电力工程基础课后答案孙丽华

电力工程基础课后习题答案

第一章

1-1 什么是电力系统？建立联合电力系统有哪些好处？

答：电力系统是由发电厂、变电所、输配电线路和电力用户组成的整体。建立联合电力系统的优点是：可以减少系统的总装机容量；可以减少系统的备用容量；可以提高供电的可靠性；可以安装大容量的机组；可以合理利用动力资源，提高系统运行的经济性。

1-2 电能生产的主要特点是什么？对电力系统有哪些要求？

答：电能生产的主要特点是：电能不能大量存储；过渡过程十分短暂；与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。

对电力系统的基本要求是：保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；为用户提供充足的电能；提高电力系统运行的经济性。

1-3 我国规定的三相交流电网额定压等级有哪些？用电设备、发电机、变压器的额定电压与同级电网的额定电压之间有什么关系？为什么？

答：我国规定的三相交流电网额定压等级，低压有0.22/0.127 kV、0.38/0.22 kV和0.66/0.38kV；高压有3 kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV和750 kV。

用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同；发电机的额定电压应比同

河北科技大学电气工程学院孙丽华教授请勿用于商业目的

第一章

1-1 什么是电力系统？建立联合电力系统有哪些好处？

答：电力系统是由发电厂、变电所、输配电线路和电力用户组成的整体。建立联合电力系统的优点是：可以减少系统的总装机容量；可以减少系统的备用容量；可以提高供电的可靠性；可以安装大容量的机组；可以合理利用动力资源，提高系统运行的经济性。

1-2 电能生产的主要特点是什么？对电力系统有哪些要求？

答：电能生产的主要特点是：电能不能大量存储；过渡过程十分短暂；与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。

对电力系统的基本要求是：保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；为用户提供充足的电能；提高电力系统运行的经济性。

1-3 我国规定的三相交流电网额定压等级有哪些？用电设备、发电机、变压器的额定电压与同级电网的额定电压之间有什么关系？为什么？

答：我国规定的三相交流电网额定压等级，低压有0.22/0.127 kV、0.38/0.22 kV和0.66/0.38kV；高压有3 kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV和750 kV。

用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同；发电机的额定电压应比

第一章

1-1 什么是电力系统？建立联合电力系统有哪些好处？

答：电力系统是由发电厂、变电所、输配电线路和电力用户组成的整体。建立联合电力系统的优点是：可以减少系统的总装机容量；可以减少系统的备用容量；可以提高供电的可靠性；可以安装大容量的机组；可以合理利用动力资源，提高系统运行的经济性。

1-2 电能生产的主要特点是什么？对电力系统有哪些要求？

答：电能生产的主要特点是：电能不能大量存储；过渡过程十分短暂；与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。

对电力系统的基本要求是：保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；为用户提供充足的电能；提高电力系统运行的经济性。

1-3 我国规定的三相交流电网额定压等级有哪些？用电设备、发电机、变压器的额定电压与同级电网的额定电压之间有什么关系？为什么？

答：我国规定的三相交流电网额定压等级，低压有0.22/0.127 kV、0.38/0.22 kV和0.66/0.38kV；高压有3 kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV和750 kV。

用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同；发电机的额定电压应比同级电网额定电压高5%；变压器一次绕组的额定

电力工程基础课程教学改革研究 本文关键词：电力工程，课程教学，改革，基础，研究

电力工程基础课程教学改革研究 本文简介：摘要：基于CDIO工程教育理念，针对电力工程基础理论课的教学进行改革。通过改革课程内容、教学方法、手段和资源，建立了“教—学—研”深度融合的载体，即“项目—竞赛—软件平台”，形成了CDIO工程模式下的解题路线。教改实践表明，学生的成绩得到显著提高，竞赛技能得到增强，教师的教学能力得到提升，教改实践对

电力工程基础课程教学改革研究 本文内容：

摘要：基于CDIO工程教育理念，针对电力工程基础理论课的教学进行改革。通过改革课程内容、教学方法、手段和资源，建立了“教—学—研”深度融合的载体，即“项目—竞赛—软件平台”，形成了CDIO工程模式下的解题路线。教改实践表明，学生的成绩得到显著提高，竞赛技能得到增强，教师的教学能力得到提升，教改实践对提高学生能力和提升教师教学水平起到了双重催化作用。

关键词：电力工程基础；工程教育理念；教学方法

电力工程基础是电气工程及自动化专业的一门专业基础课，其前导课程包括电路分析、电机学，后续课程包括电力系统分析、电力系统继电保护等。课程内容包括电力系统相关概念和供配电一/二次系统的计算和运行操作，以及防

《 电力工程基础 》

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1. 在电力系统规划和运行中，应用最多的电力负荷曲线是 ( )。 A.日负荷曲线； B. 周负荷曲线； C. 年持续负荷曲线； D. 年最大负荷曲线；

2.在超高压远距离输电线路中，防止电晕的措施是 ( )。 A.线路串联电抗器；

B.线路并联电容器；

C.采用分裂导线； D.采用铝钢绞线。

3. 当输电线路上输送的功率低于自然功率时，若首端电压恒定，末端电压（ ）首端电压。 A.高于； B.低于； C.相等； D.不确定。 4. 两相短路故障时的电压分布为( )。 A.远离故障点零序电压大于故障点零序电压； B.远离故障点正序电压大于故障点正序电压； C.远离故障点负序电压大于故障点负序电压； D.远离故障点正序电压小于故障点正序电压。

5. 6~10kV的中小容量发电厂中通常采用的接线方式是（ ）

A．单母线接线； B．单母线分段；C．双母线接线； D．单母线带旁路；

6. 为能在实际负荷超过预测值时及时地向增加的负荷供电而设置的备用容量称为( )。 A.国民经

第四章

4-1 什么叫短路？短路的类型有哪几种？短路对电力系统有哪些危害？

答：短路是指电力系统正常情况以外的一切相与相之间或相与地之间发生通路的情况。短路的类型有三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。

短路对电力系统的危害有：短路电流所产生的热效应使设备发热急剧增加，短路持续时间较长时，可使设备因过热而损坏甚至烧毁；短路电流的力效应可引起设备机械变形、扭曲甚至损坏；短路时因系统电压大幅度下降，将会严重影响用户的正常工作，造成产品报废甚至设备损坏；短路情况严重时可导致并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定性；不对称短路电流所产生的不平衡磁场会对邻近的平行线路产生电磁干扰，影响其正常工作。

4-2 什么叫标幺值？在短路电流计算中，各物理量的标幺值是如何计算的？ 答：某一物理量的标幺值，等于它的实际值与所选定的基准值的比值。

在短路电流计算中，常取基准容量Sd=100MVA，基准电压用各级线路的平均额定电压，即

Ud?Uav，则基准电流Id?Sd23Ud，基准电抗Xd?UdSd。

4-3 什么叫无限大容量系统？它有什么特征？

答：无限容量系统亦称无限大功率电源，是指系统的容量为无限大，内阻抗为零。它是一个相对概念，真正的无限大功率

第一章 发电厂概述习题与解答

一、简答题

1、简述水力发电、火力发电和风力发电的能量转换过程。

答：水力发电是将水流的动能转换为机械能，再将机械能转换为电能的过程。火力发电是将燃料的化学能转换为热能，再将热能转换为机械能，然后再将机械能转换为电能的过程。风力发电是将空气的动能转换为机械能，再将机械能转换为电能的过程。

2、火电厂按照原动机不同可分哪几类？火电厂的三大主机是什么？

答：火电厂按照原动机不同可分为汽轮机电厂、燃气轮机电厂、蒸汽—燃气轮机联合循环电厂。锅炉、汽轮机、发电机是常规火力发电厂的三大主机。

3、简述蒸汽动力发电厂的生产过程。

答：燃料送入锅炉燃烧放出大量的热能，锅炉中的水吸收热量成为高压、高温的蒸汽，经管道有控制地送入汽轮机，蒸汽在汽轮机内降压降温，其热能转换成汽轮机转轴旋转机械功，高速旋转的汽轮机转轴拖动发电机发出电能，电能由升压变压器升压后送入电力系统，而做功后的乏汽（汽轮机的排汽）进入凝汽器被冷却水冷却，凝结成水由给水泵重新打回锅炉，如此周而复始，不断生产出电能。

4、常规燃煤火电厂对环境的污染主要体现在哪些方面？

答：主要是烟气污染物排放、灰渣排放、废水排放，其中烟气排放中的粉尘、硫氧化物和氮氧化物经过烟囱排入大

电力工程基础作业

《电力工程基础》作业

作业一：

某发电厂电气主接线图如下所示，现运行方式为：电源进线T1、T3接在Ⅱ段母线上，电源进线T2接在Ⅰ段母线上，引出线L1、L3、L5接在Ⅱ段母线上，引出线L2、L4接在Ⅰ段母线上，旁路母线处于冷备用状态。请仔细分析回答下列问题：

（1）请写出线路L1上的线路侧隔离开关文字符号，并说明其作用？ （2）请写出线路L1上的母线侧隔离开关文字符号，并说明其作用？

（3）当馈线L1对侧接的是没有电源连接的用户，则隔离开关QS1是否需要装设？并说明原因？

（4）写出检修出线断路器QF1而不停止向线路L1供电的操作步骤； （5）写出出线断路器QF1检修后恢复供电的操作步骤； （6）写出检修Ⅱ段母线的操作步骤；

（7）写出Ⅱ段母线检修后恢复供电的操作步骤。

- 1 -

电力工程基础作业

解：

（1） 线路L1上的线路侧隔离开关文字符号为：QS1；

其作用是：隔离线路L1对侧的电源。 （2） 线路L1上的母线侧隔离开关文字符号：QS1I；

其作用是：隔离I组母线侧的电源。

（3）当馈线L1对侧接的是没有电源连接的用户时，隔离开关QS1不需要装设，因为不需要隔离线路L1对侧的电源。 或隔离开关QS1可以装设，因为可

习题1

1-1 有一动圈传声器的振膜可当作质点振动系统来对待,其固有频率为f，质量为m，求它的弹性系数。

解：由公式fo?12?Km得： MmKm?(2?f)2m

1-2 设有一质量Mm用长为l的细绳铅直悬挂着，绳子一端固定构成一单摆，如图所示，假设绳子的质量和弹性均可忽略。试问：

（1） 当这一质点被拉离平衡位置?时，它所受到的恢复平衡的力由何产生？并应怎样表示？ （2） 当外力去掉后，质点Mm在此力作用下在平衡位置附近产生振动，它的振动频率应如何表示？ （答：f0?12?g，g为重力加速度） l

图 习题1－2

解：（1）如右图所示，对Mm作受力分析：它受重力Mmg，方向竖直向下；受沿绳方向的拉力T，这两

力的合力F就是小球摆动时的恢复力，方向沿小球摆动轨迹的切线方向。 设绳子摆动后与竖直方向夹角为?，则sin??受力分析可得：F?Mmgsin??Mmg?l

?l

（2）外力去掉后(上述拉力去掉后)，小球在F作用下在平衡位置附近产生摆动，加速度的方向与位

d2?移的方向相反。由牛顿定律可知：F??Mm2

dtd2??d2?g则 ?Mm2?Mmg 即 2???0,

dtldtl2 ? ?0?g1 即

第一章 1.2

1.何谓材料的实际密度、体积密度和堆积密度？如何计算？ 答：（1）实际密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积所具有的质量。

计算公式 ρ=m/V

（2）体积密度是指材料在包含其内部闭口空隙条件下，单位体积所具有的质量。

计算公式 ρ'=m/V(b)

(3) 堆积密度是指散粒材料（粉状、粒状或纤维状材料）在自然堆积状态下，单位体积 （包含了粒子内部的孔隙及颗粒之间的空隙）所具有的质量。

计算公式ρ0'=m/V0'

2.何谓材料的密实度和孔隙率？两者有什么关系？

答：密实度是指材料体积内部被固体物质所充实的程度，也就是固体物质所占总体积的比例。

孔隙率是指材料体积内，孔隙体积（Vp）占材料总体积（V0）的百分率。

两者关系：1-密实度=孔隙率

4.建筑材料的亲水性与憎水性在建筑工程中有什么实际意义？

答：材料与水接触后被水吸入内部的性质称亲水性，如石材、砖、混凝土、土材等都属于亲 水性材料，表面均未能被水润湿，切能通过毛细管作用将水吸入材料的毛细管内部。

材料与水接触后能将水排斥在外的性质称憎水性，如石蜡、沥青、塑料、油漆等都属于 憎水性材料。憎