 5.25AU av保护2的电流I 段动作电流为I op.2 二 K rel I klmax =1.3 0.533 二 0.693kA取K re r=1.1,则保护1的电流II 段动作电流为1。

£ = K r Pl o P.2 =1.19693kA = 0.762 kA灵敏度校验:线路 AB 末端的最小两相短路电流I k 2B.min 为I k 2e max =叵X —— -------------------------------------------------- = ---------------------- 37----------------------- k A = 0.648kA2 -3(X S.max -XAB ) 2(8.54 0.4 50)...K S=I ^B ^ =0648=0.85 v 1.3I op.1 0.762灵敏度不满足要求,可与保护 2的电流II 段相配合,计算从略。

6-13如图6-44所示中,35kV 单侧电源辐射形线路 WL1的保护方案拟定为三段式电流保护。

已知保护采用两相不完全星形接线,线路 WL1的最大负荷电流为174A ,电流互感器变比为 300/5 , 在最大及最小运行方式下各点短路电流见表6-3。

WL2的定时限过电流保护动作时间为1.5s ,试对| (3)k. B. maxav 37------------ av=kA = 0.887 kAj3(X s.min +X AB )73(4.07 +0.4X 50)取K rel =1.3,则保护1的电流 I 段动作电流为l op.1K rei I k 3B. max -1.3 0.887kA 二 1.153kA灵敏度校验:由I o p 1U av U av2-3 ( XS .maxx1 Imin)得:2(X S.max X, min )x 1 min-U av XS. max2 I op.137— 8.54 =7.502 1.153lx Im in .1 m inl ABx 1l AB7 5 100% = 37.5% > 20%0.4 50 (2)线路BC 末端的最大三相短路电流I k 3C .m ax 为(3)k.C. maxav•3(X s.min -X AB-X BC )37----------------------------------------- k A 二0.533kA ■. 3(4.07 0.4 50 0.4 40)短路点k1k2k3最大运行方式下三相短路电流(kA) 3.4 1.310.52最小运行方式下两相短路电流(kA) 2.28 1.150.49解:(1 )第I段:l op」=K rel l k3)=1.3x1.31kA =1.7kA佥368.47A“14A匕=t2山亠=1.5 0.5= 2sK w山二匸⑺二爲1700A= 28.33AK s 二I(2)k1 minI oP.1(2)第II段: I op.2 = K rei I :3)max =1.3 0.52kA = 0.676kA取K rej ci,则1朗=K r e?l°P.2 = 1.1X 0.676kA =0.744kA (3)第III段:取K wI op;K 二宁I op.1KiI k?min 1.15I op.1 0.744K & =0.85, K re| =1.2 ,[山K reKt IIop. 1IL.maxK300/5744A =124A= 1.55 1.3K st九5,则1.2 1.50.85174A =368.47A取K r ei =1.3,则近后备:心」爲」15 103.3.121.5l op.1 368.47远后备:1k3 min0.49 10K s1.33 . 1.2I op,368.476-14 某总降压变电所装有一台 35/10.5kV 、4000kVA 的变压器,已知变压器10kV 母线的最大、 最小三相短路电流分别为 1.4kA 和1.3kA , 35kV 母线的最小三相短路电流为 1.25kA ,保护采用两 相两继电器接线,电流互感器变比为 100/5,变电所10k V 出线过流保护动作时间为 1s ,试整定该变 压器的电流保护。

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