发电厂电气部分最全第六章习题解答

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《发电厂电气部分》(含答案版)

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《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。

发电厂电气部分课后习题

发电厂电气部分课后习题

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

发电厂习题

发电厂习题

9
第三章 计算题
(3)求载流量
I
Ql Qf R
56.23270.94 0.037103
1854(A)
10
第三章 计算题
❖3-7 三相平行导体发生三相短路时最大电动力 出现在哪相上,试加以解释。
❖ 答:三相平行导体发生三相短路时最大电动力出 现在中间相B相上。
Fmax1.73107L ais2h(N)
6
第三章 计算题
❖ 直流电阻
单 R Rda10cc位 0.00长 013R070d度 c00K.10导 02f9体 3[[11(0 的 .a001t/.交 03(0Sm 040W 流 24)10603电 /(107阻 )00]0025)1].080.03426
f 50 38.2 Rdc 0.03426 b 10 1 h 100 10
w 61.9C
A w0 .4 6 1 0 1 6J/( m 4)
满足热稳 定要求!
A hS 12Q kA W(8080 1106)2421.11060.461016
0.5251016J/( m 4)
h70C200C
19
第四章 计算题
❖4-10 某220kV系统的重要变电站装置2台 120MVA的主变压器,220kV侧有4回进线, 110kV侧有10回出线且均为I、II类负荷,不允 许停电检修出线断路器,应采用何种接线方式? 画出接线图并简要说明。
▪ 查附表2知,选用2条 2 0 0 m m 9 0 m m 1 2 m m
构成双槽导体,截面为 S8080mm2,载流量为
I25C 8800A,则35℃对应的载流量为
I 3 5 C K I 2 5 C 0 . 8 8 8 8 0 0 7 7 4 4 A 7 7 1 7 A

电工技术习题答案第六章

电工技术习题答案第六章

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。

[发电厂变电站电气设备][第六章 高压开关电器]第四节 SF6断路器

[发电厂变电站电气设备][第六章 高压开关电器]第四节 SF6断路器

第四节 六氟化硫断路器 三、SF6断路器的灭弧室 断路器的灭弧室
《发电厂变电站电气设备》 第六章 高压开关电器
1.压气式 压气式SF6断路器的灭弧室 压气式 断路器的灭弧室
按灭弧室结构可分:为变开距和定开距。 按灭弧室结构可分:为变开距和定开距。 触头系统:包括工作触头、弧触头和中间触头。 :包括工作触头、弧触头和中间触头。 触头系统压气式 断路器的触头由两个带嘴的空心静触头3、5和 压气式SF6断路器灭弧室的可动部分带有压气装 断路器灭弧室的可动部分带有压气装 定开距灭弧室: 定开距灭弧室:断路器的触头由两个带嘴的空心静触头3 特点:喷口采用耐电弧性能好的金属或石墨等导电材料制成。 特点:喷口采用耐电弧性能好的金属或石墨等导电材料制成。灭 特点:变开距灭弧室内的气体利用率高。 特点:变开距灭弧室内的气体利用率高。断口电压可做得较高 主喷口: 2组成。在关合时,动触头2跨接于静触头3、5之间,构 主喷口:用聚四氟乙烯或以聚四氟乙烯为主的填料制成的复合材料 。 变开距灭弧室:在灭弧过程中,触头的开距是变化的。 变开距灭弧室:在灭弧过程中,触头的开距是变化的 动触头2 之间, 动触头 组成。在关合时,动触头2 126kV的断路器只有30mm) 弧室断口电场均匀,灭弧开距小, 跨接于静触头3 。绝缘喷 的断路器只有30mm 弧室断口电场均匀,灭弧开距小, (126kV的断路器只有30mm) 断口间隙可达150 160mm),但开断电流受到限制。 150~ ),但开断电流受到限制 (置,在开断过程中利用操作机构带动活塞和气缸的相 断口间隙可达150~160mm),但开断电流受到限制 等绝缘材料制成。 等绝缘材料制成。 成电流通路; 熄弧能力强, 成电流通路 ,熄弧能力强 燃弧时间短, 变开距灭弧室按吹弧方式分为单向纵吹( 变开距灭弧室按吹弧方式分为单向纵吹(适用于中小 电弧能量较小,开断时, ,燃弧时间短,可以开断很大的短路 电弧能量较小;开断时,断路器的弧隙由两个静触头保持固定的 嘴易被电弧烧伤,会影响弧隙的介质强度。 嘴易被电弧烧伤,会影响弧隙的介质强度。 对运动,压缩SF6气体形成气体吹弧而熄灭电弧。对 气体形成气体吹弧而熄灭电弧。 对运动,压缩 气体形成气体吹弧而熄灭电弧 逆止阀的作用:使分闸过程中压气室的气体集中向喷嘴吹弧, 逆止阀的作用:使分闸过程中压气室的气体集中向喷嘴吹弧,而在 开距。 开距。 电流。但是压气室的体积较大。 高压大容量断路器)。 电流。但是压气室的体积较大。 高压大容量断路器)。 容量断路器)和双向纵吹( 容量断路器)和双向纵吹( 合闸过程中不致在压气室形成真空。 合闸过程中不致在压气室形成真空。 操作功率要求大。 操作功率要求大。

精选发电厂电气部分第四版(熊信银著)课后答案下载

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点击此处下载?发电厂电气部分第四版(熊信银著)课后答案?全书共分为10章,主要内容包括绪论,能源和发电,发电、变电和输电的电气部分,常用计算的基本理论和方法,电气主接线及设计,厂用电接线及设计,导体和电气设备的原理与选择,配电装置,发电厂和变电站的控制与信号,同步发电机的运行及电力变压器的运行等。

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。

本书可作为高等院校电气工程及其自动化专业及相关专业的本科教材,也可作为高职高专和函授教材,同时还可供从事发电厂和变电站电气设计、运行、管理工作的工程技术人员参考。

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。

电力电子习题答案五版第六章

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。

发电厂电气部分第六章(3)

Kθ θ al θ θ al θ 0
式中:Imax - 导体所在回路的最大持续工作电流 Ial
裸导体的选择
2.选择导体的截面大小 (2)按经济电流密度选择截面
作者:李长松 版权所有
当负荷电流通过载流导体时,将产生电能损耗。电能 损耗的大小与负荷电流的大小、母线截面(或母线电 阻)有关。
同一熔断器内,通常可分别接入额定电流 大于熔断器额定电流的任何熔体
6
7
用来保护电路中的电气设备免受过载和电路电流的危害。
不能用来正常地切断和接通电路,必须与其它电器(隔离开关、 接触器、负荷开关等)配合 广泛用在1000V及以下的装置中,在3~110kV高压配电装置作为 小功率电力线路、配电变压器、电力电容器、电压互感器等设备 的保护。
三、高压熔断器的分类
2. 非限流型高压熔断器:自然灭弧
作者:李长松 版权所有
在熔体熔化后,短路电流不减小,一直达到最大值。 在第一次过零或经过几个半周期之后电弧才熄灭。
四、高压熔断器的选择和校验
1. 选择额定电压 非限流型: UN ≥ UNS
作者:李长松 版权所有
限流型:
原因:
UN ≡ UNS
I
IN1 Id
2-截面较大 1-截面较小
三、高压熔断器的分类
分类方式 性能 保护范围 熄弧方式 安装场所 保护对象 型式 结 构 极数 底座绝缘子 限流式、非限流式 一般、后备、全范围 角壮式(大气中熄弧)、石英砂填料、喷射式、真空等 分类名称
户外、户内
变压器、电动机、电压互感器、单台并联电容器、电容 器组、电容器组、供电回路等 插入式、母线式、跌落式、非跌落式、混合式等 单极、三级 单柱、双柱
t 1 电源 2(粗) 1(细) d 2

《发电厂电气部分》课后习题答案

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。

(完整版)电力电子技术第6章习题答案

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。

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第6章导体和电气设备的原理与选择最全答案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。

电压恢复过程主要取决于系统电路的参数,即线路参数、负荷性质等,可能是周期性的或非周期性的变化过程。

6-5电流互感器常用的二次接线中,为什么不将三角形接线用于测量表计?答:计量用电流互感器接线方式的选择,与电网中性点的接地方式有关,当为非有效接地系统时,应采用两相电流互感器,当为有效接地系统时,应采用三相电流互感器,一般地,作为计费用的电能计量装置的电流互感器应接成分相接线(即采用二相四线或三相六线的接线方式),作为非计费用的电能计量装置的电流互感器可采用二相三线或三相的接线方式,6-6为提高电流互感器容量,能否采用同型号的两个互感器在二次侧串联或并联使用?答:可以将电流互感器串联使用,提高二次侧的容量,但是要求两个电流互感器型号相同。

因为电流互感器的变比是一次电流与二次电流之比。

两个二次绕组串联后,二次电路内的额定电流不变,一次电路内的额定电流也没有变,故其变比也保持不变。

二次绕组串联后,因匝数增加一倍,感应电势也增加一倍,互感器的容量增加了一倍。

也即每一个二次绕只承担二次负荷的一半,从而误差也就减小,容易满足准确度的要求。

在工程实际中若要扩大电流互感器的容量,可采用二次绕组串联的接线方式。

不能将电流互感器并联使用。

6-7电压互感器一次绕组及二次绕组的接地各有何作用?接地方式有何差异?答:电压互感器一次绕组直接与电力系统高压连接,如果在运行中电压互感器的绝缘损坏,高电压就会窜入二次回路,将危及设备和人身的安全。

所以电压互感器二次绕组要有一端牢固接地。

6-8电流互感器的误差与那些因素有关?答:电流互感器的电流误差fi及相位差δi决定于互感器铁心及二次绕组的结构,同时又与互感器运行状态(二次负荷Z2L及运行铁心的磁导率μ值)有关。

6-9运行中为什么不允许电流互感器二次回路开路?答:需要强调的是电流互感器在运行时,二次绕组严禁开路。

二次绕组开路时,电流互感器由正常工作状态变为开路状态,I2=0,励磁磁动势由正常为数甚小的10N1骤增为11N1,铁心中的磁通波形呈现严重饱和和平顶波,因此,二次绕组将在磁能过零时,感应产生很高的尖顶电动势,其值可达数千伏甚至上万伏(与Ki及Ii大小有关),危及工作人员的安全和仪表、继电器的绝缘。

由于磁感应强度剧增,会引起铁心和绕组过热。

此外,在铁心中还会产生剩磁,使互感器准确级下降。

6-10三相三柱式电压互感器为什么不能测量相对地电压?答:为了监视系统各相对地绝缘情况,就必须测量各相的对地电压,并且应使互感器一次侧中性点接地,但是,由于普通三相三柱式电压互感器一般为Y ,yn 型接线,它不允许一次侧中性点接地,故无法测量对地电压.假使这种装置接在小电流接地系统中,互感器接成YN,yn 型,既把电压互感器中性点接地,当系统发生单相接地时,将有零序磁通在铁芯中出现.由于铁芯是三相三柱的,同方向的零序磁通不能在铁芯内形成闭和回路,只能通过空气或油闭合,使磁阻变得很大,因而零序电流将增加很多,这可能使互感器的线圈过热而被烧毁.所以,普通三相三柱式电压互感器不能作绝缘监视用,而作绝缘监视用的电压互感器只能是三相五柱式电压互感器(JSJW)或三台单相互感器接成YN,yn 型接线.6-11 运行中为什么不允许电压互感器二次回路短路?答:当电压互感器二次侧发电短路时,由于回路中电阻R 和剩余的电抗XL-XC 均很小,短路电流可达到额定电流的几十倍,此电流将产生很高的共振过电压,为此在LL 上关联放电间隙EE ,用以保护。

此外由于电容式电压互感器系由电容(C1C2)和非线性电抗所构成,当受到二次侧短路或断开等冲击时,由于非线性电抗的饱和,可能激发产生某次谐波铁磁谐振过电压,为了拟制谐振的产生,常在互感器二次侧接入D 。

6-12 在发电厂中,电压互感器的配置原则有那些?答:1)母线;2)线路;3)发电机;4)变压器6-13 如图6-14所示接线,设25MW 发电机(U N =10.5kV ,I N =1718A ),回路装有仪表:电流表3只,有功功率表、无功功率表、有功电能表、无功电能表、电压表及频率表各1只,互感器距控制室的距离为60m 。

试选择该回路中供测量表计用的电流互感器4及电压互感器13。

解:6-14 选择10kV 配电装置的出线断路器及出线电抗器。

设系统容量为150MV A ,归算至10kV 母线上的电源短路总电抗X ΄*Σ=0.14(基准容量S d =100MV A ),出线最大负荷为560A ,出线保护动作时间t pr =1s 。

解:假设选择断路器为SN10-10I I Nbr =16kA ,全分闸时间t br =0.1s ,基准容量S d =100MV A U d =10.5kV ,I d =5.5kA%33.2%10010000550010500600)14.0165.5(%100)'((%)*=⨯⨯⨯-=⨯-=∑N d d N Nbr dL U I U I x t I x选择4%的电抗NKL-10-600-4,参数如下:%4(%)=L x kA i es 28.38= s kA t I t ⋅=222)(34计算如下:3)电压损失和残压校验: 电抗标么值:349.01050060010000550004.0(%)*=⨯⨯⨯==d N N d L L U I U I x x 489.0349.014.0***=+=+'=∑∑L x x x 短路计算时间:s t t t br pr k 1.11.01=+=+=,查短路电流计算曲线并换算成短路电流有名值,kA I kA I kA I 35.9,9.9,1.12"1.155.0===。

电压损失和残压分别为:%5%24.26.060056004.0sin (%)(%)max <=⨯⨯=≈∆ϕN L I I x U %70~%60%7.806.01.1204.0"(%)(%)>=⨯==∆N L re I I x U 4)动、热稳定校验。

s kA s kA t I I I Q k t t k kk ⋅<⋅=⨯++=++=222222222/2)(34)(42.301.11235.99.91.121210")(28.38)(86.301.1255.2"2kA kA I K i sh sh <=⨯==可见,电压损失、残压、动热稳定均满足要求。

6-15 按经济电流密度选择的导体,为何还必须按长期发热允许电流进行校验?配电装置的汇流母线,为何不按经济电流密度选择导体截面?答:略6-16 设发电机容量为25MW ,最大负荷利用小时数T max =6000h ,三相导体水平布置,相间距离a =0.35m ,发电机出线上短路时间t k =0.2s ,短路电流I ''=27.2kA ,2/k t I =21.9kA ,k t I =19.2kA 。

周围环境温度+40ºC 。

试选择发电机引出导体。

解:1)按经济电流密度选择导线截面。

)(18048.05.103102505.1cos 305.13max A U P I N N=⨯⨯⨯⨯==ϕ查图6-17曲线2,得:2/68.0mm A J =,则:)(265368.018042max mm J I S J ===选择100×10mm 2的三条矩形导体水平布置,允许电流A I C al 328425= ,集肤效应7.1=f K 截面积为3000mm 2。

当环境温度为C 40时:)1804()(26813284816.0328425704070max 2540A I A I K I C al C al =>=⨯=⨯--=⋅= 2)热稳定校验。

正常运行时导体温度:C I I al al 5416811804)4070(40)(2222max 000=-+=-+=θθθθθ 查表6-9,得热稳定系数93=C ,则满足短路时发热的最小导体截面为: np p k Q Q Q +=s kA t I I I Q k t t p kk ⋅=⨯++=++=2222222/2)(47.262.0122.199.212.271210" 发电机出口短路待会,非周期分量等值时间T 取0.2ss kA I T Q np ⋅=⨯=⋅=222)(0.1482.272.0"s kA Q Q Q np p k ⋅=+=+=2)(47.1740.14847.26)(3000)(185937.11047.174226min mm mm C K Q S fk <=⨯⨯== 满足热稳定要求。

3)动稳定校验。

导体自振频率由以下求得:m kg w b h m /7.2270001.01.0=⨯⨯=⨯⨯=ρ)(1083.0121.001.0124632m bh J -⨯=⨯== Hz Hz m EJ L N f f155)(5227.21083.0107156.3610221>=⨯⨯⨯==- 可不计母线共振影响。

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