发电厂电气部分第三版习题参考答案
发电厂电气部分习题三答案
《发电厂电气部分》习题三一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）1、厂用电率是衡量发电厂经济性的主要指标之一，它等于发电厂在一定时间内的厂用电量与（A ）A. 其总发电量之比B. 其总装机容量之比C. 其供电量之比D. 系统总发电量之比2、为保证电器的动稳定，在选择电器时应满足（C ）条件。
A. 动稳定电流小于通过电器的最大两相冲击短路电流B. 动稳定电流大于通过电器的最大两相冲击短路电流C. 动稳定电流大于通过电器的最大三相冲击短路电流D. 动稳定电流小于通过电器的最大三相冲击短路电流3、在某一距离下，无论在最高工作电压或出现内、外部过电压时，都不致使空气间隙被击穿，这一距离是指（B ）A. 设备安全距离B. 最小安全净距C. 线路安全距离4、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，两个回路合用一个间隔。
这种布置方式称为（D ）。
A. 半高型布置B. 普通中型布置C. 分相中型布置D. 高型布置5、若10kv母线水平布置，（B ）A. 中间相承受的电动力最小B. 中间相承受的电动力最大C. 两边承受的电动力最大D. 三相承受的电动力相等6、减小矩形母线应力的最有效方法是(C )A. 改变母线的布置B. 增大母线截面C. 减少同一相中两个相邻绝缘子间的距离D. 增加母线相间距离7、以下不属于二次设备的是（D ）A. 仪用互感器B. 测量表计C. 继电保护及自动装置D. 变压器8、三相电动力计算公式中的形状系数Kf决定于（B ）A. 导体的机械强度B. 导体的形状C. 导体的布置位置D. 导体的形状及相对位置9、电气主接线中，加装旁路母线的目的是（D ）A. 限流B. 吸收无功C. 限压D. 不停电检修出线断路器10、配电装置的母线截面积选择是按( A )A.长期发热允许电流B.经济电流密度C.热稳定D.动稳定11、大型火力发电厂厂用电系统接线形式通常采用( C )A.单母线B.双母线C.单母线分段D.双母线分段12、电压互感器正常运行时二次侧不允许( A )A.短路B.接地C.开路D.都不允许13、大中型发电厂，特别是火力发电厂的厂用电备用方式，常利用( A )A.明备用B.暗备用C.与系统相连的主变兼作备用D.快速启动的柴油发电机组14、少油式断路器中油的用途是( B )A.绝缘B.灭弧C.冷却D.隔离15、在下列设备选择与校验项目中，不适用于高压隔离开关的是( C )A.额定电流B.额定电压C.额定开断电流D.额定峰值耐受电流16、短时停电可能影响人身或设备安全，使生产停顿或发电量下降的负荷称为( A )A.I类负荷B.II类负荷C.III类负荷D.不停电负荷17、在10KV出线上，电流互感器通常( B )A.三相式星形接线B.两相式不完全星形接线C.三相式三角形接线D.单相式接线18、目前在220KV及以上电压的配电装置中，应用最广泛的断路器是( C )A.油断路器B.压缩空气断路器C.SF6断路器D.真空断路器19、既能发电，又能储存能量的是( C )。
《发电厂电气主系统(第3版)》全部计算题解答与课程设计部分解答
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发电厂电气主系统习题课
习题5-8 若已知63mm×10mm铝导体回路中之短路电流I”=28.3kA， I1=23.8kA， I2=19kA，短路切除时间为tk=2s，导体的正常工 作温度为50℃，集肤系数为Ks=1.04，试计算导体的短路电流 热效应和短时发热最高温度。
解: (1)单元接线主变容量选择,查有关发电机的技术参数资料， 可得100MW发电机, cos =0.85,额定电压为10.5kV。
' SN 1.1PN (1 K P ) / cos N 1.1100(1 10%) / 0.85
116.47 MVA
选择主变压器容量为：120MVA，变比为121/10.5kV。
S [ S max ( S N i (1 K p ) S N max )] / n
' N i 1
m
[35 / 0.8 (2 25(1 0.1) / 0.8 25 / 0.8)] / 2 [43.75 2 25 0.1 / 0.8 31.25)] / 2 9.375MVA
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发电厂电气主系统习题课
习题4-15 试校验某高温高压火电厂6kV高压备用厂用变压器的容量，能否 满足厂用电动机自起动要求。已知高压备用厂用变压器的容量为 12.5MV•A，Uk ％＝8；要求同时自起动电动机容量为11000kW ，电动机的平均起动电流倍数为5，cosφ=0.8 ， η=0.9。 解： x*t =1.1Uk ％/100=1.1×8/100＝0.088
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40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
发电厂电气部分全部计算题解答与课 程设计部分解答第3版
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个Байду номын сангаас例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
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13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
发电厂变电所电气部分第三版答案刘宝贵
发电厂变电所电气部分第三版答案刘宝贵1、我国最大的火电机组容量100万KW-------玉环电厂我国最大的水电机组容量70万KW--------三峡水电站我国最大的核电机组容量100万KW-------田湾核电厂最大的火电发电厂容量454万KW-----------邹县电厂最大的水电发电厂容量1820万KW---------三峡水电厂最大的核能发电厂容量305万KW---------秦山核电厂（自主研发设计）最大的抽水蓄能发电厂240万KW---------广东抽水蓄能电厂2，新能源发电类型：风力发电，海洋能发电，地热发电，太阳能发电，生物质能发电，磁流体发电，电气体发电3、火力发电厂的的生产过程：概括地说将煤中的化学能转化成电能的过程，三个阶段1，燃料的化学能在锅炉中燃烧转变成热能，加热锅炉中的水，使之变为蒸汽（燃烧系统）2，锅炉中产生的蒸汽进入汽轮机，冲击汽轮机的转子旋转，将热能转变为机械能（汽水系统）3，由汽轮机的转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能（电气系统）4、热电厂，以热定电的运行方式。
抽水蓄能电厂在电力系统中的作用：调峰，填谷，事故备用，调频，黑启动，蓄能汽轮发电机的特点：转速高，多采用隐极式，卧式，不能快速启动，只宜承担电力系统的基荷水轮发电机的特点：转速低，极数多，多采用凸极式转子，立式能快速启动易于承担峰荷5、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，断路器等称为一次设备。
1，生产和转化电能的设备（发电机，变压器）2，接通和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（电抗器和避雷器）4，载流导体5，互感器（电压互感器，电流互感器）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。
《发电厂电气部分》练习题及答案
《发电厂电气部分》练习题及答案一、填空题1、按照获得能源的方法不同，能源分为一次能源、二次能源。
2、按照被利用程度不同，能源分为常规能源、新能源。
3、按照能否再生，能源分为可再生能源、非再生能源。
4、电能是二次（一次/二次）能源。
5、发电厂是将各种一次能源转变成电能的工厂。
6、火电厂能量的转换过程：燃料的化学能→热能→机械能→电能。
7、水力发电厂的能量转换过程：把水的位能和动能转换成电能的工厂。
8、电气一次设备是指直接生产、转换和分配电能的一次设备。
9、电气二次设备是指：对一次设备进行监察、测量、控制、保护、调节的设备。
10、电气主接线是指由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路。
二、问答题1、电能的特点是什么？答：（1）便于大规模生产和远距离输送（2）方便转换与易于控制（3）损耗小（4）效率高（5）无气体和噪声污染2、按照发电厂装机容量不同，发电厂可以分为哪几类？答：①小容量发电厂：指装机容量在100MW范围内的发电厂②中容发电厂：指装机容量在100-250MW范围内下的发电厂③大中容量发电厂：指装机容量在250-1000MW范围内的发电厂④大容量发电厂：指装机容量在1000MW及其以上的发电厂3、火电厂的特点答：(1)布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。
(2)一次性建造投资少，仅为同容量水电厂的一半左右。
(3)火电厂耗煤量大，其单位电量发电成本比水电厂要高出3～4倍。
(4)火电厂动力设备繁多，发电机组控制操作复杂。
(5)大型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乃至几十小时，并附加耗用大量燃料。
(6)火电厂担负急剧升降的负荷时，必须付出附加燃料消耗的代价。
(7)从经济性和供电可靠性考虑，火电厂应当尽可能担负较均匀的负荷。
(8)火电厂对空气和环境的污染大。
4、水电厂的特点答： (1)可综合利用水能资源；(2)发电成本低、效率高；(3)运行灵活；(4)水能可储蓄和调节；(5)不污染环境；(6)建设投资较大，工期较长；(7)建设和生产都受到河流的地形、水量及季节气象条件限制；(8)由于水库的兴建，淹没土地，移民搬迁，给农业生产带来一些不利，还可能在一定程度破坏自然界的生态平衡。
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25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
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发电厂电气部分全部计算题解答与课程设 计部分解答第3版
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46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
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47、采菊东篱下，悠然见南山。
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48、啸傲东轩下，聊复得此生。
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49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
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50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
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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√3倍，所以在中性点不接地的电力网中，各种设备的对地绝缘应按线电压设计，才能承受在一相接地时，非故障相对地电压的升高影响。
在中性点不接地的电力网中，一相接地时接地点的接地电流等于正常时相对地电容电流的三倍，经消弧线圈接地的电力网中，可以大大减小一相接地时接地点的接地电流，但欠补偿时容易发生振荡，引起内过电压。
大接地电流系统的优点：单相接地时，非故障相对地电压保持不变，各种设备的对地绝缘按相电压设计即可。
缺点：可靠性较低，发生单相接地故障时，故障的送电线路被切断，因而使用户的供电中断。
经电阻接地运行方式的优点：使接地电容电流向阻性发展，避免系统振荡引起过电压。
缺点：高电阻接地不适用于故障电容电流大于4～5A的网络，应用范围较小。
低电阻接地接地时则接地电流较大。
（3）目前我国所用的电压等级范围1）对于6～l0kV系统，主要由电缆线路组成的电网，在电容电流超过7A时，采用电阻接地。
在电容电流低于7A，或由架空线组成的电网，则采用不接地的运行方式；2）6~20kV发电机或调相机回路，中性点可采用不接地、经消弧线圈接地或高电阻接地方式（即经过二次侧接电阻的接地变压器接地）；3）35kV系统，一般均采用中性点经消弧线圈接地的方式；4）110kV及以上系统，一般均采用中性点直接接地的方式。
在一些多雷山区，为了提高供电的可靠性，有的110kV系统中性点也采用经消弧线圈接地的方式；5）1kV以下系统，中性点采用不接地的方式运行。
380/220V三相四线制电网的中性点，是为了适应受电器取得相电压的需要而直接接地。
6．如何计算系统单相接地时的电容电流?如何选择消弧线圈容量?答：（1）线路一相接地电容电流可近似地用下列公式估计：1）对于架空电网I C=(2.7～3.3)Uφ-φ×10-3（A）式中的系数，没有架空地线时取2.7，有架空地线时取3.3。
对于同杆架设的双回路，电容电流为单回路的1.3～1.6倍。
2）对于电缆电网I C=0.1Uφ-φ（A）式中Uφ-φ——电网线电压（kV）；l——有直接电连接的这一电压级电网送电线路的长度（km）。
（2）消弧线圈容量的选择选择消弧线圈的容量，应考虑电网五年左右的发展规划，并按过补偿方式考虑，其容量按下式计算S=1.5I C·Uφ（kVA）式中I C——电网一相接地电容电流（A）；Uφ——电网相电压（kV）。
7．电力系统失去稳定是一种什么状况?稳定问题分为哪几类?答：（1）电力系统失去稳定时，系统产生自发性振荡，或者各机组间产生剧烈的相对运动，以至于系统的频率和电压大幅度变化，不能保证对负荷的正常供电，造成大量用户停电。
（2）电力系统稳定问题是指当系统受到扰动后能否继续保持各发电机之间同步运行的问题。
根据系统受到扰动的大小及运行参数变化特性的不同，通常将系统的稳定问题分为三大类，即静态稳定、暂态稳定和动态稳定。
静态稳定是指电力系统在运行中受到微小扰动(如短时的负荷波动)后，能够自动恢复到原有运行状态的能力。
暂态稳定是指系统在运行中受到大的扰动(如切除机组、线路或发生短路等)后，经历一个短暂的暂态过程，从原来的运行状态过渡到新的稳定运行状态的能力。
动态稳定是指系统在运行中受到大扰动后，保持各发电机在较长的动态过程中不失步，由衰减的同步振荡过程过渡到稳定运行状态的能力。
第二章短路电流的计算1．何谓短路？引起短路的主要原因是什么？发生短路后可能有什么后果？答：（1）电力系统短路指电力系统中相与相之间或相与地之间（中性点直接接地系统）通过电弧或其它较小阻抗而形成的一种非正常连接。
（2）发生短路的原因1）电气设备载流部分绝缘损坏。
如大气过电压，操作过电压，绝缘老化，机械性损伤，设计、安装、运行维护不良；2）意外事件引起的短路。
如输电线路断线、倒杆、雷击等；3）人为事故。
如带负荷拉开或合上隔离开关、带地线合闸、将挂地线设备投入运行等；4）异物跨接导体。
如鸟兽跨接、树枝跨接等。
（3）电力系统短路后的后果1）短路点电弧可能烧坏设备，甚至引起火灾；2）短路电流产生大量的热量，引起温度升高，甚至会损坏绝缘；3）短路电流在导体中产生的电动力，可能使导体发生变形，甚至损坏；4）系统电压大幅下降影响用户的供电，严重时甚至破坏电力系统的稳定；5）短路电流产生的电磁感应会干扰通讯线路，甚至危及设备和人身安全。
2．何谓次暂态短路电流、冲击短路电流、短路全电流最大有效值及稳态短路电流？计算这些电流的用途是什么？答：（1）在第一个周期内周期分量的有限值称为次暂态短路电流，是校验断路器开断能力的依据；（2）短路电流在短路后半个周期(t=0.01s)时，瞬时值达到最大，该最大值称为冲击短路电流，是校验电气设备动稳定能力的依据；（3）出现在冲击短路电流i sh处的周期分量有效值和非周期分量的均方根值称为短路全电流最大有效值，故障切断时间小于0.1s时，检验断路器的开断能力；（4）短路后，非周期分量衰减完，暂态过程结束，就进入稳定状态，此时的短路电流称为稳态短路电流，是短路后计算残压的依据。
3．用标么值对元件电抗和短路电流计算有什么好处?如何将任意基准下元件电抗的标么值换算成选定基准下元件电抗的标么值?答：（1）用标么值对元件电抗和短路电流计算的好处有：1）用标么值进行计算时，只要选定的基准容量相同，基准电压按规定的平均额定电压选取，按电抗所在电压级计算所求得的标么值，可适用于其他电压级；2）相间电压的标么值与相电压的标么值相等；3）三相功率的标么值与单相功率的标么值相等；4）三相电路的欧姆定律公式I*=U*/X*，功率方程式S*=U*·I*与单相电路相同；5）当电压标么值U*=1时，功率的标么值等于电流的标么值，等于电抗标么值的倒数，即S*=I*=1/X*（2）任意基准下元件电抗的标么值换算成选定基准下元件电抗标么值的方法：设X N、U N、S N分别是额定参数下的标么值，换算成选定基准下元件电抗标么值可按公式计算，当U N与U d相等时，可按公式：计算。
其它基准下元件电抗的标么值换算一样。
4．何谓无限大容量电源?无限大容量电源供电的短路暂态过程有什么特点?如何计算无限大容量电源供电的短路电流?答：（1）无限大容量电源理论上是指系统容量S→∞，系统电抗Xs→0,其出口分界母线的电压在短路时能保持不变。
在实际电力系统中，某容量很小的支路（该支路中各元件的容量较系统容量小得多，其阻抗比系统阻抗大很多）发生短路时，引起系统母线电压的变化很小。
在分析及计算时，为了方便认为该电源是一内部阻抗Z G=0（x G=0，r G=0），系统母线电压为恒定的电源，称这种电源为无限大容量电源。
（2）无限大容量电源供电的短路暂态过程的特点是周期短路电流的幅值始终维持不变。
（3）无限大容量电源供电的短路电流的计算方法：1）作出计算电路图；2）作出对各短路点的等值电路图；3）对等值电路图进行化简，求出短路回路总电抗X ∑*；4）进行短路电流的计算。
周期短路电流标么值的计算公式：周期短路电流有效值的有名值等于其标么值乘以电流基准值，公式为I p =I p *·I d =I d / X *对无限大容量电源，稳态短路电流等于周期短路电流。
非周期短路电流i np 按指数曲线衰减冲击短路电流的计算公式为：i sh =√2K sh ·I p其中K sh 为短路电流冲击系数，对无限大容量电源K sh =1.8。
5．如何用运算曲线计算发电机供电的任意时刻三相短路电流周期分量的有效值?答：用运算曲线计算发电机供电的任意时刻三相短路电流周期分量的有效值的方法：（1）求短路回路总电抗的计算电抗X ca ；1）作出计算电路图；2）根据计算电路图作出等值电路图；3）化简等值电路图；4）确定短路回路总电抗X ∑或 X ∑*；5）按下列公式求出计算电抗2av N ca U S X X ∑∑*⋅=或dN ca S S X X ∑*∑*⋅= （2）查所需周期短路电流有效值的标么值I pt *1）按电源性质及求得的计算电抗X ca *选择运算曲线；2）次暂态短路电流I "的标么值I *"，查t=0时曲线；3）稳态短路电流I ∞的标么值I ∞*，查t=4时曲线；4）需要其它时刻短路电流I pt*时，查t 时的曲线。