给煤机低电压穿越装置的作用

1. 发电厂电气部分复习资料

第一、二章
一、 发电厂类型
1、火力发电厂
2、水力发电厂
3、核电厂
核电厂是利用原子核内部蕴藏的能量产生电能。核电厂的燃料是铀。
1千克铀－235全部裂变放出的能量相当于2700吨标准煤燃 烧放出的能量。

二、变电所类型
1、枢纽变电所: 电源多、电压等级高，全所停电将引起电力系统解列，甚至瘫痪；
2、中间变电所: 高压侧以交换潮流为主，同时又降压给当地用电。全所停电将引起区域电网解列；
3、地区变电所: 以向地区用户供电为主，是某一地区或城市的主要变电所。全所停电仅使该地区供电中断；
4、终端变电所: 接近负荷点，降压后直接向用户供电。全所停电只影响用户。
三、电气设备
1、 一次设备：直接参与生产和分配电能的设备。
2、 二次设备：对一次设备进行测量、控制、监视和保护的设备
3、 主接线：把发电机、变压器、断路器等各种电气设备按预期生产流程连成的电路，称为电气主接线。
第三章 常用计算的基本理论和方法
发热：电气设备流过电流时将产生损耗，如电阻损耗、磁滞和涡流损耗、介质损耗等，这些损耗都将变成热量使电气设备的温度升高。
长期发热----由工作电流所引起。
短时发热----由故障时的短路电流所引起。
1、发热对电器的不良影响
1）机械强度下降（与受热时间、温度有关）
2）接触电阻增加
3）绝缘性能下降
最高允许温度----能使导体可靠工作的最高温度。
正常的最高允许温度:一般θC≤700C ，钢芯铝绞线及管形导体θC≤800C，镀锡： θC≤850C 。
2、短时最高允许温度:硬铝、铝锰合金：θd≤2000C ，硬铜：θd≤3000C
3、短时发热过程特点：属于绝热过程，导体产生的热量全部用于使导体升温；
4、大电流导体附近钢构的发热
随着机组容量的加大，导体电流也相应增大，导体周围出现强大的交变电磁场，使附近钢构中产生很大的磁滞和涡流损耗，钢构因而发热。如果钢构是闭合回路，其中尚有环流存在，发热还会增多。当导体电流大于3000A时，附近钢构的发热便不容忽视。
危害：钢构变形、接触连接损坏、混凝土爆裂。

第三节 导体短路的电动力计算
1、平行导体中电动的方向：若两导体中的电流同方向，电动力的作用将使它们彼此靠近。
2、B相所受的电动力大于A、C相（约大7%），计算时应考虑B相。
3、三相电动力计算公式： (N)
4、两相短路与三相短路最大电动力的比较:
Fmax(2)/ Fmax(3)=0.866

第四节 电气设备及主接线的可靠性分析
一、基本概念
1、可靠性
元件、设备和系统在规定的条件下和预定的时间内，完成规定功能的概率。
2、可修复元件
发生故障后经过修理能再次恢复到原来的工作状态的元件。
由可修复元件组成的系统称为可修复系统。3、不可修复元件
发生故障后不能修理或虽能修复但不经济的元件。
4、电气设备的工作状态
可分为 运行状态（可用状态）或停运状态（不可用状态）。
第四章 电气主接线
电气主接线：又称为一次接线或电气主系统。由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路。
对主接线的基本要求：可靠性、灵活性、经济性
断路器和隔离开关的操作顺序：
断开线路时：
1）跳断路器；2）拉负荷侧隔离开关；3）拉电源侧隔离开关
投入线路时：
1） 合电源侧隔离开关； 2）合负荷侧隔离开关； 3）合断路器

1、 单母线接线
单母线接线的缺点：可靠性和灵活性较差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须停电；在出线断路器检修期间，必须停止该回路的工作。

2、单母线分段接线

一段母线发生故障时，非故障段母线不间断供电；

3、单母线带旁路母线接线
旁路母线和旁路断路器的作用：不停电检修线路断路器。
不停电检修出线断路器的操作步骤：
注意：
（1）隔离开关两端电压相等时才能合上之；
（2）保证供电不能中断；
（3）线路要有断路器进行保护。
设要检修线路的断路器QF1。检修步骤为：
1）、合旁路断路器两侧的隔离开关；
2）、合旁路断路器对旁母充电，若旁母有故障，旁路断路器跳闸，此时先检修旁母；若旁母无故障则进行下列操作
3）、合旁路隔离开关；
4）、跳开出线断路器QF1；
5）、拉开QF1线路侧隔离开关；
6）、拉开QF1母线侧隔离开关；
7）、检修QF1。
此时线路由旁路断路器进行保护。
4、 双母线接线
1)、接线特点：它具有两组母线W1、W2。每回线路都经一台断路器和两组隔离开关分别与两组母线连接，母线之间通过母线联络断路器QF(简称母联)连接。
2）、优缺点：
(1)供电可靠 ，调度灵活，扩建方便；
（2）检修母线可不停电
（3）、检修母线隔离开关只停该回线
（4）、可用母联断路器代替线路断路器工作；
3）、倒闸操作

以检修工作母线为例。步骤：
（1）、合上母联两端的隔离开关；
（2）、合上母联检查备用母线的完好性；若母联跳闸，则表明备用母线有故障，若其不跳，可进行下列操作；
（3）、合上接在备用母线上的隔离开关；（先通）
（4）、拉开接在工作母线上的隔离开关；（后断）
（5）、跳开母联；
（6）、拉开母联两侧的隔离开关
（7）、检修母线。
4）、用母联断路器代替线路断路器工作的操作设线路L1上的断路器QF1拒动。步骤如下：（1）、合母联两侧的隔离开关；（2）、合母联检查备用母线的完好性；（3）、合该线路接在备用母线上的隔离开关；（4）、拉开该线路接在工作母线上的隔离开关；（5）、此时母联代替线路断路器来保护线路。
5、双母线工作母线分段带旁路母线
1）、优点
母线分段可减少母线故障时的停电范围；检修断路器无须停电。
注意：
双母线接线含单母线分段的所有优点；双母线带旁母接线含单母线分段带旁母接线的所有优点
6、3/2接线
1）、接线特点：两回线路共用三组断路器。2）、优缺点（1）、供电可靠、灵活、操作简单；（2）、检修任一断路器均无需停电；（3）、投资大、控制保护复杂。

无 母 线 接 线 形 式1、单元接线1）接线特点：发电机变压器连接成一个单元，再经断路器接至高压母线。

2．桥形接线
当只有两台变压器和两条输电线路时，可采用桥形接线，使用断路器数目最少。
桥连断路器设置在变压器侧，称为内桥； 桥连断路器则设置在线路侧，称为外桥。 1）、内桥
线路切、投方便，但变压器故障时有一回线路要停电。适用于（故障较多的）长线路及变压器不需要经常切换的场合；
2）、外桥
变压器切、投方便，但线路故障时有一台变压器也被切除。适用于线路较短、变压器需要经常切换的场合；
另外：◆出线接入环网，可采用外桥接线；
◆系统在本厂有穿越功率时可用外桥，但如果线路较长时也可用内桥加外跨条的接线。不过，检修线路断路器时就变成一台断路器带两回线路，冒扩大事故之险。
3、角形接线1）特点：每回线路均从两组断路器间引出，断路器布置闭合成环，线路总数等于断路器组数。
2—3 主变压器的选择分类：
●向系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器；
●用于两种电压等级之间交换功率的变压器，称为联络变压器；
●只供本厂(所)用电的变压器，称为厂(所)用变压器或称自用变压器。

2---4限制短路电流的方法
一、选择适当的主接线形式和运行方式
1、对大容量发电机尽可能采用单元接线；
2、减少并联支路或增加串联支路。如：
◆降压变电所中可采用变压器低压侧分列运行
◆对环形供电网络，可在环网中穿越功率最小处开环运行

二、加装限流电抗器
作用：a 限制短路电流、b 维持母线残压。
1． 加装普通电抗器
1） 电缆出线端加装出线电抗器， 电抗百分值取3％～6％。
2） 2．母线装设电抗器，电抗百分值取为8％～12％。
缺点：母线电抗器两端的电压不等。
3、加装分裂电抗器
优点：正常运行时压降小，短路时电抗大，限流作用强。三、采用低压分裂绕组变压器
第五章 厂用电接线及设计

1、厂用电：发电厂内用来为锅炉、汽轮机、水轮机、发电机等主要设备服务的机械的用电及照明用电。
2、厂用电率：厂用电耗电量占同一时期发电厂全部发电量的百分数。

3、厂用电负荷分类
I类负荷 ：凡短时停电会造成设备损坏、危及人身安全、主机停运及大量影响出力的厂用负荷。
Ⅱ类负荷 ：允许短时停电(几秒至几分钟)，恢复供电后不致造成生产紊乱的厂用负荷。
Ⅲ类负荷 ：较长时间停电，不会直接影响生产，仅造成生产上的不方便的负荷。
事故保安负荷：指在停机过程中及停机后一段时间内仍应保证供电的负荷。
厂用电电压分为厂用高压和厂用低压，高压为3kV、6kV、10kV，低压为380/220V。
备用电源的备用方式：明备用：平时备用电源不投入运行。
暗备用：亦称互为备用，平时备用电源投入。
A 大中型火电厂一般采用明备用,4～6台工作变压器配一台备用变。
B 水电厂及变电所多采用暗备用方式。
C 采用明备用能减少厂用变的总容量。
例：四个工作母线段，每段的负荷为S。
采用明备用，总容量为4S+S=5S; 采用暗备用，总容量为2S×4=8S
4、厂用电接线的接线原则
对高压厂用母线以单母线按炉分段为原则。低压厂用母线的Ⅰ类电动机也按炉分段。
按炉分段：将只为本台炉服务的电动机接在同一个厂用母线段上。
厂用电动机的供电方式：
1）个别供电：每台电动机直接接在相应电压的厂用母线上。
2）成组供电：由厂用母线经电缆供电给车间配电盘，数台电动机连接在配电盘母线上。
5、电动机的自启动校验1）当断开电源或厂用电压降低时，电动机转速就会下降，甚至会停止运行，这一转速下降的过程称为惰行。
2）电动机失去电压以后，不与电源断开，在很短时间(一般在0.5—1.5s)内，厂用电压又恢复或通过自动切换装置 将备用电源投入，此时，电动机惰行尚未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程称为电动机的自启动。
（1）失压自启动----运行中突然出现事故，电压降低，事故消除电压恢复时形成的自启动；
（2）空载自启动---- 备用电源空载状态时，自动投入失去电源的工作段所形成的自启动；
（3）带负荷自启动。备用电源已带一部分负荷，又自动投入失去电源的工作段时形成的自启动。
6、异步电动机的转矩M与外加电压的平方成正比。
7、保证重要厂用机械电动机能自启动的措施：1)限制参加自启动的电动机数量，对不重要设备的电动机不参加自启动。
2)负载转矩为定值的重要设备电动机也不要参加自启动
3)对重要的机械设备，应选用具有高启动转矩和允许过载倍数较大的电动机
4)在不得已的情况下，增大厂用变压器的容量。

第 六 章 设备的原理与选择
一、电器选择的一般条件
原则：按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。
下列几种情况可不校验热稳定或动稳定：
1) 用熔断器保护的电器，其热稳定由熔断时间保证，故可不验算热稳定。
2)采用有限流电阻的熔断器保护的设备，可不校验动稳定。
3） 在电压互感器回路中的裸导体和电器可不验算动、热稳定。
4）支持绝缘子不用校验热稳定。

高压断路器的作用：正常运行时，把设备或线路接入电路或退出运行;当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路。
开断能力：断路器在切断电流时熄灭电弧的能力。

二、电弧的产生与熄灭
1、电弧概念
1） 电弧是一种能量集中、温度很高、亮度很大的气体自持放电现象。大气中，1cm距离加30000伏的电压即会产生电弧；电弧产生后只需15～30伏的电压便可维持。
2）电弧由阴极区、弧柱、阳极区组成。
3）电弧是一束游离气体、质量极轻、易变形。
2、电弧的形成
电弧的产生和维持是触头间中性质点(分子和原子)被游离的结果。

游离----中性质点转化为带电质点。
1)强电场发射---- 强电场(3×106V/m以上)下阴极表面的电子被电场力拉出而形成触头空间的自由电子（弧隙间产生电子的初因）。
2)热电子发射---- 高温的阴极表面在电场力的作用下向外发射电子。
3)碰撞游离
e + H = H++2e H----中性质点
电子的动能＞原子或分子的游离能 游离
电子的动能＜原子或分子的游离能 成为负离子
4)热游离
在高温作用下，具有足够动能的中性质点互相碰撞时游离出电子和正离子。
开始发生热游离的温度：一般气体，9000—10000℃，金属蒸气，4000—5000℃
3、去游离----自由电子和正离子相互吸引导致的中和现象。
去游离的形式：
1)复合：正离子和负离子互相中和的现象
电子与正离子：e + H+----H
正、负离子： e + H ----H- H- + H+ ----2H
2)扩散
带电质点从电弧内部逸出而进入周围介质中的现象。
原因：温差大、离子浓度差大。
方向：由浓度高、温度高的空间扩散至浓度低、温度低的空间。
5、近阴极效应----交流电流过零瞬间，新阴极附近的薄层空间内介质强度突然升高的现象。
6、起始介质强度：
电流过零后的0.1～1μS的时间内，由于近阴极效应，弧隙所出现的150～250V的介质强度。
7、熄灭电弧的条件式： Ud(t)＞Ur(t)
物理意义：电流过零后，弧隙介质强度一直大于系统电源恢复电压，电弧便熄灭。
断路器灭弧的基本方法
1、利用灭弧介质；
如变压器油或断路器油、SF6等
2、利用特殊金属材料作灭弧触头；
3、吹弧
纵吹、横吹、混吹
4、多断口灭弧
5、利用短弧原理（多用于低压电器）
短弧----几毫米长的电弧
6、增大断路器触头的分离速度

8、隔离开关的用途
1）隔离电压
2）倒闸操作
3）分合小电流
（1）分、合避雷器、电压互感器和空载母线；
（2）分、和励磁电流不超过2A的空载变压器；
（3）关合电容电流不超过5A的空载线路。

三、互感器的作用：
1、将高电压和大电流变成二次回路标准的低电压（100V）和小电流（5A或1A），使测量仪表和保护装置标准化、小型化；
2、隔离高电压，保证人身和设备的安全。
（一）电磁式电流互感器
1、工作原理与变压器相似
特点：1）一次绕组串连在电路中，一次绕组流过被测电路的电流；
2）正常情况下，电流 互感器在近于短路的状态下运行。
2、变比：电流互感器一、二次额定电流之比
Ki=IN1/IN2≈N2/N1
4） 电流误差
5） 相位差
3、准确级----在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额定值时的最大电流误差。
4、10%误差曲线----在保证电流误差不超过-10%的条件下，一次电流的倍数n（n=I1/IN1）与允许的最大二次负载阻抗Z2i的关系曲线。
5、额定容量
SN2=I2N2ZN2 (IN2一般为5A或1A)
同一台电流互感器，使用在不同的准确级时，有不同的额定容量。
6、二次绕组开路
励磁磁势由I0N1增为I1N1，φ饱和，变为平顶波，而 e∝ dφ/dt ，在波顶e2≈0；在φ过零时，e2 ↗，所以e为尖顶波。
后果：
1）产生危险高压，危及人身安全和仪表、继电器绝缘；
2）引起铁芯和绕组过热；
3）产生剩磁，使互感器特性变坏（误差增加）；

（二）电磁式电压互感器
1、工作原理 （同变压器）
特点：1）容量很小，只有几十到几百伏安；
2）二次负荷恒定，运行时接近于空载状态。
2、变比：Ku=UN1/UN2 UN2=100V或100/√3V
三相三柱式电压互感器不能用来测相对地电压。
3、3～35kV的电压互感器一般经隔离开关和熔断器接入；
380V的电压互感器直接经熔断器接入；
110kV及以上的电压互感器只经隔离开关接入。
4、熔断器的作用
一次侧：切除电压互感器本身或引线上的故障；
二次侧：防止二次侧过负荷或短路引起的持续过流。
第五节 高压熔断器的选择
1．按额定电压选择
UN≥UNS
对于充填石英砂有限流作用的熔断器（如RN1型）， 应保证 UN=UNS。
UN＞UNS 灭弧时间快，过电压倍数高，产生电晕，损害设备。
UN＜UNS 难灭弧，烧坏外壳。2．额定电流选择
1)熔管额定电流 Inft≥熔体额定电流Infs Inft----载流和接触部分允许的长期工作电流
Infs----长期通过熔体而熔体不熔断的最大工作电流

第 七 章 配电装置
1、 配电装置
根据主接线的连接方式，由开关电器、保护和测量电器、母线和必要的辅助设备组建而成，用来接受和分配电能的装置。
2、种类
1）按装设地点分：屋内、屋外配电装置。
2）按组装方式分：装配式、成套式
装配式配电装置----在现场将电器组装而成的配电装置。
成套配电装置----在制造厂预先将开关电器、互感器等组成各种电路成套供应的配电装置。
3、 配电装置的安全净距
不同相的带电部分之间或带电部分对接地部分之间在空间所允许的最短距离。
4、 屋内配电装置
布置型式：一般可以分为三层、二层和单层式。
5、 屋外配电装置
布置型式：根据电器和母线布置的高度，可分为中型、半高型和高型。
6、安装电抗器时应注意A、C两相的电抗器不能重叠在一起。

第 八 章 二次接线
一、 二次接线图

二次接线图的内容
1、二次接线图----表示二次设备相互连接的电气接线图。
2、二次回路
包括交流电压回路、交流电流回路、控制回路、监测回路、保护回路、信号回路、调节回路等。
3、在二次接线图中，设备图形符号按常态画出；
4、常态：断路器主触头断开或元件不带电时的状态；三、安装接线图
为了施工、运行和维护方便，在展开图的基础上，还应进一步绘制安装接线图。安装接线图包括屏面布置图、屏后接线图、端子排图和电缆联系图。
1、屏面布置图
屏面布置图是展示在控制屏(台)、继电保护屏和其他监控屏台上二次设备布置情况的图纸，是制造商加工屏台、安装二次设备的依据。
2、屏后接线图
站在屏后所看到的接线图。
3、安装单位
一个屏内某个一次回路所有二次设备的总称。
4、相对编号法
“甲编乙的号，乙编甲的号。”
8—3 断路器的控制与信号接线
1、跳跃
断路器手动合闸合在永久性故障线路上，继电保护动作，断路器跳闸，若此时合闸按钮未松开或触点卡住不能复位，断路器再次跳闸，而在继电保护 动作，断路器又跳闸,这种一次合闸操作造成断路器多次合、跳闸的现象称为跳跃。
8—4 中 央 信 号
一、中央信号包括事故信号和预告信号
1、事故信号：断路器事故跳闸后发出的信号。此时，信号灯闪光，电喇叭响。
2、预告信号：设备运行中出现危及安全的异常情况时发出的信号。
此时断路器不跳闸，电喇叭发出的响声不同于事故信号 的响声。此外，音响为延时启动(在0—8秒范围内可调)，小于延时的动作信号，便不会发出音响，以免造成误动。

第 十 章 变压器的运行
1变压器的额定容量是指长时间所能连续输出的最大功率。2、变压器的负荷能力系指在短时间内所能输出的功率。3、一般认为：当变压器绝缘的机械强度降低至15％～20％时，变压器的预期寿命即算终止。
4、绕组温度每增加6℃，预期寿命缩短一半，此即所谓热老化定律(或绝缘老化的6℃规则)。
5、变压器运行时，如维持变压器绕组热点的温度在98℃，可以获得正常预期寿命。

6、 变压器的过负荷能力
1）正常过负荷 ：变压器的正常过负荷，不影响变压器正常预期寿命。
百分之一规则：夏季低1%，则冬季可过1% 。但对强迫油循环水冷的变压器，不能超过10% ；对其它变压器，不能超过15% 。
2）变压器的事故过负荷
当系统发生事故时，要保证不间断供电，变压器绝缘老化加速是次要的，所以事故过负荷是牺牲变压器寿命的。
7、升压型和降压型结构
三绕组变压器通常采用同心式绕组，绕组的排列在制造上有升压型和降压型两种。高压绕组总是排列在最外层，升压型的排列为：铁芯一中压一低压一高压，高一中之间的阻抗最大。降压型的排列为：铁芯一低压一中压一高压，高一低之间的阻抗最大。降压型变压器中的无功损耗约为升压型的160％、170％。因此升压型通常应用在低压向高压送电(或反之)为主的场合，降压型一般用在向中压供电为主，低压供电为辅的场合。
考虑：1、绝缘; 2、磁藕合程度
自耦变压器是一种多绕组变压器，其特点就是其中两个绕组除有电磁联系外，在电路上也有联系。
8．自耦变压器的过电压问题
1）高压电网和中压电网之间具有电气连接，过电压可能从一个电压等级的电网转移到另一个电压等级电网。中压或高压的出口端，都必须装设阀型避雷器保护。
2）自耦变压器的中性点必须直接或经过小电抗接地。否则当高压侧电网发生单相接地时，在中压绕组其它两相会出现过电压。
9、变压器并列运行的条件：
1)并列运行的变压器一次电压相等，二次电压相等，也就是变压比相等（偏差≤±5%）；
2)额定短路电压相等（偏差≤±10% ）；
3)极性相同，相位相同，也就是接线组别相同。

2. 2021年试油连续油管复习题.wps

摘要 1先整性管理应包括()等各个阶段的管道情况，井符合国家法律法规的规定， A、设计、施工，投产，运行和廉弃 B、设计、采购、投产、运行和弃 C、设计、采购、施工，运行和康弃

3. 安全用电

随着生活水平的不断提高，生活中用电的地方越来越多了。因此，我们有必要掌握以下最基本的安全用电常识：
l．认识了解电源总开关，学会在紧急情况下关断总电源。
2．不用手或导电物（如铁丝、钉子、别针等金属制品）去接触、探试电源插座内部。
3．不用湿手触摸电器，不用湿布擦拭电器。
4．电器使用完毕后应拔掉电源插头；插拔电源插头时不要用力拉拽电线，以防止电线的绝缘层受损造成触电；电线的绝缘皮剥落，要及时更换新线或者用绝缘胶布包好。
5．发现有人触电要设法及时关断电源；或者用干燥的木棍等物将触电者与带电的电器分开，不要用手去直接救人；年龄小的同学遇到这种情况，应呼喊成年人相助，不要自己处理，以防触电。
6．不随意拆卸、安装电源线路、插座、插头等。哪怕安装灯泡等简单的事情，也要先关断电源，并在家长的指导下进行。

4. 太阳能的优点和作用

太阳是光明的象征，46亿年来太阳一直照耀着地球，送来光，也送来热。将阳光聚焦，可以将光能转化为热能。传说阿基米德就曾经利用聚光镜反射阳光，烧毁了来犯的敌舰。

取之不尽、用之不竭的太阳能是一种可广泛利用的清洁能源。在日照充分的地方，人们在生产和生活中已大量使用太阳灶、太阳能热水器和干燥器。太阳灶的原理很简单，用金属或其他材料制成类似镜面的装置，将阳光反射到某一焦点，就可以得到100摄氏度或者更高的温度，足够用来做饭、烧水或加热各种物体了。如果镜面的方向能够随着太阳的位置变化而自动调整，太阳能的利用率就更高了。例如，现在世界上最大的抛物面型反射聚光器有9层楼高，总面积2500平方米，焦点温度高达4，000摄氏度，许多金属都可以被熔化。

太阳能热水器的构造要简单的多。因为不需要它产生太高的温度。在大多数情况下，可以将太阳能热水器的集热器制成箱式、蛇型管式、直管式、平板式或枕式，通过管道与水源和储水箱相连。太阳能热水器在我国北方比较常见。

阳光也可以用来发电。比较常见的光电池是硅电池，它能将13％～20％的日光能转化为电能。许多电子计算器和其他小型电子仪器现在已经采用太阳能电池供电，人造卫星和宇宙飞船更是主要依靠太阳能电池来提供电力。但是阳光在达到地面以前要经过大气的反射、散射和吸收，能量损失较大，加上阴天、昼夜变化和雨雪等降水过程的影响，目前地面上利用日光发电受到一定限制。

海水中储存着大量的以热能形式保存的太阳能，主要表现为海水表层和深层间的温差。因为水的沸点与气压有关，如果建造一个装置，用抽真空的方法使表层的海水在20摄氏度时汽化，并推动汽轮机，再将深层的冷水提上来使蒸汽冷却，如此周而复始，就可以发电了。法国已经建成了世界上第一座温差发电站，发电容量为14000千瓦。

5. 非煤矿山的有害因素

起重伤害
起重伤害是指各种起重作业(包括起重机安装、检修、试验)中发生的挤压、坠落、(吊具、吊重)物体打击事故和触电。在非煤矿山生产过程中，选矿车间和机修车间存在大量的起重设备，发生起重伤害的几率比较大。其危害因素主要表现为牵引链断裂或滑动件滑脱、碰撞、突然停车等。由此引发的事故有毁坏设备、人员伤亡、影响生产等。起重伤害的一般原因有以下几个方面：超载；牵引链或产品未达到规定质量要求；无证操作起重设备或作业人员违章操作；开关失灵，不能及时切断电源，致使运行失控；操作人员注意力不集中或视觉障碍，不能及时停车；被运物件体积过大；突然停电；起重设备故障等。在生产过程中，还存在压力容器爆炸、高温、腐蚀、雷击、地震、采光照明不良等危险、有害因素。
辐射
辐射危害：一般非煤矿山开采，即使不是生产铀等放射性矿石的矿山，都含有微量的放射性物质，如氡。氡的产生是226镭原子衰变的结果，这种衰变是自然发生的，人们无法控制这种衰变，因而氡的产生是连续的，氡从岩石里跑到空气中的过程也是连续的。氡进入人体的主要途径是呼吸道。吸人的氡经上呼吸道进入肺部，并通过渗透作用至肺泡壁溶于血液循环系统分布到全身，并积聚在含脂肪较多的器官或组织中，按其本身固有的规律进行衰变，损害肺部和上呼吸道，加速某些慢性疾病的发展，严重危害职工身体健康。
火灾
火灾具有突发性的特点，虽然存在有事故征兆，但由于监测、预测手段不完善，以及人们对火灾发生规律掌握不够等原因，火灾往往在人们意想不到的时候发生。火灾事故后果往往比较严重，容易造成重大伤亡，尤其是特大火灾事故。因此，必须加强对火灾事故的预防。发生火灾事故的原因比较复杂，因为构成燃烧条件的三要素(着火源、可燃物、助燃物)普遍存在于人们的生产、生活中。例如，着火源有明火、化学反应热、物质的分解自燃、热辐射、高温表面、撞击或摩擦、电气火花、静电放电、雷电等多种；可燃物有各种可燃气体、可燃固体、可燃液体。非煤矿山火灾事故的一般原因有以下几个方面：
(1)生活和生产用火不慎。通过对大量火灾事故的调查和分析表明，有不少事故是由于操作者缺少有关的科学知识，在火灾险情面前思想麻痹，存在侥幸心理，不负责任，违章操作。
(2)设备不良。如设计错误且不符合防火或防爆的要求，电气设备设计、安装、使用维护不当等。
(3)物料的原因。例如，可燃物质的自燃，各种危险物品的相互作用，机械摩擦及撞击生热，在运输装卸时受剧烈振动等。
(4)环境的原因。如潮湿、高温、通风不良、雷击、静电、地震等自然因素。
(5)管理的原因。
(6)建筑结构布局不合理，建筑材料选用不当等因素。
粉尘和噪声
非煤矿山在生产过程中(如凿岩、爆破、铲装、放矿、运输和破碎等)会产生大量的粉尘，尾矿库也存在一定的粉尘。粉尘危害性大小与粉尘的分散度、游离二氧化硅含量、粉尘物质组成及粉尘浓度有关，一般随着游离二氧化硅含量和有害物质的增加而增大。不同粒径的粉尘中，呼吸性粉尘对人的危害最大。人员长期吸人粉尘后，使肺组织发生病理学改变，因此丧失正常的通气和换气功能，严重损害身体健康。
噪声就是使人感到不愉快的声音，不仅对人体的听力、心理、生理产生影响，还可引起职业性耳聋，而且对生产活动也产生不利影响。在高噪声环境中作业，人的心情易烦躁，容易疲劳，反应迟钝，工作效率低，可诱发事故。噪声产生于物体的振动，振动是生产中常见的危险因素，它与噪声相结合作用于人体。振动可直接作用于人体，也可通过地板或其他物体作用于人体，按其作用部位可分为局部振动和全身振动。产生振动多见于使用风动工具、电动工具及其他有较强机械摩擦作用的地方。
在非煤矿山生产过程中，噪声与振动主要来源于气动凿岩工具的空气动力噪声，各设备在运转中的振动、摩擦、碰撞而产生的机械噪声和电动机等电气设备所产生的电磁辐射噪声。产生噪声和振动的设备和场所主要有：空压机和空压机泵房；通风机和通风机房；水泵和水泵房；绞车和绞车房；爆破作业场所；破碎设备和破碎作业场所；凿岩设备和凿岩工作面；运输设备和设备通过的巷道；装岩机和装岩作业场所；机修设备(如锻钎机)及机修车间等。
水灾
(1)造成水害的原因。在非煤矿山开采过程中，可能存在由地表塌陷或地质构造形成的裂隙、通道进入矿井的地表水危害，采空区和废弃巷道中储存的“人工水体”的危害，以及原岩溶洞、裂隙等构造中的原岩水体的危害。产生水害的主要原因可能是：采掘过程中没有探水或探水工艺不合理；采掘过程中突然遇到含水的地质构造；爆破时揭露水体；钻孔时揭露水体；地压活动揭露水体；排水设施、设备设计不合理；排水设施、设备施工不合理；采掘过程中违章作业；没有及时发现突水征兆；发现突水征兆没有及时采取探水措施或没有及时探水；发现突水征兆后没有及时采取防水措施；发现突水征兆采取了不合适的探水、防水措施；采掘过程中没有采取合理的疏水、导水措施，使采空区、废弃巷道积水；巷道、工作面和地面水体内外连通；降雨量突然加大时，造成井下涌水量突然增大。
(2)危害及破坏形式。矿井、地表水或突然降雨都可能造成矿井水灾事故，这些事故包括：
①采掘工作面突水；
②采掘工作面或采空区透水。由于各种通道使采空区与储水体连通，使大量的水体直接进入采空区，从而形成采空区、巷道甚至矿井被淹；
③地表水或突然大量降雨进入井下。通过裂隙、溶洞、废弃巷道、透水层、地表露头与采空区、巷道、采掘工作面连通，使大量的水体直接进入采空区再进人人员作业场所，或直接进入作业场所。
机械伤害
机械性伤害主要指机械设备运动(静止)部件、工具、加工件直接与人体接触引起的夹击、碰撞、剪切、卷入、绞、碾、割、刺等形式的伤害。各类转动机械的外露传动部分(如齿轮、轴、履带等)和往复运动部分都有可能对人体造成机械伤害。
同时机械伤害也是非煤矿山生产过程中最常见的伤害之一，易造成机械伤害的机械、设备包括：运输机械，掘进机械，装载机械，钻探机械，破碎设备，通风、排水设备，选矿设备，其他转动及传动设备。
坠落和提升运输
坠落危害是指在高处作业中发生坠落造成的伤亡事故。非煤矿山生产中可能产生坠落伤害事故的主要场所或区域有：竖井、斜井、天井、溜井、采场及各类操作平台。
提升运输是非煤矿山生产过程中一个重要组成部分。非煤矿山主要有竖井提升、斜井提升和水平运输(机车运输、带式输送机运输)。提升运输事故主要表现为：
(1)竖井提升：断绳、过卷、蹲罐毁物伤人；突然卡罐或急剧停机，挤罐或信号工、卷扬工操作失误造成人员坠落。
(2)斜井提升：跑车、掉道毁物伤人；斜井落石伤人。其中跑车事故是斜井提升运输危害最大的事故，其产生的主要原因有如下2种：
①矿车运行状态不良。
a．钢丝绳断裂。钢丝绳承载时强度不够或负荷超限时都可能产生钢丝绳断裂。
b．摘挂钩失误。未挂钩下放或过早摘钩，都会造成跑车事故。
c．制动装置失灵。制动装置主要包括工作闸或制动闸，如果失效就会造成制动装置失灵。
d．绞车工操作失误。司机精神不集中，未带电“放飞车”。
e．挂车违章。超挂车辆、车辆超装或车辆脱离连接。
②防跑车装置。
a．设计原因。主要指设计的防跑车装置不符合实际，不能起到防跑车作用。
b．安装缺陷。不安装或安装不当，起不到应有的作用。
c．工作状态不良。工作状态异常或出现故障，起不到防跑车的作用。
(3)水平运输。
①机车运输：常见的事故有机车撞车，机车撞、压行人，机车掉道等。其中机车撞压行人是危害最大的事故。产生机车运行撞压伤人事故的主要原因有：
a．行人方面。行人行走地点不当，如行人在轨道间、轨道上、巷道窄侧行走，就可能被机车撞伤；行人安全意识差或精神不集中，行人不及时躲避、与机车抢道或扒跳车，都可能会造成事故；周围环境的影响，如无人行道、无躲避硐室、设备材料堆积、巷道受压变形、照度不够、噪声大等。
b．机车运行方面。操作原因，如超速运行、违章操作、判断失误、操作失控等；制动装置失效等。
c．其他因素。如无信号或信号不起作用、操作员无证驾驶或精神不集中、行车视线不良等。
②胶带运输：主要表现为绞人伤害，胶带运输机产生绞人伤害的主要原因有：
a．人的因素：胶带机运转过程中清理物料、加油或处理故障；疲劳失误、绊滑跌倒、衣袖未扎；违章跨越、违章乘坐；操作人员精神不集中。
b．物的因素：防护装置失效；设计不满足要求；信号装置失效或未开启等。
电气设备或设施
非煤矿山生产系统大量使用电气设备，存在电气事故危害。充油型互感器、电力电容器长时间过负荷运行，会产生大量热量，导致内部绝缘损坏，如果保护监测装置失效，将会造成火灾、爆炸；另外，配电线路、开关、熔断器、插销座、电热设备、照明器具、电动机等均有可能引起电伤害。
(1)电气火灾产生原因。
①由于电气线路或设备设计不合理、安装存在缺陷或运行时短路、过载、接触不良、铁心短路、散热不良、漏电等导致过热。
②电热器具和照明灯具形成引燃源。
③电火花和电弧，包括电气设备正常工作或操作过程中产生的电火花、电气设备或电气线路故障时产生的事故电火花、雷电放电产生的电弧、静电火花等。
(2)电击危害。
①分布。配电室、配电线路以及在生产过程中使用的各种电气拖动设备、移动电气设备、手持电动工具、照明线路及照明器具或与带电体连通的金属导体等，都存在直接接触电击或间接接触电击的可能。
②伤害方式和途径。
a．伤害方式。触电伤害是由电流的能量造成的。当电流流过人体时，人体受到局部电能作用，使人体内细胞的正常工作遭到不同程度破坏，产生生物学效应、热效应、化学效应和机械效应，会引起压迫感、打击感、痉挛、疼痛、呼吸困难、血压异常、昏迷、心律不齐等，严重时会引起窒息、心室颤动而导致死亡。
b．伤害途径。人体触及带电体；人体触及正常状态下不带电而当设备或线路故障(如漏电)时意外带电的金属导体(如设备外壳)；人体进入地面带电区域时，两脚之间承受到跨步电压。
③产生电击的原因。
a．电气线路或电气设备在设计、安装上存在缺陷，或在运行中缺乏必要的检修维护，使设备或线路存在漏电、过热、短路、接头松脱、断线碰壳、绝缘老化、绝缘击穿、绝缘损坏、PE线断线等隐患；
b．没有设置必要的安全技术措施(如保护接零、漏电保护、安全电压、等电位连接等)，或安全措施失效；
c．电气设备运行管理不当，安全管理制度不完善；
d．电工或机电设备操作人员的操作失误，或违章作业等。
(3)可能造成触电的场所。
①分布。配电室、配电线路等。
②伤害方式和途径。
a．伤害方式。由电流的热效应、化学效应、机械效应对人体造成局部伤害，形成电弧烧伤、电流灼伤、电烙印、电气机械性伤害、电光眼等。
b．伤害途径。
直接烧伤：当带电体与人体之间产生电弧时，电流流过人体形成烧伤。直接电弧烧伤是与电击同时发生的。
间接烧伤：当电弧发生在人体附近时，对人体产生烧伤，包括融化了的炽热金属溅出造成的烫伤。
电流灼伤：人体与带电体接触，电流通过人体由电能转换为热能造成的伤害。
③产生触电的原因：带负荷(特别是感应负荷)拉开裸露的闸刀开关；误操作引起短路；近距离靠近高压带电体作业；线路短路、开启式熔断器熔断时，炽热的金属微粒飞溅；人体过于接近带电体等。
地压
地压灾害是非煤矿山开采过程中的一大安全隐患，如果预防不当，管理措施不到位，将会造成事故。采空区、采场和巷道受岩石压力的影响，都可能引发地压灾害。
(1)引起地压灾害的原因：采矿方法不合理；穿越地压活动区域；穿越地质构造区域；矿柱被破坏；采场矿柱设计不合理或未保护完好；在应该进行支护的井巷没有支护或支护设计不合理；遇到新的地质构造而没有及时采取措施；采场或巷道施工工艺不合理；采场或巷道施工时违章作业；遇到新的岩石而没有按岩性进行施工；爆破参数设计不合理；爆破工序不合理；爆破施工时违章作业；地下水作用、岩石风化等其他地压活动的影响或破坏。
(2)地压灾害危害。地压灾害通常表现为采场顶板大范围垮落、陷落和冒落，采空区大范围垮落或陷落，巷道或采掘工作面的片帮、冒顶或底板鼓胀等，竖井井壁破裂、井筒涌砂、岩帮片落，地表沉陷等。
①采场顶板大范围垮落、陷落和冒顶，其主要危害有：破坏采场和周围的巷道；造成采场内人员的伤亡；破坏采场内的设备和设施；破坏矿井的正常通风；造成生产秩序的紊乱；其他危害。如排水管道经过采场，可能造成排水系统破坏，引起水害，继而破坏矿井的供电系统等。
②巷道或采掘工作面的片帮、冒顶危害。岩体的地压活动造成巷道的片帮和冒顶，其危害主要有：巷道内人员的伤亡；破坏巷道内的设备、设施；破坏正常的生产系统；破坏巷道等。
中毒、窒息
(1)中毒、窒息原因分析。根据非煤矿山生产工艺的特点，引起中毒窒息的原因主要为爆破后产生的炮烟和其他有毒烟尘。其他有毒烟尘，如：矿体氧化形成的硫化物与空气的混合物，开采过程中遇到的溶洞、采空区，巷道中存在的有毒气体，火灾后产生的有毒烟气等。
爆破后形成的炮烟是造成人员中毒的主要原因之一。造成炮烟中毒的主要原因是通风不畅和违章作业。发生人员中毒、窒息的原因包括：
①违章作业。如放炮后通风时间不足就进入工作面作业，人员没有按要求撤离到不会发生炮烟中毒的巷道等；
②通风设计不合理，使炮烟长时间在作业区域滞留，独头巷道掘进时没有设置局部通风，没有足够的风量稀释炮烟，设计的通风时间过短等；
③由于警戒标志不合理或没有标志，人员意外进入通风不畅、长期不通风的盲巷、采空区、硐室等；
④突然遇到含有大量窒息性气体、有毒气体、粉尘的地质构造，大量窒息性气体、有毒气体、粉尘突然涌出到采掘工作面或其他人员作业场所，人员没有防护措施；
⑤出现意外情况。如意外的风流短路，人员意外进入炮烟污染区并长时间停留，意外的停风等。
(2)中毒、窒息场所。可能发生中毒、窒息的主要场所包括：爆破作业面，炮烟流经的巷道，炮烟积聚的采空区，炮烟进入的硐室，盲巷、盲井，通风不良的巷道，采空区，使用有毒或腐蚀性药剂的选矿车间等。
爆破作业
爆破作业是非煤矿山生产过程中的重要工序，其作用是利用炸药在爆破瞬间放出的能量对周围介质作功，以破碎矿岩，达到掘进和采矿的目的。
在非煤矿山开采过程中须使用大量的炸药。炸药从地面炸药库向井下运输的途中，装药和起爆的过程中、未爆炸或未爆炸完全的炸药在装卸矿岩的过程中，都有发生爆炸的可能。爆炸产生的震动、冲击波和飞石对人员、设备设施、构筑物等有较大的损害。常见的爆破危害有爆破震动、爆破冲击波、爆破飞石、瞎炮、早爆、迟爆等。
(1)爆破作业中的几种意外事故。
①拒爆（瞎炮）。②早爆。③自爆。④迟爆。
(2)爆破产生的有害效应。
①爆破地震效应。炸药在岩土体中爆炸后，在距爆源的一定范围内，岩土体中产生弹性震动波，即爆破地震；硐室爆破时，因一次装药量较大，爆破地震也比较强烈，对附近的构筑物、设备设施和岩体等会产生较大影响，很可能引起大范围的冒顶片帮事故。
②爆破飞石。飞石是爆破时从岩体表面射出且飞越很远的个别碎块。爆破时，由于药包最小抵抗线掌握不准，装药过多，造成爆破飞石超过安全允许范围，或因对安全距离估计不足，造成人身伤亡和设备损失，是爆破产生的有害效应之一。
③爆破冲击波。爆破时，部分爆炸气体产物随崩落的岩土冲出，在空气中形成冲击波，可能危害附近的构筑物、设备设施和岩体等。
④爆破有毒气体。爆破时会产生大量的有毒有害气体，如果没有及时稀释和排出，过早进入工作面将会对作业人员的身体造成极大伤害，甚至导致人员中毒死亡。
(3)导致爆破事故的主要原因。爆破事故产生的原因主要有：放炮后过早进入工作面；盲炮处理不当或打残眼；炸药运输过程中强烈振动或摩擦；装药工艺不合理或违章作业；起爆工艺不合理或违章作业；警戒不到位，信号不完善，安全距离不够；爆破器材质量不良，点火迟缓，拖延点炮时间；非爆破专业人员作业，爆破作业人员违章；使用爆破性能不明的材料；炸药库管理不严等。
(4)易发生爆破事故的场所。在非煤矿山开采过程中，可能发生爆破事故的作业场所主要有：炸药库，运送炸药的巷道，运送矿岩的巷道，爆破作业的工作面，爆破作业的采场，爆破后的工作面，爆破后的采场，爆破器材加工地等。

6. 传感器有哪些应用

1、应用于液压系统

压力传感器在液压系统中主要是来完成力的闭环控制。当控制阀芯突然移动时，在极短的时间内会形成几倍于系统工作压力的尖峰压力

2、应用于注塑模具

传感器在注塑模具中有着重要的作用。传感器可被安装在注塑机的喷嘴、热流道系统、冷流道系统和模具的模腔内，它能够测量出塑料在注模、充模、保压和冷却过程中从注塑机的喷嘴到模腔之间某处的塑料压力。

3、应用于监测矿山压力

作为矿山压力监控的关键性技术之一。一方面，我们应该正确应用已有的各种传感器来为采矿行业服务;另一方面，作为传感器厂家还要研制和开发新型压力传感器来适应更多的采矿行业应用。

4、尺寸测定：微小零件的位置识别;传送带上有无零件的监测;材料重叠和覆盖的探测;机械手位置(工具中心位置)的控制;器件状态检测;器件位置的探测(通过小孔);液位的监测;厚度的测量;振动分析;碰撞试验测量;汽车相关试验等。

5、金属薄片和薄板的厚度测量：激光传感器测量金属薄片(薄板)的厚度。厚度的变化检出可以帮助发现皱纹，小洞或者重叠，以避免机器发生故障。

6、气缸筒的测量，同时测量：角度，长度，内、外直径偏心度，圆锥度，同心度以及表面轮廓。

7、长度的测量：将测量的组件放在指定位置的输送带上，激光传感器检测到该组件并与触发的激光扫描仪同时进行测量，最后得到组件的长度。

8、均匀度的检查：在要测量的工件运动的倾斜方向一行放几个激光传感器，直接通过一个传感器进行度量值的输出，另外也可以用一个软件计算出度量值，并根据信号或数据读出结果。

(6)给煤机低电压穿越装置的作用扩展阅读

传感器主要功能

常将传感器的功能与人类5大感觉器官相比拟：

光敏传感器——视觉

声敏传感器——听觉

气敏传感器——嗅觉

化学传感器——味觉

压敏、温敏、

流体传感器——触觉

敏感元件的分类：

物理类，基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。

化学类，基于化学反应的原理。

生物类，基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。

通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类（还有人曾将敏感元件分46类）。

7. 新能源复习题

一、填空
一次能源是指直接取自 自然界没有经过加工转换 的各种能量和资源。
二次能源是指 由一次能源经过加工转换以后得到 的能源产品。
终端能源是指供给 社会生产、非生产 和 生活中直接用于消费的各种能源。
典型的光伏发电系统由光伏阵列、蓄电池组、控制器、电力电子变换器和负载等组成。
光伏发电系统按电力系统终端供电模式分为 独立 和 并网 光伏发电系统。
风力发电系统是将风能转换为电能，由机械、电气和控制3大系统组合构成。
并网运行风力发电系统有恒速恒频和变速恒频两种运行方式。
风力机又称为风轮，主要有水平轴和垂直轴风力机。
风力同步发电机组并网方法有自动准同步并网和自同步并网。
风力异步发电机组并网方法有直接并网、降压并网和 晶闸管软并网。
风力发电的经济型指标主要有单位千瓦造价、单位千瓦时投资成本、财务内部收益率和财务净现值、投资回收期及投资源利用率。
太阳的主要组成气体为氢（约80%）和氦（约19%）。
太阳的结构从中心到边缘可分为核反应区、辐射区、对流区、太阳大气。
太阳能的转换与应用包括了太能能的太阳能的采集、转换、储存、传输和应用。
光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池 将太阳光能直接转化为电能。
光伏发电系统主要由太阳电池组件；充放电控制器、逆变器；蓄电池、蓄能元件及辅助发电设备3大部分组成。
太阳电池主要有单晶硅太阳电池、多晶硅太阳电池、非晶硅太阳电池、碲化镉太阳电池、铜铟硒太阳电池5种类型。
生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量。
天然气是指地层内自然存在的以碳氢化合物为主体的可燃性气体。
燃气轮机装置主要由燃烧室、压气机、轮机装置3部分组成。
自然界中的水体在流动过程中产生的能量，称为水能，它包括位能、压能、动能3种形式。
22.水能的大小取决于两个因素：河流中水的流量和水从多高的地方留下来。
简答题
简述能源的分类？
答：固体燃料、液体燃料、气体燃料、水力、核能、电能、太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热能、核聚变能。还可以分为：一次能源、二次能源、终端能源，可再生能源、非可再生能源，新能源、常规能源，商品能源、非商品能源。
什么是二次能源？
答：二次能源是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品。
简述新能源及主要特征。
答：新能源是指技术上可行，经济上合理，环境和社会可以接受，能确保供应和替代常规化石能源的可持续发展能源体系。新能源的关键是准对传统能源利用方式的先进性和替代性。广义化的新能源体系主要包涵两个方面:1、新能源体系包括可再生能源和地热能，氢能，核能；2、新能源利用技术，包括高效利用能源，资源综合利用，替代能源，节能。
简述分布式能源及主要特征。
答：分布式能源定义为：发电系统能够在消费地点或很近的地方发电，并具有：①高效的利用发电产生的废能生产热和电；②现场端的可再生能源系统；③包括利用现场废气、废热以及多余压差来发电的能源循环利用系统。特征：高效性；环保性；能源利用的多样性；调峰作用；安全性和可靠性；减少国家输配电投资；解决边远地区供电。
简述风产生的原理。
答风是地球上的一种自然现象，是太阳能的一种转换形式，它由太阳辐射热和地球自转、公转和地表差异等原因引起的，大气是这种能源转换的媒介。地球表面被大气层所包围，当太阳辐射能穿越地球大气层照射到地球表面时，太阳将地表的空气加温，空气受热膨胀后变轻上升，热空气上升冷空气横向切入，由于地球表面各处受热不同，使大气产生温差形成气压梯度，从而引起大气的对流运动，风是大气对流运动的表现形式。
简述风力发电机组的分类。
答：从风轮轴的安装形式上：水平轴发电机组、垂直轴发电机组；按风力发电机的功率：微型、小型、中性、大型；按运行方式：独立运行、并网运行。
简述变速恒频风力发电系统的控制策略。
答：变速恒频风力发电系统的基本控制策略一般确定为：①低于额定风速时，跟踪最大风能利用系数，以获得最大能量；②高于额定风速时，跟踪最大功率，并保持输出功率稳定。
影响风力发电场发电量的因素主要有哪些？
答：影响发电量的因素主要有：①风电场的风能资源，包括风力机轮毂点的年平均风速、风速频率分布、主风向是否明显、空气密度等；②风电场风力发电机的排列应合理，应充分利用场地，减少风力机之间的影响，使整个风电场的发电量达到最优；③发电机的选型，应根据风资源情况选择合适类型的风力发电机；④风力发电场的运行管理水平。
简述光伏发电系统的孤岛效应。
答：当分散的电源如光伏发电系统从原有的电网中断开后，虽然输电线路已经断开，但逆变器仍在运行，逆变器失去了并网赖以参考的公共电网电压，这种情况称之为孤岛效应。
简述光伏发电系统的最大功率点跟踪控制。
答：最大功率点跟踪控制（MPPT）是实时检测光伏阵列的输出功率，采用一定的控制算法预测当前工作状态下光伏阵列可能的最大功率输出，通过改变当前的阻抗来满足最大功率输出的要求，使光伏系统可以运行于最佳工作状态。
生物质能通常包括哪六个方面？
答：1、木材及森林废弃物；2、农作物及其废弃物；3、水生植物；4、油料植物；5、城市和工业有机废弃物；6、动物粪便。
利用生物质能主要有哪几种方法？
答：1、直接燃烧方式；2、物化转换方式；3、生化转换方式；4、植物油利用方式。
简述我国发展和利用生物质能源的意义。
答：1、拓宽农业服务领域、增加农民收入；2、缓解我国能源短缺、保证能源安全；3、治理有机废弃物污染、保护生态环境；4、广泛应用生物技术、发展基因工程。
简述我国生物质能应用技术主要哪几个方面发展？
答：1、高校直接燃烧技术和设备；2、薪材集约化综合开发利用；3、生物质能的液化、气化等新技术开发利用；4、城市生活垃圾的开发利用；5、能源植物的开发。
简述燃气轮机的工作原理。
答：压气机将空气压缩后送入燃烧室，再跟燃料混合后燃烧，产生大量的高温高压气体，高温高压燃气被送入封闭的轮机装置内，并膨胀，推动叶片使机轴转动。
小型燃气轮机发电的主要形式有哪几种？
答：1、简单循环发电；2、前置循环热电联产或发电；3、联合循环发电或热电联产；4、整体化循环；5、核燃联合循环；6、燃机辅助循环；7、燃起烟气联合循环；8、燃气热泵联合循环；9、燃料电池——燃气轮机联合循环。
我国水力资源有哪些特点？
答：1、水力资源总量较多，但开发利用率低；2、水力资源地区分布不均，与经济发展不匹配；3、大多数河流年内、年际径流分布不均；4、水力资源主要集中于大江大河，有利于集中开发和规模外送。
典型的水电站主要由哪几部分组成？
答：水工建筑物；水轮发电机组；厂房；变电所；输电线。

1、分析双馈异步发电机变速恒频风力发电系统的工作原理。
答：工作原理可概括：发电机的定子直接连接在电网上，转子绕组通过集电环经AC-AC或AC-DC-AC变频器与电网相连，通过控制转子电流的频率、幅值、相位和相序实现变速恒频控制。为了实现变速，当风速变化时，通过转速反馈系统控制发电机的电磁转矩。使发电机转子转速跟踪风速的变化，以获得最大风能。为实现恒频输出，当转子的转速为n时，因定子电流的频率f1=pn/60±f2，由变频器控制转子电流的频率f2，以维持f1恒定。当发电机转子转速低于同步速时，发电机运行在亚同步状态，此时定子向电网供电，同时电网通过变频器向向转子供电，提供交流励磁电流；当发电机转子转速高于同步速时，发电机运行在超同步状态，定，转子同时向电网供电；当转子转速等于同步转速时，发电机运行在同步状态，f2=0，变频器向转子提供直流励磁，定子向电网供电，相当于一台同步发电机。
2、从广义化概念讲，新能源利用主要包括哪3个方面的内容？
答：1）综合利用能源。以提高能源利用效率和技能为目标，加快转变经济增长方式。2）替代能源。以发展煤炭洁净燃烧技术和煤制油产业为目标，降低对石油进口的依赖。3）新能源转换。大力发展以可再生能源为主的新能源利用体系，调整、优化能源结构。
分析笼型异步发电机变速恒频风力发电系统的工作原理。
答：其定子绕组通过AC—DC—AC变频器与电网相连，变速恒频策略在定子电路中实现。当风速变化时，发电机的转子转速和发电机发出的电能的频率随着风速的变化而变化，通过定子绕组和电网之间的变频器将频率变化的电能转换为与电网频率相同的电能。
分析同步发电机的变速恒频风力发电系统的工作原理。（图3-44）、
答：为了解决风力发电机中的转子转速和电网频率之间的刚性耦合问题，在同步发电机和电网之间加入AC—DC—AC变频器，可以使风力发电机工作在不同的转速下，省去调速装置。而且可通过控制变频器中的电流或转子中的励磁电流来控制电磁转矩，以实现对风力机转速的控制，减小传动系统的应力，使之达到最佳运行状态。其中Pw为风力机的输入功率；Pa为发电机的输入功率；If为励磁电流。
分析无刷双馈异步发电机的变速恒频风力发电系统的工作原理。
答：磁场调制型无刷双馈异步发电机的定子中的功率绕组直接与电网相连，控制绕组通过变频器与电网相连。图中P*和Q*分别为有功功率和无功功率的给定值；功率控制器根据功率给定与反馈值及频率检测信号按一定的控制规则输出频率和电流的控制信号。无刷双馈发电机的转子的转速随风速的变化而变化，以保证系统运行在最佳工况下，提高风能转化的效率。当发电机的转速变化时，由变频器来改变控制绕组的频率，以使发电机的输出频率与电网一致。
试分析大功率点跟踪控制（MPPT）的控制算法中扰动观察法的寻优过程，画出其控制流程。
答：根据光伏阵列工作时不间断地检测电压扰动量，即根据输出电压的脉动增量（±△U）的输出规律，测得阵列当前的输出功率Pd，而被储存的前一时刻输出功率被记忆为Pj，若Pd>Pj，则U=U+△U；若Pd<Pj，则U=U-△U。
试分析大功率点跟踪控制（MPPT）的控制算法中增量电导法的实现过程。
答：由光伏阵列的P-U曲线可知，当输出功率P为最大时，即Pmax处的斜率为零，可得，整理可得，即为光伏阵列达到最大功率点的条件，即当输出电压的变化率等于输出瞬态电导的负值时，光伏阵列即工作于最大功率点。增量电导法就是通过比较光伏阵列的电导增量和瞬间电导来改变控制信号，需要对光伏阵列的电压和电流进行采样。Un,In为检测到光伏阵列当前电压、电流值，Ub,Ib为上一控制周期的采样值。程序读进新值后先计算其与旧值之差，在判断电压差是否为零；若不为零，在判断式是否成立，若成立则表示功率曲线率为零，达到最大功率点；若电导变化量大于负电导值，则表示功率曲线斜率为正，Ur值将增加；反之Ur将减少。再来讨论电压差值为零的情况，这时可以暂不处理Ur，进行下一个周期的检测，直到检测到电压差值不为零。
下图（图5-4）所示为沼气内燃机发电系统的典型工艺流程，试分析此工艺流程。
答：构成沼气发电系统的主要设备有沼气发电机组、消化池粗气罐、供气泵、沼气锅炉、发电机和热回收装置。沼气经脱硫器由贮气罐供给燃气发电机组，从而驱动与沼气内燃机相连接的发电机而产生电力。沼气发电机组排出的冷却水和废气中的热量通过热回收装置进行回收后，作为沼气发生器的加温热源。从废水处理厂出来的污泥进入一次消化槽和二次消化槽，在消化槽中产生的沼气首先经脱硫器进入球形贮气罐，然后由此输送入沼气发电装置中。作为发电机组燃料的沼气中甲烷的含量必须高于50%，不必要进行二氧化碳的脱除，因为少量二氧化碳对发电机组有利，使其工作平稳，减少废气中有毒物的含量。从发电装置出来的废沼气进入热交换器中，将热量释放出来，用来加热进行厌氧发酵的污泥，从而提高沼气的发生率。
9、画出垃圾焚烧发电控制的系统框图，并分析其工作原理。
答：控制系统中的总协调控制器需要对垃圾焚烧全过程进行控制，包括控制方式的确定，并将逆变器控制的方式下达逆变控制器，将燃烧状态和要求下达燃烧控制器，起到整体的协调作用。逆变控制器采集公司电网的电压和相位等信号，并控制三相SPWM逆变器，实现同步并网，将发动机所发出的交变电能换成与电网同频率、同相位的交流电后，通过逆变匹配变压器输送到公共供电网络。而燃烧控制器采集相关的垃圾焚烧炉的温度、锅炉温度与压力、蒸汽轮机的转速及工作状态，并控制焚烧炉排的进给速度，保持焚烧系统的稳定。
下图（图6-4）所示为微型燃气发电机组控制与电源变换系统的总体结构，试分析介绍其系统组成和工作原理。
答：系统主要由微型燃机、燃料增压泵、中频发电机、大功率变频电源、蓄电池、双向DC--AC变换器、三相输出隔离变压器、自动控制系统和人机监控操作界面等环节构成。
原理：在开机启动阶段，先断开断路器K2、 使用户负载与逆变电源变压器一次侧隔离，闭合断路器K1，将100kw三相DC--AC变换器的输出和发动机相连，利用DC--AC变换器将蓄电池的直流电逆变成三相中频交流电启动中频发电机，此时发动机工作在电动状态，驱动微型燃机涡轮起动；100kw的三相主AC--DC变换器采用晶闸管可控整流模式，起动时控制系统将晶闸管触发延迟角a推到1800 ，使晶闸管处于截止状态，100kw三相AC--DC变换器停止变换，蓄电池通过双向DC--AC变换器向100kw三相DC--AC变换器提供直流电源，由变换器把直流电逆变为0~500Hz、400V的交流电，驱动发动机工作于电动运行模式，带动微型燃机软起动。起动结束后K1断开，发动机从电动状态变为发电状态，输出500~1200Hz、400~900V的三相中频交流电至100kw三相DC--AC变换器；经AC--DC变换器可控整流为幅值恒定的直流电源，再经电容滤波后，由100kw三相主DC--AC变换器将直流电压逆变换为50Hz、400V的工频电源；待完成起动系统稳定工作后，K2闭合，主DC--AC逆变器通过三相隔离变压器将50Hz、400V的工频电能提供给用户负载或并入公共电网；此后，双向DC--AC变换器从直流母线获取电能向蓄电池充电，蓄电池由放电转为充电蓄能状态，为下次起动储备能量。
试分析潮汐能发电原理（图8-1）。
答：潮汐发电是利用潮差来推动水轮机转动，再由水轮机带动发动机发电。潮汐发电必须选择有利的海岸地形，修建潮汐水库，涨潮时蓄水，落潮时利用其势能发电。
阐述电力系统中无功补偿的作用及常用方法。
答：作用：1) 减少电力损失一般工厂动力配线依据不同的线路及负载情况，其电力损耗约2%～3%左右，使用无功功率补偿后提高了功率因数，总电流降低，可降低供电端与用电端的电力损失。(2) 改善供电品质提高功率因数，减少负载总电流及电压降，提高供电设备容量的利用率。
(3) 延长设备寿命改善功率因数后线路总电流减少，使接近或已经饱和的变压器、开关等机器设备和线路容量负荷降低，因此可以降低温升增加寿命。
方法：低压个别补偿：根据个别用电设备对无功功率的需要量将单台或多台低压无功补偿设备分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器；低压集中补偿：是指将低压无功补偿设备通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负载而直接控制无功补偿设备的投切；高压集中补偿:是指无功补偿设备直接装在变电所6~10kv高压母线上的补偿方式。

8. 谁能详细阐述一下用电设备的知识。

一、触电原因分析
据多年来的触电事故统计分析，触电死亡的主要原因
是：
1.缺乏电气安全知识
电线附近放风筝；带负荷拉高压隔离开关；低压架空线折断后不停电，用手误碰火线；线不明的情况下带电接线，误触带电体；手触摸破损的胶盖刀闸；儿童在水泵电动机外壳上玩耍、触摸灯头或插座；随意乱动电器等。
2.违反安全操作规程
带负荷拉高压隔离开关；在高低压同杆架设的线路电杆上检修低压线或广播线时碰触有电导线；在高压线路下修造房屋接触高压线；剪修高压线附近树木接触高压线等。带电换电杆架线；带电拉临时照明线；带电修理电动工具、换行灯变压器、搬动用电设备；火线误接在电动工具外壳上；用湿手拧灯泡等。
3.设备不合格
高压架空线架设高度离房屋等建筑的距离不符合安全距离，高压线和附近树木距离太小；高低压交叉线路，低压线误设在高压线上面。用电设备进出线未包扎好裸露在外；人触及不合格的临时线等等。
4．维修管理不善
大风刮断低压线路和刮倒电杆后，没有及时处理；胶盖刀闸胶木盖破损长期不修理；瓷瓶破裂后火线与拉线长期相碰；水泵电动机接线破损使外壳长期带电等。
5.偶然因素
大风刮断电力线路触到人体等。
为了避免触电事故，应当加强电气安全知识的教育和学习贯彻执行安全操作规程和其他电气规程，采用合格的电气设备经常保持电气设备安全运行。
二、触电事故规律
1，触电事故有明显季节性
据统计资料，一年之中第二、三季度事故较多，6、9月的事故最集中。主要原因是，夏秋天气潮湿、多雨，降低了电气设备的绝缘性能；人体多汗，人体电阻降低，易导电；天气炎热，工作人员多不穿工作服和带绝缘护具，触电危险性增大；正值农忙季节，农村用电量增加，触电事故增多。
2．低压触电多于高压触电
国内外统计资料表明，低压触电事故所占触电事故比例要大于高压触电事故。主要原因是低压设备多，低压电网广，与人接触机会多；设备简陋，管理不严，思想麻痹；群众缺乏电气安全知识。但是，这与专业电工的触电事故比例相反，即专业电工的高压触电事故比低压触电事故多。
3.触电事故因地域不同而不同
据统计，农村触电事故多于城市，主要原因是农村用电设备因陋就简，技术水平低，管理不严，电气安全知识缺乏。
4.触电事故“因人而异”
中青年工人、非专业电工、临时工等触电事故多。主要原因是，一方面这些人多是主要操作者，接触电气设备的机会多；另一方面多数操作者不谨慎，责任心还不强，经验不足，电气安全知识比较欠缺等。
5．触电事故多发生在电气连接部位
统计资料表明，电气事故点多数发生在接线端、压接头、焊接头、电线接头、电缆头、灯头、插头、插座、控制器、接触器、熔断器等分支线、接户线处。主要原因是，这些连接部位机械牢固性较差、接触电阻较大、绝缘强度较低以及可能发生化学反应的缘故。
6．触电事故因行业性质不同而不同
冶金、矿山、建筑、机械等行业由于存在潮湿、高温、现场
混乱、移动式设备和携带式设备多或现场金属设备多等不利因素，因此，触电事故较多。
7.携带式设备和移动式设备触电事故多
主要原因是，这些设备需要经常移动，工作条件差，在设备和电源处容易发生故障或损坏，而且经常在人的紧握之下工作，一旦触电就难以摆脱电源。
8.违章作业和误操作引起的触电事故多
主要原因是由于安全教育不够、安全规章制度不严和安全措施不完备、操作者素质不高造成的。
触电事故往往发生得很突然，且经常在极短的时间内造
成严重的后果，死亡率较高。触电事故有一些规律，掌握这些
规律对于安全检查和实施安全技术措施以及安排其他的电气安全工作有很大意义。触电事故的发生，情况是复杂的，不是一成不变的，应当在实践中不断分析和总结触电事故的规律，为做好电气安全工作提供可靠的依据。
第二节电气火灾和爆炸的原因、预防及扑救常识
一、电气火灾和爆炸的原因
电气火灾和爆炸在火灾、爆炸事故中占有很大的比例。如线路、电动机、开关等电气设备都可能引起火灾。变压器等带油电气设备除了可能发生火灾，还有爆炸的危险。造成电气火灾与爆炸的原因很多。除设备缺陷、安装不当等设计和施工方面的原因外，电流产生的热量和火花或电弧是引发火灾和爆炸事故的直接原因。
1.过热
电气设备过热主要是由电流产生的热量造成的。
导体的电阻虽然很小，但其电阻总是客观存在的。因此，电流通过导体时要消耗一定的电能，这部分电能转化为热能，使导体温度升高，并使其周围的其他材料受热。对于电动机和变压器等带有铁磁材料的电气设备，除电流通过导体产生的热量外，还有在铁磁材料中产生的热量。因此，这类电气设备的铁芯也是一个热源。
当电气设备的绝缘性能降低时，通过绝缘材料的泄漏电流增加，可能导致绝缘材料温度升高。
由上面的分析可知，电气设备运行时总是要发热的，但是，设计、施工正确及运行正常的电气设备，其最高温度和其与周围环境温差（即最高温升）都不会超过某一允许范围。例如：裸导线和塑料绝缘线的最高温度一般不超过70°C。也就是说，电气设备正常的发热是允许的。但当电气设备的正常运行遭到破坏时，发热量要增加，温度升高，达到一定条件，可能引起火灾。
引起电气设备过热的不正常运行大体包括以下几种情况：
(1)短路。发生短路时，线路中的电流增加为正常时的几倍甚至几十倍，使设备温度急剧上升，大大超过允许范围。如果温度达到可燃物的自燃点，即引起燃烧，从而导致火灾。
下面是引起短路的几种常见情况：电气设备的绝缘老化变质，或受到高温、潮湿或腐蚀的作用失去绝缘能力；绝缘导线直接缠绕、勾挂在铁钉或铁丝上时，由于磨损和铁锈蚀，使绝缘破坏；设备安装不当或工作疏忽，使电气设备的绝缘受到机械损伤；雷击等过电压的作用，电气设备的绝缘可能遭到击穿；在安装和检修工作中，由于接线和操作的错误等。
(2)过载。过载会引起电气设备发热，造成过载的原因大体上有以下两种情况：一是设计时选用线路或设备不合理，以至在额定负载下产生过热；二是使用不合理，即线路或设备的负载超过额定值，或连续使用时间过长，超过线路或设备的设计能力，由此造成过热。
(3）接触不良。接触部分是发生过热的一个重点部位，易造成局部发热、烧毁。有下列几种情况易引起接触不良：不可拆卸的接头连接不牢、焊接不良或接头处混有杂质，都会增加接触电阻而导致接头过热；可拆卸的接头连接不紧密或由于震动变松，也会导致接头发热：活动触头，如闸刀开关的触头、插头的触头、灯泡与灯座的接触处等活动触头，如果没有足够的接触压力或接触表面粗糙不平．会导致触头过热；对于铜铝接头，由于铜和铝电性不同，接头处易因电解作用而腐蚀，从而导致接头过热。
(4)铁芯发热。变压器、电动机等设备的铁芯，如果铁芯绝
缘损坏或承受长时间过电压，涡流损耗和磁滞损耗将增加，使设备过热。
(5)散热不良。各种电气设备在设计和安装时都要考虑有
一定的散热或通风措施，如果这些部分受到破坏，就会造成
设备过热。
此外，电炉等直接利用电流的热量进行工作的电气设备，
工作温度都比较高，如安置或使用不当，均可能引起火灾。
2．电火花和电弧
一般电火花的温度都很高，特别是电弧，温度可高达3000°C -6000° C,因此，电火花和电弧不仅能引起可燃物燃烧，还能使金属熔化、飞溅，构成危险的火源。在有爆炸危险的场所，电火花和电弧更是引起火灾和爆炸的一个十分危险的因素。
电火花大体包括工作火花和事故火花两类。
工作火花是指电气设备正常工作时或正常操作过程中产的。如开关或接触器开合时产生的火花、插销拔出或擂人时的火花等。
事故火花是线路或设备发生故障时出现的。如发生短路或接地时出现的火花、绝缘损坏时出现的闪光、导线连接松脱时的火花、保险丝熔断时的火花、过电压放电火花、静电火花以及修理工作中错误操作引起的火花等。
此外，还有因碰撞引起的机械性质的火花；灯泡破碎时，炽热的灯丝有类似火花的危险作用。
二、电气火灾的预防
根据电气火灾和爆炸形成的主要原因，电气火灾应主要从以下几个方面进行预防：
(1)要合理选用电气设备和导线，不要使其超负载运行。
(2)在安装开关、熔断器或架线时，应避开易燃物，与易燃
物保持必要的防火间距。
(3)保持电气设备正常运行，特别注意线路或设备连接处的接触保持正常运行状态，以避免因连接不牢或接触不良，使设备过热。
(4）要定期清扫电气设备，保持设备清洁。
(5)加强对设备的运行管理。要定期检修、试验，防止绝缘损坏等造成短路。
(6)电气设备的金属外壳应可靠接地或接零。
(7)要保证电气设备的通风良好，散热效果好。
三、电气火灾的扑救常识
1．电气火灾的特点
电气火灾与一般火灾相比，有两个突出的特点：
(1)电气设备着火后可能仍然带电，并且在一定范围内存在触电危险。
(2)充油电气设备如变压器等受热后可能会喷油、甚至爆炸，造成火灾蔓延且危及救火人员的安全。
所以，扑救电气火灾必须根据现场火灾情况，采取适当的方法，以保证灭火人员的安全。
2.断电灭火
电气设备发生火灾或引燃周围可燃物时，首先应设法切断电源，必须注意以下事项：
(1)处于火灾区的电气设备因受潮或烟熏，绝缘能力降低，所以拉开关断电时，要使用绝缘工具。
（2）剪断电线时，不同相电线应错位剪断，防止线路发生短路。
(3)应在电源侧的电线支持点附近剪断电线，防止电线剪断后跌落在地上，造成电击或短路。
（4）如果火势已威胁邻近电气设备时，应迅速拉开相应的开关。
(5）夜间发生电气火灾，切断电源时，要考虑临时照明问
题，以利扑救。如需要供电部门切断电源时，应及时联系。
3.带电灭火
如果无法及时切断电源，而需要带电灭火时，要注意以下几点：
(1)应选用不导电的灭火器材灭火，如干粉、二氧化碳、1211灭火器，不得使用泡沫灭火器带电灭火。
(2)要保持人及所使用的导电消防器材与带电体之间的足够的安全距离，扑救人员应带绝缘手套。
(3）对架空线路等空中设备进行灭火时，人与带电体之间的仰角不应超过45°C。而且应站在线路外侧，防止电线断落后触及人体。如带电体已断落地面，应划出一定警戒区，以防跨步电压伤人。
4.充油电气设备灭火
(1)充油设备着火时，应立即切断电源，如外部局部着火时，可用二氧化碳,1211、干粉等灭火器材灭火。
(2)如设备内部着火，且火势较大，切断电源后可用水灭火，有事故贮油池的应设法将油放人池中，再行扑救。