電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)(第四版)

填空題

1、輸電線路的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)是指（電阻）、（電抗）、（電納）、（電導(dǎo)）。

2、所謂“電壓降落”是指輸電線首端和末端電壓的（相量）之差，“電壓偏移”是指輸電線某點(diǎn)的實(shí)際電壓和額定

電壓的（數(shù)值）的差。

3、由無限大的電源供電系統(tǒng)，發(fā)生三相短路時(shí)，其短路電流包含（強(qiáng)制/周期）分量和（自由/非周期）分量，短路

電流的最大瞬時(shí)的值又叫（短路沖擊電流），他出現(xiàn)在短路后約（當(dāng)）個(gè)周波左右，當(dāng)頻率等于50HZ時(shí)，這個(gè)時(shí)間

應(yīng)為（0.01）秒左右。

4、標(biāo)么值是指（有名值/實(shí)際值）和（基準(zhǔn)值）的比值。

5、所謂“短路”是指（電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況以外的相與相之間或相與地之間的連接），在三相系統(tǒng)中短路的基本

形式有（三相短路），（兩相短路），1單相短路接地），（兩相短路接地）。

6、電力系統(tǒng)中的有功功率電源是（各類發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)），無功功率電源是（發(fā)電機(jī)），（電容器和調(diào)相機(jī)），（并聯(lián)

電抗器），（靜止補(bǔ)償器和靜止調(diào)相機(jī)）。

7、電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式有（直接接地）（不接地）（經(jīng)消弧線圈接地）。

8、電力網(wǎng)的接線方式通常按供電可靠性分為（無備用）接線和（有備用）接線。

9、架空線是由（導(dǎo)線）（避雷線）（桿塔）（絕緣子）（金具）構(gòu)成。

10、電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施有（改變發(fā)電機(jī)端電壓）、（改變變壓器變比）、（借并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓）、（改變輸電線路參

數(shù)）。

II、某變壓器銘牌上標(biāo)么電壓為220土2*2.5%,他共有（5）個(gè)接頭，各分接頭電壓分別為（220KV）（2l4.5KV）（209KV）

（225.5KV）（23IKV）o

二：思考題

電力網(wǎng)，電力系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)的定義是什么？（p2）

答：電力系統(tǒng)：由發(fā)電機(jī)、發(fā)電廠、輸電、變電、配電以及負(fù)荷組成的系統(tǒng)。

電力網(wǎng)：由變壓器、電力線路、等變換、輸送、分配電能的設(shè)備組成的部分。

動(dòng)力系統(tǒng)：電力系統(tǒng)和動(dòng)力部分的總和。

電力系統(tǒng)的電氣接線圖和地理接線圖有何區(qū)別？（p4-5）

答：電力系統(tǒng)的地理接線圖主要顯示該系統(tǒng)中發(fā)電廠、變電所的地理位置，電力線路的路徑以及它們相互間的連接。

但難以表示各主要電機(jī)電器間的聯(lián)系。

電力系統(tǒng)的電氣接線圖主要顯示該系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、斷路器、電力線路等主要電機(jī)電器、線路之

間的電氣結(jié)線。但難以反映各發(fā)電廠、變電所、電力線路的相對(duì)位置。

電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)和要求是什么？（p5）

答：特點(diǎn)：（1）電能與國民經(jīng)濟(jì)各部門聯(lián)系密切。（2）電能不能大量儲(chǔ)存。（3）生產(chǎn)、輸送、消費(fèi)電能各環(huán)節(jié)所組成

的統(tǒng)一整體不可分割。（4）電能生產(chǎn)、輸送、消費(fèi)工況的改變十分迅速。（5）對(duì)電能質(zhì)量的要求頗為嚴(yán)格。

要求：（1）保證可靠的持續(xù)供電。（2）保證良好的電能質(zhì)量。（3）保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

電網(wǎng)互聯(lián)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？（p7）

答：可大大提高供電的可靠性，減少為防止設(shè)備事故引起供電中斷而設(shè)置的備用容量：可更合理的調(diào)配用電，降低

聯(lián)合系統(tǒng)的最大負(fù)荷，提高發(fā)電設(shè)備的利用率，減少聯(lián)合系統(tǒng)中發(fā)電設(shè)備的總?cè)萘?；可更合理的利用系統(tǒng)中各類發(fā)

電廠提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，由于個(gè)別負(fù)荷在系統(tǒng)中所占比重減小，其波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)電能質(zhì)量影響也減小。聯(lián)合電力

系統(tǒng)容量很大，個(gè)別機(jī)組的開停甚至故障，對(duì)系統(tǒng)的影響將減小，從而可采用大容高效率的機(jī)組。

我國電力網(wǎng)的額定電壓等級(jí)有哪些？與之對(duì)應(yīng)的平均額定電壓是多少？系統(tǒng)各元件的額定電壓如何確定？（p8-9）

答：額定電壓等級(jí)有（kv）：3、6、10、35、110、220、330、500

平均額定電壓有（kv）：3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525

系統(tǒng)各元件的額定電壓如何確定：發(fā)電機(jī)母線比額定電壓高5%o變壓器接電源側(cè)為額定電壓，接負(fù)荷側(cè)比額定電

壓高10%,變壓器如果直接接負(fù)荷，則這一側(cè)比額定電壓高5%。

電力系統(tǒng)為什么不采用一個(gè)統(tǒng)一的電壓等級(jí)，而要設(shè)置多級(jí)電壓？（p8）

答：三相功率s和線電壓u、線電流I之間的固定關(guān)系為s=當(dāng)功率一定時(shí)電壓越高電流越小，導(dǎo)線的載

流面積越小，投資越?。坏妷涸礁邔?duì)絕緣要求越高，桿塔、變壓器、斷路器等絕緣設(shè)備投資越大。綜合考慮，對(duì)

應(yīng)一定的輸送功率和輸送距離應(yīng)有一最合理的線路電壓。但從設(shè)備制造角度考慮，乂不應(yīng)任意確定線路電壓?？紤]

到現(xiàn)有的實(shí)際情況和進(jìn)一步發(fā)展，我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)。

導(dǎo)線型號(hào)LGJ-300/40中各字母和數(shù)字代表什么？（p27）

答：L表示鋁，G表示鋼，J表示多股導(dǎo)線絞合。300表示鋁線額定截面積為30（）〃〃〃，

40表示鋼線額定截面積為40〃〃/o

什么是電暈現(xiàn)象，它和輸電線路的哪個(gè)參數(shù)有關(guān)？

答：電暈指在強(qiáng)電磁場作用下導(dǎo)線周圍空氣的電離現(xiàn)象。它和輸電線路的電導(dǎo)G有關(guān)。

我國中性點(diǎn)接地方式有幾種？為什么110kv以上電網(wǎng)采用中性點(diǎn)直接接地？llOkv以下電網(wǎng)采用中性點(diǎn)不接地方

式?（plO-11）

答:有不接地、直接接地、經(jīng)消弧線圈接地三種接地方式。llOkv以上電網(wǎng)采用中性點(diǎn)直接接地防止單相故障時(shí)某一

相的電壓過高。UOkv以下電網(wǎng)采用中性點(diǎn)不接地方式可提高供電可靠性。

架空輸電線路為什么要進(jìn)行換位?（P28-29）

答：為了平衡線路的三相參數(shù)。

中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),各相對(duì)地電壓有什么變化?單相接地電流的性質(zhì)如何？怎樣計(jì)算?

（pll）

答：故障相電壓等于。，非故障相電壓升高6倍。單相接地電流為容性。（計(jì)算見書pll.）

電力系統(tǒng)的接線方式有哪些？各自的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？（p7）

答：接線方式:有備用接線和無備用接線。

有備用接線優(yōu)點(diǎn)：提高供電可靠性，電壓質(zhì)量高。缺點(diǎn)：不夠經(jīng)濟(jì)。

無備用接線優(yōu)點(diǎn)：簡單，經(jīng)濟(jì)，運(yùn)行方便。缺點(diǎn)：供電可靠性差。

發(fā)電機(jī)電抗百分值x。%的含義是什么？

S

XG%=100XG-^

答：UN

按結(jié)構(gòu)區(qū)分，電力線路主要有哪幾類？（p26）

答：契空線路和電纜線路。

架空線路主要有哪幾部分組成？各茶分的作用是什么？（p26）

答：有導(dǎo)線、避雷線、桿塔、絕緣子、金具等構(gòu)成。

作用：（1）：導(dǎo)線：傳輸電纜。

（2）避雷線：將雷電流引入大地以保護(hù)電力線路免受雷擊。

（3）桿塔：支持導(dǎo)線和避雷線。

（4）絕緣子：使導(dǎo)線和桿塔間保持絕緣。

（5）金具：支持、接續(xù)、保護(hù)導(dǎo)線和避雷線，連接和保護(hù)絕緣子。

電力系統(tǒng)采用分裂導(dǎo)線有何作用？簡要解釋基本原理。（P27）

答：改變導(dǎo)線周圍的電磁場分布，減少電暈和線路電抗。

電力線路一般以什么樣的等值電路來表示？（p46）

答：員型。

什么是變壓器的短路試驗(yàn)和空載試驗(yàn)？從這兩個(gè)試驗(yàn)中可確定變壓器的那些參數(shù)？（p21）

答：看電機(jī)書?？纱_定變壓器的參數(shù)＞當(dāng)

變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù)0K%的含義是什么？p21

答：含義是短路時(shí)變壓器的漏抗壓降。

雙繞纖變壓器的等值電路與電力線路的等值電路有何異同？

答：電力線路的等值電路忽略了電導(dǎo)G=0。

21、等值變壓器模型是以什么樣的等值電路來表示變壓器的？有嘶些特點(diǎn)？又是如何推導(dǎo)的？（P67/p21）

答:有四種形式，詳見課本（參考第37、38題解答）。

22、變壓器的額定容量與其繞組的額定容量有什麼關(guān)系？繞組的額定容量對(duì)于計(jì)算變壓器參數(shù)有什麼影響？何為三

繞組變壓器最大短路損耗？p22-p23

答:最大短路損耗指兩個(gè)100%容晟繞組中流過額定電流，另一個(gè)1(X)%或50%容晨繞組空載時(shí)的損耗。

23、何為負(fù)荷定義？何為綜合用電負(fù)荷、供電負(fù)荷和發(fā)電負(fù)荷的定義和區(qū)別？p54

答:負(fù)荷:電力系統(tǒng)中所有消耗功率的用電設(shè)備。

綜合用電負(fù)荷：將工業(yè)、農(nóng)業(yè)、郵電、交通、市政、商業(yè)以及城鄉(xiāng)居民所消耗的功率總和相加。

供電負(fù)荷：就是綜合用電負(fù)荷加上網(wǎng)絡(luò)中的損耗功率。

發(fā)電負(fù)荷：供電負(fù)荷加上廠用電。

24、電力系統(tǒng)負(fù)荷曲線有哪些？他們有何用途？p54-p55

答：詳見課本.

25、組成電力系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)的基本條件是什么？如何把多電壓級(jí)電力系統(tǒng)等值成用有名制表示的等值網(wǎng)絡(luò)？

答：進(jìn)行電壓等級(jí)歸算可把多電壓級(jí)電力系統(tǒng)等值成用有名制表示的等值網(wǎng)絡(luò)。

26、標(biāo)么值及其特點(diǎn)是什么？在電力系統(tǒng)計(jì)算中，基準(zhǔn)值如何選擇？(p60)

答：特點(diǎn)：沒有單位，是個(gè)相對(duì)值。如何選擇：基準(zhǔn)值的單位與有名值的單位相同；阻抗、導(dǎo)納、電壓、電

流、功率的基準(zhǔn)值之間應(yīng)該符合電路的基本關(guān)系。電壓、電流的基準(zhǔn)值為線電壓、線電流。阻抗，導(dǎo)納的基準(zhǔn)值為

相值。功率的基準(zhǔn)值為三相功率。

27、電力系統(tǒng)參數(shù)用標(biāo)幺值表示時(shí)，是否可以直接組成等值網(wǎng)絡(luò)？為什么？p6l-p65

答：可以，

28電力系統(tǒng)元件參數(shù)標(biāo)么值得兩種計(jì)算方法是否相同？為什么？

答：相同。

29、電力線路阻抗中的功率損耗表達(dá)式是什么？電力線路始末端的電容功率表達(dá)式是什么？上述表達(dá)式都是以單相

形式推導(dǎo)的，是否合適三相形式？為什么？p73-74

AP"+Q2AAe/十0Y

Ar=---；—R,=----；-A

答：功率損耗表達(dá)式：u-u-.

云端的電容功率：22；

AS.=-GU---jBU~

首端的電容功率：22.適用三相形式。

30、電力線路阻抗中電壓降落的縱分量和橫分量的表達(dá)式是什么？其電壓降落的計(jì)算公式是一相電壓推導(dǎo)的，是否

合適于線電壓？為什么？(p75-76)

答：“202.合適于線電壓。因?yàn)榛鶞?zhǔn)值一樣。

31、什么叫電壓降落？電壓損耗？電壓偏移？電壓調(diào)整及輸電效率？(p75-76)

答：電壓降落：線路始末兩端的電壓的相量之差。

電壓損耗：線路始末兩端的電壓的數(shù)值之差。

電壓偏移：線路始端或末端電壓與線路額定電壓的數(shù)值之差。

電壓調(diào)整：線路末端空載與負(fù)載時(shí)電壓的數(shù)值之差。

輸電效率：線路末端輸出有功與線路始端輸入有功的比。

32、影響電壓因素有哪些？

答：電壓等級(jí)、導(dǎo)線的截面積、線路的長度、線路中的無功流動(dòng)等。

33、什么叫運(yùn)算功率？什么叫運(yùn)算負(fù)荷？一個(gè)變電所的運(yùn)算負(fù)荷如何計(jì)算？

答：運(yùn)算功率：將變電所或發(fā)電廠母線上所連線路對(duì)地電納中無功功率的一半并入等值電源功率。

運(yùn)算負(fù)荷：將變電所或發(fā)電廠母線上所連線路對(duì)地電納中無功功率的一半并入等值負(fù)荷。

34、開式網(wǎng)絡(luò)和環(huán)式網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算的內(nèi)容及步驟是什么？

答：開式網(wǎng)絡(luò)步驟：1：作等值電路。2：化簡。3：逐個(gè)遞推求解。

環(huán)式網(wǎng)絡(luò)步驟：1：作等值電路。2：化簡。3：逐步遞推計(jì)算出各節(jié)點(diǎn)的運(yùn)算功率，運(yùn)算負(fù)荷，從電源點(diǎn)

將網(wǎng)絡(luò)打開計(jì)算初步的功率分布，求出功率分點(diǎn)，然后形成兩個(gè)開式網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行計(jì)算。

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因?qū)V節(jié)點(diǎn)，采用極坐標(biāo)表示時(shí)，待求的只有電壓的相位角4和注入無功功率0,而采用直角坐標(biāo)表示時(shí)，待求

的有電壓的實(shí)數(shù)部分“、虛數(shù)部分力和注入無功功率0。前者的未知變量既少（n-m）個(gè)，方程式數(shù)也應(yīng)相應(yīng)少（n-m）

個(gè)。

42、為什么牛頓?拉夫遜法對(duì)初值的要求比較嚴(yán)？

答:因?yàn)榕ｎD-拉夫遜法的基本思想是將函數(shù)或者方程進(jìn)行泰勒展開，將非線性曲線局部線性化，在選擇初值時(shí)，若選

擇不好，結(jié)果會(huì)有很大誤差，甚至發(fā)放。

43、PQ分解法是如何簡化而來的？它的修正方程式什么？有什么特點(diǎn)？（pl42-144）

答：PQ分解法是由極坐標(biāo)表示的牛拉法簡化而來的。第一個(gè)笥化：考慮了電力系統(tǒng)的一些特征（如網(wǎng)絡(luò)參數(shù)

X"?RjjB"?Gu，的=0,Pocb,00c“）,所以各節(jié)點(diǎn)電壓相位角的改變主要影響各元

件中的有功功率潮流從而影響各節(jié)點(diǎn)的注入有功功率；各節(jié)點(diǎn)電壓大小的改變主要影響各元件中的無功功率潮流從

而影響各節(jié)點(diǎn)的注入無功功率.

第二人簡化：將雅可比矩陣中H、L化簡為凡=%=一4"紇。

修正方程：

APl/Ul"BnB[?Bi?旦”]「59.

BBB

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它們可簡寫為

AQ/U

與牛頓-拉夫遜法相比，P?Q分解法的修正方程式有如下的特點(diǎn)：

(1)以一個(gè)(-1)階和一個(gè)(洲-1)階系數(shù)矩陣5’、5.替代原有的(m?加-2)階系數(shù)

矩陣提高計(jì)算速度，了對(duì)貯存容量的要求。

(2)以迭代過程中保持不變的系數(shù)矩陣8、5'替代起變化的系數(shù)矩陣J,顯著

地提高了計(jì)算速度。

(3)以對(duì)稱的系數(shù)矩陣8、5"替代不對(duì)稱的系數(shù)矩陣J,使求逆等運(yùn)算量和

所需的貯存容量大為減少。

但應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出，導(dǎo)出這修正方程式時(shí)所作的種種簡化毫不影響用這種方法計(jì)算的精

確度。

采用P?Q分解法計(jì)克時(shí)要求的迭代次數(shù)較采用牛頓-拉夫遜法時(shí)多，但每次迭

代所需時(shí)間則較采用牛頓-拉夫遜法時(shí)少，以致總的計(jì)算速度仍是P-Q分解法快。

44、電力系統(tǒng)頻率偏高和偏低有哪些危害？(p201-202)

答：電力系統(tǒng)頻率的頻率變動(dòng)會(huì)對(duì)用戶、發(fā)電廠、電力系統(tǒng)產(chǎn)生不利的影響。1.對(duì)用戶的影響：頻率的變化將引起

電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量，雷達(dá)、電子計(jì)算機(jī)等會(huì)因頻率過低而無法運(yùn)行；2.對(duì)發(fā)電廠的影響：頻率

降低時(shí)，風(fēng)機(jī)和泵所能提供的風(fēng)能和水能將迅速減少，影響鍋爐的正常運(yùn)行；頻率降低時(shí)，將增加汽輪機(jī)葉片所受

的應(yīng)力，引起葉片的共振，減短葉片壽命甚至使其斷裂。頻率降低時(shí)，變壓器鐵耗和勵(lì)磁電流都將增加，引起升

溫，為保護(hù)變壓器而不得不降低具負(fù)荷；3.對(duì)電力系統(tǒng)的影響：頻率降低時(shí)，系統(tǒng)中的無功負(fù)荷會(huì)增加，進(jìn)而影響

系統(tǒng)，使其電壓水平下降。

45、電力系統(tǒng)有功功率負(fù)荷變化情況與電力系統(tǒng)頻率的一、二、三次調(diào)整有何關(guān)系？(p219)

答：電力系統(tǒng)頻率的一、二、三次調(diào)整分別對(duì)應(yīng)電力系統(tǒng)的第一、二、三種負(fù)荷。頻率的一次調(diào)整由系統(tǒng)中的所有

發(fā)電機(jī)組分擔(dān)，依靠調(diào)速器完成，只能做到有差調(diào)整；頻率的二次調(diào)整由系統(tǒng)中的調(diào)頻發(fā)電機(jī)組承擔(dān)，依靠調(diào)頻器

完成，可做到無差；頻率的三次調(diào)整由系統(tǒng)中所有按給定負(fù)荷曲線發(fā)電的發(fā)電機(jī)組分擔(dān)。

46什么是備用容量？如何考慮電力系統(tǒng)的備用容量？備用容量存在形式有哪些？備用容量主要分為哪幾種？各自

用途是什么？(pl75-176)

答：備用容量：系統(tǒng)電源容量大于發(fā)電負(fù)荷的部分。系統(tǒng)調(diào)度部門應(yīng)及時(shí)確切的掌握系統(tǒng)中各發(fā)電廠的備用容量。

備用容量存在形式是系統(tǒng)中可投入發(fā)電設(shè)備的可發(fā)功率。備用容量可分為：熱備用、冷備用或負(fù)荷備用、事故備用、

檢修備用、國民經(jīng)濟(jì)備用。用途：熱備用，指運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)電設(shè)備可能發(fā)的最大功率與系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷之差。冷備用，

指未運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電設(shè)備可能發(fā)的最大功率。負(fù)荷備用，指調(diào)整系統(tǒng)中短時(shí)的負(fù)荷波動(dòng)并擔(dān)任計(jì)劃外的負(fù)荷增加而設(shè)置

的備月。事故備用，指用戶在發(fā)電設(shè)備發(fā)生偶然性事故時(shí)，不受嚴(yán)重影響維持系統(tǒng)正常供電。檢修備用，指使系統(tǒng)

中發(fā)電設(shè)備能定期檢修而設(shè)置的備用。國民經(jīng)濟(jì)備用，指計(jì)及負(fù)荷的超計(jì)劃增長而設(shè)置的備用。

47、電力系統(tǒng)有功功率最優(yōu)分配問題的主要內(nèi)容有哪些？(pl76-178)

答：有有功功率電源的最優(yōu)組合，和有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配。

48、什么是機(jī)組耗量特征、比耗量和耗量微增率？比耗量和耗量微增率的單位相同，但其物理意義有何不同？

(pl79-180)

答：耗量特性，發(fā)電設(shè)備單位時(shí)間內(nèi)消耗的能源與發(fā)出有功功率的關(guān)系，即發(fā)電設(shè)備輸入與輸出的關(guān)系。比耗量，

單位時(shí)間內(nèi)輸入能量與輸出功率的比。耗量微增率，指耗量特性曲線上某一點(diǎn)切線的斜率。

49、什么是等耗量微增率準(zhǔn)則？等起量微增率準(zhǔn)則成立的條件是什么？(pl83)

答：等耗量微增率準(zhǔn)則是：4=4=…九，

條件：

r-fzp2222o

高=巧（EQ、—之=』dF[（BJ一I）—2=4—2=°

=F；（PG2）一之=匹（EQ一之=22=。

英2%

次^口‘（p、2dF\（PGH）12?n

------=卜“（尸"）—X=A=A?-X=0

n

英“"°"dPGn------------------

W=「6+PG2+…Pon-￡P(guān)L=。

cA

50、何為電力系統(tǒng)負(fù)荷的有功功率-頻率靜態(tài)特性？何為有功負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)？(p206)

答：電力系統(tǒng)負(fù)荷的有功功率?頻率靜態(tài)特性是一個(gè)斜率勺=△丹/紂；勺*=勺九/.

有功負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)：是一定頻率下負(fù)荷隨頻率變化的變化率以

51、何為發(fā)電機(jī)組有功功率-頻率靜態(tài)特性？何謂發(fā)電機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率？(p203-204)

答：發(fā)電機(jī)組有功功率-頻率靜態(tài)特性就是發(fā)電機(jī)組中原動(dòng)機(jī)機(jī)械功率的靜態(tài)頻率特性。

發(fā)電機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率：Kg=-以/V；KC=1/b；降=(1/cr%)x100

52、什么是調(diào)差系數(shù)？它與發(fā)電機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率的標(biāo)么值有何關(guān)系？(p205)

0%=-、?%.io。=啟4x100

答：入42A。它與發(fā)電機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率的標(biāo)么值的關(guān)系是互為倒數(shù)

53、互聯(lián)電力系統(tǒng)怎樣調(diào)頻才算合理？為什么？

答：

54、電力系統(tǒng)的一次調(diào)頻、二次調(diào)頻和三次調(diào)頻有什麼區(qū)別？(p204-214)

答：電力系統(tǒng)頻率的一、二、三次調(diào)整分別對(duì)應(yīng)電力系統(tǒng)的第一、二、三種負(fù)荷。頻率的一次調(diào)整由系統(tǒng)中的所有

發(fā)電機(jī)組分擔(dān)，依靠調(diào)速器完成，只能做到有差調(diào)整；頻率的二次調(diào)整由系統(tǒng)中的調(diào)頻發(fā)電機(jī)組承擔(dān)，依靠調(diào)頻器

完成，可做到無差；頻率的三次調(diào)整由系統(tǒng)中所有按給定負(fù)荷曲線發(fā)電的發(fā)電機(jī)組分擔(dān)

55、電力系統(tǒng)中無功負(fù)荷和無功損耗主要指什么？(p220)

答：無功功率負(fù)荷是指各種用電設(shè)備中除相對(duì)很小的白熾燈照明負(fù)荷只消耗有功功率、為數(shù)不多的同步電動(dòng)機(jī)可發(fā)

出一部分無功功率外，大對(duì)數(shù)都要澗耗無功功率。無功損耗，主要表現(xiàn)在變壓器的勵(lì)磁支路損耗和繞組漏抗損耗。

56、如何進(jìn)行電力系統(tǒng)無功功率的平衡？在何種狀態(tài)下才有意義？定期做電力系統(tǒng)無功功率平衡計(jì)算主要內(nèi)容有那

些？(P224)

答：無功功率平衡條件：Z2c-Z。/.-=Z&+Z&i+￡22+Z23,

△QL'QZNQ_0b.在系統(tǒng)的電壓水平正常情況下才有意義。主要內(nèi)容有1、參考累積的運(yùn)行資料確定未來

的、有代表性的預(yù)想有功功率日負(fù)荷曲線。2、確定出現(xiàn)無功功率日最大負(fù)荷使系統(tǒng)中有功功率的分配。3、假設(shè)各

無功功率電源的容量和配置情況以及某些樞紐點(diǎn)的電壓水平。4、計(jì)算系統(tǒng)中的潮流分布。5、根據(jù)潮流分布情況統(tǒng)

計(jì)出平衡關(guān)系式中各項(xiàng)數(shù)據(jù)，判斷系統(tǒng)中無功功率能否平衡。6、如果統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明系統(tǒng)中無功功率有缺額，則應(yīng)

變更上列假設(shè)條件，重做潮流分布L算。而如果無功功率始終無法平衡，則應(yīng)考慮增設(shè)無功電源。

57、電力系統(tǒng)中無功功率電源有哪些？其分別的工作原理是什么？(P221-223)

答：1、發(fā)電機(jī)，是最基本的無功功率電源。2、電容器和調(diào)相機(jī)，電容器只能向系統(tǒng)供應(yīng)感性無功，其感應(yīng)的無功

功率與其端電壓的平方成正比，調(diào)相機(jī)是只能發(fā)出無功功率的發(fā)電機(jī)。3、靜止補(bǔ)償器和靜止調(diào)相機(jī)，依靠的仍是

其中的電容器。4、并聯(lián)電抗器，它不是電源而是負(fù)荷，用以吸取輕載和空載線路過剩的感性無功，它對(duì)高壓遠(yuǎn)距

離輸電線路而言可以提高輸送能力，降低過電壓等作用。

58、電力系統(tǒng)中無功功率與節(jié)點(diǎn)電壓有什麼關(guān)系？

答：在有功充足時(shí)，無功的充足與否可以決定節(jié)點(diǎn)電壓的高低，無功充足則電壓高，無功不足則電壓低。

59、電力系統(tǒng)中電壓變動(dòng)對(duì)用戶有什么影響？（P236）

答：口壓變動(dòng)會(huì)影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，損耗設(shè)備，引起系統(tǒng)性的“電壓崩潰”“造成大而枳停電“電

壓降低異步電機(jī)轉(zhuǎn)差率變大，使電頊機(jī)各繞組電流增大，溫度升高效率降低，縮短壽命。電爐會(huì)因電壓過低而影響

冶煉時(shí)間，從而影響產(chǎn)量。電壓過高會(huì)使電氣設(shè)備絕緣受損，尤其對(duì)于白熾燈電壓高，其壽命將大為縮短，電壓低

其亮度和發(fā)光效率將大幅下降。

60、電力系統(tǒng)中無功功率最優(yōu)分布主要包括哪些內(nèi)容？其分別服從什么準(zhǔn)則？（P227/P228）

答：電力系統(tǒng)中無功功率最優(yōu)分布主要包括無功功率電源的最優(yōu)分布和無功功率負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償。無功功率電源最

優(yōu)分布服從等網(wǎng)損微增率準(zhǔn)則，無功功率負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償服從最優(yōu)網(wǎng)損微增率準(zhǔn)則。

61、電力系統(tǒng)中電壓中樞點(diǎn)一般選在何處？電壓中樞點(diǎn)調(diào)壓方式有哪幾種？哪一種方式容易實(shí)現(xiàn)？哪一種最不容易

實(shí)現(xiàn)？為什么？（P241）

答：一般選擇下列母線作為中樞點(diǎn)，1、大型發(fā)電廠的高壓母線（高壓母線有多回出線時(shí)，2、樞紐變電所的二次

母線。3、有大量地方性負(fù)荷的發(fā)電「母線。電壓中樞點(diǎn)調(diào)壓方式有1、逆調(diào)壓。2、順調(diào)壓。3、常調(diào)壓。順調(diào)壓最

易實(shí)現(xiàn)，逆調(diào)壓最不容易實(shí)現(xiàn)。

62、電力系統(tǒng)電壓調(diào)整的基本原理是什么？當(dāng)電力系統(tǒng)無功功率不足時(shí)，是否可以通過改變變壓器的變比調(diào)壓？為

什么？

答：原理是常常在電力系統(tǒng)中選擇一些有代表性的點(diǎn)作為電壓中樞點(diǎn)，運(yùn)行人員監(jiān)視中樞點(diǎn)電壓將中樞點(diǎn)電壓控制

調(diào)整在允許的電壓偏移范圍，只要中樞點(diǎn)的電壓質(zhì)量滿足要求，其他各點(diǎn)的電壓質(zhì)量基本上滿足要求。當(dāng)電力系統(tǒng)

無功功率不足時(shí)不可以通過改變變壓器的變比調(diào)壓，因?yàn)檫@種調(diào)壓方式只改變了系統(tǒng)的無功功率的流動(dòng)，并沒有產(chǎn)

生新的無功，即使這一處的無功得到了補(bǔ)充，會(huì)在其他地方更加缺少無功。

63、電壓系統(tǒng)常見的調(diào)壓措施的哪些？（四種，見填空十）

答：有四種，I、改變發(fā)電機(jī)端電壓2、改變變壓器的變比3、借并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓4、改變輸電線路參數(shù)。

64、有載調(diào)壓變壓器與普通變壓器有什麼區(qū)別？在什么情況下宜采用有載調(diào)壓變壓器？（P243）

答：區(qū)別是，有載變壓器不僅可在有載情況下更改分接頭，而且調(diào)節(jié)范圍比較大，這是普通變壓器沒有的功能。

般如昊系統(tǒng)中無功功率充足，凡采用普通變壓器不能滿足調(diào)壓的場合如長線路供電、負(fù)荷變動(dòng)很大系統(tǒng)間聯(lián)絡(luò)線兩

端的變壓器以及某些發(fā)電廠的變壓器，均可采用有載調(diào)壓變壓器

65、在按調(diào)壓要求選擇無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，選用并聯(lián)電容器和調(diào)相機(jī)是如何考慮的？選擇方法有什么不同？（P245）

答：不考。

66、并聯(lián)電容器補(bǔ)償和串聯(lián)電容器補(bǔ)償有什么特點(diǎn)？其在電力系統(tǒng)中使用情況如何？（P245）

答：并聯(lián)電容器補(bǔ)償是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，串聯(lián)電容器補(bǔ)償是改變了線路的參數(shù)。

以下為暫態(tài)部分

67、什么是電力系統(tǒng)短路故障？電力系統(tǒng)短路的類型有哪些？哪些類型與中性點(diǎn)接地方式有關(guān)？（P3）

答：短路是指電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況以外的相與相之間或相與地之間的連接。短路類型有三相短路、兩相短路、單

相短路接地、兩相短路接地。單相短路接地、兩相短路接地與中性點(diǎn)接地方式有關(guān)。

68、什么是橫向故障？什么是縱向故障？（P5）

答：橫向故障是相與相之間的故障?？v向故障是斷線故障。

69、什么時(shí)短路？簡述短路的現(xiàn)象和危害？（P1-2）

答：短路是指電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況以外的相與相之間或相與地之間的連接。危害有發(fā)熱、電動(dòng)力效應(yīng)、電網(wǎng)中電

壓降低、干擾通信設(shè)備、改變電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定。

70、無限大功率電源的特點(diǎn)是什么？（PU）

答：功率無限大，電壓恒定，內(nèi)阻為零，頻率恒定。

71、什么是短路沖擊電流？出現(xiàn)沖擊電流的條件是什么？（P13）

答：是指短路發(fā)生在電感電路中、短路前為空載情況下的最大瞬時(shí)值.

條件是電路為空載下的感性電路（即4＞心90°）

72、元限大容量電源供電系統(tǒng)發(fā)生對(duì)稱三相短路周期分量是否衰減？（P13）

答：大衰減。

73、元限大容量電源供電系統(tǒng)發(fā)生對(duì)稱三相短路是否每一相都出現(xiàn)沖擊電流？

答：穴是每一相都有沖擊電流。只是某一相可能出現(xiàn)沖擊電流。

74、什么是無限大容量電源供電系統(tǒng)短路電流最大有效值？如何計(jì)算？（P14）

h=*-2—)2;

答：72

75、元限大容量電源供電系統(tǒng)短路電流含哪些分量？交流分量、直流分量都衰減嗎？衰減常數(shù)如何確定？(PI1)

答：含有直流分量、交流分量，其中交流分量不衰減，直流分量衰減。衰減常數(shù)Ta=L/R。

76、如何算轉(zhuǎn)移電抗？轉(zhuǎn)移電抗和計(jì)算電抗有什么關(guān)系？(P83)

_E

ZLT

答：轉(zhuǎn)移電抗/號(hào)力?加就是消去中間節(jié)點(diǎn)后，網(wǎng)型網(wǎng)絡(luò)中電源與短路點(diǎn)間的阻抗，將各電源的轉(zhuǎn)移電抗，按

該電源發(fā)電機(jī)的額定功率歸算就是各電源的計(jì)算電抗。

77、簡述運(yùn)算曲線法訂算三相短路電流步驟？(P81)

答：1、化簡網(wǎng)絡(luò)，得到各電源電動(dòng)勢與短路節(jié)點(diǎn)間的轉(zhuǎn)移電抗。2、求各電源的計(jì)算電抗。3、按時(shí)刻t和計(jì)算電抗

查運(yùn)算曲線，得到各電源送至f點(diǎn)的短路電流標(biāo)幺值。4、求3中各電流的有銘值，其和即為短路電流的有銘值。

78、月曲線法查出的各發(fā)電機(jī)電流后是否可直接相加得到短路點(diǎn)電流？

答：刀能。因查曲線法查出的是各發(fā)電機(jī)的電流必須轉(zhuǎn)換到同一基準(zhǔn)之下才可直接相加。

79、簡述利用對(duì)稱分量法進(jìn)行不對(duì)稱故障分析的基本思路？(P90)

答：首先要列出各序的電壓平衡方程，或者說必須求得各序?qū)收宵c(diǎn)的等值阻抗，然后組合故障處的邊界條件，解

方程即可算得故障處a相的各序分量，最后求得各相的量。(符合序網(wǎng)法)。

80、發(fā)電機(jī)零序電抗為什么與中性點(diǎn)接地有關(guān)？

答：中性點(diǎn)不接地時(shí)發(fā)電機(jī)無零序電抗，中性點(diǎn)接地時(shí)有零序電抗，因?yàn)椴唤拥貢r(shí)零序電流無法流通，接地時(shí)零序

電流可通過中性點(diǎn)流通。

81、各種變壓器的零序電抗和等值電路怎樣考慮？(P94-98)

答：

82、系統(tǒng)三相短路電流一定大于單相短路電流嗎？為什么？

答：刀一定。

83、什么是正序等效定則？

答：

84、變壓器零序激磁電抗和正序激磁電抗是否相同？說明理由。電力線路通過零序電流時(shí)，有架空線與無架空線的

零序電流通路有何不同？(P95/P101-109)

答：不相同。電力線路通過零序電流時(shí)，有架空線的線路可以在導(dǎo)線與架空地線形成回路，而無架空線的零序電流

通路為導(dǎo)線與大地形成的回路。有架空線的零序電抗小。

85、發(fā)電機(jī)、變壓器、線路的正序電抗與負(fù)序電抗是否相同？(P91-109)

答：發(fā)電機(jī)的正序與負(fù)序電抗不同，變壓器、線路正序與負(fù)序電抗相同.

86、正序、負(fù)序、零序電流、電壓經(jīng)過Y/A11變壓器后相位和數(shù)值如何變化？(P103)

2、V/A-11接線

答：1.電流與電壓移相同的角度

2.Y-△正序分量逆時(shí)針移30度，負(fù)序分量順時(shí)針移30度

3.△-Y正序分量順時(shí)針移30度，負(fù)序分量逆時(shí)針移30度

87、電源處與短路點(diǎn)哪一點(diǎn)的負(fù)序電壓高？電源處負(fù)序電壓值為多大？

答：短路點(diǎn)的負(fù)序電壓高，電源處負(fù)序電壓值為0.

88、比較下列幾種情況下輸電線路阻抗的大小。（P101-109表格）

77（2）

（1）單回路輸電線路零序阻抗⑼和雙回路輸電線路零序阻抗⑹

77（W）

（2）單I可路輸電線路零序阻抗⑼和有架空地線的單回輸電線零序阻抗乙⑼

77

（3）單回路輸電線路零序阻抗⑹和單回路輸電線正序阻抗⑴

答―z?％,z@>z”附錄資料：不需要的可以自

行刪除

鍋爐知識(shí)

第一章鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)

第一節(jié)概述

一.鍋爐的工作過程：

鍋爐是一種利用燃料燃燒后釋放的熱能或工業(yè)生產(chǎn)中的余熱傳遞給容器內(nèi)的水，使水達(dá)到所需要的

溫度（熱水）或一定壓力蒸汽的熱力設(shè)備。它是由“鍋”（即鍋爐本體水壓部分）、“爐”（即燃燒設(shè)備

部分）、附件儀表及附屬設(shè)備構(gòu)成的一個(gè)完整體。鍋爐在“鍋”與“爐”兩部分同時(shí)進(jìn)行，水進(jìn)入鍋

爐以后，在汽水系統(tǒng)中鍋爐受熱面將吸收的熱量傳遞給水，使水加熱成一定溫度和壓力的熱水或生成

蒸汽，被引出應(yīng)用。在燃燒設(shè)備部分，燃料燃燒不斷放出熱量，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)熒淄ㄟ^熱的傳播，

將熱量傳遞給鍋爐受熱面，而本身溫度逐漸降低，最后由煙囪排出?！板仭迸c“爐”一個(gè)吸熱，一個(gè)

放熱，是密切聯(lián)系的一個(gè)整體設(shè)備。

鍋爐在運(yùn)行中由于水的循環(huán)流動(dòng)，不斷地將受熱面吸收的熱量全部帶走，不僅使水升溫或汽化成蒸汽,

而且使受熱面得到良好的冷卻，從而保證了鍋爐受熱面在高溫條件下安全的工作。

二.鍋爐參數(shù)：

鍋爐參數(shù)對(duì)蒸汽鍋爐而言是指鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽數(shù)量、工作壓力及蒸汽溫度U對(duì)熱水鍋爐而言是指鍋

爐的熱功率、出水壓力及供回水溫度。

蒸發(fā)量（D）

獲汽鍋爐長期安全運(yùn)行時(shí)，每小時(shí)所產(chǎn)生的蒸汽數(shù)量，即該臺(tái)鍋爐的蒸發(fā)量，用“D”表示，單位為

噸/小時(shí)（t/h）o

（二）熱功率（供熱量Q）

熱水鍋爐長期安全運(yùn)行時(shí)，每小時(shí)出水有效帶熱量。即該臺(tái)鍋爐的熱功率，用“Q”表示，單位為兆

瓦（MW）,工程單位為104千卡/小時(shí)（104Kcal/h）。

（三）工作壓力

工作玉力是指鍋爐最高允許使用的壓力。工作壓力是根據(jù)設(shè)計(jì)壓力來確定的，通常用MPa來表示。

（四）溫度

溫度是標(biāo)志物體冷熱程度的一個(gè)物理量，同時(shí)也是反映物質(zhì)熱力狀態(tài)的一個(gè)基本參數(shù)。通常用攝氏度

即“t℃

鍋爐銘牌上標(biāo)明的溫度是鍋爐出口處介質(zhì)的溫度，又稱額定溫度。對(duì)于無過熱器的蒸汽鍋爐，其額定

溫度是指鍋爐額定壓力下的飽和蒸汽溫度；對(duì)于有過熱氣的蒸汽鍋爐，其額定溫度是指過熱氣出口處

的蒸汽溫度；對(duì)于熱水鍋爐，其額定溫度是指鍋爐出口的熱水溫度。

第二節(jié)鍋爐的分類和規(guī)格型號(hào)

一.鍋爐的分類

由于工業(yè)鍋爐結(jié)構(gòu)形式很多，且參數(shù)各不相同，用途不一，故到目前為止，我國還沒有一個(gè)統(tǒng)一的分

類規(guī)則。其分類方法是根據(jù)所需要求不同，分類情況就不同，常見的有以下兒種。

1.按鍋爐的工作壓力分類

低壓鍋爐:PW2.5MPa；

中壓鍋爐：P=2.6<^>5.9MPa；

高壓鍋爐：P=6.0si3.9MPa；

超高玉鍋爐：P214MPa。

2.按鍋爐的蒸發(fā)量分類

（1）小型鍋爐：D<20噸/小時(shí);

（2）中型鍋爐:D=20s75噸/小時(shí)；

（3）大型鍋爐：D>75噸/小時(shí)。

3.按鍋爐用途分類

電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和生活鍋爐。

4.按鍋爐出口介質(zhì)分類

蒸汽耦爐，熱水鍋爐，汽、水兩用鍋爐。

5.按采用的燃料分類

燃煤鍋爐、燃油鍋爐和燃?xì)忮仩t。

二.鍋爐的規(guī)格

鍋爐與其它機(jī)電設(shè)備一樣，都有其一定規(guī)格和型號(hào)，以表明設(shè)備的性能，工業(yè)蒸汽鍋爐和熱水鍋爐

的系列標(biāo)準(zhǔn)GB1921、GB3166對(duì)其各參數(shù)均作了相應(yīng)的規(guī)定。然而，隨著開放搞活，用戶對(duì)鍋爐的需

求也越來越多樣化、實(shí)用化。故近年來，設(shè)計(jì)制造鍋爐單位也隨著市場需求而生產(chǎn)產(chǎn)銷對(duì)路的鍋爐產(chǎn)

品，最大限度滿足用戶要求。

三.鍋爐型號(hào)

我國工業(yè)鍋爐產(chǎn)品的型號(hào)的編制方法是依據(jù)JB1626標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行的。其型號(hào)由三部分組成。各部分

之間汨短線隔開。表示方法如下：

上述型號(hào)的第一部分表示鍋爐型式，燃燒方式和額定蒸發(fā)量或額定熱功率。共分三段：第一段用兩個(gè)

漢語拼音表示鍋爐總體形式見表1—1和表1—2；第二段用一個(gè)漢語拼音字母代表燃燒方式（廢熱鍋

爐無熟燒方式代號(hào)）見表1一3；第三段用阿拉伯?dāng)?shù)字表示蒸汽鍋爐的額定蒸發(fā)量，單位為t/h（噸/

小時(shí)），或熱水鍋爐的額定熱功率，單位為MW（兆瓦）或廢熱鍋爐的受熱面，單位為m2（平方米）。

第二章鍋爐結(jié)構(gòu)

第一節(jié)常用中小型鍋爐

一.立式鍋殼鍋爐

立式鍋殼鍋爐主要有立式橫水管鍋爐和立式多橫水管鍋爐、立式直水管鍋爐、立式彎水管鍋爐和立式

火管鍋爐等，目前應(yīng)用較多的是后三種。由于立式鍋爐的熱效率低和機(jī)械化燃燒問題難以解決，并且

爐膛水冷程度大，不宜燃用劣質(zhì)煤，目前產(chǎn)量逐漸減少，只是局限在低壓小容量及環(huán)?？刂撇粐?yán)及供

電不正常的地少量應(yīng)用。

如我廠的LHG系列產(chǎn)品。

二.臥式鍋殼鍋爐

臥式鍋殼式鍋爐是工業(yè)鍋爐中數(shù)量最多的一種。目前已由原來最大生產(chǎn)4t/h（少量的也有6t/h）發(fā)

展到可以生產(chǎn)40t/h鍋殼式鍋爐。

1.臥式內(nèi)燃鍋殼式鍋爐

臥式內(nèi)燃鍋殼式鍋爐以其高度和尺寸較小，適合組裝化的需求，采用微正壓燃燒時(shí)，密封問題容易

解決，而爐膛的形狀有利于燃油燃?xì)?，故在燃油（氣）鍋爐應(yīng)用較多，燃煤鍋爐應(yīng)用較少。如我廠

WNS系列臥式內(nèi)燃室燃鍋殼式燃油（氣）鍋爐。

2.臥式外燃鍋殼式鍋爐

這是我國工業(yè)鍋爐中使用的最多、最普遍的一種爐型，按現(xiàn)行的工業(yè)鍋爐型號(hào)編制方法，應(yīng)用代號(hào)

WW,但目前國內(nèi)鍋爐行業(yè)均用水管鍋爐的形式代號(hào)DZ來表示。如我廠的DZL系列產(chǎn)品。

臥式外燃水火管鍋爐與臥式內(nèi)燃水火管鍋爐的主要區(qū)別，在于臥式外燃水火管鍋爐將燃燒裝置從鍋

殼中移出來，加大了爐排面積和爐膛體積，并在鍋殼兩側(cè)加裝了水冷壁管，組成燃燒室，為煤的燃燒

創(chuàng)造了良好條件，因此燃料適應(yīng)性較廣，熱效率較高。

三.水管鍋爐

水管鍋爐在鍋筒外部設(shè)水管受熱面，高溫?zé)煔庠诠芡饬鲃?dòng)放熱，水在管內(nèi)吸熱。由于管內(nèi)橫斷面比

管外小，因此汽水流速大大增加，受熱面上產(chǎn)生的蒸汽立即被沖走，這就提高了鍋水吸熱率。與鍋殼

式鍋爐相比水管鍋爐鍋筒直徑小，工作壓力高，鍋水容量小，一旦發(fā)生事故，災(zāi)害較輕，鍋爐水循環(huán)

好，蒸發(fā)效率高，適應(yīng)負(fù)荷變化的性能較好，熱效率較高,因此，壓力較高，蒸發(fā)量較大的鍋爐都為

水管鍋爐。

常見的水管鍋爐有雙鍋筒橫直式水管、雙鍋筒縱置式水管鍋爐和單鍋筒縱置式水管鍋爐，如我廠SZL

系列產(chǎn)品。

四.熱水鍋爐

熱水鍋爐是指水在鍋爐本體內(nèi)不發(fā)生相變，即不發(fā)生蒸汽，回水被送入鍋爐后通過受熱面吸收了煙

氣的熱量，未達(dá)到飽和溫度便被輸入熱網(wǎng)中的一種熱力設(shè)備。

（一）熱水鍋爐的特點(diǎn)

1.鍋爐的工作壓力

熱水鍋爐的工作壓力取決于熱系統(tǒng)的流動(dòng)阻力和定壓值。熱水鍋爐銘牌上給出的工作壓力只是表明

鍋爐強(qiáng)度允許承受的壓力，而在實(shí)際運(yùn)行中，鍋爐壓力往往低于這個(gè)值。因此熱水鍋爐的安全裕度比

較大。

2.煙氣與鍋水溫差大，水垢少，因此傳熱效果好，效率較高。

3.使用熱水鍋爐采暖的節(jié)能效果比較明顯。熱水鍋爐采暖不存在蒸汽采暖的蒸汽損失，并且排污損

失也大為減少，系統(tǒng)及疏水器的滲漏也大為減少，散熱損失也同樣隨之減少。因此熱水采暖系統(tǒng)比蒸

汽采暖系統(tǒng)可節(jié)省燃料20%左右。

4.鍋爐內(nèi)任何部分都不允許產(chǎn)生汽化，否則會(huì)破壞水循環(huán)。

5.如水未經(jīng)除氧，氧腐蝕問題突出；尾部受熱面容易產(chǎn)生低溫酸性腐蝕。

6.運(yùn)行時(shí)會(huì)從鍋水中析出溶解氣體，結(jié)構(gòu)上考慮氣體排除問題。

熱水鍋爐的結(jié)構(gòu)形式

1.管式熱水鍋爐

這種鍋爐有管架式和蛇管式兩種，前者較為常見。管式熱水鍋爐是借助循環(huán)泵的壓頭使鍋水強(qiáng)迫流

動(dòng)，并將鍋水直接加熱。這種鍋爐大都由直徑較小的筒體（集箱）與管子組成，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，

節(jié)省鋼材，加工簡便，造價(jià)較低。但是這種鍋爐水容量小，在運(yùn)行中如遇突然停電，鍋水容易汽化，

并可能產(chǎn)生水擊現(xiàn)象。

2.鍋筒式熱水鍋爐

這類熱水鍋爐，早期大都是由蒸汽鍋爐改裝而成的，其鍋水在鍋爐內(nèi)屬自然循環(huán)。為保證鍋爐水循

環(huán)安全可靠，要求鍋爐要有一定高度，因此這類鍋爐體積較大，鋼耗和造價(jià)相對(duì)提高。但是由于這類

鍋爐出水容量大且能維持自然循環(huán)，當(dāng)系統(tǒng)循環(huán)泵突然停止運(yùn)行時(shí)，可以有效地防止鍋水汽化。也正

是這個(gè)原因，近年來自然循環(huán)熱水鍋爐在我國發(fā)展較快。

第二節(jié)基本結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

鍋爐的結(jié)構(gòu)，是根據(jù)所給定的蒸發(fā)量或熱功率、工作壓力、蒸汽溫度或額定進(jìn)出口水溫，以及燃料特

性和燃燒方式等參數(shù)，并遵循《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、《熱水鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》及鍋爐

受壓元件強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)等有關(guān)規(guī)定確定的。一臺(tái)合格的鍋爐，不論屬于那種形式，都應(yīng)滿足“安全運(yùn)

行，高效低耗，消煙除塵，保產(chǎn)保暖”的基本要求。

一.法規(guī)中對(duì)鍋爐的基本要求

（1）各受壓元件在運(yùn)行時(shí)應(yīng)能按設(shè)計(jì)預(yù)定方向自由膨脹：

（2）保證各循環(huán)回路的水循環(huán)正常，所有的受熱面都應(yīng)得到可靠的冷卻；

（3）各受壓部件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度；

（4）受壓元、部件結(jié)構(gòu)的形式，開孔和焊縫的布置應(yīng)盡量避免減少復(fù)合應(yīng)力和應(yīng)力集中；

（5）水冷壁爐墻的結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的承載能力；

（6）爐墻應(yīng)有良好的密封性；

（7）開設(shè)必要的人孔、手孔、檢查孔、看火門、除灰門等，便于安裝、運(yùn)行操作、檢修和清洗內(nèi)外

部；

（8）應(yīng)有符合要求的安全附件及顯示儀表等裝置，保證設(shè)備正常運(yùn)行；

（9）鍋爐的排污結(jié)構(gòu)應(yīng)變于排污；

（10）臥式內(nèi)燃鍋爐爐膽與回燃室（濕背式）、爐膽與后管板（干背式）、爐膽與前管板（回燃式）

的連接處應(yīng)采用對(duì)接接頭。

二、辣油（氣）鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

燃油（氣）鍋爐與燃煤鍋爐比較，由于使用燃料不同而在結(jié)構(gòu)上具有以下特點(diǎn)：

（1）燃料通過燃燒器噴入鍋爐爐膛，采用火室燃燒而無需爐排設(shè)施；

（2）由于油、氣燃燒后均不產(chǎn)生灰渣，故燃油（氣）鍋爐無排渣出口和除渣設(shè)備；

（3）噴入爐內(nèi)的物化油氣或燃?xì)?，如果熄火或與空氣在一定范圍內(nèi)混合，容易形成爆炸性氣體，因

此燃油（氣）鍋爐均需采用自動(dòng)化燃燒系統(tǒng)，包括火焰監(jiān)測、熄火保護(hù)、防爆等安全設(shè)施；

（4）由于油、氣發(fā)熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于煤的發(fā)熱量，故其爐膛熱強(qiáng)度較燃煤爐高的多，所以與同容量的燃

煤鍋爐比較，鍋爐體積小，結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積?。?/p>

（5）燃油（氣）鍋爐的燃燒過程是在爐膛中懸浮進(jìn)行，故其爐膛內(nèi)設(shè)置前后拱，爐膛結(jié)構(gòu)非常簡單。

三.燃油鍋爐與燃?xì)忮仩t的區(qū)別

（1）燃油鍋爐與燃?xì)忮仩t，就本體結(jié)構(gòu)而言沒有多大的區(qū)別，只是由于燃料熱值不同，將受熱面作

了相應(yīng)的調(diào)整。即燃油鍋爐輻射受熱面積較大，而燃?xì)忮仩t則是將對(duì)流受熱面設(shè)計(jì)的大些。

（2）燃油鍋爐所配燃燒器必須有油物化器，而燃?xì)忮仩t所配燃燒器則無需物化器。

（3）燃油鍋爐，必須配置一套較復(fù)雜的供油系統(tǒng)（特別是燃燒重油、渣油時(shí)），如油箱、油泵、過

濾器加熱管道等，必須占據(jù)一定的空間，而燃?xì)忮仩t，則無需配置儲(chǔ)氣裝置。只需將用氣管道接入供

氣網(wǎng)即可，當(dāng)然，在管道上還需設(shè)置調(diào)壓裝置及電磁閥、緩沖閥等附件，以確保鍋爐安全運(yùn)行。

第三節(jié)燃煤鍋爐改成燃油（氣）

鍋爐的基本原則

一.燃煤鍋爐改成燃油（氣）鍋爐的基本原則

（1）被改造的燃煤鍋爐必須具備以下條件：

①原鍋爐的受壓元件必須基本完好，有繼續(xù)使用的價(jià)值；

②原鍋爐的水氣系統(tǒng)和送、引風(fēng)系統(tǒng)必須基本完好。

（2）改造后的鍋爐應(yīng)達(dá)到如下目的：

①保持原鍋爐的額定參數(shù)（如汽壓、汽溫、給回水溫度等）不變；

②保持或提高原鍋爐的出力和效率。

（3）通過改造達(dá)到消煙除塵，滿足環(huán)保要求。

（4）鍋爐改造方案必須簡單，易行，投資少，見效快，工期短。因此鍋爐改造的涉及面越小越好，

可采取只改爐膛和燃燒裝置，改造部分不超出鍋爐本體基本結(jié)構(gòu)范圍。

二.燃煤鍋爐改成燃油（氣）鍋爐的注意事項(xiàng)

（1）機(jī)械化層狀燃煤鍋爐，要改成燃油（氣）鍋爐，首先應(yīng)取掉前后拱，同時(shí)考慮增加底部受熱面,

以取代爐排，防止?fàn)t排過熱燒壞。

（2）小型鍋爐，由燃煤改成燃油（氣）爐，即由原來的負(fù)壓燃燒變?yōu)楝F(xiàn)在的微正壓燃燒，必須注意

爐墻結(jié)構(gòu)及密封問題。

（3）燃燒器的選型和布置與爐膛形式關(guān)系密切，應(yīng)使?fàn)t內(nèi)火焰充滿度比較好，不形成氣流死角；避

免相鄰燃燒器的火焰相互干擾；低負(fù)荷時(shí)保持火焰在爐膜中心位置，避免火焰中心偏離爐膜對(duì)稱中

心；未燃盡的燃?xì)饪諝饣旌衔锊粦?yīng)接觸受熱面，以避免形成氣體不完全燃燒；高溫火焰要避免高速

沖刷受熱面，以免受熱面熱強(qiáng)度過高使管壁過熱等。燃燒器布置還要考慮燃?xì)夤艿篮惋L(fēng)道布置合理，

操作、檢查和維修方便。

（4）燃油氣鍋爐的對(duì)流受熱面的煙速不會(huì)受飛灰磨損條件的限制，可適當(dāng)提高煙氣流速，使對(duì)流受

熱面的傳熱系數(shù)增大，在不增加鍋爐受熱面的情況下，可以提高鍋爐的壓力，此時(shí)應(yīng)注意鍋內(nèi)汽水分

離裝置的能力，以保證蒸汽品質(zhì)，對(duì)有過熱氣的鍋爐尤為重要。

（5）防止高溫腐蝕，由燃煤改為燃油，由于燃料油中含有鈉、鈕等金屬元素有機(jī)類，經(jīng)燃燒后生成

氧化物共熔晶體的熔點(diǎn)很低，一般約為600℃左右，甚至更低。這些氧化物在爐膛高溫下升華后，在

凝結(jié)在相對(duì)溫度較低的受熱面上，形成有腐蝕性的高溫積灰，旦溫度越高腐蝕越快。為此，改造時(shí)，

應(yīng)在易受高溫腐蝕的受熱面表面涂覆陶瓷、炭化硅等特種涂料，也可選用耐高溫腐蝕性能好的材料，

以提高其耐高溫腐蝕性能。

（6）防止?fàn)t膛爆炸，燃煤爐改為燃油（氣）爐時(shí)，當(dāng)燃油霧化不良或燃燒不完全的油滴（燃?xì)猓┰?/p>

爐膛或尾中受熱面聚集時(shí)，就會(huì)發(fā)生著火或爆炸，因此，在鍋爐的適當(dāng)部位應(yīng)裝置防爆門，同時(shí)自動(dòng)

化控制上應(yīng)增設(shè)點(diǎn)火程序控制和熄火保護(hù)裝置，以保證鍋爐安全運(yùn)行。

第三章鍋爐燃料

工業(yè)鍋爐用燃料分為三類：

固體熟料一煙煤，無煙煤，褐煤，泥煤，油頁巖，木屑，甘蔗渣，稻糠等；

液體熟料一重油，渣油，柴油，等；

氣體熟料一天然氣，人工燃?xì)?，液化石油氣等?/p>

第一節(jié)煤

一.煤的成分：

自然界里煤是3種物質(zhì)組成的混合物，它的主要成分有破、氫、氧、氮、硫、灰分和水分等。

1.碳：用符號(hào)C表示，是煤的主要成份，煤的含碳量愈多，發(fā)熱量越高。不過含碳量較高的煤較難

著火，這是因?yàn)樘荚诒容^高的溫度下才能燃燒。一般碳約占燃料成份的50s90%。

2.氫：用符號(hào)H表示，是煤中最活波的成份，煤中含量越多，燃料越容易著火，煤中氫量約為2%

s5%。

3.硫：用符號(hào)S表示，是煤中的一種有害元素。硫燃燒生成二氧化硫（SO2）或三氧化硫（SO3）氣

體，污染大氣，對(duì)人體有害，這些氣體又與煙氣中水蒸汽凝結(jié)在受熱面上的水珠結(jié)合，生成亞硫酸

（H2SO3）或硫酸（H2s04）腐蝕金屬。不僅如此，含硫煙氣排入大氣還會(huì)造成環(huán)境污染。含硫多的煤

易自熟。我國煤的含量為0.5s5機(jī)

4.氧：用符號(hào)0表示，是不可燃成份，煤中含氧為

5.氮：用符號(hào)N表示，是不可燃成份，但在高溫下可與氧反應(yīng)生成氮氧化物（NOx）,它是有害物質(zhì)。

在陽光紫外線照射下，可與碳?xì)浠衔镒饔枚纬晒鈱W(xué)氧化劑，引起大氣污染。

6.灰分：用符號(hào)A表示，是煤中不能燃燒的固體灰渣，由多種化合物構(gòu)成。熔化溫度低的灰，易軟

化結(jié)焦，影響正常燃燒，所以，灰份多，煤質(zhì)差。煤中灰份約占5s35%。

7.水分：用符號(hào)W表示，煤中水份過多會(huì)直接降低煤燃燒所發(fā)生的熱量，使燃燒溫度降低。

二.煤的發(fā)熱量

IKg煤完全燃誦時(shí)所放出的熱量，稱為煤的發(fā)熱量。

1.高位發(fā)熱量（Qgw）指煤的最大可能發(fā)熱量。

2.低位發(fā)熱量（Qdw）指煤在正常燃燒條件下的實(shí)際發(fā)熱量。

我國目前的鍋爐燃燒設(shè)備都是按實(shí)際應(yīng)用煤的低位發(fā)熱量來進(jìn)行計(jì)算的。煤的品種不同，其發(fā)熱量

往往差別很大。在鍋爐出力不變的情況下，燃用發(fā)熱量高的煤時(shí)，耗煤量就小，燃用發(fā)熱量低的煤時(shí),

其耗煤量必然增加。因此，籠統(tǒng)地講燃料消耗量的大小而不考慮煤種，則不能正確反映鍋爐設(shè)備運(yùn)行

的經(jīng)濟(jì)性。為了能正確地考核鍋爐設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，通常將Qdw=7000Kcal/Kg（約合29300KJ/Kg）

的煤定義為標(biāo)準(zhǔn)煤，這樣便丁計(jì)算和考核。

三.煤的燃燒

（一）煤完全燃燒的條件

1.適量的空氣

2.一定的燃燒溫度

3.燃料與空氣的混合均勻性

4.充分的燃燒時(shí)間

（二）煤的燃燒過程

1.預(yù)熱干燥

2.揮發(fā)分析出并開始著火燃燒

3.固定碳著火燃燒

4.固定碳的燃燒和灰渣的形成。

第二節(jié)燃油和氣體燃料

一.燃油

（一）燃料油的物理特性

1.重度（比重）

單位體積內(nèi)物質(zhì)的重量稱為“重度”（丫）。油的重度在0.78s0.98噸/米3之間,所以油比水輕,

通常能浮在水面上。通常將20℃時(shí)比重作為油品的標(biāo)準(zhǔn)比重，用符號(hào)“d420”表示。

2.發(fā)熱量（Q）

油的重度愈小，則發(fā)熱量愈高。由于油中的碳、氫含量比煤高，因此其發(fā)熱量約為39800s44000千

焦/公斤。

3.二匕熱（C）

將1公斤物質(zhì)加熱，溫度每升高所需的熱量稱之為該物質(zhì)的比熱。單位是KJ/Kg-°C。

4.凝固點(diǎn)

油的凝固點(diǎn)表示油在低溫下的流動(dòng)特性。

5.粘度

油的流動(dòng)速度，不僅決定于使油流動(dòng)的外力，而且也取決于油層間在受外力作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的內(nèi)部阻力,

這個(gè)內(nèi)部阻力就稱為粘度。

油的粘度隨溫度升高而降低，隨溫度下降而增大。

對(duì)于玉力物化噴嘴的爐前燃油粘度以2s4度為最好，對(duì)轉(zhuǎn)杯式噴嘴以3s6度為好。

6.沸點(diǎn)

液體亂生沸騰時(shí)溫度稱為沸點(diǎn)。油品沒有一個(gè)恒定的沸點(diǎn)，而只有一個(gè)沸點(diǎn)范圍。

7.閃點(diǎn)

燃油表面上的蒸汽和周圍空氣的混合物與火接觸，初次出現(xiàn)黃色火焰的閃光的溫度稱為閃點(diǎn)或閃光

點(diǎn)。

閃點(diǎn)表示油品的著火和爆炸的危險(xiǎn)性，關(guān)系到油品儲(chǔ)存、輸送和使用的安全。閃點(diǎn)W45℃的油品稱

為易熟品。在燃油運(yùn)行管理中，除根據(jù)油種閃點(diǎn)確定允許的最高加熱溫度外，更須注意油種的變化及

閃點(diǎn)的變化。

8.熟點(diǎn)（著火點(diǎn)）

在常壓下，油品著火連續(xù)燃燒（時(shí)間不少于5秒）時(shí)的最低溫度稱為燃點(diǎn)或著火點(diǎn)。無外界明火，

油品自行著火燃燒時(shí)最低溫度稱為自然點(diǎn)。

9.爆炸濃度界限

油蒸汽與空氣混合物的濃度在某個(gè)范圍內(nèi)，遇明火或溫度升高就會(huì)發(fā)生爆炸，這個(gè)濃度范圍就稱為

該油品的爆炸濃度界限。

10.油品很容易在磨察時(shí)升成靜電，在靜電作用下，油層被擊穿，會(huì)導(dǎo)致放電，而產(chǎn)生火花，此火花

可將油蒸汽引燃。因此，靜電是使用油品發(fā)生燃燒和爆炸的原因之一。

（二）常用燃油特點(diǎn)

1.重油

（1）油的比重和粘度較大，脫水困難，流動(dòng)性差。

（2）油的沸點(diǎn)和閃點(diǎn)較高，不易揮發(fā)。

（3）其特性與原油產(chǎn)地，配制原料的調(diào)和比有關(guān)。

2.渣油

（1）硫份含量較高。

（2）比重較大。

（3）粘度和凝固點(diǎn)都比較高。

（4）作為鍋爐燃油時(shí)必須注意防止低溫腐蝕。

3.柴油，分為輕柴油和重柴油，工業(yè)鍋爐上常用輕柴油作為燃料。

輕柴油的特點(diǎn)：

（1）粘度小，流動(dòng)性好，在運(yùn)輸和物化過程中，一般不需要加熱。

（2）含硫量較小，對(duì)環(huán)境污染也小。

（3）易揮發(fā)，火災(zāi)危險(xiǎn)性大，運(yùn)輸和使用中應(yīng)特別注意。

二.氣體燃料

（一）氣體燃料的化學(xué)組成

氣體燃料的化學(xué)成份由可燃部分和不可燃部分組成。

1.可燃部分有氫，一氧化碳，甲烷，乙烯，乙烷，丙烯，丙烷，苯，硫化氫等。

2.不可燃成分有氮，氧，二氧化碳，氧化硫和水蒸氣。

（二）分類

1.天然氣，目前西安，北京等城市使用的氣體燃料就是天然氣。發(fā)熱量為36533KJ/m3,爆炸極限

的上限為15.0%,.下限為5.0%。

2.人工燃?xì)?，是指以煤或石油產(chǎn)品為原料，經(jīng)過各種加工方法而產(chǎn)生的燃?xì)狻?/p>

3.油制氣，是指以石油產(chǎn)品為原料，經(jīng)過各種加工方法而產(chǎn)生的燃?xì)狻?/p>

4.液化石油氣，是指在開采和煉制石油過程中，作為副產(chǎn)品而獲得的一種碳?xì)浠衔铩?/p>

（三）特點(diǎn)：

1.具有基樂無公害燃燒的綜合特性。

2.容易進(jìn)行燃燒調(diào)節(jié)。

3.作業(yè)性好，即燃?xì)庀到y(tǒng)簡單，操作管理方便，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

4.容易調(diào)整發(fā)熱量，比如城市煤氣可以通過煤制氣和油制氣的混合比例來調(diào)整和維持發(fā)熱量。

5.易燃易爆且有毒

氣體燃料與空氣在一定比例下混合會(huì)形成爆炸性氣體。另外氣體燃料大多數(shù)成分對(duì)人體和動(dòng)物是窒

息性的或有毒的。

第四章鍋爐用水處理

第一節(jié)鍋爐水處理的重要性

鍋爐水質(zhì)不良會(huì)使受熱面結(jié)垢，大大降低鍋爐傳熱效率，堵塞管子，受熱面金屬過熱損壞，如鼓包、

爆管等。另外還會(huì)產(chǎn)生金屬腐蝕，減少鍋爐壽命。因此，做好鍋爐水處理工作對(duì)鍋爐安全運(yùn)行有著及

其重要的意義。

結(jié)垢

水在鍋內(nèi)受熱沸騰蒸發(fā)后，為水中的雜質(zhì)提供了化學(xué)反應(yīng)和不斷濃縮的條件。當(dāng)這些雜質(zhì)在鍋水中

達(dá)到飽和時(shí)，就有固體物質(zhì)產(chǎn)生。產(chǎn)生的固體物質(zhì)，如果懸浮在鍋水中就稱為水渣；如果附著在受熱

面上，則稱為水垢。

鍋爐又是一種熱交換設(shè)備，水垢的生成會(huì)極大的影響鍋爐傳熱。水垢的導(dǎo)熱能力是鋼鐵的十幾分之

一到幾百分之一。因此鍋爐結(jié)垢會(huì)產(chǎn)生如下幾種危害。

1.浪費(fèi)燃料

鍋爐結(jié)垢后，使受熱面的傳熱性能變差，燃料燃燒所放的熱量不能及時(shí)傳遞到鍋水中，大量的熱量

被煙氣帶走，造成排煙溫度過高，排煙若損失增加，鍋爐熱效率降低。為保持鍋爐額定參數(shù)，就必須

多投加燃料，因此浪費(fèi)燃料。大約1毫米的水垢多浪費(fèi)一成燃料。

2.受熱面損壞

結(jié)了水垢的鍋爐，由于傳熱性能變差，燃料燃燒的熱量不能迅速地傳遞給鍋水，致使?fàn)t膛和煙氣的

溫度升高。因此，受熱面兩側(cè)的溫差增大，金屬璧溫升高，強(qiáng)度降低，在鍋內(nèi)壓力作用下，發(fā)生鼓包,

甚至爆破。

3.降低鍋爐出力

鍋爐結(jié)垢后，由于傳熱性能變差，要達(dá)到額定蒸發(fā)量，就需要消耗更多的燃料，但隨著結(jié)垢厚度增

加，爐膛容積