【正文】 第一章 能源和發(fā)電11 人類所認識的能量形式有哪些？并說明其特點。答：第一、機械能。它包括固體一流體的動能，勢能，彈性能及表面張力能等。其中動能和勢能是大類最早認識的能量，稱為宏觀機械能。第二、熱能。它是有構(gòu)成物體的微觀原子及分子振動與運行的動能，其宏觀表現(xiàn)為溫度的高低，反映了物體原子及分子運行的強度。第三、化學能。它是物質(zhì)結(jié)構(gòu)能的一種，即原子核外進行化學瓜是放出的能量，利用最普遍的化學能是燃燒碳和氫，而這兩種元素是煤、石油、天然氣等燃料中最主要的可燃元素。第四、輻射能。它是物質(zhì)以電磁波形式發(fā)射的能量。如地球表面所接受的太陽能就是輻射能的一種。第五、核能。這是蘊藏在原子核內(nèi)的粒子間相互作用面釋放的能。釋放巨大核能的核反應有兩種，鄧核裂變應和核聚變反應。第六、電能。它是與電子流動和積累有關(guān)的一種能量，通常是電池中的化學能而來的?；蚴峭ㄟ^發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換得到的；反之，電能也可以通過電燈轉(zhuǎn)換為光能，通過電動機轉(zhuǎn)換為機械能，從而顯示出電做功的本領。12 能源分類方法有哪些？電能的特點及其在國民經(jīng)濟中的地位和作用？答：一、按獲得方法分為一次能源和二次能源；二、按被利用程度分為常規(guī)能源和新能源；三、按能否再生分為可再生能源和非再生能源；四、按能源本身的性質(zhì)分為含能體能源和過程性能源。電能的特點：便于大規(guī)模生產(chǎn)和遠距離輸送；方便轉(zhuǎn)換易于控制；損耗??；效率高；無氣體和噪聲污染。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電能的應用不僅影響到社會物質(zhì)生產(chǎn)的各個側(cè)面，也越來越廣泛的滲透到人類生活的每個層面。電氣化在某種程度上成為現(xiàn)代化的同義詞。電氣化程度也成為衡量社會文明發(fā)展水平的重要標志。13 火力發(fā)電廠的分類，其電能生產(chǎn)過程及其特點？答：按燃料分：燃煤發(fā)電廠；燃油發(fā)電廠；燃氣發(fā)電廠；余熱發(fā)電廠?！　“凑魵鈮毫蜏囟确郑褐械蛪喊l(fā)電廠；高壓發(fā)電廠；超高壓發(fā)電廠；亞臨界壓力發(fā)電廠；超臨界壓力發(fā)電廠。　　按原動機分：凝所式氣輪機發(fā)電廠；燃氣輪機發(fā)電廠；內(nèi)燃機發(fā)電廠和蒸汽—燃氣輪機發(fā)電廠?！　“摧敵瞿茉捶郑耗龤馐桨l(fā)電廠；熱電廠?！　“窗l(fā)電廠總裝機容量分：小容量發(fā)電廠；中容量發(fā)電廠；大中容量發(fā)電廠；大容量發(fā)電廠?；痣姀S的生產(chǎn)過程概括起來說是把煤中含有的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。整個生產(chǎn)過程分三個系統(tǒng)：燃料的化學能在鍋爐燃燒變?yōu)闊崮埽訜徨仩t中的水使之變?yōu)檎羝?，稱為燃燒系統(tǒng)；鍋爐產(chǎn)生的蒸汽進入氣輪機，沖動氣輪機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，稱不汽水系統(tǒng)；由氣輪機轉(zhuǎn)子的機械能帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，把機械能變?yōu)殡娔?，稱為電氣系統(tǒng)。14 水力發(fā)電廠的分類，其電能生產(chǎn)過程及其特點？答：按集中落差的方式分為：堤壩式水電廠；壩后式水電廠；河床式水電廠；引水式水電廠；混合式水電廠?！　“磸搅髡{(diào)節(jié)的程度分為：無調(diào)節(jié)水電廠；有調(diào)節(jié)水電廠；日調(diào)節(jié)水電廠；年調(diào)節(jié)水電廠；多年調(diào)節(jié)水電廠。　　水電廠具有以下特點：可綜合利用水能資源；發(fā)電成本低，效率高；運行靈活；水能可儲蓄和調(diào)節(jié)；水力發(fā)電不污染環(huán)境；水電廠建設投資較大工期長；水電廠建設和生產(chǎn)都受到河流的地形，水量及季節(jié)氣象條件限制，因此發(fā)電量也受到水文氣象條件的制約，有豐水期和枯水期之分，因而發(fā)電量不均衡；由于水庫的興建，淹沒土地，移民搬遷，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來一些不利，還可能在一定和程度破壞自然的生態(tài)平衡。15 抽水蓄能電廠在電力系統(tǒng)中的作用及其功能？答：抽水蓄能電廠在電力系統(tǒng)中的作用：調(diào)峰；填谷；備用；調(diào)頻；調(diào)相。　　功能：降低電力系統(tǒng)燃料消耗；提高火電設備利用率；可作為發(fā)電成本低的峰荷電源；對環(huán)境沒有污染且可美化環(huán)境；抽水蓄能電廠可用于蓄能。16 核能發(fā)電廠的電能生產(chǎn)過程及其特點？答：核電廠是一個復雜的系統(tǒng)，集中了當代許多高新技術(shù)。核電廠的系統(tǒng)由核島和常規(guī)島組成。為了使核電能穩(wěn)定，經(jīng)濟地運行，以及一旦發(fā)生事故時能保證反應堆的安全和防止放射性物質(zhì)外泄，核電廠還設置有各種輔助系統(tǒng)，控制系統(tǒng)和設施。以壓力堆為例，有以下主要系統(tǒng)：核島的核蒸汽供應系統(tǒng)；核島的輔助系統(tǒng)；常規(guī)島的系統(tǒng)。核電廠運行的基本規(guī)則和常規(guī)為電廠一樣，都是根據(jù)電廠的負荷需要量來調(diào)節(jié)供給熱量，使得熱功率與電負荷平衡。由于核電廠是由反應堆供熱，因此核電廠的運行和火電廠相比有以下一些新的特點：１）在火電廠中，可連續(xù)不斷地向鍋爐供燃料，而壓水堆核電廠的反應堆，卻只能對反應堆堆芯一次裝料，交定期停堆換料。因此在堆芯換新料后的初期，過剩反應性很大。為了補償過剩反應性，除采用控制棒外，還需要在冷卻劑中加入硼酸，并通過硼濃度變化來調(diào)節(jié)反應堆的反應速度。反應堆冷卻劑中含有硼酸后，就給一次回路系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)的運行和控制帶來一定的復雜性。２）反應堆的堆芯內(nèi)，核燃料發(fā)生裂變反應放出核能的同時，也放出瞬發(fā)中子和瞬發(fā)γ射線。由于裂變產(chǎn)物的積累，以及反應堆的堆內(nèi)構(gòu)件和壓力容器等因受中子的車輻照而活化，反應堆不管是在運行中或停閉后，都有很強的放射性，這就給電廠的運行和維修帶來了一定困難。３）反應堆在停閉后，運行管路中積累起來的裂變碎片和β、γ衰變，將繼續(xù)使堆芯產(chǎn)生余熱。因此堆停閉后不能立刻停機冷卻，還必須把這部分余熱排放出去，否則會出現(xiàn)燃料元件因過熱而燒毀的危險；即使核電廠在長期停閉情況下，也必須繼續(xù)除去衰變熱；當核電廠發(fā)生停電，一回路管道破裂等重大事故時，事故電源、應急堆芯冷卻系統(tǒng)立即自動投入，做到在任何事故工況下，保證反應堆進行冷卻。４）核電廠在運行過程中，會產(chǎn)生氣態(tài)，液態(tài)和固態(tài)的放射性廢物，對這些廢物必須遵守核安全規(guī)定進行妥善處理，以確保工作人員和居民的健康，而為電廠中這一問題不存在。５）與火電廠相比，核電廠的建設費用高，但燃料所占費用較為便宜一。為了提高核電廠的運行經(jīng)濟性，極為重要的是維持高的發(fā)電設備利用率，為此，核電廠應在額定功率或盡可能在接過額定功率的工況下帶基本負荷連續(xù)運行，并盡可能縮短核電廠反應堆的停閉時間。第二章 發(fā)電、變電和輸電的電氣部分21 哪些設備屬于一次設備？哪些設備屬于二次設備？其功能是什么？答：通常把生產(chǎn)、變換、分配和使用電能的設備，如發(fā)電機、變壓器和斷路器等稱為一次設備。其中對一次設備和系統(tǒng)運行狀態(tài)進行測量、監(jiān)視和保護的設備稱為二次設備。如儀用互感器、測量表計，繼電保護及自動裝置等。其主要功能是起停機組，調(diào)整負荷和，切換設備和線路，監(jiān)視主要設備的運行狀態(tài)。22 簡述300MW發(fā)電機組電氣接線的特點及主要設備功能。答：1）發(fā)電機與變壓器的連接采用發(fā)電機—變壓器單元接線； 2）在主變壓器低壓側(cè)引接一臺高壓廠用變壓器，供給廠用電； 3）在發(fā)電機出口側(cè)，通過高壓熔斷器接有三組電壓互感器和一組避雷器； 4）在發(fā)電機出口側(cè)和中性點側(cè)，每組裝有電流互感器4個； 5）發(fā)電機中性點接有中性點接地變壓器； 6）高壓廠用變壓器高壓側(cè)，每組裝有電流互感器4個。 其主要設備如下：電抗器：限制短路電流；電流互感器：用來變換電流的特種變壓器；電壓互感器：將高壓轉(zhuǎn)換成低壓，供各種設備和儀表用，高壓熔斷器：進行短路保護；中性點接地變壓器：用來限制電容電流。23 簡述600MW發(fā)電機組電氣接線的特點及主要設備功能。24 影響輸電電壓等級發(fā)展因素有哪些？答：1）長距離輸送電能； 2）大容量輸送電能； 3）節(jié)省基建投資和運行費用； 4）電力系統(tǒng)互聯(lián)。25 簡述交流500kV變電站主接線形式及其特點。答：目前，我國500kV變電所的主接線一般采用雙母線四分段帶專用旁路母線和3/2臺斷路器兩種接線方式。其中3/2臺斷路器接線具有以下特點：任一母線檢修或故障，均不致停電；任一斷路器檢修也不引起停電；甚至在兩組母線同時故障（或一組母線檢修另一組母線故障）的極端條件下，功率均能繼續(xù)輸送。一串中任何一臺斷路器退出或檢修時，這種運行方式稱為不完整串運行，此時仍不影響任何一個元件的運行。這種接線運行方便，操作簡單，隔離開關(guān)只在檢修時作為隔離帶電設備用。26 并聯(lián)高