《电气节能技术》复习题.doc

1、电气节能技术复习题参考教材孙成宝、金哲 编现代节电技术与节电工程 中国水利水电出版社 2005年6月黄素逸 编 能源与节能技术 中国电力出版社 2004年8月1 “十一五”期间节能的目标是什么？为实现这个目标而实施的十大重点节能工程都是什么？指出电机系统节能工程的主要内容。实现十大重点节能工程的保障措施有哪些？节能的基本原则“五坚持”的内容是什么？答：“十一五”期间节能的目标是实现节能2.4亿吨标准煤。十大重点节能工程是：燃煤工业锅炉（窑炉）改造工程；区域热电联产工程；余热余压利用工程；节约和替代石油工程；电机系统节能工程；能量系统优化工程；建筑节能工程；绿色照明工程；政府机构节能工程；节能监

2、测和技术服务体系建设工程。电机系统节能工程的主要内容：更新淘汰低效电动机及高耗电设备，推广高效节能电动机和设备；提高电机系统效率；被拖动装置的控制和设备改造；优化电机系统的运行和控制。实现十大重点节能工程的保障措施有：加强组织领导；建立严格的节能管理制度；加大结构调整和技术进步力度；制定和实施强化节能的政策机制；切实加强项目管理。节能的基本原则“五坚持”的内容：坚持节能与发展相互促进，节能是为了更好地发展，实现科学发展必须节能。坚持开发与节能并举，节能优先，效率为本。坚持把节能作为转变经济增长方式的主攻方向，从根本上改变高耗能、高污染的粗放型经济增长方式。坚持发挥市场机制作用与实施政府宏观调控

3、相结合，努力营造有利于节能的体制环境、政策环境。坚持源头控制与存量挖潜、依法管理与政策激励、突出重点与全面推进相结合。2 电动设备的损耗包括哪些方面？改进电动设备的重点包括哪些方面？选择电动机时应考虑哪些方面？电动设备节电的具体做法有哪些？答：电动设备的损耗包括：电动机损耗；动力传递损耗（打滑、摩擦等）；多余做功损耗；控制损耗。改进电动设备的重点包括：关于省力和节能方面的劳力和动力的配置是否良好；设备容量是否适合所需的工作量；自然能是否有效地得到利用；主要能量的动力源是否合适；控制损耗是否减少；动力传递方法是否合适。选择电动机时应考虑以下几方面：对于特定机械和作业特性是否是最合适的；容量是否适

4、合于60%100%负荷；转速是否适当；型式及安装方法是否合适；动力传递方法、负载控制是否适当。电动设备节电的具体做法：采用高效机器减小耗电量；改进控制方式，提高运转效率；提高功率因数，节省电费；改变驱动容量，达到最佳运转状态；防止空转，减小不必要的耗电量；改善动力传递方式，提高运转效率。3 什么是高效率电动机？有何特点？已知某标准电动机额定功率为90kW，负载率为75%时，其效率为92%，若年运行时间为6000h，电价为0.15元/kWh，采用效率为95%的高效率电动机，年节电费用是多少？若采用高效率电动机，则需额外增加投资6000元，问需几年能将这部分投资收回？解：凡是总损耗比标准系列电动机

5、降低20%以上的电动机，称为高效率电动机。其特点是：效率高：高效率YX系列电动机比Y系列电动机效率提高3%左右，损耗可降低20%30%。效率曲线平坦，额定转差率小，减少运行损耗。功率因数有所提高。起动转矩大、噪声小、振动小、温升低、寿命长。电动机成本比标准电动机高30%。采用高效率电动机，年节电费用为额外投资的回收年限为所以，最多3年就能将这部分额外投资收回。4 某工厂原有电动机为A，其型号为JO2-93- 4型，。欲换用电动机B，其型号为Y280M- 4型，。试探讨有无更换必要。解：计算临界负载率：因，所以根据计算出不同负载率时，各个电动机的总损耗，列表如下： 1.00.90.750.600

6、.500.300.200 （kW）1009075605030200（kW）A8.77.475.584.573.862.832.502.25B6.265.164.253.763.052.832.65根据上表中数据，绘出电动机A与电动机B的损耗曲线，如图所示：由图和表可知：对于原用电动机A，当其负载率时，其损耗大于欲换电动机B，所以更换是必要的。如果，更换后反而造成电能的浪费。5 绕线式异步电动机同步化运行控制电路如图所示，试说明其电路组成及工作原理。答：电路组成元件：（1） L：电源相线（2） Q：开关，用于接通电源（3） FU：熔断器，用于短路保护（4） M：绕线式异步电动机（5） KM1：异

7、步起动接触器，带有主触点及辅助触点（6） KM2：异步起动接触器（7） R：转子所串起动电阻（8） KR：热继电器，为防止电动机因长期过载，或缺相等原因而引起的非正常运行，致使定子电流过大，温升超过允许值。除短路故障外，其它故障都可实现保护。（9） KM3：同步运行接触器（10） TA：电流互感器（11） KA1：电流继电器，过流保护（12） T：整流变压器（13） UR：整流器（14） A：电流表（15） V：电压表（16） R1：限流电阻（17） HL：指示灯（18） KA2：中间继电器（19） SB1：起动按钮（20） SB2：同步运行按钮（21） SB3：异步运行停止按钮（22） SB

8、4：手动恢复异步按钮（23） S1：限位开关，为防止未接入起动电阻而起动，避免引起过大冲击电流。当R全接入时，S1动作使其触点接通，为异步起动作好准备。（24） S2：限位开关，为防止转速尚未升到可以牵入同步运行速度即按下同步运行按钮，引起电动机振荡。当起动电阻全部切除时，S2动作，为KM3通电作发准备。工作原理：（1） 异步起动：闭合Q1和Q2，接通电源，将起动电阻全部接入，则S1动作使其触点闭合，按下SB1，则KM1和KM2有电闭合，电动机开始异步起动，指示灯HL1亮。随着转速上升，逐渐切除起动电阻，当起动电阻全部切除时，限位开关S2动作，其触点接通，为KM3通电作好准备。若按下SB3，则

9、异步运行将停止。（2） 同步运行：当转速上升到接近同步转速时，按下SB2，则KM2断电，KM3通电，转子接入直流励磁，电动机牵入同步运行。（3） 手动恢复异步运行：已处于同步运行的绕线式异步电动机，若欲恢复异步运行时，可按下SB4按钮，则KM3断电，使KM2通电，电动机则恢复异步运行状态。（4） 自动恢复异步运行：在电动机处于同步运行时，当电动机遇到过大转矩而失步或因励磁电流不足等原因引起定子电流迅速增大时，KA1动作，其触点接通KA2，从而断开KM3，其辅助触点接通KM2，则电动机自动恢复异步运行状态。6 某工厂（三班制企业）设备装机容量为740KVA，实际使用的负荷量为S=400KVA，平

10、均功率因数为滞后0.95（补偿后）。设变压器年运行小时数为8700h，正常负荷下工作小时数为6900h。试问：配备均能满足负荷需要的10/0.4kV、SL7-800KVA或SL7-630KVA变压器，哪一种变压器更为合适？该厂是以为基准考核的企业，无功电价等效当量，电价为，供电贴费为100元/KVA。SL7-800KVA变压器技术数据：，变压器价格为4.16万元，综合造价为5.4万元。SL7-630KVA变压器技术数据：，变压器价格为3.5万元，综合造价为4.3万元。解：对于SL7-800KVA变压器：变压器负荷率为基建投资：年运行费： 其中：折旧费和维护费 运行人员工资略去不计。 年基本电价

11、费 变压器负荷年用电费变压器年电能损耗费： 则 故 对于SL7-630KVA变压器：变压器负荷率为基建投资：年运行费： 其中：折旧费和维护费 运行人员工资略去不计。 年基本电价费 变压器负荷年用电费变压器年电能损耗费： 则 故变压器型号基建投资（万元）年运行费（万元）综合造价供电贴费合计折旧维护基本电费电能损耗合计SL7-8005.4813.40.333.8426.6030.77SL7-6304.36.310.60.283.02426.6629.94 从表中可以看出，不用计算折返年限，就可以看出，选用SL7-630KVA变压器比较合适。7 某电网运行电压为11kV，月供电量为，运行时间，电网的

12、额定电压为，功率因数。试确定电网最优运行电压，并分析当不同时，网损率的变化及所节省的电量。解：（1）计算电网最优运行电压由已知可得 ，取，即而 则 则 而 这个电阻在电网运行结构没有变化时是不变的。所以 则电网的负荷系数 则 所以，最优运行电压为 （2）网损率分析及节省电量计算当时，即，而则 所以，则 所以，网损率降低了所以，每个月可节省电量为当时，即则 则 所以， 所以，则 所以，网损率降低了所以，每个月可节省电量为8 网络结线方式、负荷、电阻等如图所示，试求经济断开点及经济效果。已知损失率为，每月小时数为720小时。解：由网络图可知，和两条线路是在处断开的，应该是闭合的，则两条线路电阻部分

13、压降分别为 所以，这表明应由线路向线路转移负荷。因为 所以，经济运行的调整量为 根据上述计算结果，开关与之间只有一个50A的负荷，故合上断开，比合上断开经济，即经济断开点为点，则调整量为。验算经济效果：已知损失率为，则每月少损电量为验算负荷转移后两线路的压降情况：则 这说明线路应向线路转移负荷。而此时 则转移负荷量为 ，即线路应向线路转移负荷。但邻近无此大小的负荷，且电压差较小，故不必再进行负荷调整。9我国火力发电的发展方向？答：（1）发展高参数的大机组 火电厂高参数的大机组效率高、调峰性能好、运行可靠，是今后我国火力发电的发展方向。 （2）采用先进的煤炭洁净燃烧技术。 （3）进一步提高燃煤电

14、厂的效率。 （4）关停和改造小电厂。 （5）积极发展热电联产。 （6）发展燃气蒸汽联合循环机组。 （7）加紧建设坑口电厂。10与火力发电相比，水力发电有什么特点？答：（1）水力发电的发电量易受河流的天然净流量的影响，电网中必须一定数量的火力厂与之配套。 （2）电站在运行中不消耗燃料，天然经流量多时，发电量多，但运行费用不增加，根据这一特点，对电网而言，应让水电机组在丰水期多发电，以节约火力发电煤耗，提高电网的经济性。 （3）水电机组启停方便，机组从静止状态到满负荷运行仅需几分钟，因此宜在电网中担当调峰、调频、调相任务，并作为事故备用容量。 （4）水电站主要动力设备简单，辅机数量少，易于实现自动化。因此运行和管理人员少，运行成本低。 （5）水电站因不消耗燃料，没有有害气体、粉尘和废渣排放。因此，我国水电事业发展很快，三峡水利枢纽工程其各项规模都堪称世界之最。11简述我国风能的利用情况及风力发电的主要发展方向？答：风能既是一次能源，又是可再生能源，它可免费使用，又无需运输，对环