城市轨道交通供电技术课后习题答案

第一章

1、城市轨道交通的特点是什么

安全，快捷，准时，舒适，运量大，无污染，占地少且不破坏地面景观。

2、城市轨道交通有哪些类型，各有什么特点（特点只列举了突出点）

（1）地铁：单向运量3-7万人次/h，建设成本最高

（2）轻轨：单向运量2-4万人次/h

（3）市郊铁路：单向运量6-8万人次/h，建设成本最低，站间距大，速度最快。

（4）独轨：单向运量1.2万人次/h。无法与其他三种接轨

3、城轨供电系统的功能及要求是什么

功能：全方位的服务，故障自救，系统的自我保护，防止误操作，方便灵活的调度，完善的控制、显示和计量，电磁兼容。

要求：安全，可靠，调度方便，技术先进，功能齐全。

4、城轨供电系统有哪些部分组成各组成部分的作用是什么

（1）外部供电系统（中压环网供电系统）

（2）牵引供电系统

（3）动力照明供电系统

5、城轨供电系统采用何种供电制式

（1）直流制式

（2）低频单相（少用）

（3）工频单相

（4）交流制式（淘汰）

6、迷流腐蚀形成的原因是什么，如何防护

原因：钢轨和隧道或道床等结构之间绝缘电阻不是很大。牵引电流泄漏到隧道或道床等结构钢上，再流回牵引变变电的负极。

危害：（1）引起过高的接地电位，使某些含有电气接地装置的设备无法正常运行。

（2）引起牵引变电所的框架保护动作，进而使得牵引变电所的断路器跳闸，造成大范围停电事故。

（3）电腐蚀使得地下钢结构的寿命缩短

防护原则：堵，排，监测

防护措施：

（1）降低走行轨的对地电位

（2）增加走行轨对地的过渡电阻

（3）敷设迷流收集网

第二章

1、城轨交通供电系统对电源有哪些要求

（1）2路电源来自不同的变电所或同一变电所的不同母线。

（2）每个进线电源的容量应满足变电所全部以、二级负荷的要求

（3）2路电源分别运行，互为备用，一路故障，另一路恢复供电

（4）电源点尽量靠近城轨交通路线，减少电缆通道的长度

（5）要求应急电源系统能够满足一定的牵引负荷，保证正常运输的动力照明负荷。

2、城轨交通供电系统的电源电压等级有哪几种

集中式一般为10KV，东北地区沈阳，哈尔滨为66KV

分散式为35KV或10KV

3、城轨交通供电系统为什么会产生谐波如何治理

因为城轨交通中广泛使用各种交直流换流装置以及双向晶闸管可控开关设备，这些设备均为谐波源。

治理：（1）增加牵引整流机组的脉波数

（2）安装滤波装置或谐波补偿装置

4、外部供电系统对城轨交通供电系统是供电方式有哪几种各有什么特点

（1）集中式供电，采用专用主变电所构成的供电方案，有利于城轨公司的运营和管理，各牵引变电所和降压变电所由环网电缆供电，具有很高的可靠性。

（2）分散式供电，在地铁沿线直接由城市电网引入多路地铁所需要的电源。

（3）混合式供电，以集中式供电为主，个别地段直接引入城市电网电源作为补充，供电系统更加完善可靠。

5、城轨交通主动变电所的位置应如何选择

（1）应尽量靠近城市轨道交通路线，接近负荷中心

（2）各主变电所的负荷平衡，两侧的供电距离基本相同

（3）靠近城市轨道交通车站

（4）考虑路网规划与其他城市交通路线资源共享，并预留电缆通道和容量

6、什么是中压网络

通过中压电缆，纵向把上级主变电所和下级牵引变电所，降压变电所连接起来，横向把各个牵引变电所，降压变电所连接起来，便构成了中压网络。

7、中压网络有哪些电压等级

35，20,10,6,3KV

8、中压网络有哪些结构形式

（1）树形（针对集中式供电）

（2）点对点式（针对分散式供电）

第三章

1、城轨交通牵引变电所的类型有哪些

（1）户内式变电所（适宜地下路线）

（2）户外式箱式变电所（适宜地面路线）

2、城轨交通牵引变电所中有哪些类型的设备

变换设备控制设备保护设备补偿设备成套设备

（主电路，即一次电路，担负输送好，变换和分配电能的任务；二次电路，用来控制，指示，监测和保护主电路）

3、简述整流机组的结构原理。

整流机组由变压器和整流器构成，降压变压器将中压电压降为适合整流器的低压交流电源，整流器则将交流电源整流为电动机所需要的直流电源。

4、高压断路器QF的作用是什么

（1）控制作用，根据需要将部分电气设备或线路投入或退出运行。

（2）保护作用，电气设备或线路发生故障时，自动跳闸。

5、简述高压断路器的结构及各部分功能。

如图3-9.开断元件是核心。

6、高压隔离开关在线路中的主要作用是什么

（1）隔离高压电源，以保证其他设备的检修安全

（2）与断路器结合使用，在断路器断开时进行操作

（3）接通和断开小电流电路

7、隔离开关配合断路器进行停、送电操作时，应遵循的安全操作规定是什么

倒闸操作：当合闸时，先合隔离开关，后合断路器；分闸时，先分断断路器，后分隔离开关。一般断路器和隔离开关之间装有连锁装置，以防止误操作。

8、高压负荷开关QL和高压熔断器FU的作用是什么

QL：（在隔离开关的基础上加入了简单的灭弧装置）操作电气投切电路的正常负荷电流。

FU：电路发生短路或过负荷时，熔体熔断，切断故障电路使电气设备免遭损坏，并维持电力系统的其余部分的正常工作。

9、互感器在电力系统中有什么作用

将高电压，大电流变成低电压，小电流以供继电保护和电气测量使用。

（1）变压/流

（2）隔离高压，安全绝缘

（3）扩大仪表范围

10、互感器在使用中要注意什么

电流互感器：二次侧不得开路；二次侧必须有一端接地；接线时必须注意其极性。

二次侧不能有开关，熔断器。

电压互感器：一、二次侧必须加熔断器保护，不得短路；二次侧必须有一端接地；

接线时必须注意其极性。

11、为什么运行中电流互感器不允许开路而电压互感器不允许短路高压开关柜“五防”是什么

电流互感器：二次侧开路时，电流为0，一次侧电流完全变成了励磁电流，在二次线圈上产生很高的电势，达几千伏。

电压互感器：二次侧短路时，将产生很大的短路电流有可能烧毁电压互感器甚至危及一次系统的安全运行。

五防：防止误分、合断路器；防止带负荷分、合隔离开关；防止带电挂（合）接地线（接地开关）；防止带地线送电；防止误入带电间隔。

12、什么是GIS组合电器它在应用中有哪些优点

将变压器一次接线中的高压电气元件（断路器，母线，隔离开关，接地开关，电流互感器，避雷器，出线套管等）组合，全部元件封闭于接地的金属铜体内，充一定压力的六氟化硫气体，形成以六氟化硫为绝缘介质的金属封闭式开关设备，并通过电缆终端，

进出线套管或封闭母线与外界相连。

优点：避免了各种恶劣环境影响，减小了设备故障的可能性，提高了人生安全和设备的检修周期。

第四章

1、什么是变电所的电气主接线对电气主接线有哪些基本要求

由变压器，断路器，开关设备，母线等及其连接的导线所组成的接受和分配的电能的电路

2、电气主接线有哪些基本类型各有什么特点（可列表比较）

内桥桥臂至于断路器内，适用于输电线路较长，线路故障故无母线障率高，穿越功率少和变压器不需要经常改变运行方式

外桥和外桥相反

不分段

分段

母线单母线

带旁母

带旁母分段

不分段

双母线分段

带旁母

3、画主变电所，牵引变电所和降压变电所的主接线示意图，并说明其原理。

图见书P83

主变电所的作用是将城市电网的高压(110 kV或220 kV)电能降压后以相应的电压等级(35kV或lOkV)分别供给牵引变电所和降压变电所。为保证供电的可靠性，一般设置两座或两座以上主变电所，主变电所由两路独立的电源进线供电，内部设置两台相同的主变压器。

直流牵引变电所的功能是将城市电网区域变电所或地铁主变电所送来的35 kV电能经过降压和整流变成牵引所用的直流电能。牵引变电所的容量和设置的距离是根据牵引供电计算的结果，并作经济技术比较后确定的，一般设置在沿线若干车站及车辆段附近，变电所间隔一般为2～4 km。牵引变电所按其所需总容量设置两组整流机组并列运行，沿线任一牵引变电所故障，由两侧的相邻的牵引变电所承担其供电任务。

降压变电所对供电电源的要求，应按一级负荷考虑，由环行电网或二路电源供电，进线电压侧采用整里单母线分段系统，一般设有两台动力、照明变压器，每台变压器应满足一、二级负荷所需的容量。正常情况下，由两台变压器分别供电。动力、照明负荷配电系统采用380/220 V电压，中性点直接接地的三相四线制。

4、什么是变压器的二次接线

采用低压电源供电，将电流互感器，电压互感器，测量仪表，继电保护装置，蓄电池等二次设备相互间连接的电路称为二次回路或二次接线。

5、二次接线图有哪些类型如何识图

（1）原理接线图：用来表示继电保护、监视测量和自动装置等二次设备或系统的工作原理，它以元件的整体形式表示各二次设备间的电气连接关系。

（2）展开接线图：按二次接线使用的电源分别画出各自的交流回路，交流电压回路，操作电源回路中各元件的的线圈和出触点。即同一个设备的电流线圈，电压线圈，控制点分别画在不同的回路里。

（3）安装接线图：反映的二次回路中各电器元件的安装位置，内部接线及元件间的线路关系。

6、变电所的二次回路由哪些部件组成

电流互感器，电压互感器，测量仪表，继电保护装置，蓄电池等

7、试描述变电所内灯光监视的断路器与隔离开关控制信号回路的动作过程。

断路器动作过程：

隔离开关动作过程：

第五章

1、接触网的主要形式由哪些

2、牵引网由哪些部分组成

包括接触网、钢轨、回流导线以及牵引变电所至接触网的馈电线。

3、接触网的工作特点是什么

（1）没有备用

（2）经常处在动态运行状态中

（3）结构复杂，技术要求高

4、接触网的供电方式由哪些

集中式，分散式，混合式

5、柔性接触网由哪几部分组成

架空柔性接触网由接触悬挂、支持与定位装置、支柱和基础，接触线，承力索，吊弦，补偿装置，接触悬挂，锚段，线岔，电连接和分段绝缘器等。

6、接触悬挂有哪些类型包括哪几部分

简单接触悬挂和链形接触悬挂两大类。

包括接触线、承力索、吊弦、补偿装置、悬挂零件及中心锚结等元件

7、定位装置的作用是什么

把接触线进行横向定位，使接触线在受电弓滑板运行轨迹范围内，保证良好受流，并承担接触线的水平负荷，将其传递给腕臂。

8、补偿装置的作用是什么

补偿线索内的张力变化，使张力保持恒定。

9、什么是中心锚结

在锚段中心对接触线和承力索用钢绞线和线夹进行固定，称这种悬挂结构为中心锚结

10、线岔的作用是什么

保证电力机车受电弓安全平滑地由一条接触线过渡至另一条接触线，达到转换线路的目的。

11、电连接有什么作用

保证接触网各导线之间，各分段之间或各股道接触悬挂之间电流的畅通。

12、分段绝缘器有什么作用

当某一侧接触网发生故障或因检修需要停电时，可打开分段绝缘器处的隔离开关，将该部分接触网断电，而其他部分接触网仍能正常供电，从而提高了接触网运行的可靠性

13、什么是刚性悬挂

架空刚性悬挂主要由汇流排，接触导线，伸缩部件，中心锚结等组成，接触悬挂通

过支持与定位装置安装于隧道顶或钢梁上。

14、架空刚性悬挂有哪几部分组成

汇流排，接触导线，伸缩部件，中心锚结等

15、架空刚性悬挂和架空柔性悬挂相比，各有什么特点

两者都能满足最大离线时间、传输功率、电压电流、受电弓单弓受流电流以及最大行车速度的要求。

在受电弓运行的安全性以及对弓网故障的适应性方面，由于刚性较柔性有如下特点，刚性悬挂受电弓的安全性和适应性要明显好于柔性。

刚性汇流排和接触线无轴向力，不存在断排或断线的可能，从而避免了柔性钻弓、烧融、不均匀磨耗、高温软化、线材缺陷以及受电弓故障造成的断线故障。

刚性悬挂的锚段关节简单，锚段长度是柔性悬挂的1/7～1/6，因此固定金具窜动回转范围小，相应的提高了运行中的安全性和适应性。

16、第三轨接触网的特点是什么

（1）构造简单、重量轻，易于调整，接触轨之间采用接板机械连接，不需要现场焊接，因此安装简便，可维修性好，维修工作量少；

（2）可降低隧道上方净空，节省投资；

（3）采用高导电性的钢铝复合接触轨，因此可以不用额外敷设沿线的馈电电缆；

（4）单位电阻小，可降低牵引网电能损耗，从而有效地节约运营成本；

（5）复合材料制成的接触轨支架具有低维护、耐腐蚀的特点，可以有效降低生命周期成本

（6）其安装位置在走行钢轨旁边，对铁路周围景观影响较小；

钢铝复合轨与电力机车集电靴之间的接触面为不锈钢层，因此使用寿命长。

17、接与受流靴的接触摩擦方式，接触轨可分为哪几种

上接触式，下接触式，侧接触式

第六章

1、什么是微机运动系统

以微型机为主构成、以完成常规“四遥”功能为目标的监视控制和数据采集系统，简称为微机远动系统。

2、微机运动系统的功能有哪些

（1）对供电系统安全运行状态进行在线集中监控，保证供电质量和用户的用电要求。

（2）对供电系统运行实现经济调度，达到降低损耗、节约电能的目的。

（3）对供电系统运行实现安全分析和事故处理

3、城市轨道交通微机运动系统和电力远动系统有什么不同

拓扑结构，系统功能和容量，通讯媒介，可靠性和实时性要求不同

4、微机运动系统的总体结构是怎样的

调度端（Control Center，CC，也称为控制中心）：或称主站（Master Station），收集各个变电所的运行情况并进行控制。

执行端（Remote Terminal Unit，RTU，也称为远方终端或被控端）：采集变电所设备的运行情况并执行调度端的控制命令。

通道（Channel）：连接调度端与执行端的通信网络。主要是调制解调器等传输系统。

5、微机运动系统的基本工作原理是怎样的

调度端将遥控，要调命令送到被控端去执行，在信道调制，解调（模拟-数字-模拟信号的转换）。被控端将遥测，遥信量送到控制中心去显示或记录。

6、微机运动系统的监控主站有哪些硬件构成

（1）主机服务器

（2）操作工作站

（3）通讯前置处理机

（4）数据工作站

（5）工程师终端

（6）数据终端通信控制器

（7）打印机

（8）大幅模拟屏（MNP）

（9）电源系统和连接电缆

7、微机控制系统的通信网络有哪些拓扑结构各起什么作用

点对点，辐射1：N结构，共线式1：N结构，环形结构

8、微机运动系统有哪些传输介质

有线传输和无线传输介质

9、微机控制系统中有哪些数据通信方式

并行和串行

10、微机控制系统中有哪些数据交换方式

循环，自发，询问，混合工作方式

11、什么是协议它规定了哪些内容?

要使数据能够正确收发，必须遵循一定的格式，如互相约定传输速率，同步方式，数据结构等。

供电技术第四版课后习题答案

1-1试述电力系统的组成及各部分的作用？各级电压的电力线路将发电厂、变配电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电及用电的整体即为电力系统。电力系统由以下几部分组成：（1）发电将一次能源转换成电能的过程即为“发电”。根据一次能源的不同，有火力发电、水力发电和核能发电，还有风力、地热、潮汐和太阳能等发电方式。（2）变电与配电变电所的功能是接受电能、转换电压和分配电能。仅用于接收和分配电能，而没有变压器的场所称为配电所（3）电力线路电力线路将发电厂、变电所和电能用户连接起来，完成输送电能和分配电能的任务。（4）电能用户包括工业、企业在内的所有用户（用电单位），使用（消耗）电能 1-4 电力系统中性点运行方式有哪几种？各自的特点是什么？答：电力系统中性点运行方式有中性点有效接地系统（包括中性点直接接地系统）和中性点非有效接地系统（包括中性点不接地和中性点经消弧线圈或电阻接地）。 1）中性点不接地系统特点：发生单相接地故障时，线电压不变，非故障相对地电压升高到原来相电压的√3倍，故障相电容电流增大到原来的3倍。 2）中性点经消弧线圈接地系统特点：发生单相接地故障时，与中性点不接地系统一样，非故障相电压升高√3倍，三相导线之间的线电压仍然平衡。 3）中性点直接接地系统特点：当发生一相对地绝缘破坏时，即构成单相接地故障，供电中断，可靠性降低。但由于中性点接地的钳位作用，非故障相对地电压不变。电气设备绝缘水平可按相电压考虑。在380/220V低压供电系统中，采用中性点直接接地可以减少中性点的电压偏差，同时防止一相接地时出现超过250V的危险电压。 2--2在供电系统设计中，考虑上述因素后就需要确定一个最大的、恒定不变的等效负荷来代替实际变化的真实负荷，作为工程设计的依据。该最大的、恒定不变的等效负荷（假想负荷）在供电系统工程设计中称为计算负荷。实际负荷：真实存在、随机变化的；计算负荷：假想最大的、恒定不变的等效负荷；假想负荷于实际负荷之间的关系（等效含义）：根据计算负荷所选择的配电设备，在实际负荷长期作用下，其温升不超过配电设备在规定使用年限内所允许的最高温升。即：用电设备在实际运行中对配电设备所产生的最大热效应与计算负荷（等效负荷）产生的热效应相同。计算负荷是供电系统结构设计、导线及变压器等配电设备参数选择的依据。从发热的角度分析，计算负荷在数值上等于用户典型日负荷曲线中的30min最大平均负荷P30。变压器台数选择应考虑哪些因素？什么是明备用？什么是暗备用？答：台数选择考虑因素：（1）供电可靠性要求（2）负荷变化与经济运行（3）集中负荷容量大小明备用：一台变压器工作，另一台变压器停止运行作为备用，此时两台变压器均按最大负荷

电力电子技术课后习题全部答案解析

电力电子技术 2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。 2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区，也称漂移区。低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。 2-2. 使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：uAK>0且uGK>0。 2-3. 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。要使晶闸由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。 2-4 图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为I m ，试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I1、I2、I3。解：a) I d1= Im 2717 .0 )1 2 2 ( 2 Im ) ( sin Im 2 1 4 ≈ + = ?π ω π π π t I1= Im 4767 .0 2 1 4 3 2 Im ) ( ) sin (Im 2 1 4 2≈ + = ?π ? π π π wt d t b) I d2= Im 5434 .0 )1 2 2 ( 2 Im ) ( sin Im 1 4 = + = ?wt d t π π ? π I2= Im 6741 .0 2 1 4 3 2 Im 2 ) ( ) sin (Im 1 4 2≈ + = ?π ? π π π wt d t

城市轨道交通供电技术课后知识题与答案解析

第一章 1、城市轨道交通的特点是什么？安全，快捷，准时，舒适，运量大，无污染，占地少且不破坏地面景观。 2、城市轨道交通有哪些类型，各有什么特点？（特点只列举了突出点）（1）地铁：单向运量3-7万人次/h，建设成本最高（2）轻轨：单向运量2-4万人次/h （3）市郊铁路：单向运量6-8万人次/h，建设成本最低，站间距大，速度最快。（4）独轨：单向运量1.2万人次/h。无法与其他三种接轨 3、城轨供电系统的功能及要求是什么？功能：全方位的服务，故障自救，系统的自我保护，防止误操作，方便灵活的调度，完善的控制、显示和计量，电磁兼容。要求：安全，可靠，调度方便，技术先进，功能齐全。 4、城轨供电系统有哪些部分组成？各组成部分的作用是什么？（1）外部供电系统（中压环网供电系统）（2）牵引供电系统（3）动力照明供电系统 5、城轨供电系统采用何种供电制式？（1）直流制式

（2）低频单相（少用）（3）工频单相（4）交流制式（淘汰） 6、迷流腐蚀形成的原因是什么，如何防护？原因：钢轨和隧道或道床等结构之间绝缘电阻不是很大。牵引电流泄漏到隧道或道床等结构钢上，再流回牵引变变电的负极。危害：（1）引起过高的接地电位，使某些含有电气接地装置的设备无法正常运行。（2）引起牵引变电所的框架保护动作，进而使得牵引变电所的断路器跳闸，造成大范围停电事故。（3）电腐蚀使得地下钢结构的寿命缩短防护原则：堵，排，监测防护措施：（1）降低走行轨的对地电位（2）增加走行轨对地的过渡电阻（3）敷设迷流收集网

第二章 1、城轨交通供电系统对电源有哪些要求？（1）2路电源来自不同的变电所或同一变电所的不同母线。（2）每个进线电源的容量应满足变电所全部以、二级负荷的要求（3）2路电源分别运行，互为备用，一路故障，另一路恢复供电（4）电源点尽量靠近城轨交通路线，减少电缆通道的长度（5）要求应急电源系统能够满足一定的牵引负荷，保证正常运输的动力照明负荷。 2、城轨交通供电系统的电源电压等级有哪几种？集中式一般为10KV，东北地区沈阳，哈尔滨为66KV 分散式为35KV或10KV 3、城轨交通供电系统为什么会产生谐波？如何治理？因为城轨交通中广泛使用各种交直流换流装置以及双向晶闸管可控开关设备，这些设备均为谐波源。治理：（1）增加牵引整流机组的脉波数（2）安装滤波装置或谐波补偿装置 4、外部供电系统对城轨交通供电系统是供电方式有哪几种？各有什么特点？（1）集中式供电，采用专用主变电所构成的供电方案，有利于城轨公司的运营和管理，各牵引变电所和降压变电所由环网电缆供电，具有很高的可靠性。（2）分散式供电，在地铁沿线直接由城市电网引入多路地铁所需要的电源。

《供电技术-第四版》课后题标准答案-问答题部分

《供电技术-第四版》课后题答案-问答题部分

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第一章 1-1试述电力系统的组成及各部分的作用？各级电压的电力线路将发电厂、变配电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电及用电的整体即为电力系统。电力系统由以下几部分组成：（1）发电将一次能源转换成电能的过程即为“发电”。根据一次能源的不同，有火力发电、水力发电和核能发电，还有风力、地热、潮汐和太阳能等发电方式。（2）变电与配电变电所的功能是接受电能、转换电压和分配电能。仅用于接收和分配电能，而没有变压器的场所称为配电所（3）电力线路电力线路将发电厂、变电所和电能用户连接起来，完成输送电能和分配电能的任务。（4）电能用户包括工业、企业在内的所有用户（用电单位），使用（消耗）电能 1-4 电力系统中性点运行方式有哪几种？各自的特点是什么？答：电力系统中性点运行方式有中性点有效接地系统（包括中性点直接接地系统）和中性点非有效接地系统（包括中性点不接地和中性点经消弧线圈或电阻接地）。 1）中性点不接地系统特点：发生单相接地故障时，线电压不变，非故障相对地电压升高到原来相电压的√3倍，故障相电容电流增大到原来的3倍。 2）中性点经消弧线圈接地系统特点：发生单相接地故障时，与中性点不接地系统一样，非故障相电压升高√3倍，三相导线之间的线电压仍然平衡。 3）中性点直接接地系统特点：当发生一相对地绝缘破坏时，即构成单相接地故障，供电中断，可靠性降低。但由于中性点接地的钳位作用，非故障相对地电压不变。电气设备绝缘水平可按相电压考虑。在380/220V低压供电系统中，采用中性点直接接地可以减少中性点的电压偏差，同时防止一相接地时出现超过250V的危险电压。 1-5简述用户供电系统供电质量的主要指标及其对用户的影响答：决定用户供电质量的主要指标为电压、频率和可靠性。影响：①当电压出现偏差时会对用电设备的良好运行产生影响；电压波动和闪变会使电动机转速脉动、电子仪器工作失常；出现高次谐波会干扰自动化装置和通信设备的正常工作；产生三相不对称电压会影响人身和设备安全。②频率偏差不仅影响用电设备的工作状态、产品的产量和质量，而且影响电力系统的稳定运行。③根据负荷等级来保证供电系统的可靠性。 1-6试分析中性点不接地系统发生单相接地后，系统的电压会发生什么变化？此时流经故障点的电流如何确定？答：中性点不接地系统发生单相接地故障时，线间电压不变，而非故障相对地电压升高到原来相电压的√3倍，故障相电容电流增大到原来的3倍。 1-7中性点经消弧线圈接地系统中，消弧线圈对容性电流的补偿方式有哪几种？一般采用哪一种？为什么？答：全补偿方式、欠补偿方式、过补偿方式

电力电子技术第3章-习题答案

3章交流-直流变换电路课后复习题第1部分：填空题 1.电阻负载的特点是电压与电流波形、相位相同；只消耗电能，不储存、释放电能，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是0?≤a≤ 180?。 2.阻感负载的特点是电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不发生突变，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是0? ≤a≤ 180? 2 ，续流二极管承受的最大反向电压 2 （设U2为相电压有效值）。 3.单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，α角移相范围为0?≤a≤ 180?，单 2和 2 ；带阻感负载时， α角移相范围为0?≤a≤ 90?，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为 2 2U 2 ；带反电动势负载时，欲使电阻上的电流不出现断续现象，可在主电路中直流输出侧串联一个平波电抗器(大电感)。 4.单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角α大于不导电角δ时，晶闸管的导通角θ = 180?-2δ ; 当控制角α小于不导电角 δ 时，晶闸管的导通角 θ = 0?。 5.从输入输出上看，单相桥式全控整流电路的波形与单相全波可控整流电路的波形基本相同，只是后者适用于较低输出电压的场合。 6. 2 ，随负载加重U d 逐渐趋近于0.9 U2，通常设计时，应取RC≥ 1.5~2.5T，此时输出电压为U d ≈ 1.2 U2(U2为相电压有效值)。 7.电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压U Fm 2 ，晶闸管控制角α的最大移相范围是0?≤a≤90?，使负载电流连续的条件为a≤30?(U2为相电压有效值)。 8.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差120?，当它带阻感负载时，α的移相范围为0?≤a≤90?。 9.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中，共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是电压最高的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是电压最低的相电压；这种电路 α 角的移相范围是0?≤a≤120?，u d波形连续的条件是a≤60?。 10*.电容滤波三相不可控整流带电阻负载电路中，电流i d断续和连续的临界条件是C Rω 3 =，电路中的二极管承受的最大反向电压为 2 U2。 11.实际工作中，整流电路输出的电压是周期性的非正弦函数，当 α 从0°～90°变化时，整流输出的电压u d 的谐波幅值随 α 的增大而增大，当 α 从90°～180°变化时，整流输出的电压u d的谐波幅值随 α 的增大而减小。 12.三相桥式全控整流电路带阻感负载时，设交流侧电抗为零，直流电感L为足够大。当 α ＝30°时，三相电流有效值与直流电流的关系为I I d，交流侧电流中所含次谐波次数为 6k±1,k=1,2,3…，其整流输出电压中所含的谐波次数为 6k, k=1,2,3…。 13.对于三相半波可控整流电路，换相重迭角的影响，将使输出电压平均值减小。

电力电子技术课后答案

电力电子课后答案第二章 2.2 使晶闸管导通的条件是什么？维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正相阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或者U AK >0且U GK >0；维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。 2.3图2-1中阴影部分表示流过晶闸管的电流波形，各波形的电流最大值均为m I ，试计算各波形的电流平均值1d I 、2d I 、3d I 与电流有效值1I 、2I 、3I ，和它们的波形系数1f K ，2f K ，3f K 。题图2.1 晶闸管导电波形解： a) 1d I = 4 1 2sin()(1)0.27222 m m m I I t I π π ωπ π= +≈? 1I 24 131(sin )()0.4822 42m m m I I t d wt I ππ ?π π = +≈? 111/0.48/0.27 1.78f d m m K I I I I === b) 2d I =412 sin ()(1)0.5422 m m m I I td wt I ππ?=+=∏? 2I 24 21 31(sin )()0.67242m m m I I t d wt I π π ?π π = +≈? 222/0.67/0.54 1.24f d m m K I I I I === c) 3d I = 20 1 1()24 m m I d t I π ωπ = ? 3I 220 1 1()22 m m I d t I π ωπ = ? 333/0.5/0.252f d m m K I I I I === 2.4. 如果上题中晶闸管的通态平均电流为100A ，考虑晶闸管的安全裕量为1.5，问其允许通

电力电子技术习题与解答

《电力电子技术》习题及解答思考题与习题什么是整流它与逆变有何区别答：整流就是把交流电能转换成直流电能，而将直流转换为交流电能称为逆变，它是对应于整流的逆向过程。单相半波可控整流电路中，如果： (1)晶闸管门极不加触发脉冲； (2)晶闸管内部短路； (3)晶闸管内部断开；试分析上述三种情况负载两端电压u d和晶闸管两端电压u T的波形。答：（1）负载两端电压为0，晶闸管上电压波形与U2相同；（2）负载两端电压为U2，晶闸管上的电压为0；（3）负载两端电压为0，晶闸管上的电压为U2。

某单相全控桥式整流电路给电阻性负载和大电感负载供电，在流过负载电流平均值相同的情况下，哪一种负载的晶闸管额定电流应选择大一些答：带大电感负载的晶闸管额定电流应选择小一些。由于具有电感，当其电流增大时，在电感上会产生感应电动势，抑制电流增加。电阻性负载时整流输出电流的峰值大些，在流过负载电流平均值相同的情况下，为防此时管子烧坏，应选择额定电流大一些的管子。某电阻性负载的单相半控桥式整流电路，若其中一只晶闸管的阳、阴极之间被烧断，试画出整流二极管、晶闸管两端和负载电阻两端的电压波形。解：设α=0，T 2被烧坏，如下图：相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的U d 与I d 的乘积是否等于负载有功功率，为什么带大电感负载时，负载电阻R d 上的U d 与I d 的乘积是否等于负载有功功率，为什么答：相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的平均功率d d d I U P =不等于负载有功功率UI P =。因为负载上的电压、电流是非正弦波，除了直流U d 与I d 外还有谐波分量Λ ,,21U U 和Λ,,21I I ，负载上有功功率为Λ+++=22212P P P P d >d d d I U P =。

现代供电技术王福忠版课后习题答案

第一章 1-8 什么条件下适合采用双回路或者环形供电系统?当变电所35kV电源取自环形电网时，其主结线采用哪种方式较为合适? 对于供电可靠性要求较高，要求供电质量较好时适合采用双回路或者环形供电系统当主变为35kv，容量在7500kV A及以上；电压60kv，容量在10000kV A及以上；电压110kv，容量在31500kV A以上时，其空载电流就超过了隔离开关的切、合能力。此时必须改用由五个断路器组成的全桥结线，才能满足要求。 1-9什么叫桥式结线?试述各种桥式结线的优缺点及其应用范围。 1-5 对于具有两回电源进线，两台降压变压器的矿井终端总降压变电所可采用桥式结线。它实质上是用一座由一台断路器和两台隔离开关横联跨接的“桥”，来联接两个35～110kV“线路一一变压器组”的高压侧，从而用较少的断路器组成一个可靠性较高的，操作灵活的双回路变、配电系统。桥式结线根据跨接桥横联位置的不同，可分为内桥、外桥和全桥三种。 1．内桥结线这种接线的跨接桥靠近变压器侧，桥断路器装在线路断路器之内，变压器回路仅装隔离开关，由三台断路器构成“”形，故称为内桥。内桥结线提高了变电所供电的可靠性，倒换线路操作方便，设备投资与占地面积较少，缺点是倒换变压器和扩建成全桥不如外桥方便，故适用于进线距离长，线路故障多，变压器切换少，高压侧无穿越功率的终端变电所。 2．外桥结线这种接线的跨接桥靠近线路侧，桥断路器装在变压器断路器之外，进线回路仅装隔离开关，由三台断路器构成“”形，故称外桥。外桥结线倒换变压器操作方便，易于过渡到全桥结线，且投资少，其运行的灵活性与供电的可靠性和内桥结线类似；它的缺点是倒换线路不方便，故适用于进线距离短，主变压器需经常切换的矿井终端变电所。 3．全桥结线这种结线，跨接桥居中，进线回路与变匿器回路均装有断路器，由五台断路器构成“H”形，故称为全桥。全桥结线适应性强，供电可靠性高，操作方便，运行灵活，并易于发展成单母线分段的中间变电所；它的缺点是设备多，投资大，变电所占地面积大，故适用于负荷较大，对供电要求较高的大型矿井终端变电所。 1-10 怎样将全桥结线的35kV终端变电所扩展为单母线分段的中间变电所? 扩展前扩展后 1 -11 绘制两种具有一级负荷并设

电力电子技术(王兆安第五版)课后习题答案

电力电子技术答案 2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显着提高了二极管的通流能力。 2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区，也称漂移区。低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。 2-2.使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：uAK>0且uGK>0 2-3 .维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。 2-4图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为I m,试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值丨1、I 2、I 3。 2-5上题中如果不考虑安全裕量，问100A的晶阐管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少这时，相应的电流最大值I m1、I m2 I m3各为多少解：额定电流算结果知I T(AV)=100A的晶闸管，允许的电流有效值I=157A,由上题计解：a）I d1= 24 Im sin( t) 罟"Em I—(Im sin t)2d(wt) 11= 2 410.4767Im 2 b) J—(Imsin t)2d(wt) d2= I 2= Im <2 Im sin td (wt) ( 1) 4 2 Im 3 1 4 2 0.67411m 0.5434 Im c) 丄2Im d( d3= 2 0 t) 1 Im 4 3= 1 2Im2d( t) 2 0 i Im

供电技术第四版课后习题答案

的特点是什么？答：电力系统中性点运行方式有中性点有效接地系统（包括中性点直接接地系统）和中性点非有效接地系统（包括中性点不接地和中性点经消弧线圈或电阻接地）。 1）中性点不接地系统特点：发生单相接地故障时，线电压不变，非故障相对地电压升高到原来相电压的√3倍，故障相电容电流增大到原来的3倍。 2）中性点经消弧线圈接地系统特点：发生单相接地故障时，与中性点不接地系统一样，非故障相电压升高√3倍，三相导线之间的线电压仍然平衡。 3）中性点直接接地系统特点：当发生一相对地绝缘破坏时，即构成单相接地故障，供电中断，可靠性降低。但由于中性点接地的钳位作用，非故障相对地电压不变。电气设备绝缘水平可按相电压考虑。在380/220V 低压供电系统中，采用中性点直接接地可以减少中性点的电压偏差，同时防止一相接地时出现超过250V的危险电压。 2--2在供电系统设计中，考虑上述因素后就需

电力电子技术第五版课后习题及答案

电力电子技术第五版课后习题及答案第二章电力电子器件 2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力？答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。 2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区，也称漂移区。低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。 2-2.使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：uAK>0且uGK>0。 2-3.维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。 2-4图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为Imπ4π4π25π4a)b)c)图1-43

图2-27晶闸管导电波形解：a)I d1=π21ππωω4 )(sin t td I m=π2m I(122+)≈0.2717I m I1=π π ωωπ42)()sin(21 t d t I m=2m Iπ 2143+≈0.4767I m b)I d2= π1ππωω4)(sin t td I m=πm I(122+)≈0.5434I m I 2=ππωωπ42)()sin(1t d t I m=2 2m Iπ2143+≈0.6741I m c)I d3=π2120)(πωt d I m=4 1I m I3=2 02)(21πωπt d I m=2 1I m2-5上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶闸管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少？这时，相应的电流最大值I m1、I m2、I m3各为多少? 解：额定电流I T(AV)=100A的晶闸管，允许的电流有效值I =157A，由上题计算结果知 a)I m1≈4767 .0I≈329.35，I d1≈0.2717I m1≈89.48 2/16b)I m2≈6741.0I≈232.90, I d2≈0.5434I m2≈126.56c)I m3=2I=314, I d3=41

城市轨道交通供电技术课后习题答案

第一章 1、城市轨道交通的特点是什么安全，快捷，准时，舒适，运量大，无污染，占地少且不破坏地面景观。 2、城市轨道交通有哪些类型，各有什么特点（特点只列举了突出点）（1）地铁：单向运量3-7万人次/h，建设成本最高（2）轻轨：单向运量2-4万人次/h （3）市郊铁路：单向运量6-8万人次/h，建设成本最低，站间距大，速度最快。（4）独轨：单向运量1.2万人次/h。无法与其他三种接轨 3、城轨供电系统的功能及要求是什么功能：全方位的服务，故障自救，系统的自我保护，防止误操作，方便灵活的调度，完善的控制、显示和计量，电磁兼容。要求：安全，可靠，调度方便，技术先进，功能齐全。 4、城轨供电系统有哪些部分组成各组成部分的作用是什么（1）外部供电系统（中压环网供电系统）（2）牵引供电系统（3）动力照明供电系统 5、城轨供电系统采用何种供电制式（1）直流制式（2）低频单相（少用）（3）工频单相（4）交流制式（淘汰） 6、迷流腐蚀形成的原因是什么，如何防护原因：钢轨和隧道或道床等结构之间绝缘电阻不是很大。牵引电流泄漏到隧道或道床等结构钢上，再流回牵引变变电的负极。危害：（1）引起过高的接地电位，使某些含有电气接地装置的设备无法正常运行。（2）引起牵引变电所的框架保护动作，进而使得牵引变电所的断路器跳闸，造成大范围停电事故。（3）电腐蚀使得地下钢结构的寿命缩短防护原则：堵，排，监测防护措施：（1）降低走行轨的对地电位（2）增加走行轨对地的过渡电阻（3）敷设迷流收集网第二章 1、城轨交通供电系统对电源有哪些要求（1）2路电源来自不同的变电所或同一变电所的不同母线。（2）每个进线电源的容量应满足变电所全部以、二级负荷的要求（3）2路电源分别运行，互为备用，一路故障，另一路恢复供电（4）电源点尽量靠近城轨交通路线，减少电缆通道的长度（5）要求应急电源系统能够满足一定的牵引负荷，保证正常运输的动力照明负荷。 2、城轨交通供电系统的电源电压等级有哪几种集中式一般为10KV，东北地区沈阳，哈尔滨为66KV

供电技术习题答案.doc

1-8 G： 10.5kV, IT： 10.5/38.5kV, 2T： 35/10.5kV, 3T： 10/0.4/0.23kV 1-9 G： 10.5kV, 2T： 10.5/232kV, 3T： 220/121/10.5kV, 1WL： lOkV, 2WL： O.38/O.22kV 习题二 2-17 电动机：P el=57kW 电焊机：P e2=20.2kW 吊车：P e3=50.1kW 2-18 Pc=3629kW 2-19 Pav=192kW 2-20负荷计算结果如下表所示

因为相负荷最大，所以相计算负荷的倍即为计算负荷Pc=28.83kW； Qc=42.69kvar； Sc=51.51kVA： Ic=78.26A

5-13 工车间起重机 58.9 0.15 0.5 1.73 8.83 15.28 车间计算负荷(取K 1=0.95) 225.75 348.82 415.5 另一车间 570.8 365.3 677.7 总降变低压侧 (K2.75) 597.4 535.6 802.3 变压器损耗 12 48.1 总降变高压侧 609.4 583.7 843.8 46.4 0.7 24 补偿后 657.8 0.96 须装设并联电容器容量cc BW10.5-16-1W 电容器 69 个减少视在功率△SwGB 1.6kVA 2 — 26 cos 6 =0.82, Q cc =l 290.45kvar 2-27计算结果见下表相对应的计算负荷 Pc (kW) Qc (kvar) S c (kVA) cos 4)av 电容器个数n 补偿前二次侧侧 2164.5 1561.5 2668.96 0.79 42(设二次侧补偿到0.95,从而保证一次侧能补偿到 0.9) 变压器损耗 40 160.14 一次侧 2204.5 1721.64 2797.12 0.76 补偿后二次侧 2164.5 805.5 2309.5 0.95 变压器损耗 34.6 138.6 一次侧 2199.1 944.1 2393.2 0.907 3- 12 K ］点：I K =2.97kA, i sh =7.57kA, S k =190MVA K2 点:I K =2.93kA, i sh =7.47kA, S k =32MVA 3- 13 Ki 点：I K =4.25kA, i sh =10.84kA, S k =77.3MVA K?点：I K =40.7kA, i sh =74.9kA, S k =28.2MVA 3-14 【K=7.81kA, i sh = 19.91 kA, S k =85.2MVA 3-15 lK=3.26kA, i sh =8.29kA, S k =209MVA 3— 16 ish. M=°?50kA, i S h. z=7.97kA 4- 22 S NT =(0.6?0.7)X4500=2700?3150kVA 及S NT =4500X l/3=1500kVA,故选两台 S9-3150 /35型变压溶。习题五 1. 隔离开关选择:查附录表5,选择GN8-10T/200型。动稳定校验,i O c.max=25.5kA >ish=23kA,满足要求。热稳定校验，I t 2X5=500>k 2Xt inia = 113.4,满足要求。

《电力电子技术第二版》课后习题及解答

《电力电子技术》习题及解答第1章思考题与习题 1、1晶闸管的导通条件就是什么? 导通后流过晶闸管的电流与负载上的电压由什么决定? 答:晶闸管的导通条件就是:晶闸管阳极与阳极间施加正向电压,并在门极与阳极间施加正向触发电压与电流(或脉冲)。导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定,负载上电压由输入阳极电压U A决定。 1、2晶闸管的关断条件就是什么?如何实现?晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定? 答:晶闸管的关断条件就是:要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态,可采用阳极电压反向使阳极电流I A减小,I A下降到维持电流I H以下时,晶闸管内部建立的正反馈无法进行。进而实现晶闸管的关断,其两端电压大小由电源电压U A决定。 1、3温度升高时,晶闸管的触发电流、正反向漏电流、维持电流以及正向转折电压与反向击穿电压如何变化？答:温度升高时,晶闸管的触发电流随温度升高而减小,正反向漏电流随温度升高而增大,维持电流I H会减小,正向转折电压与反向击穿电压随温度升高而减小。 1、4晶闸管的非正常导通方式有哪几种？答:非正常导通方式有:(1) I g=0,阳极电压升高至相当高的数值;(1) 阳极电压上升率du/dt过高;(3) 结温过高。 1、5请简述晶闸管的关断时间定义。

答:晶闸管从正向阳极电流下降为零到它恢复正向阻断能力所需的这段时间称为关断时间。即gr rr q t t t +=。 1、6试说明晶闸管有哪些派生器件？答:快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等。 1、7请简述光控晶闸管的有关特征。答:光控晶闸管就是在普通晶闸管的门极区集成了一个光电二极管,在光的照射下,光电二极管电流增加,此电流便可作为门极电触发电流使晶闸管开通。主要用于高压大功率场合。 1、8型号为KP100-3,维持电流I H =4mA 的晶闸管,使用在图题1、8所示电路中就是否合理,为什么?(暂不考虑电压电流裕量) 图题1、8 答:(a)因为H A I mA K V I <=Ω =250100,所以不合理。 (b) 因为A V I A 2010200=Ω =, KP100的电流额定值为100Ａ,裕量达５倍,太大了。 (c)因为A V I A 1501150=Ω= ,大于额定值,所以不合理。 1、9 图题1、9中实线部分表示流过晶闸管的电流波形,其最大值均为I m ,试计算各图的电流平均值.电流有效值与波形系数。解:图(a): I T(A V )=π21 ?π ωω0)(sin t td I m =πm I

《供电技术_第四版》课后题答案_问答题部分

《电力电子技术》课后答案完整版

王兆安《电力电子技术》（第4版）课后习题解第1章电力电子器件 1.1 使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极注入正向触发电流。 1.2 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流（即维持电流），即H A I I >。要使晶闸管由导通变为关断，可通过外加反向阳极电压或减小负载电流的办法，使流过晶闸管的电流降到维持电流值以下，即H A I I <。 1.3 图1-43中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为m I 。试计算各波形的电流平均值1d I ，2d I ，3d I 与电流有效值1I ，2I ，3I 。解：a ） m m m d I I t d t I I 2717.0)12 2( 2)()(sin 214 1≈+= = ?π ωωπ ππ m m m I I t d t I I 4767.021432)()sin (214 21≈+= =? π ω?πππ b ） m m m d I I t d t I I 5434.0)12 2 ( )()(sin 1 4 2≈+= = ? π ωωπ ππ m m m I I t d t I I 6471.0214322)()sin (1 4 22≈+= = ? π ω?π ππ c ） ? = =20 3 4 1)(21π ωπ m m d I t d I I m m I t d I I 2 1)(21 20 2 3= = ? ωπ π 1.4 上题中如果不考虑安全裕量，问100A 的晶阐管能送出的平均电流1d I 、2d I 、3d I 各为多少？这时，相应的电流最大值1m I 、2m I 、3m I 各为多少？解：额定电流A I AV T 100)(=的晶闸管，允许的电流有效值A I 157=，由上题计算结果知： a ） A I I m 35.3294767.01≈≈ A I I m d 48.892717.011≈≈ b ） A I I m 90.2326741 .02≈≈ A I I m d 56.1265434.022≈≈ c ） A I I m 31423== A I I m d 5.784 1 33== 1.5 GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构，为什么GTO 能够自关断，而普通晶闸管不能？答：GTO 和普通晶阐管同为PNPN 结构，由211P N P 和221N P N 构成两个晶体管1V 、2V ，分别具有共基极电流增益1α和2α，由普通晶阐管的分析可得，121=+αα是器件临界导通的条件。121＞ αα+两个等效晶体管过饱和而导通；121＜ αα+不能维持饱和导通而关断。 GTO 之所以能够自行关断，而普通晶闸管不能，是因为GTO 与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点图1-43 晶闸管导电波形

《电力电子技术》第1章课后习题答案

《电力电子技术》第1章课后习题答案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

1.1 晶闸管导通的条件是什么由导通变为关断的条件是什么答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：u AK>0且u GK>0。要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。 1.2晶闸管非正常导通方式有几种 1.3 （常见晶闸管导通方式有5种，见课本14页，正常导通方式有：门级加触发电压和光触发）答：非正常导通方式有： (1) Ig=0，阳极加较大电压。此时漏电流急剧增大形成雪崩效应，又通过正反馈放大漏电流，最终使晶闸管导通； (2) 阳极电压上率du/dt过高；产生位移电流，最终使晶闸管导通 (3) 结温过高；漏电流增大引起晶闸管导通。 1.3 试说明晶闸管有那些派生器件。答：晶闸管派生器件有：（1）快速晶闸管，（2）双向晶闸管，（3）逆导晶闸管，（4）光控晶闸管 1.4 GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，为什么GTO能够自关断，而普通晶闸管不能？答:GTO和普通晶闸管同为 PNPN 结构,由 P1N1P2 和 N1P2N2 构成两个晶体管 V1、V2 分别具有共基极电流增益α1 和α２，由普通晶闸管的分析可得，α1 + α 2 = 1 是器件临界导通的条件。α1 + α 2＞1 两个等效晶体管过饱和而导通；α1 + α 2＜1 不能维持饱和导通而关断。 GTO 之所以能够自行关断,而普通晶闸管不能,是因为 GTO 与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同：

电力电子技术习题及答案

电力电子技术习题集习题一 1. 试说明什么是电导调制效应及其作用。 2. 晶闸管正常导通的条件是什么，导通后流过的电流由什么决定晶闸管由导通变为关断的条件是什么，如何实现 3. 有时晶闸管触发导通后，触发脉冲结束后它又关断了，是何原因 4. 图1-30中的阴影部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为I m ，试计算各波形的电流平均值、有效值。如不考虑安全裕量，额定电流100A 的晶闸管，流过上述电流波形时，允许流过的电流平均值I d 各位多少 (f) 图1-30 习题1-4附图 5. 在图1-31所示电路中，若使用一次脉冲触发，试问为保证晶闸管充分导通，触发脉冲宽度至少要多宽图中，E =50V ；L =；R =; I L =50mA （擎住电流）。图1-31习题1-5附图图1-32习题1-9附图 6. 为什么晶闸管不能用门极负脉冲信号关断阳极电流，而GTO 却可以 7. GTO 与GTR 同为电流控制器件，前者的触发信号与后者的驱动信号有哪些异同 8. 试比较GTR 、GTO 、MOSFET 、IGBT 之间的差异和各自的优缺点及主要应用领域。 9. 请将VDMOS （或IGBT ）管栅极电流波形画于图1-32中，并说明电流峰值和栅极电阻有何关系以及栅极电阻的作用。 10. 全控型器件的缓冲吸收电路的主要作用是什么试分析RCD 缓冲电路中各元件的作用。 11. 限制功率MOSFET 应用的主要原因是什么实际使用时如何提高MOSFET 的功率容量习题二

1．具有续流二极管的单相半波可控整流电路，带阻感性负载，电阻为5，电感为，电源电压的有效值为220V，直流平均电流为10A，试计算晶闸管和续流二极管的电流有效值，并指出晶闸管的电压定额（考虑电压2-3倍裕度）。 2．单相桥式全控整流电路接电阻性负载，要求输出电压在0～100V连续可调，输出电压平均值为30 V时，负载电流平均值达到20A。系统采用220V的交流电压通过降压变压器供电，且晶闸管的最小控制角αmin＝30°，（设降压变压器为理想变压器）。试求：（1）变压器二次侧电流有效值I2；（2）考虑安全裕量，选择晶闸管电压、电流定额；（3）作出α＝60°时，u d、i d和变压器二次侧i2的波形。 3．试作出图2-8所示的单相桥式半控整流电路带大电感负载，在α＝30°时的u d、i d、i VT1、i VD4的波形。并计算此时输出电压和电流的平均值。 4．单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2 ，L值极大，反电动势E＝60V，当α＝30°时，试求：（1）作出u d、i d和i2的波形；（2）求整流输出电压平均值U d、电流I d，以及变压器二次侧电流有效值I2。 5. 某一大电感负载采用单相半控桥式整流接有续流二极管的电路，负载电阻R=4Ω，电源电压U2=220V，α=π/3，求： (1) 输出直流平均电压和输出直流平均电流； (2) 流过晶闸管（整流二极管）的电流有效值； (3) 流过续流二极管的电流有效值。 6．三相半波可控整流电路的共阴极接法和共阳极接法，a、b两相的自然换相点是同一点吗如果不是，它们在相位上差多少度试作出共阳极接法的三相半波可控的整流电路在α＝30°时的u d、i VT1、u VT1的波形。 7. 三相半波可控整流电路带大电感性负载，α＝π/3，R=2Ω，U2=220V，试计算负载电流I d，并按裕量系数2确定晶闸管的额定电流和电压。 8．三相桥式全控整流电路，U2＝100V，带阻感性负载，R＝5 ，L值极大，当α＝60°，试求：（1）作出u d、i d和i VT1的波形；（2）计算整流输出电压平均值U d、电流I d，以及流过晶闸管电流的平均值I dVT和有效值 I VT；（3）求电源侧的功率因数；（4）估算晶闸管的电压电流定额。 9．三相桥式不控整流电路带阻感性负载，R＝5 ，L＝∞，U2＝220V，X B= ，求U d、I d、I VD、I2和γ的值，并作出u d、i VD1和i2的波形。 10．请说明整流电路工作在有源逆变时所必须具备的条件。 11．什么是逆变失败如何防止逆变失败 12. 三相全控桥变流器，已知L足够大、R=Ω、U2=200V、E M= -300V，电动机负载处于发电制动状态，制动过程中的负载电流66A，此变流器能否实现有源逆变求此时的逆变角β。13．三相全控桥变流器，带反电动势阻感负载，R＝1 ，L＝∞，U2＝220V，L B=1mH，当E M ＝－400V，β＝60°时求U d、I d和γ的值，此时送回电网的有功功率是多少 14．三相桥式全控整流电路，其整流输出电压中含有哪些次数的谐波其中最大的是哪一次变压器二次电流中含有哪些次数的谐波其中主要的是哪几次 15．试计算第4题中i2的3、5、7次谐波分量的有效值I23、I25、I27，并计算此时该电路的输