螺旋形涡壳推动水轮机旋转，水轮机的转子带动同轴发电机旋转发电。与火电厂相比，水电厂的生产过程相对简单，水能成本低廉，无污染，水电厂易于实现自动化控制和管理，能适应负荷的急剧变化，调峰能力强，且水电厂的兴建还可以同时解决防洪、灌溉、航运等多方面的问题，从而实现江河的综合利用。但是水电建设也存在投资大、建设工期长、受季节水量变化影响较大等缺点，且建设水电的过程中还会涉及到淹没农田、移民、破坏自然和人文景观以及生态平衡等一系列问题，都需要统筹考虑、合理解决。
核电厂利用核能发电，核能发电的过程和火力发电过程类似，只是其热能是利用置于核反应堆中的核燃料在发生核裂变时释放出的能量而得到的。核电厂的主要优点是可以大量节省煤、石油等燃料。
《电气工程基础》题解（第2章）
2-1 某电力系统的日负荷曲线如图2-10所示。试作如下计算：
⑴系统的日平均负荷Pav； ⑵负荷率km和最小负荷系数?； ⑶峰谷差。
解：（1）系统的日平均负荷Pav
Ad181Pav???PkTk?(70?2?50?4?80?2?100?42424k?124 ?80?2?90?4?120?4?70?2)?85MW（2）负荷率km和最小负荷系数?
Pmax?120(MW) Km?Pav85??0.708 Pmax120??Pmin50??0.42 Pmax120（3）峰谷差Pmin?50(MW)
P?Pmax?Pmin?120?50?70(MW)
2-2 何谓负荷特性？负荷特性如何分类？
答：电力系统综合负荷取用的功率一般要随系统运行参数（主要试电压U或频率f）的变化而变化，反映这种变化规律的曲线或数学表达式称为负荷特性。 负荷特性有静态特性和动态特性之分。 2-3 何谓谐波含量、谐波总崎变率和谐波含有率？
答：谐波含量是指各次谐波平方和的开方，分为谐波电压含量和谐波电流含量。
谐波电压含量可表示为 UH?2U?n n?2??谐波电流含量可表示为 IH??In?22n谐波总崎变率是指谐波含量与
基波分量的比值的百分数称为谐波总崎变率，用THD表示。由此可得：
电压总崎变率为 THDU?IH?100% I1UH?100%电流总崎变率为 U1THDI?2-4 电力系统中有哪些主要谐波源？
答：根据负荷特点，电力系统的谐波源大致可分为下面两类。 ⑴含电弧和铁磁非线性设备的谐波源。 ⑵整流和换流电子器件所形成的谐波源。 2-5 电力系统中的谐波可以造成哪些危害？
答：电力系统中的谐波会对电网产生严重污染，影响电能质量，增加能量损耗，甚至危害电气设备和电力系统的安全运行。主要危害有：
⑴谐波可使旋转电机附加损耗增加、出力降低，绝缘老化加速。谐波电流与基波磁场间的相互作用引起的振荡力矩严重时能使发电机产生机械共振，使汽轮机叶片疲劳损坏。当谐波电流在三相感应电动机产生的附加旋转磁场与基波旋转磁场相反时，将降低电动机的效率，使电动机过热。在直流电机中，谐波处附加发热外，还会引起换相恶化和噪声。
⑵谐波电流流入变压器时，将因集肤效应和邻近效应，在变压器绕组中引附加铜耗。谐波电压可使变压器的磁滞及涡流损耗增加。3次谐波及其倍数的谐波在变压器三角形接法的绕组中形成的环流会使变压器绕组过热。此外，谐波还会使变压器的噪声增大，使绝缘材料中的电场强度增大，缩短变压器的使用寿命。 ⑶谐波电压作用在对频率敏感（频率越高，电抗越降低）的电容元件上，例如电容器和电缆等，会使之严重过电流，导致发热，介质老化，甚至损坏。 ⑷高次谐波电流流过串联电抗器时，会在串联电抗器上形成过高的压降，使电抗器的匝间绝缘受损。
⑸谐波电流流过输电线（包括电缆）时，输电线的电阻会因集肤效应而增大，加大了线路的损耗。谐波电压的存在可能使导线的对地电压和相间电压增大，使线路的绝缘受到影响，或使线路的电晕问题变得严重起来。
⑹谐波电压和谐波电流将对电工仪表的测量正确度产生影响。过大的高次谐波电流流入电能表，可能烧坏电流线圈；频率过高（达到1000Hz以上）时，电能表可能停转。
⑺供电线路（尤其是电力机车2.5kv接触网）中存在的高次谐波所产生的静电感应和电磁感应会对与之平行的通信线路产生声频干扰，影响到通信质量。此外，谐波入侵电网，有可能会引起电力系统中继电保护的误动作，影响到电力系统的安全运行，也可能对使用中的电子设备产生影响，出现诸如使计算机的计算出错等故障。
《电气工程基础》题解（第3章）
3-1. 双绕组变压器的?型等值电路由哪些等值参数组成？分别写出它们的计算公式，并说明各参数的物理意义。
答：双绕组变压器的?型等值电路由短路电阻RT、短路电抗XT、励磁电导
GT和励磁电纳BT四个等值参数组成。计算公式分别为：
2?PSUN，表示变压器的绕组的总电阻 RT??103 （Ω）2SN2US%UN，表示变压器的绕组的总漏抗 XT??10 （Ω）
SNGT??P0?3?10(S)，表示变压器励磁支路的电导 2UN?Q0I0%SN?3?5?10??1022UNUN(S)，表示变压器励磁支路的电纳
BT?以上公式中，UN的单位为kV；SN的单位为kVA，?P0和?PS的单位为kW。
3-2. 某变电所装有两台并列运行的OSFPSL-90000/220型自耦变压器，容量比为100/100/50，试计算变压器的等值参数，并画出其等值电路。
答：查手册得该型号变压器的参数为：?P0=77.7kW，?PS?1?2=323.7kW，
'''USUS?PS?2?3=253.5kW，US?PS?1?3=315kW，1?3% =18.31，2?3% =12.12，1?2% =9.76，
I0%?0.5。
（1）短路损耗的折算
?PS1?3??PS?1?3(SN2900002)?315()?1260(kW) SN345000?PS2?3??PS?2?3(SN2900002)?253.5()?1014(kW) SN345000（2）短路电压百分数的折算
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