发布时间 : 星期日 文章发电厂电气部分 第三版 习题参考答案 - 图文更新完毕开始阅读43126066a98271fe910ef922
2）短时发热允许温度的具体规定。硬铝及铝锰合金不超过200℃，硬铜不超过300℃。
4．导体和电器正常发热计算的目的是什么?满足怎样的条件可保证它们在正常运行时的发热温度不超过允许值?
答：（1）导体和电器正常发热计算的目的：根据电器及导体的工作和发热状况，计算可能达到的最高工作温度，选择合适的额定电流。
（2）保证在正常运行时，发热温度不超过允许值的条件是：额定电流小于允许载流量。
5．导体和电器短路时发热计算的目的是什么?满足怎样的条件可使它们在短路时保证是热稳定的?
答：（1）导体和电器短路时发热计算的目的：校验短路时发热的稳定。
（2）在短路时，保证是热稳定的条件是：当短路过程结束时的温度?k不大于导体材料短时发热的最高允许温度?al，即
?k≤?al
则认为该导体在此短路条件下是热稳定的。
或者，导体短时热稳定条件是：截面大于最小截面Smin?（Qk---短路电流热效应值）
2电器的短时热稳定条件是：Qk?Itt
1CKfQk，
（It——t秒内允许通过的短时热电流(或短时耐受电流)。） 6．如何计算短路电流周期分量和非周期分量的热效应? 答：短路电流周期分量的热效应的计算：Qp?短路电流非周期分量的热效应的计算：Qnp?tk12[(I??)2?10I02.5t?It2]
Ta(I??)2 ?A(?al??0)
R7．导体的允许载流量是如何确定的?有哪些措施能提高导体的允许载流量? 答：导体的允许载流量：Ial??A?al?R（?al---长期发热最高允许温度；?al----允许温升；?0----导体或电器实际温度） 为了提高导体的载流能力，可采取以下措施：
（1）导体材料宜采用电阻率小的材料，如铝、铝合金、铜等；
（2）提高导体的长期发热允许温度?al；如铝导体接头螺栓连接时?al为70℃，改为超声搪锡方法则可提高到85℃；
（3）提高导体的散热能力。导体的散热能力与导体的形状、布置方式及散热方式有关。 1）导体形状：散热表面积大为好。在相同截面积的条件下，扁矩形截面的周长大，故导体截面形状宜采用扁矩形或槽形，以获得较大的散热表面积。
2）布置方式：使散热效果最佳。矩形截面导体竖放比平放散热效果好；两半槽组成的槽形截面，立缝置于铅垂面比水平面的散热效果好。
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3）散热方式：传导、对流和辐射。传导：置于液体介质中或由液体内冷的导体，主要是传导散热；对流：置于室外或采用强制通风的导体，主要是对流散热；辐射：由温度高的物体向周围的自然散热过程。置于室内空气中的导体，辐射和对流是它的主要散热方式。由于油漆的辐射系数较大，所以室内硬母线都涂上油漆：A相-黄色、B相-绿色、C相-红色。这样除了加强散热，还便于相序的识别。
8．电动力对导体和电器的运行有哪些危害?
答：正常工作时，电流不是很大，电动力也不大，短路时电动力很大，产生的危害也很大： （1）由于电动力作用，电器产生振动；
（2）载流导体变形，损坏载流部件或损坏绝缘部件 （3）电磁绕组变形，损坏电器设备，如变压器绕组。
9．三相同平面布置的平行导体短路时，哪一相受到的电动力最大?其数值应如何计算? 答：当三相母线安装于同一平面时，中间相母线所受的电动力最大（约比边相母线受力大7％）。在三相短路冲击电流作用下，中间相母线所受的最大电动力为
2F?0.173KxishL（N） a式中：ish——三相短路冲击电流，kA；
L——两支持绝缘子之间的一段母线长度，称为跨距，m； a——相邻两相导体的中心距离，m。
10．硬母线的动稳定条件是什么?若校验时动稳定条件不能被满足，可采取哪些措施加以解决?
答：硬母线满足动稳定的条件是：
??≤?al
式中：?al——母线材料的允许应力，Pa。
??——母线受到的最大相间应力。
若计算结果是??>?al，则必须设法减小??。办法是减小绝缘子跨距，令??＝?al，得
Lmax?10?alW10?alW7.6???alWa (m)
1f?ish20.173isha式中：ish——冲击短路电流，kA； a——母线相间距离，m； W——母线截面形状系数，m3。
为避免水平放置的矩形母线因本身重量而过分弯曲，要求绝缘子跨距不得超过1.5～2.0m。绝缘子跨距一般等于配电装置间隔的宽度。
11．大电流母线为什么常用全连式分相封闭母线?
答：因为大电流母线常用的全连式分相封闭母线具有下列优点：
（1）运行可靠性高。母线被封装在里面，避免了外界自然环境对母线及其绝缘子的粉尘污染，消除了母线相间短路的可能性。
（2）可有效地减小母线及其附近短路时母线间的电动力。外壳与母线形成相当于1：1的空心变压器。由于外壳涡流和环流磁场对母线电流磁场的强烈去磁作用，使壳内磁场大为减弱，
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有效地减小了短路时母线的电动力。
（3）可显著地减小母线附近钢构的发热。 （4）外壳多点接地，可保证人体触及时的安全。 （5）维护工作量较小。
（6）母线和外壳之间可兼作强迫冷却介质的通道，可大大提高母线的载流量。 12．何为母线共振?有何危害?有什么措施保证母线系统不发生共振?
答：（1）母线系统在外力的作用下要发生变形。当撤去外力后，母线系统要经历一个往复振动过程，才回到原来的平衡位置。这种振动称为自由振动，其频率称为母线系统的固有频率。若给母线系统一周期性的持续外力（如三相短路时的电动力），母线系统将发生强迫振动，如果周期性外力的频率等于母线系统的固有频率，母线系统将发生共振现象。
（2）母线系统发生共振时，振动的幅值特别大，可能超过母线系统的弹性限度，使母线的结构遭到破坏。
（3）为了避免母线系统可能发生的共振现象，可以直接求解不发生共振的绝缘子最大允许跨距：
Lmax?112ri??0.84ri? 160只要实际选用的绝缘子跨距L小于最大允许跨距Lmax，母线系统就不会发生共振。 13．采取何种措施可减小大电流母线附近的钢构件发热? 答：减少钢构损耗和发热的措施有以下几项：
（1）加大与载流导体的距离。当然这会受到许多限制。
（2）装屏蔽环。在钢构发热最严重处(即磁场强度最大处)套上短路环（铝或铜环），利用短路环中的感应电流起去磁作用。
（3）断开钢构的闭合回路，使其内不产生环流。 （4）采用非磁性材料代替钢构。 （5）采用分相封闭母线。
14．配电装置中的汇流母线为什么不按经济电流密度选择截面?
答：针对配电装置母线和引下线，以及持续电流较小、年利用小时数较低的其它回路导线按最大长期工作电流选择。原因是正常运行时其工作电流达不到最大长期工作电流，所以按最大长期工作电流选择满足长期热稳定条件就可以了。
15．按经济电流密度法选择的母线截面，是否还须按最大长期工作电流校核? 答：按经济电流密度法选择的母线截面，一般不须按最大长期工作电流校核。
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第四章 电气设备原理与选择
2．概述电弧产生和熄灭的物理过程。总结归纳各类断路器熄弧过程中采用了哪几种熄弧方法。
答：电弧可以分为形成和维持两个阶段。电弧的形成依赖于强电场发射及碰撞游离，电弧的维持主要依赖于热游离。
动静触头分离的瞬间，触头间距小，电场强度很大。阴极触头的电子在被强电场拉出触头表面，这种现象叫强电场发射。电子加速向阳极运动，与气体的中性质子碰撞，电子动能足够大时，中性质子分离为带负电的电子和带正电的正离子，这种现象叫做碰撞游离。
随着电子增加，触头间空间被击穿，及形成了电弧，产生高温强化分子热运动电子和正离子产量增加，并在电场力作用下反向运动。运动中自由电子和正离子可能复合，减少自由电子，叫做去游离过程。游离和去游离同时存在，两者动态平衡时，则电弧稳定燃烧。如果游离过程大于去游离过程，电弧燃烧加剧；如果游离过程小于去游离过程，则电弧燃烧趋弱，直至熄灭。
熄弧的基本方法：1.用液体或气体吹弧 2.利用真空灭弧 3.利用特殊介质灭弧 4.采用多断口熄弧 5.快速拉长电弧 6.用特殊金属材料作触头
3．断路器的选择有哪些项目?最重要的是哪项? 答：
断路器的选择项目包括：1.型式 2.额定电压 3.额定电流 4.校验开断能力 5.校验动稳定 6.校验热稳定
4．真空断路器有什么优点?如何使动触头能够移动而又不破坏灭弧室的高真空? 答：
真空断路器具有触头开距短，熄弧快，体积小，重量轻，无爆炸危险，无污染等优点 真空灭弧室是断路器的关键部分，要求具有良好密封性，所有的灭弧零件都装在一个玻璃罩内，罩的一端是封死的静触头，另外一端动触头及活动导电杆则固定于金属波纹管的上端。这样靠波纹管的伸缩即可完成分，合闸动作，而又不破坏密封。
5．电压互感器二次侧不允许短路，电流互感器二次侧不允许开路，为什么?如何防止? 答：电流互感器正常运行时基本处于短路状态，其二次绕组绝对不允许开路运行。否则二次侧电流为零，一次侧电流全部转化为激磁电流，导致铁芯饱和，其磁通变为平顶波，则二次绕组中感应电势很高，二次端子处将出现很高的电压，危及设备及人身安全
电压互感器二次侧如果短路将造成电压互感器电流急剧增大过负荷而损坏，并且绝缘击穿使高压串至二次侧，影响人身安全和设备安全。
无论是电流互感器还是电压互感器都要求二次侧有一点可靠的接地，以防止万一互感器绝缘损坏，高电压会窜入二次回路危及二次设备和人身安全。
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