《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；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。
1-5 抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及其功能？
答：抽水蓄能电厂在电力系统中的作用：调峰；填谷；备用；调频；调相。
功能：降低电力系统燃料消耗；提高火电设备利用率；可作为发电成本低的峰荷电源；对环境没有污染且可美化环境；抽水蓄能电厂可用于蓄能。
第二章发电、变电和输电的电气部分
2-1 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、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。其中对一次设备和系统运行状态进行测量、监视和保护的设备称为二次设备。如仪用互感器、测量表计，继电保护及自动装置等。其主要功能是起停机组，调整负荷和，切换设备和线路，监视主要设备的运行状态。
2-2 简述300MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。
答：1）发电机与变压器的连接采用发电机—变压器单元接线；
2）在主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电；
3）在发电机出口侧，通过高压熔断器接有三组电压互感器和一组避雷器；
4）在发电机出口侧和中性点侧，每组装有电流互感器4个；
5）发电机中性点接有中性点接地变压器；
6）高压厂用变压器高压侧，每组装有电流互感器4个。
其主要设备如下：电抗器：限制短路电流；电流互感器：用来变换电流的特种变压器；电压互感器：将高压转换成低压，供各种设备和仪表用，高压熔断器：进行短路保护；中性点接地变压器：用来限制电容电流。
2-3
简述600MW 发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 2-4 影响输电电压等级发展因素有哪些？
答：1）长距离输送电能；
2）大容量输送电能；
3）节省基建投资和运行费用；
4）电力系统互联。
2-5 简述交流500kV 变电站主接线形式及其特点。
答：目前，我国500kV 变电所的主接线一般采用双母线四分段带专用旁路母线和3/2台断路器两种接线方式。其中3/2台断路器接线具有以下特点：任一母线检修或故障，均不致停电；任一断路器检修也不引起停电；甚至在两组母线同时故障（或一组母线检修另一组母线故障）的极端条件下，功率均能继续输送。一串中任何一台断路器退出或检修时，这种运行方式称为不完整串运行，此时仍不影响任何一个元件的运行。这种接线运行方便，操作简单，隔离开关只在检修时作为隔离带电设备用。
2-11 简述高压直流输电的优点和缺点各有哪些？
答：优点：
1）线路造价低，年电能损失小； 2）不存在系统稳定问题；
3）限制短路电流。4）调节快速，运行可靠；
5）没有电容充电电流。 6）节省线路走廊。
缺点：
1）换流装置较昂贵； 2）消耗无功功率多；3）产生谐波影响；
4）缺乏直流开关； 5）不能用变压器来改变电压等级。
第三章 导体的发热和电动力
3-1 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。
3-2
为什么要规定导体和电气设备的发热允许温度？短时发热允许温度和长期发热允许温度是否相同，为什么？
答：导体连接部分和导体本身都存在电阻(产生功率损耗)；周围金属部分产生磁场,形成涡流和磁滞损耗；绝缘材料在电场作用下产生损耗，如：δtg 值的测量
载流导体的发热：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
一 发热对绝缘的影响
绝缘材料在温度和电场的作用下逐渐变化，变化的速度于使用的温度有关；
二发热对导体接触部分的影响
温度过高→表面氧化→电阻增大↑
→↑→R I 2恶性循环
三发热对机械强度的影响
温度达到某一值→退火→机械强度↓→设备变形
如：
3-3 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。为了载流量，宜采用电阻率小的材料，如铝和铝合金等；导体的形状，在同样截面积的条件下，圆形导体的表面积较小，而矩形和槽形的表面积则较大。导体的布置应采用散热效果最最佳的方式。
3-4 为什么要计算导体短时发热最高温度？如何计算？
答：载流导体短路时发热计算的目的在于确定短路时导体的最高温度不应超过所规定导体短路时发热允许温度。当满足这个条件时，则认为导体在短路时，是具有热稳定性的。
计算方法如下：
1）有已知的导体初始温度θw；从相应的导体材料的曲线上查出A w；
2）将A w和Q k值代入式：1/S2Q k=Ah-Aw求出A h；
3）由A h再从曲线上查得θh值。
3-5 等值时间的意义是什么等值时间法适用于什么情况？
答：等值时间法由于计算简单，并有一定精度，目前仍得到广泛应用。但是曲线所示是根据容量为500MW 以下的发电机，按短路电流周期分量衰减曲线的平均值制作的，用于更大容量的发电机，势必产生误差。这时，最好采用其它方法。
3-6 用实用计算法和等值时间法计算短路电流周期分量热效应，各有何特点？
答：用实用计算法中的电流是短路稳态电流，而等值时间法计算的电流是次暂态电流。
3-7 电动力对导体和电气设备的运行有何影响？
答：电气设备在正常状态下，由于流过导体的工作电流相对较小，相应的电动力较小，因而不易为人们所察觉。而在短路时，特别是短路冲击电流流过时，电动力可达到很大的数值，当载流导体和电气设备的机械强度不够时，将会产生变形或损坏。为了防止这种现象发生，必须研究短路冲击电流产生的电动力的大小和特征，以便选用适当强度的导体和电气设备，保证足够的动稳定性。必要时也可采用限制短路电流的措施。
3-8 三相平行导体发生三相短路时最大电动力出现在哪一相上，试加以解释。
答：三相平等导体发生三相短路时最大电动力出现在中间相B相上，因为三相短路时，B相冲击电流最大。
3-9 导体的动态应力系数的含义是什么，在什么情况下，才考虑动态应力？
答：动态应力系数β为动态应力与静态应力的比值，导体发生振动时，在导体内部会产生动态应力，对于动态应力的考虑，一般是采用修正静态计算法，即在最大电动力Fmax上乘以动态应力系统数β，以求得实际动态过程中的动态应力的最大值。
3-10 大电流母线为什么常采用分相封闭母线？分相封闭母线的外壳有何作用？
答：大电流母线采用分相封闭母线是由于：
1）运行可靠性高，因母线置于外壳内，能防止相间短路，且外壳多点接地，可保障人体接人体接触时的安全。2）短路时母线相间电动力大大降低，由于外壳涡流的屏蔽作用，使壳内的磁场减弱，对减小短路时的电动力有明显的效果；3）壳外磁场也因外壳电流的屏蔽作用而减弱，可较好改善母线附近的钢构发热；4）安装的维护工作量小。
3-11 怎样才能减少大电流母线附近钢构的发热？
答：减小大电流母线附近的钢构发热的措施：
1）加大钢构和导体间的距离，使布磁场强度减弱，因而可降低涡流和磁滞损耗；
2）断开钢构回路，并加装绝缘垫，消除环流；
3）采用电磁屏蔽；
4）采用分相封闭母线。
第四章厂用电
5-1 什么叫厂用电和厂用电率？
答：发电机在启动，运转、停止，检修过程中，有大量电动机手动机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤，碎煤，除尘及水处理的正常运行。这些电动机及全厂的运行，操作，实验，检修，照明用电设备等都属于厂用负荷，总的耗电量，统称为厂用电。厂用电耗量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。
5-2 厂用电的作用和意义是什么？
答：发电机在启动、运转、停机，检修过程中，有大量电动机手动机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤，碎煤，除尘及水处理等的正常运行。降低厂用电率可以降低电能成本，同时也相应地增大了对电力系统的供电量。
5-5 厂用电接线的设计原则是什么？对厂用电压等级的确定和厂用电源引接的依据是什么？
答：厂用电的设计原则主要是：
⑴厂用电接线应保证对厂用负荷可靠和连续供电，使发电厂主机安全运行。
⑵接线应能灵活地适应正常、事故、检修等各种运行方式的要求。
⑶厂用电源的对应供电性，本机、炉的厂用负荷由本机组供电。
⑷设计时还应适当注意其经济性和发展的可能性并积极慎重地采用新技术、新设备，使厂用电接线具有可行性和先进性。
⑸在设计厂用电接线时，还应对厂用电的电压等级、中性点接地方式、厂用电源及其引接和厂用电接线形式等问题进行分析和论证。
厂用电的电压等级是根据发电机的额定电压，厂用电动机的电压和厂用电，供电网络等因素，相互配合，经技术经济比较后确定的。
5-8 发电厂和变电站的自用电在接线上有何区别？
答：发电厂厂用电系统一般采用单母线分段接线形式，并多以成套配电装置接受和分配电能。厂用电源由相应的高压厂用母线供电。而变电站的站用电源引接方式主要有：1）由变电站内主变压器第三绕组引接，站用变压器高压侧要选用较大断流容量的开关设备，否则要加限流电抗器。2）当站内有较低母线时，一般由这类电压母线上引接两个站用电源。这种站用电源引接方式经济性好和可靠性高的特点；3）500kV变电站的外接电源多由附近的发电厂或变电站的低压母线引接。
5-9 何谓厂用电动机的自启动？为什么要进行电动机自启动校验？如果厂用变压器的容量小于自启动电动机总容量时，应如何解决？
答：厂用电系统运行的电动机，当突然断开电源或厂用电压降低时，电动机转速就会下降，甚至会停止运行，这一转速下降的过程称为惰行。若电动机失去电压后，不与电源断开，在很短时间内，厂用电源恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，此时，电动机惰行还未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程称为电动机自启动。分为：⑴失压自启动；⑵空载自启动；⑶带负荷自启动。若参加自启动的电动机数目多，容量大时，启动电流过大，可能会使厂用母线及厂用电网络电压下降，甚至引起电动机过热，将危及电动机的安全以及厂用电网络的稳定运行，因此，必须进行电动机自启动校验。若不能满足自启动条件，应采用以下措施：
⑴限制参加自启动的电动机数量。
⑵机械负载转矩为定值的重要设备的电动机，因它只能在接近额定电压下启动，也不应参加自启动，可采用低电压保护和自动重合闸装置，即当厂用母线电压低于临界值时，把该设备从母线上断开，而在母线电压恢复后又自动投入。
⑶对重要的厂用机械设备，应选用具有较高启动转矩和允许过载倍数较大的电动机与其配套。
⑷在不得已的情况下，或增大厂用变压器容量，或结合限制短路电流问题一起考虑进适当减小厂用变压器的阻抗值。
第五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 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。
6-5 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。
6-6 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Z 2L 及运行铁心的磁导率μ值）有关。
6-7 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。
6-8
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 6-9 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：
6-10 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 d
L 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：349.010500
60010000550004.0(%)*=???==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%24.26.0600
56004.0sin (%)(%)max <=??=≈??N 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 k
k ?
35.99.91.121210")(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。
6-11
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
6-12 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
=????==? 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()(26813284816.0328425
704070max 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 541681
1804)4070(40)(22
22max 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 k
k ?=?++=++=2222222/2)(47.262.012
2.199.212.271210" 发电机出口短路待会，非周期分量等值时间T 取0.2s
s kA I T Q np ?=?=?=222)(0.1482.272.0"
s kA Q Q Q np p k ?=+=+=2)(47.1740.14847.26
)(3000)(18593
7.11047.174226min mm mm C K Q S f
k <=??== 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
)(1083.012
1.001.012463
2m bh J -?=?== Hz Hz m EJ L N f f
155)(5227.21083.01071
56.3610221>=???==- 可不计母线共振影响。取发电机出口短路时，冲击系数9.0=K
，则 )(17.732.2769.2"29.1kA I i sh =?==
母线相间应力计算如下：
)/(264635.0/731701073.1/1073.12727m N a i f sh ph =??=??=--
)(10501.001.05.02
3622
m bh W -?=??== )(10292.510
501012646106622
Pa W L f ph ph ?=???==-ρ
母线同相条间作用应力计算如下：
1.010010==h b ，091.0100
10102=+=+-h b b b ，273.0110304==+-h b b b 45.012=K ，6.013=K 则：
)(449701.0/7317010)6.045.0(8/10)(829291312Pa b i K K f sh b =??+?=??+=--临界
跨距cr L （每相三条铝导体1197=λ）及条间衬垫最大跨距max b L 分别为：
)(822.04497/1.001.01197/44m f h b L b cr =?==λ
)(54.04497/10)2.570(1.0201.0/)(26max m f h b L b ph al b =?-?=-=σσ
所选衬垫跨距应小于cr L 及max b L 。
6-13 选择100MW 发电机和变压器之间母线桥的导体。已知发电机回路最大持续工作电流I max ＝6791A ，T max ＝5200h ，连接母线三相水平布置，相间距离a ＝0.7m ，最高温度+35oC ，母线短路电流I ''=36kA ，短路热效应Q k =421.1(kA)2?s 。
解：1）按经济电流密度选择导线截面。
A I 6791max =，h T 5200max =
查图6-17曲线2，得：2/78.0mm A J =，则：)(870678
.067912max mm J I S J === 选择mm r mm C mm b mm h 16,5.12,105,225
====的双槽形导体水平布置,导体截面积9760mm 2允许电流A I C al 1015025= ，集肤效应系数285.1=f K 。当环境温度为C 35时：
)6791()(89511015089.01015025703570max 2535A 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 558951
6797)3570(35)(22
22max 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： 已知：s kA Q k ?=2)(1.421
)(9760)(25093285.1101.421226min mm mm C K Q S f
k <=??==
满足热稳定要求。
3）动稳定校验。导体自振频率由以下求得：
取发电机出口短路时，冲击系数9.1=K ，则
)(84.963669.2"29.1kA I i sh =?==
母线相间应力计算如下：
)/(2084225.0/968401051105110)5.0(2282872m N h
i h i f sh sh b =??=?=?=--- )(105.6636m W W Y -?==
)1069()(10612.210
5.6612120841
6.4126662
22Pa Pa hW L i W L f al Y b sh Y b b b ?=
配电装置
7-1 对配电装置的基本要求是什么？ 答：对配电装置的基本要求是：1）保证运行可靠；2)便于操作、巡视和检修；3）保证工作人员的安全；4）力求提高经济性；5）具有扩建的可能。
7-2 试述最小安全净距的定义及其分类。
答：最小安全净距是指在这一距离下，无论在正常最高工作电压或出现内、外过电压时，都不使空气气隙被击穿，对于敞露在空气中的屋内、外配电装置中有关部分之间的最小安全净距分为A 、B 、C 、D 、E 五类。
7-3 试述配电装置的类型及其特点。
答：配电装置按电气设备装设地点不同，可分为屋内配电装置和屋个配电装置；按其组装方式，可分为装配式和成套式。
屋内配电装置的特点：1）由于允许安全净距小和可以分层布置而使占地面积较小；2）维修、巡视和操作在室内进行，可减少维护工作量，不受气候影响；3）外界污秽空气对电气设备影响较小，可减少维护工作量；房屋建设投资较大，建设周期长，但可采用价格较低的户内设备。
屋外配电装置的特点：1）土建工作量和费用较小，建设周期短；2）与屋内配电装置相比，扩建比较方便；
3）想念设备之间距离较大，便于带电作业；4）与屋内配电装置相比，占地面积积大；5）受外界环境影响，设备运行条件较差，需加强绝缘；6）不良气候对设备维修和操作影响大。
成套配电装置的特点：1）电气设备封闭可半封闭的金属中，相间和对地距离可缩小，结构紧凑，上地面积小；2）所有设备已在工厂组装成一体；3）运行可靠性高，维护方便；4）耗用钢材较多，造价较高。
7-4 简述配电装置的设计原则和设计要求。
答：配电装置的设计原则是配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策，遵循有关规程、规范及技术规定，并根据电力系统、自然环境特点和运行、检修、施工方面的要求，合理制定布置方案和选用设备，积极慎重地采用新布置、新设备、新材料和新结构，使配电装置设计不断创新，做到技术先进、经济合理、运行可靠和维护方便。
发电厂和变电站的配电装置形式选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地制宜，节约用地，并结合运行、检修和安装要求，通过技术经济比较予以确定。在确定配电装置形式时必须满足下述要求：节约用地；运行安全和操作巡视方便；便于检修和安装；节约材料，降低造价。
配电装置的设计要求：1）满足安全净距的要求；2）施工、运行和检修的要求；3）噪声的允许标准及限制措施；4）静电感应的场强水平和限制措施；5）电晕无线电干扰和控制。
7-5 何谓配电装置的配置图、平面图和断面图？
答：电气工程中常用配电装置图、平面图和断面图来描述配电装置的结构、设备布置和安装情况。
配置图是一种示意图，用来表示进线、出线、断路器、互感器、避雷器等合理分配与各层、各间隔中的情况，并表示出导线和电气设备在各个间隔的轮廓，但不要求按比例尺给出。通过配置图可以了解和分析配电装置方案，统计所用的主要电气设备。
平面图是按比例画出房屋及其间隔、通道和出口等处的平面轮廓，平面上间隔只是为了确定间隔数及排列，故可不表示所装电气设备。
断面图是用来表明所取断面的间隔中各种设备的具体空间位置、安装和相互连接的结构图。断面图与应按
比例绘制。
7-6 如何区别屋外中型、高型和半高型配电装置？它们的特点和应用范围是什么？
答：根据电气设备和母线布置高度，屋外配电装置可分为中型配电装置，高型配电装置和半高型配电装置。
1）中型配电装置。中型配电装置是将所有电器设备都安装在同一水平面内，并装在一定高度基础上，使带电部分对地保持必要的高度，以便工作人员能在地面上安全活动；母线所在的水平面稍高于电气设备所在的水平面，母线和电气设备不能上、下重叠布置。中型配电装置布置比较清晰，不易误操作，运行可靠、施工和维护方便，造价较省，并有多年运行经验，其缺点是占地面积大。
2）高型配电装置。高型配电装置是将一组母线几个隔离开关与另一组母线上几个隔离开关上下重叠布置的配电装置，可以节省占地面积百分之五十左右，但耗用钢材较多，造价较高，操作维护条件差。
3）半高型配电装置。半高型配电装置是将母线至于高一层的水平面上，与断路器、电流互感器、隔离开关上下重叠布置，其占地面积比普通中型减少30％。半高型配电装置介于高型和中型之间，具有两者优点。除母线隔离开关外，其余部分与中型布置基本相同，其维护仍较方便。
7-7 气体全封闭组合电器由哪些元件组成？与其他类型配电装置相比，有何特点？
答：它由断路器、隔离开关、快速或慢速接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线和出线套管等设备，按电气主接线的要求依次连接，组合成一个整体，并且全部分封闭于接地金属外壳中，壳内充满一定压力SF6气体，作为绝缘和灭弧介质。它的特点是占地面积小，占用空间小，运行可靠性高，维护工作量小，检修周期长，不受外界环境条件的影响，无静电和电晕干扰，噪声水平低，抗震性能好，适应性强。
基础化学第三版习题解答
基础化学（第3版） 思考题和练习题解析 第一章 绪 论 1. 为什么说化学和医学的关系密切，医学专业学生必须学好化学？ 答：（略） 2. “1 mol 硫酸的质量是98.0g ”，对吗？ 答：错误！未指明基本单元，正确说法是1 mol H 2SO 4的质量是98.0g 或1 mol [(1/2) (H 2SO 4)]的质量是49.0g 。 3. 0.4 mol H 2SO 4溶解于水，配成500 m L 溶液，其浓度表示正确的是 A. c (H 2SO 4) = 0.8 mol ·L -1 B. c [2 1(H 2SO 4)] = 0.8 mol ·L -1 C. c [ 2 1 (H 2SO 4) ]= 0.4 mol ·L -1 D. 硫酸的浓度为0.8 mol ·L -1 答；正确的是A 。根据定义，1L 溶液中含有0.8 mol H 2SO 4，c (H 2SO 4) = 0.8 mol ·L -1 。 4. 下列说法正确的是 A. “1 mol O ”可以说成“1 mol 原子O ” B. 1摩尔碳C 原子等于12g C. 1 L 溶液中含有H 2SO 4 98 g ，该溶液的摩尔浓度是1 mol ·L -1 D. 基本单元不仅可以是构成物质的任何自然存在的粒子或粒子的组合，也可以是想象的或根据需要假设的种种粒子或其分割与组合 答：正确的是D 。 A 应说成“1 mol 氧原子”； B 应为“1摩尔碳 C 原子的质量等于12g ”； C 不应该使用“摩尔浓度”，此术语已被废除。 5. 求0.100kg (2 1Ca 2+ )的物质的量。 解：M (2 1Ca 2+) =（40.08 / 2）= 20.04 (g · mol -1 )， n ( 21Ca 2+) = [ m / M (2 1Ca 2+) ] = (0.100×103 )/20.04 = 4.99 (mol) 6. 每100m L 血浆含K + 为20mg ，计算K + 的物质的量浓度，单位用mmol ·L -1 表示。 解：M （K + ）= 39.10 g · mol -1 ， n （K +）= [ m / M (K +) ] = 20 / 39.10 = 0.51 (mmol)
工厂供电课后题答案
第一章 1、工厂供电对工业生产有何重要作用?对工厂供电工作有哪些基本要求? 基本要求： 1、安全：在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 2、可靠：应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求。 3、优质：应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。 4、经济：供电系统的投资少，运行费用低，并尽可能地减少有色金属消耗量。 2、工厂供电系统包括哪些范围?变电所和配电所的任务有什么不同?什么情况下可采用高压深入负荷中心的直配方式? 工厂供电系统是指从电源线路进厂起到高低压用电设备进线端止的电路系统,包括工厂内的变配电所和所有的高低压供电线路。配电所的任务是接受电能和分配电能，不改变电压；而变电所的任务是接受电能、变换电压和分配电能。高压深入负荷中心的直配方式，可以省去一级中间变压，简化了供电系统接线，节约投资和有色金属，降低了电能损耗和电压损耗，提高了供电质量。然而这要根据厂区的环境条件是否满足 35kV 架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定，否则不宜采用。 3、什么叫电力系统、电力网和动力系统?建立大型电力系统有哪些好处? 电力系统：由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。电网：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所，称为电力网或电网。动力系统：电力系统加上发电厂的动力部分及其热能系统和热能用户，就称为动力系统。建立大型电力系统或联合电网，可以更经济合理地利用动力资源，减少燃料运输费用，减少电能消耗，降低发电成本，保证供电质量（即电压和频率合乎规范要求），并大大提高供电可靠性。 4、我国规定的“工频”是多少?对其频率偏差有何要求? 工频：一般交流电力设备的额定频率为 50HZ。规定：频率偏差正负电压偏差正负 5% 电压偏差是指电气设备的端电压与其额定电压之差，通常以其对额定电压的百分值来表示。 5、三相交流电力系统的电源中性点有哪些运行方式?中性点非直接接地系统与中性点直接接地系统在发生单相接地故障时各有什么特点? 中性点运行方式：中性点不接地系统、中性点经阻抗接地系统、中性点直接接地系统。中性点非直接接地系统单相接地时，另两相对地电压升高为原来的根号 3 倍。单相接地电容电流为正常运行时相线对地电容电流的 3 倍。中性点经阻抗接地系统单相接地时，另两相对地电压升高为原来的根号 3 倍，减小了接地电流。在单相接地电容电流大于一定值的电力系统中，电源中性点必须采取经消弧线圈接地的运行方式。中性点直接接地系统单相接地时，另两相对地电压不变，变成单相接地短路。 6、低压配电系统中的中性线(N 线)、保护线(PE 线)和保护中性线(PEN 线)各有哪些功能? TN—C 系统、 TN—S 系统、TN-C-S 系统、TT 系统和 IT 系统各有哪些特点，各适于哪些场合应用? 中性线(N 线)的功能：一是用来接用额定电压为系统相电压的单相用电设备；二电是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流；三是减小负荷中性点的电位偏移。保护线(PE 线)的功能：它是用来保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。系统中所有设备的外露可导电部分(指正常不带电压但故障情况下可能带电压的易被触及的导电部分，例如设备的金属外壳、金属构架等)通过保护线接地。保护中性线(PEN 线)的功能：它兼有中性线(N 线)和保护线(PE 线)的功能。这种保护中性线在我国通称为“零线”，俗称“地线”。 TN —C 系统：其中的 N 线与 PE 线全部合为一根 PEN 线。PEN 线中可有电流通过，因此对某
工程热力学例题答案解
例1:如图，已知大气压p b=101325Pa ，U 型管内 汞柱高度差H =300mm ，气体表B 读数为0.2543MPa ，求：A 室压力p A 及气压表A 的读数p e,A 。 解： 强调： P b 是测压仪表所在环境压力 例2:有一橡皮气球，当其内部压力为0.1MPa （和大气压相同）时是自由状态，其容积为0.3m 3。当气球受太阳照射而气体受热时，其容积膨胀一倍而压力上升到0.15MPa 。设气球压力的增加和容积的增加成正比。试求： （1）该膨胀过程的p~f （v ）关系； （2）该过程中气体作的功； （3）用于克服橡皮球弹力所作的功。 解：气球受太阳照射而升温比较缓慢，可假定其 ，所以关键在于求出p~f （v ） (2) （3） 例3：如图，气缸内充以空气，活塞及负载195kg ，缸壁充分导热，取走100kg 负载，待平 衡后，不计摩擦时，求：（1）活塞上升的高度 ;（2）气体在过程中作的功和换热量，已 知 解：取缸内气体为热力系—闭口系 分析：非准静态，过程不可逆，用第一定律解析式。 计算状态1及2的参数： 过程中质量m 不变 据 因m 2=m 1,且 T 2=T 1 体系对外力作功 注意：活塞及其上重物位能增加 例4：如图，已知活塞与气缸无摩擦，初始时p 1=p b ，t 1=27℃，缓缓加热， 使 p 2=0.15MPa ，t 2=207℃ ，若m =0.1kg ，缸径=0.4m ，空气 求：过程加热量Q 。 解： 据题意 ()()121272.0T T m u u m U -=-=? 例6 已知：0.1MPa 、20℃的空气在压气机中绝热压缩后，导入换热器排走部分热量，再进入喷管膨胀到0.1MPa 、20℃。喷管出口截面积A =0.0324m2，气体流速c f2=300m/s 。已知压气机耗功率710kW ，问换热器的换热量。 解： 稳定流动能量方程 ——黑箱技术 例7:一台稳定工况运行的水冷式压缩机，运行参数如图。设空气比热 cp =1.003kJ/(kg·K)，水的比热c w=4.187kJ/(kg·K)。若不计压气机向环境的散热损失、动能差及位能差，试确定驱动该压气机所需功率。[已知空气的焓差h 2-h 1=cp (T 2-T 1)] 解：取控制体为压气机（不包括水冷部分 流入： 流出： 6101325Pa 0.254310Pa 355600Pa B b eB p p p =+=+?=()()63 02160.110Pa 0.60.3m 0.0310J 30kJ W p V V =-=??-=?=斥L ?{}{}kJ/kg K 0.72u T =1 2T T =W U Q +?=()()212211U U U m u m u ?=-=-252 1.96010Pa (0.01m 0.05m)98J e W F L p A L =??=???=???={}{}kJ/kg K 0.72u T =W U Q +?=g V m pq q R T =()f 22g p c A R T =620.110Pa 300m/s 0.0324m 11.56kg/s 287J/(kg K)293K ???==??()111 11111m V m P e q p q P q u p v ++?++() 1 2 1 22222m V m e q p q q u p v ++Φ?Φ++水水
《基础化学》课后习题参考答案(有机部分)
均为 Na + , K + , Br , Cl 离子各 1mol 。 第十章 开链烃 1、扼要归纳典型的以离子键形成的化合物与以共价键形成的化合物的物理性质。 答： 2、NaCl 相同？如将 CH 4 及 CCl 4 各 1mol 混在一起，与 CHCl 3 及 CH 3Cl 各 1mol 的混合物是否相同？ 为什么？ 答： NaCl 与 KBr 各 1mol 与 NaBr 及 KCl 各 1mol 溶于水中所得溶液相同。因为两者溶液中 － － 由于 CH 4 与 CCl 4 及 CHCl 3 与 CH 3Cl 在水中是以分子状态存在，所以是两组不同的混合 物。 3、用系统命名法命名下列化合物： ⑴2-甲基丙烷 ⑵2,4,4-三甲基-5-丁基壬烷 ⑶己烷 ⑷3-乙基戊烷 ⑸3-甲基-5-异丙基辛烷 ⑹2-甲基-5-乙基庚烷 4、写出下列各化合物的结构式，假如某个名称违反系统命名原则，予以更正。 H 3C CH 3 ⑴3,3-二甲基丁烷 H 3C H 2 CH 3 H 3C 错，2,2-二甲基丁烷 CH 2CH 3 ⑵2,3-二甲基-2-乙基丁烷 H 3C H C C 3 错，2,3,3-三甲基戊烷 CH 3 CH 3 ⑶2-叔丁基-4,5-二甲基己烷 H 3C C CH 3 CH 3 3 错，2,2,3,5,6-五甲基庚烷 H 3C C H 2 CH 3 CH 3 H 3C CH ⑷2,3-二甲基-4-丙基庚烷 H 3 H C H 2 C C H 2 CH 3 CH 2CH 2CH 3 H 3C H 3C CH 2CH 3 H 2 ⑸2,4,5,5-四甲基-4-乙基庚烷 H 3CH C H 2 C H 3C C C 3 3
《工厂供电(第3版)》刘介才(课后习题详细答案)
《工厂供电》 第三版 刘介才主编 课后习题解答 2014 年8 月 第一章习题解答 1-1 试确定图1-25所示供电系统中的变压器T1和线路WL1 WL2的额定电压?
解：1.变压器T1的一次侧额定电压：应与发电机G的额定电压相同，即为10.5 kV。变 压器T 1的二次侧额定电压应比线路WL 1末端变压器T 2的一次额定电压高10%,即为242 kV。因此变压器T 1的额定电压应为10.5 /242 k V。 2.线路WL 1的额定电压：应与变压器T 2的一次额定电压相同，即为220k V。 3.线路WL 2的额定电压：应为35 k V,因为变压器T 2二次侧额定电压为38.5 k V,正好比35k V高10%。 解：1.发电机G的额定电压应比6k V线路额定电压高5%,因此发电机G的额定电压应为 6.3 k V。 2.变压器T 1的额定电压：一次额定电压应与发电机G的额定电压相同，因此其一次额 定电压应为6 k V oT 1的二次额定电压应比220/380V线路额定电压高10%，因此其二次额定电压应为0.4 k V。因此变压器T 1的额定电压应为6/0.4 k V。 3.变压器T 2的额定电压：其一次额定电压应与发电机的额定电压相同，即其一次额定 电压应为6.3 k V oT 2的二次额定电压应比110 k V电网电压高10%，即其二次额定电压应为121 k V。因此变压器T 2的额定电压应为 6.3 /121 k V。 4.变压器T 3的额定电压：其一次额定电压应与 110k V线路的额定电压相同，即其一次额 定电压应为110 k V oT 3的二次额定电压应比10k V电压高10%，即其二次额定电压应为11k V。因此变压器T 3的额定电压应为110/ 11k V。 1-3某厂有若干车间变电所，互有低压联络线相连。其中某一车间变电所装有一台无载调 压型配电变压器，其高压绕组有+5%、0、一5%三个电压分接头，现调在主接头“ 0”的位置（即U1 N）运行。但是白天生产时，低压母线电压只有360V （额定电压为380V）,而
哈工大工程热力学习题答案——杨玉顺版
第二章 热力学第一定律 思 考 题 1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？ 答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量，是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量？的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式 d d q u p v δ=+ 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。 2. 如果将能量方程写为 d d q u p v δ=+ 或 d d q h v p δ=- 那么它们的适用范围如何？ 答：二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。因为 u h pv =-，()du d h pv dh pdv vdp =-=-- 对闭口系将 du 代入第一式得 q dh pdv vdp pdv δ=--+ 即 q dh vdp δ=-。 3. 能量方程 δq u p v =+d d （变大） 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大） 很相像，为什么热量 q 不是状态参数，而焓 h 是状态参数？ 答：尽管能量方程 q du pdv δ=+ 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大）似乎相象，但两者 的数学本质不同，前者不是全微分的形式，而后者是全微分的形式。是否状态参数的数学检验就是，看该参数的循环积分是否为零。对焓的微分式来说，其循环积分：()dh du d pv =+??? 因为 0du =?，()0d pv =? 所以 0dh =?， 因此焓是状态参数。 而 对 于 能 量 方 程 来 说 ，其循环积分：
工厂供电课后答案_苏文成解析
习题一 1-1试述工业企业供电系统的构成。 答：（1）总降压变电所：工厂供电的枢纽，用于将35KV～110KV电源电压降为6～10KV，再由配电装置分别将电能送至配电所、车间变电所或高压用电设 备。由降压变压器，母线、开关设备、保护电器、测量电器等高低压配电 装置组成。 （2）配电所：对大中型工厂，由于厂区大，负荷分散，常设置一个或多个配电所，用以中转电能，它只分配电能，但不改变电压。 （3）车间变电所：一个生产厂房或车间，根据情况可设置一个或多个车间变电所，将6～10KV电压降至380/220V电压，再送至各个低压用电设备。 （4）高压用电设备 （5）低压用电设备 1-2工业企业供电系统的常用额定电压等级及选取额定电压等级时应考虑的因素。答：（1）330KV及以上（包括500KV、750KV）：用于大电力系统输电； （2）220KV及以下：用于城乡高压、中压及低压配电； （3）110KV、35KV：也用于大型工厂内部配电网； （4）6～10KV：一般用于工厂内部，但从经济技术综合比较，最好采用10KV，除非拥有相当数量的6KV设备； （5）380V/220V：工厂低压配电电压。 1-3统一规定各种电气设备的额定电压有什么意义？发电机、变压器、用电设备以及电网额定电压有无差别？差别的原因是什么？ 答：规定设备的额定电压有利于设备按系列制造，是设备正常工作时具有最好技术经济指标的电压。 （1）发电机的额定电压：考虑线路在输送负荷电流时产生的电压损失，应比电网电压高5％。 （2）变压器的额定电压：一次绕组——如果变压器直接与发电机相连，则同发电机额定电压相同，即高于电网电压5％；如果不与发电机直接相连，而是接于线路时，应与电网电压相同。二次绕组——供电线路较长时，为弥补变压器满载时本身压降及线路压降，应比电网电压高10％；如果线路不长，只需补偿变压器满载压降，即高于电网电压5％。 （3）设备的额定电压：同电网电压相同。
基础化学第三版习题答案1-8章
习 题 答 案 第一章 绪论 1、求0.010kgNaOH 、0.100kg （2 1Ca 2+）、0.10kg （2 1Na 2CO 3）的物质的量。 解：（1）m (NaOH) = 0.010kg M (NaOH) = 40g ·mol -1 n (NaOH) = 40 10 = 0.25 (mol) （2）m (2 1Ca 2+) = 0.100kg M (2 1Ca 2+) = 40g ·mol -1 n (2 1Ca 2+) = 20 100 = 5.0(mol) （3）m (2 1Na 2CO 3) = 0.10kg M (2 1Na 2CO 3) = 53g ·mol -1 n (Na 2CO 3) = 53 100 = 1.89 (mol) 2、下列数值各有几位有效数字？ （1）1.026 4位 （2）0.0208 3位 （3）0.003 1位 （4）23.40 4位 （5）3000 无数位 （6）1.0×10-3 2位 3、应用有效数字计算规则，计算下列各式： （1）21.10 - 0.263 + 2.3 = 23.1 （2）3.20×23.45×8.912 = 667 （3）3 10 26.117.2322.3??= 5.93×10-3 （4）=???-15.2325.21032.44.52 4.6×10-2 4、(1) 以H 2SO 4为基本单元，M(H 2SO 4)=98g/mol ； (2) 以HSO 4-为基本单元，M(HSO 4-)=97g/mol ； (3) 以3H 2SO 4为基本单元，M(3H 2SO 4)=294g/mol 。 5、答：甲的报告更为合理，百分比小数点后保留两位有效数字。
(完整版)工程热力学习题集附答案
工程热力学习题集 一、填空题 1．能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。 2．孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。 3．单位质量的广延量参数具有 参数的性质，称为比参数。 4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 。 5．只有 过程且过程中无任何 效应的过程是可逆过程。 6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 和 。 7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 、水蒸气含量越 ，湿空气越潮湿。（填高、低和多、少） 8．克劳修斯积分 /Q T δ?? 为可逆循环。 9．熵流是由 引起的。 10．多原子理想气体的定值比热容V c = 。 11．能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。 12．绝热系是与外界无 交换的热力系。 13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。 14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为 。 15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使 都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。 16．卡诺循环是由两个 和两个 过程所构成。 17．相对湿度越 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 。（填大、小） 18．克劳修斯积分 /Q T δ?? 为不可逆循环。 19．熵产是由 引起的。 20．双原子理想气体的定值比热容p c = 。 21、基本热力学状态参数有：（ ）、（ ）、（ ）。 22、理想气体的热力学能是温度的（ ）函数。 23、热力平衡的充要条件是：（ ）。 24、不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（ ）。 25、卡诺循环由（ ）热力学过程组成。 26、熵增原理指出了热力过程进行的（ ）、（ ）、（ ）。 31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_______。 32.在国际单位制中温度的单位是_______。
基础化学第三版习题标准答案-章
基础化学第三版习题答案-章
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习 题 答 案 第一章 绪论 1、求0.010kgNaOH 、0.100kg （2 1Ca 2+）、0.10kg （2 1Na 2CO 3）的物质的量。 解：（1）m (NaOH) = 0.010kg M (NaOH) = 40g ·mol -1 n (NaOH) = 40 10 = 0.25 (mol) （2）m (2 1Ca 2+) = 0.100kg M (2 1Ca 2+) = 40g ·mol -1 n (2 1Ca 2+) = 20 100 = 5.0(mol) （3）m (2 1Na 2CO 3) = 0.10kg M (2 1Na 2CO 3) = 53g ·mol -1 n (Na 2CO 3) = 53 100 = 1.89 (mol) 2、下列数值各有几位有效数字？ （1）1.026 4位 （2）0.0208 3位 （3）0.003 1位 （4）23.40 4位 （5）3000 无数位 （6）1.0×10-3 2位 3、应用有效数字计算规则，计算下列各式： （1）21.10 - 0.263 + 2.3 = 23.1 （2）3.20×23.45×8.912 = 667 （3）3 10 26.117.2322.3??= 5.93×10-3 （4）=???-15.2325.21032.44.52 4.6×10-2 4、(1) 以H 2SO 4为基本单元，M(H 2SO 4)=98g/mol ； (2) 以HSO 4-为基本单元，M(HSO 4-)=97g/mol ； (3) 以3H 2SO 4为基本单元，M(3H 2SO 4)=294g/mol 。 5、答：甲的报告更为合理，百分比小数点后保留两位有效数字。
工程热力学习题解答
1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？ 答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量，是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量？的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式 d d q u p v δ=+ 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。 2. 如果将能量方程写为 d d q u p v δ=+ 或 d d q h v p δ=- 那么它们的适用范围如何？ 答：二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。因为 u h p v =-，()du d h pv dh pdv vdp =-=-- 对闭口系将 du 代入第一式得 q dh pdv vdp pdv δ=--+ 即 q dh vdp δ=-。 3. 能量方程 δq u p v =+d d （变大） 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大） 很相像，为什么热量 q 不是状态参数，而焓 h 是状态参数？ 答：尽管能量方程 q du pdv δ=+ 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大）似乎相象，但两者的数学本 质不同，前者不是全微分的形式，而后者是全微分的形式。是否状态参数的数学检验就是，看该参数的循环积分是否为零。对焓的微分式来说，其循环积分：()dh du d pv =+??? 因为 0du =?，()0d pv =? 所以 0dh =?， 因此焓是状态参数。 而对于能量方程来说，其循环积分： q du pdv δ=+??? 虽然： 0du =? 但是： 0pdv ≠? 所以： 0q δ≠? 因此热量q 不是状态参数。 4. 用隔板将绝热刚性容器分成A 、B 两部分（图2-13），A 部分装有1 kg 气体，B 部分为高度真空。将隔板抽去后，气体热力学能是否会发生变化？能不能用 d d q u p v δ=+ 来分析这一过程？
工厂供电刘介才第五版课后习题答案
1-1 试确定图1-23所示供电系统中变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压。 图1-23 习题1-1的供电系统 解：如果变压器的二次侧接高压线路，则其二次侧电压高于线路电压10%，一次侧与发电 机（或电力线路）相联，则一次侧额定电压等于发电机（或电力线路）的额定电压，于是： 因为2220/38.5T N U =kV 所以121220WL T N U U ==kV; ()22238.5 35110% 1.1 T N WL U U = ==+ kV 同理：1110.5T N GN U U ==kV;()121110% 1.1220242T N WL U U =+=?= kV ， 110.5/242T N U = kV 。 1-2 试确定图1-24所示供电系统中发电机和各变压器的额定电压？ 6KV 电网 电网 图1-24 习题1-2的供电系统 解：如果变压器的二次侧接低压线路，则其二次侧电压高于线路电压5%，二次侧接高压线 路，则其二次侧电压高于线路电压10%；一次侧与发电机（或电力线路）相联，则一次侧额定电压等于发电机（或电力线路）的额定电压，发电机的额定电压高于线路额定电压的5%。则有： 发电机额定电压：()15%1010.5GN U =+?= kV ； 变压器T 1的额定电压：1110.5T N GN U U ==kV ；()12110%3538.5T N U =+?=kV ； 110.5/38.5T N U =kV ； 变压器T 2的额定电压：2135T N U =kV ；()2215%6 6.3T N U =+?=kV ； 235/6.3T N U =kV ； 变压器T 3的额定电压：3110T N U =kV ；()3215%3800.4T N U V =+?=kV ； 310/0.4T N U =kV ；
工程热力学思考题答案整理完成版
⒉有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系不可能是绝热系。这种观点对不对，为什么? 答：不对。“绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量，是过程量，过程一旦结束就无所谓“热量”。物质并不“拥有”热量。一个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放无关。 ⒊平衡状态与稳定状态，平衡状态与均匀状态有何区别和联系? 答：“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化，这是它们的共同点；但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变；而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变，这是它们的区别所在。 ⒋倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？在绝对压力计算公式 ) ()(b v b b e b P P P P P P P P P P ；中，当地大气压是否必定是环境大气压? 答：可能会的。因为压力表上的读数为表压力，是工质真实压力与环境介质压力之差。环境介质压力，譬如大气压力，是地面以上空气柱的重量所造成的，它随着各地的纬度、高度和气候条件不同而有所变化，因此，即使工质的绝对压力不变，表压力和真空度仍有可能变化。 “当地大气压”并非就是环境大气压。准确地说，计算式中的P b 应是“当地环境介质”的压力，而不是随便任何其它意义上的“大气压力”，或被视为不变的“环境大气压力”。 ⒌温度计测温的基本原理是什么? 答：温度计对温度的测量建立在热力学第零定律原理之上。它利用了“温度是 相互热平衡的系统所具有的一种同一热力性质”，这一性质就是“温度”的概念。⒍经验温标的缺点是什么?为什么? 答：由选定的任意一种测温物质的某种物理性质，采用任意一种温度标定规则所得到的温标称为经验温标。由于经验温标依赖于测温物质的性质，当选用不同测温物质制作温度计、采用不同的物理性质作为温度的标志来测量温度时，除选定的基准点外，在其它温度上，不同的温度计对同一温度可能会给出不同测定值（尽管差值可能是微小的），因而任何一种经验温标都不能作为度量温度的标准。这便是经验温标的根本缺点。 ⒎促使系统状态变化的原因是什么?举例说明。 答：分两种不同情况： ⑴若系统原本不处于平衡状态，系统内各部分间存在着不平衡势差，则在不平衡势差的作用下，各个部分发生相互作用，系统的状态将发生变化。例如，将一块烧热了的铁扔进一盆水中，对于水和该铁块构成的系统说来，由于水和铁块之间存在着温度差别，起初系统处于热不平衡的状态。这种情况下，无需外界给予系统任何作用，系统也会因铁块对水放出热量而发生状态变化：铁块的
工厂供电第五版第二章课后答案
1、电力负荷按重要程度分哪几级?各级负荷对供电电源有什么要求? 一级负荷 中断供电将造成人员伤亡或在政治上经济上造成重大损失者 以及特别重要的负荷。双电源供电 必要时增设应急电源。 二级负荷 是断供电 在政治、经济上造成较大损失者。双电源供电 当负荷较小时 可以专线供电。 三级负荷 不属于一、二级的负荷。对供电电源无特殊要求 2、工厂用电设备按其工作制分哪几类?什么叫负荷持续率?它表征哪类设备的工作特性? 工作制分三类：（1）连续工作制，（2）断续周期工作制，（3）短时工作制负荷持续率：负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值，负荷持续率表征断续周期工作制的设备的工作特性。 3、什么叫最大负荷利用小时?什么叫年最大负荷和年平均负荷?什么叫负荷系数? 最大负荷利用小时：是一个假想时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷Pmax(或P30)持续运行所消耗的电能,恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。年度最大负荷maxP：全年中负荷最大工作班内消耗电能最大的半小时的平均功率又叫半小时最大负荷P30 年平均负荷Pav就是电力负荷在一定时间t内平均消耗的功率，也就是电力负荷在该时间t 内消耗的电能Wt除以时间t的值。负荷系数又叫负荷率，它是用电负荷的平均负荷Pv与其最大负荷Pmax的比值。 4、什么叫计算负荷 为什么计算负荷通常采用半小时最大负荷 正确确定计算负荷有何意义 通过负荷的统计计算求出的、用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值 称为 计算负荷。计算负荷实际上与半小时最大负荷基本相当。计算负荷是供电设计计算的基本 依据 直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。 5、确定计算负荷的需要系数法和二项式法各有什么特点?各适用于哪些场合? 计算负荷的方法：需要系数法：确定计算负荷的基本方法,常用。二项式法：设备台数少，容量差别悬殊时采用。 6、计算多组用电设备总的视在计算负荷和计算电流时 不能将各组值分别相加 因为功 率因数不一定相同。 7、单相设备应尽可能地均匀分布在三相上,以使三相负荷保持平衡. a: 三相线路中单相设备的总容量不超过三相总容量的15%时,单相设备可按三相负荷平衡计算. b: 三相线路中单相设备的总容量超过三相总容量的15%时,应把单相设备容量换算为等效三相设备容量,再算出三相等效计算负荷. 8、平均功率因数又称为加权平均功率因数，按下式计算：
工程热力学,课后习题答案解析
工程热力学(第五版)习题答案 工程热力学（第五版）廉乐明 谭羽非等编 中国建筑工业出版社 第二章 气体的热力性质 2-2.已知2N 的M ＝28，求（1）2N 的气体常数；（2）标准状态下2N 的比容和密度；（3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv 。 解：（1）2N 的气体常数 2883140==M R R ＝296.9)/(K kg J ? （2）标准状态下2N 的比容和密度 1013252739.296?==p RT v ＝0.8kg m /3 v 1 =ρ＝1.253/m kg （3）MPa p 1.0=，500=t ℃时的摩尔容积Mv Mv ＝p T R 0＝64.27kmol m /3 2-3．把CO2压送到容积3m3的储气罐里，起始表压力301=g p kPa ，终了表压力3.02=g p Mpa ，温度由t1＝45℃增加到t2＝70℃。试求被压入的CO2的质量。当地大气压B ＝101.325 kPa 。 解：热力系：储气罐。 应用理想气体状态方程。 压送前储气罐中CO2的质量
11 11RT v p m = 压送后储气罐中CO2的质量 22 22RT v p m = 根据题意 容积体积不变；R ＝188.9 B p p g +=11 （1） B p p g +=22 （2） 27311+=t T （3） 27322+=t T （4） 压入的CO2的质量 )1122(21T p T p R v m m m -=-= （5） 将（1）、(2)、(3)、(4)代入（5）式得 m=12.02kg 2-5当外界为标准状态时，一鼓风机每小时可送300 m3的空气，如外界的温度增高到27℃，大气压降低到99.3kPa ，而鼓风机每小时的送风量仍为300 m3，问鼓风机送风量的质量改变多少？ 解：同上题 1000)273325.1013003.99(287300)1122(21?-=-=-=T p T p R v m m m ＝41.97kg 2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为0.1MPa
基础化学第二章后习题标准答案
第二章后习题答案 习题 1. 水在20℃时的饱和蒸气压为 2.34 kPa 。若于100g 水中溶有10.0 g 蔗糖(M r = 342)，求此溶液的蒸气压。 解 根据 B A A A n n n x +=, mol 56.5mol 18.0g 100g O)(H 1-2=?=n mol 0292.0mol g 342g 0.10)(1=?=-蔗糖n 995.0mol 0292.0mol 56.5mol 56.5)(O)(H O)(H O)(H 222=+=+=蔗糖n n n x kPa 33.2995.0kPa 34.2O)(H 20=?==x p p 2. 甲溶液由1.68 g 蔗糖(M r =342)和20.00 g 水组成，乙溶液由2.45 g （M r = 690）的某非电解质和20.00 g 水组成。 ⑴ 在相同温度下，哪份溶液的蒸气压高？ ⑵ 将两份溶液放入同一个恒温密闭的钟罩里，时间足够长，两份溶液浓度会不会发生变化，为什么？ ⑶ 当达到系统蒸气压平衡时，转移的水的质量是多少？ 解 (1) mol 004912.0mol g 342g 68.1)(1=?=-甲n mol 003551.0mol g 690g 45.2)(1=?= -乙n 1kg mol 2456.0kg 0200.0mol 004912.0-?== （甲）b 1kg mol 1775.0kg 0200.0mol 003551.0-?==（乙）b 溶液乙的蒸气压下降小，故蒸气压高。 （2）乙溶液浓度变浓, 甲溶液浓度变稀。因为浓度不同的溶液置于同一密闭容器中，
由于B b 不同，P 不同， 蒸发与凝聚速度不同。乙溶液蒸气压高，溶剂蒸发速度大于甲溶液蒸发速度，所以溶液乙中溶剂可以转移到甲溶液。 （3）设由乙溶液转移到甲溶液的水为x(g ), 当两者蒸气压相等时，则 （乙） 甲b b =)( g )00.20(mol 003551.0g )00.20(mol 004912.0x x -=+ x = 3.22g 3. 将2.80 g 难挥发性物质溶于100 g 水中，该溶液在101.3 kPa 下，沸点为100.51℃ 。求该溶质的相对分子质量及此溶液的凝固点。(K b = 0.512 K ·kg ·mol -1，K f = 1.86K ·kg ·mol -1) 解 K 51.0K )15.27300.100(K )15.27351.100(0b b b =+-+=-=?T T T 11b b B kg mol 996.0mol kg K 512.0K 51.0Δ--?=??==K T b 11B r mol g 1.28kg 100.0kg mol 996.0g 80.2--?=??== V b m M K 85.1kg m ol 996.0m ol kg K 86.111B f f =????==?--b K T 该溶液的凝固点f T 为-1.85℃ 4. 烟草有害成分尼古丁的实验式是C 5H 7N ，今将538 mg 尼古丁溶于10.0 g 水，所得溶液在101.3 kPa 下的沸点是100.17 ℃。求尼古丁的分子式。 解 K 17.00b b b =-=?T T T 11 b b B kg mol 332.0mol kg K 512.0K 17.0Δ--?=??==K T b 11B r m ol g 162kg m ol 332.0kg 0100.0g 538.0--?=??==b m M 尼古丁的分子式为： 21410N H C 5. 溶解3.24 g 硫于40.0 g 苯中，苯的凝固点降低1.62℃。求此溶液中硫分子是由几个
工厂供电课后习题答案2
第一章 5、我国规定的“工频”是多少?对其频率偏差有何要求? 工频：一般交流电力设备的额定频率为50HZ。 规定：频率偏差正负0.2Hz 电压偏差正负5% 电压偏差是指电气设备的端电压与其额定电压之差，通常以其对额定电压的百分值来表示。 6、衡量电能质量的两个基本参数？电压质量包括哪些方面要求？ 电压和频率。电压的偏差、波动、波形及三相的对称性。 8、发电机的额定电压为什么规定要高于同级电网额定电压5%？ 电力线路允许偏差一般为+5%，即整个线路允许有10% 的电压损耗，为了维持线路的平均电压在额定值。 15、工厂供电系统的供电电压如何让选择？工厂的高压配电电压和低压配电电压各如何选择？ 主要取决于当地电网的供电电压等级，同时也要考虑工厂用电设备的电压、容量和供电距离等因素。 高压配电主取决于高压用电设备的电压、容量、数量等。低压配电一般采用220V/380V。 16、三相交流电力系统的电源中性点有哪些运行方式?中性点非直接接地系统与中性点直接接地系统在发生单相接地故障时各有什么特点? 中性点运行方式：中性点不接地系统、中性点经阻抗接地系统、中性点直接接地系统。 非直接接地系统单相短路特点：允许短时继续运行，但应有保护装置在接地故障时及时发出警报信号。 直接接地系统单相短路特点：保护装置应动作于跳闸，切除断路故障，使系统的其他部分恢复正常运行。 第二章 1、电力负荷按重要程度分哪几级?各级负荷对供电电源有什么要求? 一级负荷：中断供电将造成人员伤亡或在政治上经济上造成重大损失者，以及特别重要的负荷。双电源供电，必要时增设应急电源。 二级负荷：是断供电，在政治、经济上造成较大损失者。双电源供电，当负荷较小时可以专线供电。 三级负荷：不属于一、二级的负荷。对供电电源无特殊要求。 3、什么叫最大负荷利用小时?什么叫年最大负荷和年平均负荷?什么叫负荷系数? 最大负荷利用小时：是一个假想时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷Pmax(或P30)持续运行所消耗的电能,恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。 年度最大负荷max P：全年中负荷最大工作班内消耗电能最大的半小时的平均功率又叫半小时最大负荷P30 年平均负荷Pav就是电力负荷在一定时间t内平均消耗的功率，也就是电力负荷在该时间t内消耗的电能W t除以时间t的值。 负荷系数又叫负荷率，它是用电负荷的平均负荷P v与其最大负荷P max的比值。 4、什么叫计算负荷？为什么计算负荷通常采用半小时最大负荷？正确确定计算负荷有何意义？ 通过负荷的统计计算求出的、用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值，称为计算负荷。 计算负荷实际上与半小时最大负荷基本相当。 计算负荷是供电设计计算的基本依据，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。 第三章 2、短路有哪些形式?哪种短路形式的可能性最大?哪些短路形式的危害最为严重? 短路的形式有：三相短路，两相短路，单相短路。发生单相短路可能性最大。三相短路的短路电流最大，因此造成的危害最大。 5、什么是短路冲击电流ish?什么是短路次暂态电流I"?什么是短路稳态电流I∞? 短路后经半个周期，ik达到最大植，此时的短路全电流即短路周期电流。 短路次暂态电流有效值，即短路后第一个周期的短路电流周期分量ip的有效值。 短路稳态电流是短路电流非周期分量衰减完毕以后的短路全电流。 第四章 2、我国6~10kV的配电变压器常用Yyn0和Dyn11两种联结组。在三相严重不平衡或3次谐波电流突出的场合宜采用后者。 4、电力变压器并列运行必须满足哪些条件? （1）变压器的一、二次额定电压必须对应相等。 （2）变压器的阻抗电压（短路电压）必须相等。 （3）变压器的连接组别必须相同。 （4）变压器的容量尽量相同或相近，最大容量与最小容量之比不超过3：1。 5、电流互感器和电压互感器各有哪些功能？电流互感器工作时二次侧为什么不能开路？互感器二次侧有一端为什么必须接地？ 功能：使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘，扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围。 电流互感器二次侧开路后果：磁通剧增铁芯过热并产生剩磁，还会感应出危险的高电压。 防止其一、二次绕组间绝缘击穿时，一次侧的高电压窜入二次侧，危及人身和设备安全。 8、熔断器的主要功能是对电路和设备进行短路保护。灭弧能力强，能快速切断短路电流的是“限流”熔断器，跌开式熔断器属于“非限流”熔断器。 11、高压负荷开关有哪些功能?它可装设什么保护装置?它靠什么来进行短路保护? 功能：具有简单的灭弧装置，能通断一定的负荷电流和过负荷电流。可装设热脱扣器保护装置，它与高压熔断器串联使用，借助熔断器来进行短路保护。 12、高压断路器有哪些功能?少油断路器中的油与多油断路器中的油各有哪些功能？为什么油断路器不适合频繁操作，而真空断路器和六氟化硫断路器可以？ 功能：能通断负荷电流和短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。 多油断路器的油可以作为灭弧介质还可作为相对地、相与相之间的绝缘介质。少油断路器的油只作灭弧介质。 油断路器频繁操作产生电弧使油分解出碳，油中含碳量增高会降低油的绝缘和灭弧功能，而真空断路器和六氟化硫断路器不会产生碳。 13、低压断路器有哪些功能？ 能带负荷通断电路，能在短路、过负荷和低电压下自动跳闸。 15、对工厂变配电所主接线有哪些基本要求?变配电所主接线图有哪些绘制方式?各适用于哪些场合? 对工厂变配电所主接线的基本要求：安全、可靠、灵活、经济。 主接线图绘制形式：系统式主接线图——用于变配电所的运行中，装置式主接线图——用于变配电所施工图中使用。 计算题 2、某10／0.4kV变电所，总计算负荷为1200kV·A，其中一、二级负荷680kV·A。试初步选择该变电所主变压器的台数和容量。 解：根据变电所有一、二级负荷的情况，确定选两台主变压器。 每台容量T N S ? =(0.6～0.7)×1200kV·A=(720～840)kV·A，且T N S ?≥680kV·A， 初步确定每台主变压器容量为800kV·A。 第五章 3、导线和电缆的选择应满足哪些条件?一般动力线路宜先按什么条件选择再校验其他条件？照明线路宜先按什么条件选择再校验其他条件？为什么？ 条件：发热条件，电压损耗条件，经济电流密度，机械强度。 动力线路：先按照发热条件，再校验其电压损耗和机械强度。 照明线路：先按允许电压损耗，再校验其发热条件和机械强度。 4、三相系统中的保护线（PE线）和保护中性线（PEN线）各如何选择？PE线：要考虑三相系统中发生单相短路故障时单相短路电流通过时的短路热稳定度。 PEN线：除满足上述，还应满足中性线允许载流量不小于三相系统的最大不平衡电流，取N线和PE线中的最大截面。 第七章 1、什么是二次回路?包括哪些部分? 二次回路(即二次电路)：是指用来控制、指示、监测和保护一次电路运行的电路，亦称二次系统，包括控制系统、信号系统、监测系统、继电保护和自动化系统等。 2、什么是二次回路操作电源?常用的直流操作电源有哪几种? 二次回路的操作电源是供高压断路器分、合闸回路和继电保护和自动装置、信号回路、监测系统及其他二次回路所需的电源。 常用的直流操作电源有以下几种： (一)由蓄电池组供电的直流操作电源，主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池两种。 (二)由整流装置供电的直流操作电源，主要有硅整流电容储能式和复式整流两种。 第八章 3、什么叫接闪器? 接闪器：专门用来接受直接雷击的金属物体。有避雷针、避雷线、避雷网。