發(fā)電廠電氣部分第三版習(xí)題答案

1、第一章 電力系統(tǒng)概述1何謂電力系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)及電力網(wǎng)?答：電力系統(tǒng)是指由發(fā)電機(jī)、輸配電線路、變配電所以及各種用戶用電設(shè)備連接起來所構(gòu)成的有機(jī)整體。動(dòng)力系統(tǒng)由電力系統(tǒng)再加上發(fā)電廠的動(dòng)力部分（火電廠的鍋爐、汽輪機(jī)、熱力管網(wǎng)等；水電廠的水庫、水輪機(jī)、壓力管道等）構(gòu)成。電力網(wǎng)指在電力系統(tǒng)中，由各種不同電壓等級(jí)的電力線路和變配電所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，簡稱電網(wǎng)。3何謂電力系統(tǒng)額定電壓?我國電網(wǎng)和用電設(shè)備的額定電壓有哪些等級(jí)?答：額定電壓指某一受電器（電動(dòng)機(jī)、電燈等）、發(fā)電機(jī)和變壓器等在正常運(yùn)行時(shí)具有最大經(jīng)濟(jì)效益的電壓。我國電網(wǎng)和用電設(shè)備的額定電壓等級(jí)有220V、380V、3kV、6 kV、10 kV、35 kV、

2、60 kV、110 kV、154 kV、220 kV、330 kV、500 kV、750 kV、1000 kV。4電能的質(zhì)量指標(biāo)有哪幾項(xiàng)?簡要說明其內(nèi)容。答：電能的質(zhì)量指標(biāo)主要是頻率、電壓和波形三項(xiàng)。（1）頻率：對(duì)大型電力系統(tǒng)，頻率的允許范圍為50Hz0.2Hz，對(duì)中小電力系統(tǒng)，頻率的允許范圍是50Hz0.5Hz。（2）我國規(guī)定用戶處的電壓容許變化范圍是：1）由35kV及以上電壓供電的用戶：5；2）由10kV及以下電壓供電的高壓用戶和低壓電力用戶：7；3）低壓照明用戶：-10+5。（3）波形：電力系統(tǒng)供電電壓或電流的標(biāo)準(zhǔn)波形是正弦波。5電力系統(tǒng)中性點(diǎn)有哪幾種運(yùn)行方式?各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?我國大體上

3、用怎樣的電壓等級(jí)范圍?答：（1）電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式有中性點(diǎn)不接地、直接接地、經(jīng)電阻接地和經(jīng)消弧線圈接地運(yùn)行方式。其中經(jīng)電阻接地又分經(jīng)高電阻接地、經(jīng)中電阻接地和經(jīng)低電阻接地三種。中性點(diǎn)直接接地、經(jīng)中電阻接地和經(jīng)低電阻接地稱為大接地電流系統(tǒng)；中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線圈接地和經(jīng)高電阻接地稱為小接地電流系統(tǒng)。（2）各運(yùn)行方式的優(yōu)缺點(diǎn)小接地電流系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：單相接地時(shí)，三相間線電壓仍保持對(duì)稱和大小不變，對(duì)電力用戶的繼續(xù)供電并無影響。缺點(diǎn)：兩個(gè)非故障相的對(duì)地電壓升高至3倍，所以在中性點(diǎn)不接地的電力網(wǎng)中，各種設(shè)備的對(duì)地絕緣應(yīng)按線電壓設(shè)計(jì)，才能承受在一相接地時(shí)，非故障相對(duì)地電壓的升高影響

4、。在中性點(diǎn)不接地的電力網(wǎng)中，一相接地時(shí)接地點(diǎn)的接地電流等于正常時(shí)相對(duì)地電容電流的三倍，經(jīng)消弧線圈接地的電力網(wǎng)中，可以大大減小一相接地時(shí)接地點(diǎn)的接地電流，但欠補(bǔ)償時(shí)容易發(fā)生振蕩，引起內(nèi)過電壓。大接地電流系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：單相接地時(shí)，非故障相對(duì)地電壓保持不變，各種設(shè)備的對(duì)地絕緣按相電壓設(shè)計(jì)即可。 缺點(diǎn)：可靠性較低，發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障的送電線路被切斷，因而使用戶的供電中斷。經(jīng)電阻接地運(yùn)行方式的優(yōu)點(diǎn)：使接地電容電流向阻性發(fā)展，避免系統(tǒng)振蕩引起過電壓。缺點(diǎn)：高電阻接地不適用于故障電容電流大于45A的網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用范圍較小。低電阻接地接地時(shí)則接地電流較大。（3）目前我國所用的電壓等級(jí)范圍1）對(duì)于6l0kV系統(tǒng)

5、，主要由電纜線路組成的電網(wǎng)，在電容電流超過7A時(shí)，采用電阻接地。在電容電流低于7A，或由架空線組成的電網(wǎng)，則采用不接地的運(yùn)行方式；2）620kV發(fā)電機(jī)或調(diào)相機(jī)回路，中性點(diǎn)可采用不接地、經(jīng)消弧線圈接地或高電阻接地方式（即經(jīng)過二次側(cè)接電阻的接地變壓器接地）；3）35kV系統(tǒng)，一般均采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的方式；4）110kV及以上系統(tǒng)，一般均采用中性點(diǎn)直接接地的方式。在一些多雷山區(qū)，為了提高供電的可靠性，有的110kV系統(tǒng)中性點(diǎn)也采用經(jīng)消弧線圈接地的方式；5）1kV以下系統(tǒng)，中性點(diǎn)采用不接地的方式運(yùn)行。380/220V三相四線制電網(wǎng)的中性點(diǎn)，是為了適應(yīng)受電器取得相電壓的需要而直接接地。第二章 短

6、路電流的計(jì)算1何謂短路？引起短路的主要原因是什么？發(fā)生短路后可能有什么后果？答：（1）電力系統(tǒng)短路指電力系統(tǒng)中相與相之間或相與地之間（中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)）通過電弧或其它較小阻抗而形成的一種非正常連接。（2）發(fā)生短路的原因1）電氣設(shè)備載流部分絕緣損壞。如大氣過電壓，操作過電壓，絕緣老化，機(jī)械性損傷，設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行維護(hù)不良；2）意外事件引起的短路。如輸電線路斷線、倒桿、雷擊等；3）人為事故。如帶負(fù)荷拉開或合上隔離開關(guān)、帶地線合閘、將掛地線設(shè)備投入運(yùn)行等；4）異物跨接導(dǎo)體。如鳥獸跨接、樹枝跨接等。（3）電力系統(tǒng)短路后的后果1）短路點(diǎn)電弧可能燒壞設(shè)備，甚至引起火災(zāi)；2）短路電流產(chǎn)生大量的熱量，引起溫

7、度升高，甚至?xí)p壞絕緣；3）短路電流在導(dǎo)體中產(chǎn)生的電動(dòng)力，可能使導(dǎo)體發(fā)生變形，甚至損壞；4）系統(tǒng)電壓大幅下降影響用戶的供電，嚴(yán)重時(shí)甚至破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定；5）短路電流產(chǎn)生的電磁感應(yīng)會(huì)干擾通訊線路，甚至危及設(shè)備和人身安全。2何謂次暫態(tài)短路電流、沖擊短路電流、短路全電流最大有效值及穩(wěn)態(tài)短路電流？計(jì)算這些電流的用途是什么？答：（1）在第一個(gè)周期內(nèi)周期分量的有限值稱為次暫態(tài)短路電流，是校驗(yàn)斷路器開斷能力的依據(jù)；（2）短路電流在短路后半個(gè)周期(t=0.01s)時(shí)，瞬時(shí)值達(dá)到最大，該最大值稱為沖擊短路電流，是校驗(yàn)電氣設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定能力的依據(jù)；（3）出現(xiàn)在沖擊短路電流ish處的周期分量有效值和非周期分量的均方根

8、值稱為短路全電流最大有效值，故障切斷時(shí)間小于0.1s時(shí)，檢驗(yàn)斷路器的開斷能力；（4）短路后，非周期分量衰減完，暫態(tài)過程結(jié)束，就進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)的短路電流稱為穩(wěn)態(tài)短路電流，是短路后計(jì)算殘壓的依據(jù)。3用標(biāo)么值對(duì)元件電抗和短路電流計(jì)算有什么好處?如何將任意基準(zhǔn)下元件電抗的標(biāo)么值換算成選定基準(zhǔn)下元件電抗的標(biāo)么值?答：（1）用標(biāo)么值對(duì)元件電抗和短路電流計(jì)算的好處有：1）用標(biāo)么值進(jìn)行計(jì)算時(shí)，只要選定的基準(zhǔn)容量相同，基準(zhǔn)電壓按規(guī)定的平均額定電壓選取，按電抗所在電壓級(jí)計(jì)算所求得的標(biāo)么值，可適用于其他電壓級(jí)；2）相間電壓的標(biāo)么值與相電壓的標(biāo)么值相等；3）三相功率的標(biāo)么值與單相功率的標(biāo)么值相等；4）三相電路的歐

9、姆定律公式I*=U*/X*，功率方程式S*=U*I*與單相電路相同；5）當(dāng)電壓標(biāo)么值U*=1時(shí)，功率的標(biāo)么值等于電流的標(biāo)么值，等于電抗標(biāo)么值的倒數(shù)，即S*=I*=1/X*（2）任意基準(zhǔn)下元件電抗的標(biāo)么值換算成選定基準(zhǔn)下元件電抗標(biāo)么值的方法：設(shè)XN、UN、SN分別是額定參數(shù)下的標(biāo)么值，換算成選定基準(zhǔn)下元件電抗標(biāo)么值可按公式計(jì)算，當(dāng)UN與Ud相等時(shí)，可按公式：計(jì)算。其它基準(zhǔn)下元件電抗的標(biāo)么值換算一樣。4何謂無限大容量電源?無限大容量電源供電的短路暫態(tài)過程有什么特點(diǎn)?如何計(jì)算無限大容量電源供電的短路電流?答：（1）無限大容量電源理論上是指系統(tǒng)容量S，系統(tǒng)電抗Xs0,其出口分界母線的電壓在短路時(shí)能保持

10、不變。在實(shí)際電力系統(tǒng)中，某容量很小的支路（該支路中各元件的容量較系統(tǒng)容量小得多，其阻抗比系統(tǒng)阻抗大很多）發(fā)生短路時(shí)，引起系統(tǒng)母線電壓的變化很小。在分析及計(jì)算時(shí)，為了方便認(rèn)為該電源是一內(nèi)部阻抗ZG=0（xG=0，rG=0），系統(tǒng)母線電壓為恒定的電源，稱這種電源為無限大容量電源。（2）無限大容量電源供電的短路暫態(tài)過程的特點(diǎn)是周期短路電流的幅值始終維持不變。（3）無限大容量電源供電的短路電流的計(jì)算方法：1）作出計(jì)算電路圖；2）作出對(duì)各短路點(diǎn)的等值電路圖；3）對(duì)等值電路圖進(jìn)行化簡，求出短路回路總電抗XS*；4）進(jìn)行短路電流的計(jì)算。周期短路電流標(biāo)么值的計(jì)算公式：周期短路電流有效值的有名值等于其標(biāo)么值乘以

11、電流基準(zhǔn)值，公式為Ip=Ip*Id=Id / X*對(duì)無限大容量電源，穩(wěn)態(tài)短路電流等于周期短路電流。非周期短路電流inp按指數(shù)曲線衰減沖擊短路電流的計(jì)算公式為：ish=2KshIp其中Ksh為短路電流沖擊系數(shù)，對(duì)無限大容量電源Ksh=1.8。5如何用運(yùn)算曲線計(jì)算發(fā)電機(jī)供電的任意時(shí)刻三相短路電流周期分量的有效值?答：用運(yùn)算曲線計(jì)算發(fā)電機(jī)供電的任意時(shí)刻三相短路電流周期分量的有效值的方法：（1）求短路回路總電抗的計(jì)算電抗Xca；1）作出計(jì)算電路圖；2）根據(jù)計(jì)算電路圖作出等值電路圖；3）化簡等值電路圖；4）確定短路回路總電抗XS或 XS*；5）按下列公式求出計(jì)算電抗或（2）查所需周期短路電流有效值的標(biāo)么

12、值Ipt*1）按電源性質(zhì)及求得的計(jì)算電抗Xca*選擇運(yùn)算曲線；2）次暫態(tài)短路電流I的標(biāo)么值I*，查t=0時(shí)曲線；3）穩(wěn)態(tài)短路電流I的標(biāo)么值I*，查t=4時(shí)曲線；4）需要其它時(shí)刻短路電流Ipt*時(shí)，查t時(shí)的曲線。若所查時(shí)刻t，沒有曲線可采用插值法對(duì)于Xca*3時(shí)，按無限大系統(tǒng)計(jì)算。8如圖2-42所示電力系統(tǒng)，計(jì)算K點(diǎn)三相短路時(shí)，每回輸電線路上的I、ish、I0.2和I，并計(jì)算未故障母線I段上的殘壓。(提示：I段母線的殘壓即I段母線對(duì)短路點(diǎn)的電壓)圖2-42 第8題計(jì)算用圖 1 0.3 2 0.145 3 0.145 4 0.525 5 0.525 6 0.349圖2-8-1 等值電路圖 1 0.

13、3 7 0.0725 4 0.525 8 0.874圖2-8-2 等值電路化簡（一） 9 0.3725 10 0.328圖2-8-3 等值電路化簡（二） 11 0.7圖2-8-4 等值電路化簡（三）答：（1）網(wǎng)絡(luò)化簡1）畫等值電路圖，各電抗按順序編號(hào)，如圖2-8-1。2）電抗2、3并聯(lián)電抗合并為7號(hào)電抗，電抗5、6串聯(lián)電抗合并為8號(hào)電抗，如圖2-8-2。3）電抗1、7串聯(lián)電抗合并為9號(hào)電抗，電抗4、8并聯(lián)電抗合并為10號(hào)電抗，如圖2-8-3。4）電抗9、10串聯(lián)電抗合并為11號(hào)電抗，如圖2-8-4。（2）參數(shù)計(jì)算1）各元件參數(shù)：取Sd=SSN=100MVA，Ud=Uav發(fā)電機(jī)：X1=XdSd/

14、SN=0.3100/100=0.3線路：X2=X3=XlLSN/Uav2=0.448100/1152=0.145變壓器：X4=X5=(Ud%/100)Sd/SN=(10.5/100)100/20=0.525電抗器：X6=(Xdk%/100)(UN/3IN)(Sd/Uav2)=(6/100)(6/1.53)(100/6.32)=0.3492）電抗2、3并聯(lián)電抗合并X7=(X2X3)/ (X2+X3)=0.145/2=0.0725電抗5、6串聯(lián)電抗合并X8=X5+X6=0.525+0.349=0.8743）電抗1、7串聯(lián)電抗合并X9= X1+X7=0.3+0.0725=0.3725電抗4、8并聯(lián)電

15、抗合并X10=(X4X8)/ (X4+X8)=(0.5250.874)/(0.525+0.874)=0.3284）電抗9、10串聯(lián)電抗合并X11= X9+X10=0.3725+0.328=0.7（3）計(jì)算短路電流計(jì)算電抗Xca= X11=0.7查曲線：查t=0曲線，得I*=1.5查t=0.2曲線，得I*0.2=1.32查t=4曲線，得I*4=1.72輸電線路上的I、ish、I0.2、I基準(zhǔn)電流Id=Sd/(3Ud)=100/(1153)=0.502kA每回輸電線路的I= I*Id/2=1.50.502/2=0.377kA每回輸電線路的ish=1.82 I=1.820.377=0.958kA每回

16、輸電線路的I0.2= I0.2Id/2=1.320.502/2=0.331kA每回輸電線路的I= I*4Id/2=1.720.502/2=0.432 kA（4）計(jì)算未故障母線I段上的殘壓未故障母線I段上的穩(wěn)態(tài)電流標(biāo)么值：II*=(X10/X8) I*4=(0.328/0.874)1.72=0.645未故障母線I段上的殘壓標(biāo)么值：Ure*=II*X6=0.6450.349=0.225未故障母線I段上的殘壓有名值：Ure= Ure*Ud=0.2256.3=1.418kV9如圖2-43所示的電力系統(tǒng)，計(jì)算K點(diǎn)三相短路時(shí)短路處和每個(gè)電源供給短路點(diǎn)的I。 2 0.278 1 0.16 3 0.175 6

17、 0.091 8 0.076 5 0.302 4 0.302 7 0.121K(3)圖2-43 第9題計(jì)算用圖圖2-9-1 等值電路圖 1 0.16 10 0.453 8 0.076 6 0.091 9 0.151 7 0.121K(3) 1 0.16 10 0.453 9 0.151 11 0.151 12 0.151 13 0.151K(3)圖2-9-2 等值電路化簡（一）圖2-9-3 等值電路化簡（二） 15 0.477 13 0.151K(3) 14 0.349K(3) 18 0.477 17 0.349圖2-9-4 等值電路化簡（三）圖2-9-5 等值電路化簡（四）答：（1）網(wǎng)絡(luò)化簡

18、1）畫等值電路圖，各電抗按順序編號(hào)，如圖2-9-1。2）電抗4、5并聯(lián)電抗合并為X9，電抗2、3串聯(lián)電抗合并為X10，如圖2-9-2。3）電抗6、7、8三角形變換為星形電抗11、12、13，如圖2-9-3。4）電抗1、9、11串聯(lián)電抗合并為X14，電抗10、12串聯(lián)電抗合并為X15，如圖2-9-4。5）電抗13、14、15星形變換為三角形電抗16、17、18，如圖2-9-5。（2）參數(shù)計(jì)算1）各元件參數(shù)：取Sd= 100MVA，Ud=Uav水電廠：X1=XdSd/SN=0.4100/250=0.16火電廠：X2=XdSd/SN=0.125100/45=0.278變壓器：X3= (Ud%/100

19、)Sd/SN=(10.5/100)100/60=0.1752100km線路：X4=X5=XlLSN/Uav2=0.4100100/1152=0.30230km線路：X6= XlLSN/Uav2=0.430100/1152=0.09140km線路：X7= XlLSN/Uav2=0.440100/1152=0.12125km線路：X8= XlLSN/Uav2=0.425100/1152=0.0762）電抗4、5并聯(lián)電抗合并X9=(X4X5)/ (X4+X5)=0.302/2=0.151電抗2、3串聯(lián)電抗合并X10=X2+X3=0.278+0.175=0.4533）三角形星形，4）電抗1、9、11串

20、聯(lián)電抗合并X14= X1+X9+X11=0.16+0.151+0.038=0.349電抗10、12串聯(lián)電抗合并X15= X10+X12=0.453+0.024=0.4775）星形三角形，（3）求計(jì)算電抗水電廠對(duì)k點(diǎn)轉(zhuǎn)移電抗為X17，火電廠對(duì)k點(diǎn)轉(zhuǎn)移電抗為X18，則，水電廠對(duì)k點(diǎn)計(jì)算電抗為Xca= X17(SG/Sd)=0.404(250/100)=1.01火電廠對(duì)k點(diǎn)計(jì)算電抗為Xca= X18(SG/Sd)=0.553(45/100)=0.249（4）計(jì)算次暫態(tài)短路電流I1）水電廠對(duì)k點(diǎn)次暫態(tài)短路電流標(biāo)么值I*：根據(jù)Xca=1.01，查t=0時(shí)曲線，得I*=1.06基準(zhǔn)電流Id=250/(31

21、15)=1.255kA；水電廠對(duì)k點(diǎn)次暫態(tài)短路電流有名值I=IdI*=1.061.255=1.33kA2）火電廠對(duì)k點(diǎn)次暫態(tài)短路電流標(biāo)么值I*：根據(jù)Xca=0.553，查t=0時(shí)曲線，得I*=1.88基準(zhǔn)電流Id=45/(3115)=0.226kA；火電廠對(duì)k點(diǎn)次暫態(tài)短路電流有名值I=IdI*=1.880.266=0.425kA3）k點(diǎn)次暫態(tài)短路電流有名值I：I=1.33+0.425=1.755kA第三章 導(dǎo)體的發(fā)熱、電動(dòng)力效應(yīng)1引起導(dǎo)體和電器發(fā)熱的原因是什么?答：引起導(dǎo)體和電器發(fā)熱的原因是：（1）電阻損耗：由電阻引起，是損耗的主要形式；（2）磁滯損耗：由交變磁場的作用引起，針對(duì)鐵磁材料零配件

22、；（3）渦流損耗：由交變磁場的作用引起，磁性或非磁性導(dǎo)電材料零配件均有；（4）介質(zhì)損耗：由強(qiáng)電場的作用引起，針對(duì)絕緣材料。2導(dǎo)體和電器的發(fā)熱有哪兩種類型?各有什么特點(diǎn)?對(duì)導(dǎo)體和電器的工作可能造成什么影響?答：（1）導(dǎo)體和電器的發(fā)熱類型有：1）長期發(fā)熱狀態(tài)。正常時(shí)，導(dǎo)體長期流過工作電流引起的發(fā)熱；特點(diǎn)：工作電流和發(fā)熱是持續(xù)的，溫度升高到某一值時(shí)，發(fā)熱與散熱將達(dá)到平衡。2）短時(shí)發(fā)熱狀態(tài)。短路時(shí)，導(dǎo)體短時(shí)間流過短路電流引起的發(fā)熱。特點(diǎn)：導(dǎo)體中流過短路電流數(shù)值大，但持續(xù)的時(shí)間很短，一般為零點(diǎn)幾秒到幾秒鐘（斷路器全開斷時(shí)間）。導(dǎo)體的溫度在短時(shí)間內(nèi)上升很快，短路電流產(chǎn)生的熱量幾乎來不及向周圍散熱，可以看作

23、絕熱過程。導(dǎo)體溫度變化很大，導(dǎo)體電阻值R、導(dǎo)體的比熱容C不能看作常數(shù)，而是溫度的函數(shù)。（2）對(duì)導(dǎo)體和電器的工作可能造成的影響：使導(dǎo)體材料的機(jī)械強(qiáng)度顯著下降；破壞接觸連接部分的工作；顯著降低導(dǎo)體絕緣材料的絕緣強(qiáng)度。3為什么要規(guī)定導(dǎo)體和電器的發(fā)熱允許溫度?長期發(fā)熱允許溫度和短時(shí)發(fā)熱允許溫度是如何具體規(guī)定的?答：（1）規(guī)定導(dǎo)體和電器的發(fā)熱允許溫度的原因：導(dǎo)體和電器的溫度超過發(fā)熱允許溫度將引起很多不良后果。1）降低機(jī)械強(qiáng)度。導(dǎo)體的溫度超過一定允許值后，會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)體材料退火，使機(jī)械強(qiáng)度顯著下降。在短路電流產(chǎn)生的電動(dòng)力作用下將引起導(dǎo)體變形，甚至使導(dǎo)體結(jié)構(gòu)損壞。如鋁和銅在溫度分別超過100和150后，其抗拉強(qiáng)

24、度急劇下降。2）影響接觸電阻。觸頭和連接部位由于溫度過高，表面會(huì)強(qiáng)烈氧化并產(chǎn)生一層電阻率很高的氧化層薄膜，從而使接觸電阻增加，導(dǎo)致溫度進(jìn)一步升高，形成惡性循環(huán)，直至燒紅、松動(dòng)甚至熔化。3）降低絕緣強(qiáng)度。溫度超過允許值時(shí)，絕緣材料將加速老化，喪失原有的機(jī)械性能和絕緣性能，甚至引起絕緣擊穿、直至燒毀。（2）長期發(fā)熱允許溫度和短時(shí)發(fā)熱允許溫度的具體規(guī)定。1）長期發(fā)熱允許溫度的具體規(guī)定。采用螺栓連接時(shí)，電器設(shè)備正常工作溫度不應(yīng)超過70。計(jì)及太陽輻射影響時(shí)，鋼芯鋁鉸線及管形導(dǎo)體，按不超過80考慮。導(dǎo)體的接觸面處采用搪錫處理具有可靠的過渡覆蓋層時(shí)，可按不超過85考慮。2）短時(shí)發(fā)熱允許溫度的具體規(guī)定。硬鋁及

25、鋁錳合金不超過200，硬銅不超過300。4導(dǎo)體和電器正常發(fā)熱計(jì)算的目的是什么?滿足怎樣的條件可保證它們?cè)谡＿\(yùn)行時(shí)的發(fā)熱溫度不超過允許值?答：（1）導(dǎo)體和電器正常發(fā)熱計(jì)算的目的：根據(jù)電器及導(dǎo)體的工作和發(fā)熱狀況，計(jì)算可能達(dá)到的最高工作溫度，選擇合適的額定電流。（2）保證在正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)熱溫度不超過允許值的條件是：額定電流小于允許載流量。5導(dǎo)體和電器短路時(shí)發(fā)熱計(jì)算的目的是什么?滿足怎樣的條件可使它們?cè)诙搪窌r(shí)保證是熱穩(wěn)定的?答：（1）導(dǎo)體和電器短路時(shí)發(fā)熱計(jì)算的目的：校驗(yàn)短路時(shí)發(fā)熱的穩(wěn)定。（2）在短路時(shí)，保證是熱穩(wěn)定的條件是：當(dāng)短路過程結(jié)束時(shí)的溫度qk不大于導(dǎo)體材料短時(shí)發(fā)熱的最高允許溫度qal，即qk

26、qal則認(rèn)為該導(dǎo)體在此短路條件下是熱穩(wěn)定的?；蛘?，導(dǎo)體短時(shí)熱穩(wěn)定條件是：截面大于最小截面，（-短路電流熱效應(yīng)值）電器的短時(shí)熱穩(wěn)定條件是： （秒內(nèi)允許通過的短時(shí)熱電流(或短時(shí)耐受電流)。）7導(dǎo)體的允許載流量是如何確定的?有哪些措施能提高導(dǎo)體的允許載流量?答：導(dǎo)體的允許載流量：（-長期發(fā)熱最高允許溫度；-允許溫升；-導(dǎo)體或電器實(shí)際溫度）為了提高導(dǎo)體的載流能力，可采取以下措施：（1）導(dǎo)體材料宜采用電阻率小的材料，如鋁、鋁合金、銅等；（2）提高導(dǎo)體的長期發(fā)熱允許溫度qal；如鋁導(dǎo)體接頭螺栓連接時(shí)qal為70，改為超聲搪錫方法則可提高到85；（3）提高導(dǎo)體的散熱能力。導(dǎo)體的散熱能力與導(dǎo)體的形狀、布置方式

27、及散熱方式有關(guān)。1）導(dǎo)體形狀：散熱表面積大為好。在相同截面積的條件下，扁矩形截面的周長大，故導(dǎo)體截面形狀宜采用扁矩形或槽形，以獲得較大的散熱表面積。2）布置方式：使散熱效果最佳。矩形截面導(dǎo)體豎放比平放散熱效果好；兩半槽組成的槽形截面，立縫置于鉛垂面比水平面的散熱效果好。3）散熱方式：傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。傳導(dǎo)：置于液體介質(zhì)中或由液體內(nèi)冷的導(dǎo)體，主要是傳導(dǎo)散熱；對(duì)流：置于室外或采用強(qiáng)制通風(fēng)的導(dǎo)體，主要是對(duì)流散熱；輻射：由溫度高的物體向周圍的自然散熱過程。置于室內(nèi)空氣中的導(dǎo)體，輻射和對(duì)流是它的主要散熱方式。由于油漆的輻射系數(shù)較大，所以室內(nèi)硬母線都涂上油漆：A相-黃色、B相-綠色、C相-紅色。這樣除了加

28、強(qiáng)散熱，還便于相序的識(shí)別。8電動(dòng)力對(duì)導(dǎo)體和電器的運(yùn)行有哪些危害?答：正常工作時(shí)，電流不是很大，電動(dòng)力也不大，短路時(shí)電動(dòng)力很大，產(chǎn)生的危害也很大：（1）由于電動(dòng)力作用，電器產(chǎn)生振動(dòng)；（2）載流導(dǎo)體變形，損壞載流部件或損壞絕緣部件（3）電磁繞組變形，損壞電器設(shè)備，如變壓器繞組。9三相同平面布置的平行導(dǎo)體短路時(shí)，哪一相受到的電動(dòng)力最大?其數(shù)值應(yīng)如何計(jì)算?答：當(dāng)三相母線安裝于同一平面時(shí)，中間相母線所受的電動(dòng)力最大（約比邊相母線受力大7）。在三相短路沖擊電流作用下，中間相母線所受的最大電動(dòng)力為（N）式中：ish三相短路沖擊電流，kA； L兩支持絕緣子之間的一段母線長度，稱為跨距，m； a相鄰兩相導(dǎo)體的中

29、心距離，m。10硬母線的動(dòng)穩(wěn)定條件是什么?若校驗(yàn)時(shí)動(dòng)穩(wěn)定條件不能被滿足，可采取哪些措施加以解決?答：硬母線滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是：djdal式中：dal母線材料的允許應(yīng)力，Pa。dj母線受到的最大相間應(yīng)力。若計(jì)算結(jié)果是djdal，則必須設(shè)法減小dj。辦法是減小絕緣子跨距，令djdal，得式中：ish沖擊短路電流，kA； a母線相間距離，m； W母線截面形狀系數(shù)，m3。為避免水平放置的矩形母線因本身重量而過分彎曲，要求絕緣子跨距不得超過1.52.0m。絕緣子跨距一般等于配電裝置間隔的寬度。 第四章 電氣設(shè)備原理與選擇3斷路器的選擇有哪些項(xiàng)目?最重要的是哪項(xiàng)?答： 斷路器的選擇項(xiàng)目包括：1.型式 2.

30、額定電壓 3.額定電流 4.校驗(yàn)開斷能力 5.校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定 6.校驗(yàn)熱穩(wěn)定4真空斷路器有什么優(yōu)點(diǎn)?如何使動(dòng)觸頭能夠移動(dòng)而又不破壞滅弧室的高真空?答：真空斷路器具有觸頭開距短，熄弧快，體積小，重量輕，無爆炸危險(xiǎn)，無污染等優(yōu)點(diǎn) 真空滅弧室是斷路器的關(guān)鍵部分，要求具有良好密封性，所有的滅弧零件都裝在一個(gè)玻璃罩內(nèi)，罩的一端是封死的靜觸頭，另外一端動(dòng)觸頭及活動(dòng)導(dǎo)電桿則固定于金屬波紋管的上端。這樣靠波紋管的伸縮即可完成分，合閘動(dòng)作，而又不破壞密封。5電壓互感器二次側(cè)不允許短路，電流互感器二次側(cè)不允許開路，為什么?如何防止?答：電流互感器正常運(yùn)行時(shí)基本處于短路狀態(tài)，其二次繞組絕對(duì)不允許開路運(yùn)行。否則二次側(cè)電流

31、為零，一次側(cè)電流全部轉(zhuǎn)化為激磁電流，導(dǎo)致鐵芯飽和，其磁通變?yōu)槠巾敳?，則二次繞組中感應(yīng)電勢很高，二次端子處將出現(xiàn)很高的電壓，危及設(shè)備及人身安全電壓互感器二次側(cè)如果短路將造成電壓互感器電流急劇增大過負(fù)荷而損壞，并且絕緣擊穿使高壓串至二次側(cè)，影響人身安全和設(shè)備安全。無論是電流互感器還是電壓互感器都要求二次側(cè)有一點(diǎn)可靠的接地，以防止萬一互感器絕緣損壞，高電壓會(huì)竄入二次回路危及二次設(shè)備和人身安全。6用在大接地電流系統(tǒng)中的電壓互感器附加二次繞組的額定電壓為100V；而用在小接地電流系統(tǒng)中則為100V3，為什么?開口三角繞組有什么用途?答：（1）開口三角繞組的作用：用于取得零序電壓。單相接地時(shí)，開口三角形繞

32、組輸出100V。（2）大接地電流系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地時(shí)，故障相對(duì)地電壓為0，非故障相對(duì)地電壓不變。設(shè)C相接地，則，開口三角形繞組輸出電壓，要使輸出等于100V，則電壓互感器附加二次繞組的額定電壓為100V。小接地電流系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地時(shí)，故障相對(duì)地電壓為0，非故障相對(duì)地電壓升高3倍。設(shè)C相接地，則，開口三角形繞組輸出電壓：要使輸出等于100V，則電壓互感器附加二次繞組的額定電壓為100/3V。7為什么互感器所帶負(fù)荷超過額定容量其準(zhǔn)確度就下降?答： 在理想情況下，I1不變時(shí)I2亦不變，但實(shí)際上，當(dāng)I1不變時(shí)，I2隨二次負(fù)荷阻抗增大而減小，因而使勵(lì)磁電流I0增大，誤差也隨之增大。這也是為什么電流

33、互感器正常工作時(shí)最好接近于短路狀態(tài)的原因。當(dāng)二次側(cè)阻抗超過其允許值時(shí)，互感器的準(zhǔn)確等級(jí)就降低了很多。第五章 電氣主接線1請(qǐng)按可靠性從高到低的順序列出各種電氣主接線的名稱。答：電氣主接線的基本形式包括：匯流母線接線和無匯流母線接線兩大類。匯流母線接線有：雙母線（變壓器-母線接線、3/2臺(tái)斷路器雙母線、雙母線帶旁路、雙母線分段、簡單雙母線）；單母線（單母線帶旁路、單母線分段、簡單單母線）。無匯流母線接線有：單元及擴(kuò)大單元接線；橋形接線（外橋接線、內(nèi)橋接線）；角形接線。2主母線作用是什么?旁路母線作用是什么?可否由旁路母線代替主母線工作?答：主母線：在發(fā)電廠和變電站的各級(jí)電壓配電裝置中，將發(fā)電機(jī)、變壓器等大型電氣設(shè)備與各種電器裝置連接的導(dǎo)體。作用是匯集、分配和傳送電能。旁路母線：斷路器經(jīng)過長期運(yùn)行或者斷開一定次數(shù)的短路電之后，其機(jī)械性能和滅弧性能都會(huì)下降，必須進(jìn)行檢修以恢復(fù)其性能。一般情