《发电厂电气部分》第四版课后习题答案_图文

1、 J= bh 2 0.01´ 0.13 = = 0.83 ´10 -6 (m 4 12 12 f1 = Nf L2 EJ 3.56 7 ´1010 ´ 0.83 ´10 -6 = 2 = 522( Hz > 155Hz m 2.7 1 可不计母线共振影响。取发电机出口短路时，冲击系数 K = 0.9 ，则 ish = 1.9 2I " = 2.69 ´ 27.2 = 73.17(kA 母线相间应力计算如下： 2 f ph = 1.73 ´10 -7 ´ ish / a = 1.73 ´10

2、 -7 ´ 73170 2 / 0.35 = 2646( N / m W= bh 2 = 0.5 ´ 0.01´ 0.12 = 50 ´10 -6 (m 3 2 f ph L2 10W = 2646 ´12 = 5.292 ´10 6 ( Pa 10 ´ 50 ´10 -6 r ph = 母线同相条间作用应力计算如下： b 10 2b - b 10 4b - b 30 = = 0.1 ， = = 0.091 ， = = 0.273 h 100 b + h 10 + 100 b + h 110 K12 = 0.45

3、， K13 = 0.6 则： 2 f b = 8( K12 + K13 ´10 -9 ´ ish / b = 8 ´ (0.45 + 0.6 ´10 -9 ´ 73170 2 / 0.01 = 4497( Pa 临 界跨距 Lcr （每相三条铝导体 l = 1197 ）及条间衬垫最大跨距 Lb max 分别为： Lcr = lb4 h / f b = 1197 ´ 0.014 0.1/ 4497 = 0.822(m Lb max = b 2h(s al - s ph / f b = 0.01 2 ´ 0.1(70 - 5.2

4、 ´106 / 4497 = 0.54(m 所选衬垫跨距应小于 Lcr 及 Lb max 。 6-17 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 Imax6791A，Tmax5200h，连接母线三相水平布置，相间距离 a0.7m，最高温度+35º C，母 线短路电流 I ¢¢ =36kA，短路热效应 Qk=421.1(kA2s。 解：1）按经济电流密度选择导线截面。 I max = 6791A ， Tmax = 5200h 查图 6-17 曲线 2，得： J = 0.78 A / mm ，则： S J = 2 I

5、max 6791 = = 8706(mm2 J 0.78 选择 h = 225mm, b = 105mm, C = 12.5mm, r = 16mm 的双槽形导体水平布置 ,导体截面积 第 16 页 共 19 页 9760mm 允许电流 I al 25o C = 10150 A ，集肤效应系数 K f = 1.285 。当环境温度为 35o C 时： 2 I al35o C = K × I al 25o C = 70 - 35 ´10150 = 0.89 ´10150 = 8951( A > ( I max = 6791A 70 - 25 2）热稳定校验。正

6、常运行时导体温度： q = q 0 + (q al - q 0 2 I max 6797 2 = 35 + ( 70 - 35 = 55o C 2 2 I alq0 8951 查表 6-9，得热稳定系数 C = 93 ，则满足短路时发热的最小导体截面为： 已知： Qk = 421.1(kA × s 2 S min = Qk K f C 421.1´10 6 ´1.285 = = 250(mm2 < 9760(mm2 93 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 K = 1.9 ，则 ish = 1.9 2I

7、" = 2.69 ´ 36 = 96.84(kA 母线相间应力计算如下： f b = 2(0.5ish 2 ´10 -7 1 2 1 = 5 ´10 -8 ish = 5 ´10 -8 ´ 96840 2 / 0.225 = 2084( N / m h h W = WY = 66.5 ´10 -6 (m3 f b L2 ish L2 2084 ´12 b b rb = = 4.16 = = 2.612 ´10 6 ( Pa < ( r al = 69 ´10 6 Pa -6 12WY hW

8、Y 12 ´ 66.5 ´10 第七章 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

9、组装 第 17 页 共 19 页 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

10、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

11、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

12、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？ 第 18 页 共 19 页 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

13、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