《电与电能试卷》word版

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1、武汉大学通识课程《电与电能》考试卷（2010.5.25~5.31）学院资源于环境科学学院学号2009302450023姓名吴东东成绩一、（10分）“新能源”包括哪些类型的能源？与传统能源相比有哪些特点？为什么要大力发展新能源发电？答：新能源：水电、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、原子能、氢能。特点：1清洁、污染少，对于解决当今世界严重的环境污染问题具有重要意义；2储量大，相对与传统能源而言具有取之不尽、用之不竭的特点，可以缓解资源（特别是化石能源）枯竭问题；3很多新能源的能量高、并且能达到高效利用；4很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。为何大力发展

2、新能源发电：发展替代能源是我国经济实现可持续发展的前提。在我国现有能源供给的约束条件下，我国面临着能源供需结构性矛盾，能源自给安全压力以及巨大的环保压力。我国能源的供给矛盾突出的表现在两个方面，一是石油和天然气可采年限远低于世界平均水平，其次是人均能源占有量较低。按照我国目前的能源消费增速，我国传统能源储量不足的问题将会愈加突出，能源供给构成中长期内经济发展的重大瓶颈。我国能源供给的结构性矛盾突出，一次能源的生产和消费严重依赖煤炭，现阶段我国发电主要也是依赖于火力发电即燃烧煤炭。但是利用传统能源来发电会带来很多的问题，如大气污染、水污染等污染问题，其次，传统能源发电具有很多限制因

3、素，而且发电效率不高，损失严重，造成了很大的浪费。而且，目前我国的传统能源储量已不多，能维系的时间很有限，已经面临这能源紧缺的状况，发展新能源发电也是刻不容缓的事情。发展替代能源，实现传统能源之间、传统能源和新能源之间的替代是解决我国能源供需瓶颈，供需结构性矛盾以及减轻环境压力的有效途径，我国必将步入更为多元化、清洁、高效的能源消费新时代。二、（8分）13什么是电力负荷的功率因数？功率因数低有什么不好？如何提高负荷的功率因数？答：电力负荷的功率因数：负荷功率因数是指基波下，负荷的有功率P与视在功率S之比值。功率因数低不好之处：(1)电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备

4、的利用率，增加了供电线路的损失，为减少损失需增大线路截面而增加了投资。(2) 增加了线路电压降，降低了电压质量。(3) 降低了发、供电设备的利用率。(4) 增加了企业电费支出，加大了成本。提高负荷功率因数的方法：（1）提高自然功率因数。自然功率因数是在没有任何补偿情况下，用电设备的功率因数。提高自然功率因数的方法有：①合理选择异步电机；②避免电力变压器轻载运行；③合理安排和调整工艺流程，改善机电设备的运行状况；④在生产工艺条件允许的情况下，采用同步电动机代替异步电动机。（2）采用人工补偿无功功率。装用无功功率补偿设备进行人工补偿，电力用户常用的无功功率补偿设备是电力电容器，又称并

5、联电容器、移相电容器、静电电容器。一、（8分）什么是断路器？什么是隔离开关？两者结构和作用有什么不同？断路器：断路器按其使用范围分为高压断路器，和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。低压断路器又称自动开关，俗称＂空气开关＂也是指低压断路器，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，已获得了广泛的应用。

6、隔离开关：在分位置时，触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志；在合位置时，能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内异常条件（例如短路）下的电流的开关设备。结构作用的不同：隔离开关：类似闸刀开关，没有防止过流、短路功能，无灭弧装置；主要作用是形式可看得见的空气绝缘间隙，在设备或线路检修时将电路可靠地隔离，从而保证安全。另外，还可以用隔离开关来改变运行接线方式。因此，隔离开关是电路中必不可少的设备。13断路器：具有过流、短路自动脱扣功能，带有消磁灭弧装置，可以用来接通、切断大电流；一般情况下，隔离开关不能用来接通或切断电流，它仅仅是在断路器断开的情况下分断，提供一个“明显的断

7、开点”。一、（24分）填空：①城市民用电压的额定值为220伏，其最大电压值为380伏。我国电力系统目前最高额定电压等级为750K伏。②到2009年底，我国电力系统发电机组总装机容量达到80000万千瓦，居世界第二位。③异步电动机的转子转速总是小于同步转速，异步电动机启动时的电流总是大于其正常工作电流。④截面积相同，截面形状不同的导线的直流电阻大小相等；交流电阻大小不等，这是由于被称为“趋肤效应”的缘故。⑤太阳能光伏发电发出的是直流电，因此将其接入电力系统时必须经过逆变。⑥常规水电