發(fā)電廠電氣部分第五章習(xí)題解答【蒼松教學(xué)】

1、第五章 廠用電5-1什么叫廠用電和廠用電率？答：發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)、停止，檢修過(guò)程中，有大量電動(dòng)機(jī)手動(dòng)機(jī)械設(shè)備，用以保證機(jī)組的主要設(shè)備和輸煤，碎煤，除塵及水處理的正常運(yùn)行。這些電動(dòng)機(jī)及全廠的運(yùn)行，操作，實(shí)驗(yàn)，檢修，照明用電設(shè)備等都屬于廠用負(fù)荷，總的耗電量，統(tǒng)稱(chēng)為廠用電。廠用電耗量占發(fā)電廠全部發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)，稱(chēng)為廠用電率。5-2廠用電的作用和意義是什么？答：發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、停機(jī)，檢修過(guò)程中，有大量電動(dòng)機(jī)手動(dòng)機(jī)械設(shè)備，用以保證機(jī)組的主要設(shè)備和輸煤，碎煤，除塵及水處理等的正常運(yùn)行。降低廠用電率可以降低電能成本，同時(shí)也相應(yīng)地增大了對(duì)電力系統(tǒng)的供電量。5-3廠用電負(fù)荷分為哪幾類(lèi)？為什么要進(jìn)行分類(lèi)？答

2、：廠用電負(fù)荷，根據(jù)其用電設(shè)備在生產(chǎn)中的作用和突然中斷供電所造成的危害程度，按其重要性可分為四類(lèi)： I類(lèi)廠用負(fù)荷：凡是屬于短時(shí)停電會(huì)造成主輔設(shè)備損壞，危及人身安全，主機(jī)停用及影響大量出力的廠用設(shè)備； II類(lèi)廠用負(fù)荷：允許短時(shí)斷電，恢復(fù)供電后，不致造成生產(chǎn)紊亂的常用設(shè)備； III類(lèi)廠用負(fù)荷：較長(zhǎng)時(shí)間停電，不會(huì)直接影響生產(chǎn)，僅造成生產(chǎn)不方便的廠用負(fù)荷； 事故保安負(fù)荷 交流不間斷供電負(fù)荷5-4對(duì)廠用電接線(xiàn)有哪些基本要求？答：對(duì)于廠用電接線(xiàn)的要求主要有：1）各機(jī)組的廠用電系統(tǒng)是獨(dú)立的；2）全廠新公用負(fù)荷應(yīng)分散接入不同機(jī)組的廠用母線(xiàn)；3）充分考慮發(fā)電廠正常，事故，檢修啟動(dòng)等運(yùn)行方式下的供電要求，盡可能的使

3、切換操作簡(jiǎn)便，啟動(dòng)電源能在短時(shí)間內(nèi)投入；4）充分考慮電廠分期建設(shè)，連續(xù)施工過(guò)程中廠用電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，特別是要注意對(duì)公用負(fù)荷供電的影響，要便于過(guò)渡，盡量減少改變和更換裝置。5）200MW及以上的機(jī)組應(yīng)設(shè)置足夠容量的交流事故保安電源。5-5廠用電接線(xiàn)的設(shè)計(jì)原則是什么？對(duì)廠用電壓等級(jí)的確定和廠用電源引接的依據(jù)是什么？答：廠用電的設(shè)計(jì)原則主要是： 廠用電接線(xiàn)應(yīng)保證對(duì)廠用負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機(jī)安全運(yùn)行。 接線(xiàn)應(yīng)能靈活地適應(yīng)正常、事故、檢修等各種運(yùn)行方式的要求。 廠用電源的對(duì)應(yīng)供電性，本機(jī)、爐的廠用負(fù)荷由本機(jī)組供電。 設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)適當(dāng)注意其經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性并積極慎重地采用新技術(shù)、新設(shè)備，使廠

4、用電接線(xiàn)具有可行性和先進(jìn)性。 在設(shè)計(jì)廠用電接線(xiàn)時(shí)，還應(yīng)對(duì)廠用電的電壓等級(jí)、中性點(diǎn)接地方式、廠用電源及其引接和廠用電接線(xiàn)形式等問(wèn)題進(jìn)行分析和論證。廠用電的電壓等級(jí)是根據(jù)發(fā)電機(jī)的額定電壓，廠用電動(dòng)機(jī)的電壓和廠用電，供電網(wǎng)絡(luò)等因素，相互配合，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定的。5-6在大容量發(fā)電廠中，要設(shè)啟動(dòng)電源和事故保安電源，如何實(shí)現(xiàn)？答：?jiǎn)?dòng)電源的設(shè)計(jì)：1）從發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)的不同分段上，通過(guò)廠用備用變壓器引接。2）從發(fā)電廠聯(lián)絡(luò)變壓器的低壓繞組引接，但應(yīng)保證在機(jī)組全停情況下，能夠獲得足夠的電源容量。3）從與電力系統(tǒng)聯(lián)系緊密，供電可靠的最低一級(jí)電壓的母線(xiàn)引接。4）當(dāng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理時(shí)，可由外部電網(wǎng)引接專(zhuān)用線(xiàn)路，經(jīng)過(guò)

5、變壓器取得獨(dú)立的備用電源或啟動(dòng)電源。事故保安電源必須是一種獨(dú)立而又十分可靠的電源，通常采用快速自動(dòng)程序啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)組，蓄電池以及逆變器將直流變?yōu)榻涣魇鹿时０搽娫?。?duì)300MW及以上機(jī)組還就由附近110kV及以上的變壓器工發(fā)電廠引入獨(dú)立可靠的專(zhuān)用線(xiàn)路作為事故備用保安電源。5-7火電廠廠用電接線(xiàn)為什么要按鍋爐分段？為提高廠用電系統(tǒng)供電可靠性，通常都采用那些措施？答：為了保證廠用供電的連續(xù)性，使發(fā)電廠安全滿(mǎn)發(fā)，并滿(mǎn)足運(yùn)行安全可靠靈活方便。所以采用按爐分段原則。為提高廠用電工作的可靠性，高壓廠用變壓器和啟動(dòng)備用變壓器采用帶負(fù)荷高壓變壓器，以保證廠用電安全，經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。5-8發(fā)電廠和變電站的自用電在

6、接線(xiàn)上有何區(qū)別？答：發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)一般采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)形式，并多以成套配電裝置接受和分配電能。廠用電源由相應(yīng)的高壓廠用母線(xiàn)供電。而變電站的站用電源引接方式主要有：1）由變電站內(nèi)主變壓器第三繞組引接，站用變壓器高壓側(cè)要選用較大斷流容量的開(kāi)關(guān)設(shè)備，否則要加限流電抗器。2）當(dāng)站內(nèi)有較低母線(xiàn)時(shí)，一般由這類(lèi)電壓母線(xiàn)上引接兩個(gè)站用電源。這種站用電源引接方式經(jīng)濟(jì)性好和可靠性高的特點(diǎn)；3）500kV變電站的外接電源多由附近的發(fā)電廠或變電站的低壓母線(xiàn)引接。5-9何謂廠用電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)？為什么要進(jìn)行電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)？如果廠用變壓器的容量小于自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)總?cè)萘繒r(shí)，應(yīng)如何解決？答：廠用電系統(tǒng)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)突然斷

7、開(kāi)電源或廠用電壓降低時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)下降，甚至?xí)Ｖ惯\(yùn)行，這一轉(zhuǎn)速下降的過(guò)程稱(chēng)為惰行。若電動(dòng)機(jī)失去電壓后，不與電源斷開(kāi)，在很短時(shí)間內(nèi)，廠用電源恢復(fù)或通過(guò)自動(dòng)切換裝置將備用電源投入，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)惰行還未結(jié)束，又自動(dòng)啟動(dòng)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)運(yùn)行，這一過(guò)程稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)。分為：失壓自啟動(dòng)；空載自啟動(dòng)；帶負(fù)荷自啟動(dòng)。若參加自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)數(shù)目多，容量大時(shí)，啟動(dòng)電流過(guò)大，可能會(huì)使廠用母線(xiàn)及廠用電網(wǎng)絡(luò)電壓下降，甚至引起電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，將危及電動(dòng)機(jī)的安全以及廠用電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行，因此，必須進(jìn)行電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)。若不能滿(mǎn)足自啟動(dòng)條件，應(yīng)采用以下措施： 限制參加自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)數(shù)量。 機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩為定值的重要設(shè)備的電動(dòng)機(jī)

8、，因它只能在接近額定電壓下啟動(dòng)，也不應(yīng)參加自啟動(dòng)，可采用低電壓保護(hù)和自動(dòng)重合閘裝置，即當(dāng)廠用母線(xiàn)電壓低于臨界值時(shí)，把該設(shè)備從母線(xiàn)上斷開(kāi)，而在母線(xiàn)電壓恢復(fù)后又自動(dòng)投入。對(duì)重要的廠用機(jī)械設(shè)備，應(yīng)選用具有較高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和允許過(guò)載倍數(shù)較大的電動(dòng)機(jī)與其配套。在不得已的情況下，或增大廠用變壓器容量，或結(jié)合限制短路電流問(wèn)題一起考慮進(jìn)適當(dāng)減小廠用變壓器的阻抗值。5-10已知某火電廠廠用6kV備用變壓器容量為12.5MVA,Uk(%) = 8，要求同時(shí)自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)容量為11400kW，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)平均電流倍數(shù)為5，cos = 0.8， = 0.90。試校驗(yàn)該備用變壓器容量能否滿(mǎn)足自啟動(dòng)要求。解：5-11廠用母線(xiàn)失電

9、的影響和應(yīng)采取的措施？答：廠用母線(xiàn)的工作廠用電源由于某種故障而被切除，即母線(xiàn)的進(jìn)線(xiàn)斷路器跳閘后，由于連接在母線(xiàn)上運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)的定子電流和轉(zhuǎn)子電流都不會(huì)立即變?yōu)榱?，電?dòng)機(jī)定子繞組將產(chǎn)生變頻電壓，即母線(xiàn)存在殘壓。殘壓的大小和頻率都隨時(shí)間而降低。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降的快慢主要決定于負(fù)荷和機(jī)械時(shí)間常數(shù)，一般經(jīng)0.5S后轉(zhuǎn)速約降至額定轉(zhuǎn)速。若在此時(shí)間內(nèi)投入備用電源，一般情況下，電動(dòng)機(jī)能迅速恢復(fù)到正常穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。一般用電源的快捷切換，要求工作廠用電源切除后，在廠用母線(xiàn)殘壓于備用電源電壓之間的相角差未達(dá)到第一次反相之前合上備用電源，可保證備用電源合上時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降尚少，且沖擊電流亦小。5-12廠用電源的各種切換方式及其優(yōu)缺點(diǎn)？答：廠用電源的切換，除按操作控