發(fā)電廠電氣部分復(fù)習(xí)資料

1、發(fā)電廠電氣部分復(fù)習(xí)資料考試時間：2014年12月22日星期一考試題型：-、填空二、簡答題三、分析題（畫電氣接線圖和寫出倒閘操作步驟）第一章能源和發(fā)電1、火、水、核等發(fā)電廠的分類火電廠的分類：（1）按燃料分：燃煤發(fā)電廠，燃油發(fā)電廠，燃?xì)獍l(fā)電廠，余熱發(fā)電廠，利用垃 圾和工業(yè)廢料作為燃料的發(fā)電廠。（2）按蒸汽壓力和溫度分：中低壓發(fā)電廠，高壓發(fā)電廠，超高壓發(fā)電廠，亞臨 界壓力發(fā)電廠，超臨界壓力發(fā)電廠。（3）按原動機分：凝汽式汽輪發(fā)電廠，燃?xì)廨啓C發(fā)電廠，內(nèi)燃機發(fā)電廠，蒸汽-燃?xì)廨嗇啓C發(fā)電廠。（4）按輸出能源分：凝汽式發(fā)電廠，熱電廠（5）按發(fā)電廠總裝機容量的多少分：小容量發(fā)電廠，中容量發(fā)電廠，大中容量 發(fā)

2、電廠，大容量發(fā)電廠。水力發(fā)電廠的分類：（1） 按集中落差的方式分類：堤壩式水電廠（壩后式，河床式），引水式水電廠， 混合式水電廠。（2）按徑流調(diào)節(jié)的程度分類：無調(diào)節(jié)水電廠，有調(diào)節(jié)水電廠（根據(jù)水庫對徑流的調(diào)節(jié)程度：日調(diào)節(jié)水電廠，年調(diào)節(jié)水電廠，多年調(diào)節(jié)水電廠）。核電廠的分類：壓水堆核電廠，沸水堆核電廠。2、抽水蓄能電廠的作用調(diào)峰，填谷，備用，調(diào)頻，調(diào)相。3、發(fā)展聯(lián)合電力的效益（1）各系統(tǒng)間電負(fù)荷的錯峰效益。（2）提高供電可靠性、減少系統(tǒng)備用容量。（3）有利于安裝單機容量較大的機組。（4）進(jìn)行電力系統(tǒng)的經(jīng)濟調(diào)度。（5）調(diào)峰能力互相支援。4、 火電廠的電能生產(chǎn)過程及其能量轉(zhuǎn)換過程P14火電廠的電能生產(chǎn)

3、過程概括的說是把煤中含有的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。整個過程可以分為三個系統(tǒng)：1、燃料的化學(xué)能在鍋爐燃燒中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，加熱鍋爐 中的水使之變?yōu)檎羝Q為燃燒系統(tǒng)；2、鍋爐中產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機，沖動 汽輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，稱為汽水系統(tǒng)；3、由汽輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機械能帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，把機械能變?yōu)殡娔埽Q為電氣系統(tǒng)。能量的轉(zhuǎn)換過程是：燃料的化學(xué)能-熱能-機械能-電能。5、水力發(fā)電廠的基本生產(chǎn)過程答：基本生產(chǎn)過程是：從河流較高處或水庫內(nèi)引水，利用水的壓力或流速沖動水 輪機旋轉(zhuǎn)，將水能轉(zhuǎn)變成機械能，然后由水輪機帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，將機械能轉(zhuǎn)換 成電能。6、輕水堆核電廠的分類答：輕水堆核電站可以分

4、為壓水堆核電站和沸水堆核電站。第二章 發(fā)電、變電和輸電的電氣部分1、一次設(shè)備、二次設(shè)備的概念一次設(shè)備：通常把生產(chǎn)、變換、輸送、分配和使用電能的設(shè)備，如發(fā)電機、變壓 器和斷路器等稱為一次設(shè)備二次設(shè)備：對一次設(shè)備和系統(tǒng)的運行狀態(tài)進(jìn)行測量、控制、監(jiān)視和保護(hù)的設(shè)備， 稱二次設(shè)備斷路器、隔離開關(guān)的區(qū)別：斷路器具有滅弧裝置，正常運行時可接通或斷開電路， 在故障情況下，受繼電保護(hù)的作用，能將電路自動切斷。2、斷路器、隔離開關(guān)的區(qū)別隔離開關(guān)由于沒有滅弧裝置，不能開斷負(fù)荷電流或短路電流。安裝隔離開關(guān)的目 的是，在設(shè)備停運后，用隔離開關(guān)使停運的設(shè)備與帶電部分可靠地隔離，或起輔助切換操作。3、母線的作用母線的作用：

5、起匯集和分配電能的作用4、分相圭寸閉母線的優(yōu)缺點分相封閉母線的優(yōu)缺點：優(yōu)點：（1）供電可靠性高（2）運行安全（3）由于外殼 的屏蔽作用，母線電動力大大減少，而且基本消除了母線周圍鋼構(gòu)件的發(fā)熱 （4） 運行維護(hù)工作量少缺點：（1）母線散熱條件差（2）外殼上產(chǎn)生損耗（3）金屬消耗量增加5、發(fā)電機中性點接地方式及作用發(fā)電機中性點接地方式及作用：發(fā)電機中性點為高電阻接地方式，用來限制電容 電流。發(fā)電機中性點為高電阻接地系統(tǒng)，目的是限制發(fā)電機電壓系統(tǒng)發(fā)生弧光接 地時長生的過電壓，使之不超過額定電壓的 2.6倍，以保證發(fā)電機及其其他設(shè)備 的絕緣不被擊穿。第三章 常用計算的基本方法和理論1、發(fā)熱對電氣設(shè)備的

6、影響答：（P63）使絕緣材料的絕緣性能降低；使金屬材料的機械強度下降；使導(dǎo)體接 觸部分的接觸電阻增加2、導(dǎo)體發(fā)熱和散熱的主要形式答：（P64）導(dǎo)體發(fā)熱的主要形式有對流、輻射和導(dǎo)熱三種。散熱的主要形式是輻 射和對流形式。3、熱穩(wěn)定概念答：當(dāng)短路時導(dǎo)體的最高溫度不超過所規(guī)定的導(dǎo)體短時發(fā)熱允許溫度時，認(rèn)為導(dǎo)體在流過短路電流時具有熱穩(wěn)定性。4、動穩(wěn)定校驗的概念答:通過研究短路沖擊電流產(chǎn)生電動力的大小和特征，選擇適當(dāng)強度的導(dǎo)體和電氣設(shè)備，保證足夠的動穩(wěn)定性。（不確定是否為動穩(wěn)定校驗的概念）5、載流導(dǎo)體長期發(fā)熱和短期發(fā)熱的特點、載流導(dǎo)體短期發(fā)熱的計算答：長期發(fā)熱的特點：其溫度變化范圍不大，因此電阻 R、比

7、熱容c及散熱系數(shù) a均可視為常數(shù)。短期發(fā)熱的特點：（1）發(fā)熱時間短，產(chǎn)生的熱量來不及向周圍 介質(zhì)散布，可認(rèn)為在短路電流持續(xù)時間內(nèi)所產(chǎn)生的全部熱量都用來升高導(dǎo)體自身 的溫度，即認(rèn)為是一個絕熱過程。（2）短路時導(dǎo)體溫度變化范圍很大，它的電阻 和比熱容不能再視為常數(shù)，而應(yīng)為溫度的函數(shù)。載流導(dǎo)體短期發(fā)熱的計算：看看 課本第三章第二節(jié)6、導(dǎo)體的正常最咼允許溫度、短時最咼允許溫度答：為了保證導(dǎo)體可靠地工作，須使其發(fā)熱溫度不得超過一定限值。 這個限值叫 做最高允許溫度。按照有關(guān)規(guī)定：導(dǎo)體的正常最高允許溫度，一般不超過+ 70C。（P63）導(dǎo)體通過短路電流時，短時最高允許溫度可高于正常最高允許溫度，對硬鋁及鋁

8、錳合金可取200r，硬銅可取300C。（ P64）7、可靠性分析及計算第四章 電氣主接線以及設(shè)計1、電氣主接線定義、主接線基本要求及設(shè)計程序答：電氣主接線是由電氣設(shè)備通過連接線， 按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。基本要求：可靠性，靈活性，經(jīng)濟性。設(shè)計程序：1對原始資料分析。2.主接線方案的擬定與選擇。3短路電流計算和 主要電氣選擇。4.繪制電氣主接線圖。5編制工程概算。2、主接線型式及分類答：分為有匯流母線和無匯流母線，有匯流母線可概括分為單母線接線和雙母線接線，無匯流母線接線主要有橋形接線、角形接線和單元接線3、單母（分段）、

9、雙母（分段）及其帶旁路接線、一臺半斷路器接線的主接線圖、運行方式及其典型的倒閘操作步驟單母接線P105圖4 1、單母分段接線P106圖4 2;雙母接線P106圖4 3、 雙母分段接線P107圖4 4;帶旁路接線P108109圖4 5、4 & 4 7、4 8; 臺半斷路器接線P111圖4104、限制短路電流的措施1. 裝設(shè)限流電抗器2. 低壓側(cè)分裂繞組變壓器3采用不同的主接線方式和運行方式5、分裂電抗器限制短路電流的原理正常運行時，兩個分支上的電流大小相等，方向相反。產(chǎn)生相反的磁通。每臂上 的運行電抗X = XL-Xu=(1-f).可見正常時每個臂的工作電抗減少；當(dāng)分支發(fā)生短 路時，兩臂的總電抗

10、為：X12二2 (1+f) XL.可見有效地抑制短路電流。6、變壓器類型和容量的選擇依據(jù)1、單元接線的主變壓器單元接線的主變壓器容量應(yīng)按照發(fā)電機的額定容量扣除本機組的廠用負(fù)荷后，留有10%的裕度來確定。采用擴大單元接線時，應(yīng)盡可能采用分裂繞組變壓器，其容量亦應(yīng)按單元接線的 計算原則計算出的兩臺機容量之和來確定。2、具有發(fā)電機電壓母線接線的主變壓器(1) 當(dāng)發(fā)電機電壓母線上的負(fù)荷最小時，應(yīng)能將發(fā)電機剩余的功率送入系統(tǒng)。 當(dāng)接入發(fā)電機電壓母線上的最大一臺發(fā)電機停用時，能由系統(tǒng)倒送功率供給 機壓母線的最大負(fù)荷。(3) 對于裝有2臺及以上的主變壓器時，當(dāng)其中1臺故障或檢修時，其他主變壓器應(yīng)能輸送母線剩

11、余功率傳輸功率的70%。(4) 當(dāng)豐水季節(jié)為充分利用水能發(fā)電而對本廠發(fā)電機出力進(jìn)行限制時，應(yīng)能從系統(tǒng)返送電能滿足發(fā)電機電壓母線的最大負(fù)荷3、連接兩種升高電壓母線的聯(lián)絡(luò)變壓器聯(lián)絡(luò)變壓器一般只設(shè)一臺，最多不超過兩臺，否則會造成布置和引接線的困難。(1) 容量應(yīng)能滿足兩種電壓網(wǎng)絡(luò)在各種不同運行方式下有功功率和無功功率交 換；(2) 容量一般不應(yīng)小于接在兩種電壓母線上最大一臺機組容量，以保證最大一臺機組故障或檢修時，通過聯(lián)絡(luò)變壓器滿足本側(cè)負(fù)荷的要求；同時也可在線路檢修或故障時，通過聯(lián)絡(luò)變壓器將剩余容量送入另一系統(tǒng)。4、變電站主變壓器一般應(yīng)按510年規(guī)劃負(fù)荷來選擇。根據(jù)城市規(guī)劃、負(fù)荷性質(zhì)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合

12、考慮確定其容量第五章 廠用電（可不看）1、廠用電源的類型、廠用電率概念發(fā)電廠在啟動、運轉(zhuǎn)、停役、檢修過程中，有大量由電動機拖動的機械設(shè)備，用 以保證機組的主要設(shè)備的正常運行。這些電動機以及全廠的運行、操作、試驗、 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)稱為廠用電。廠用電耗電量占發(fā)電廠全部發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)，稱為廠用電率。2、廠用負(fù)荷的分類、廠用電負(fù)荷的計算方法答：1類廠用負(fù)荷、U類廠用負(fù)荷、川類廠用負(fù)荷、事故保安負(fù)荷、不間斷供電 負(fù)荷3、明備用、暗備用概念備用電源有明備用和暗備用兩種方式。 明備用方式，設(shè)置專用的備用變壓器（或線路），經(jīng)常處于備用狀態(tài)（停運），當(dāng)工作電源因故斷開時，由備

13、用電源自 動投入裝置進(jìn)行切換接通，代替工作電源，承擔(dān)全部廠用負(fù)荷。按備用方式，不 設(shè)專用的備用變壓器（或線路），而將每臺工作變壓器容量增大，相互備用，當(dāng) 其中任一臺廠用工作變壓器退出運行時，該臺工作變壓器所承擔(dān)負(fù)荷由另一臺廠 用工作變壓器供電。4、廠用電動機自啟動概念、分類及其自啟動校驗的原因若電動機失去電壓以后，不與電源斷開，在很短時間內(nèi)，廠用又恢復(fù)或通過 自動切換裝置將備用電源投入，此時，電動機惰行尚未結(jié)束，又自動啟動恢復(fù)到 穩(wěn)定狀態(tài)運行，這一過程成為電動機的自啟動。三類：失壓自啟動，空載自啟動，帶負(fù)荷自啟動。校驗原因：若參加自啟動的電動機數(shù)量多、容量大時，啟動電流過大，可能 會使廠用母線

14、及廠用電網(wǎng)絡(luò)電壓下降， 甚至引起電動機，將危及電動機的安全以 及廠用電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行，因此必須進(jìn)行電動機自啟動校驗。5、廠用電各級電壓母線按鍋爐分段的接線方式有何特點（1）若某一段母線發(fā)生故障，只影響其對應(yīng)的一臺鍋爐的運行，使事故影響范 圍局限在一機一爐；（2）廠用電系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流較小，有利于電氣設(shè)備的選擇；（3）將同一機爐的廠用電負(fù)荷接在同一段母線上，便于運行管理和安排檢修。第六章導(dǎo)體和電氣設(shè)備的原理與選擇1、最大持續(xù)工作電流的選取，環(huán)境條件對設(shè)備選擇的影響及修正，哪些情況下 可不校驗熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定。最大持續(xù)電流的選?。篜170環(huán)境條件對設(shè)備選擇的影響及修正：P170-171下列情

15、況下可不校驗熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定：（1）用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備，其熱穩(wěn)定由熔斷時間保證，故可不驗算熱穩(wěn)定（2）采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備可不校驗動穩(wěn)定（3）裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不驗算動、熱穩(wěn)定2、電弧的形成與熄滅的基本原理，近陰極效應(yīng)在t二0電流過零瞬間，介質(zhì)強度突然出現(xiàn) 0a （0a、0a”升高的現(xiàn)象，稱為近 陰極效應(yīng)（P174）。電弧的形成主要是碰撞游離所致。決定熄弧的基本因素是弧 隙的介質(zhì)強度恢復(fù)過程和加在弧隙上的弧隙電壓恢復(fù)過程。耐受電壓大于恢復(fù)電壓。（P174-175）3、現(xiàn)代高壓開關(guān)電器的常用滅弧方法答：1、利用滅弧介質(zhì)。2、利用特殊金屬材料作滅弧觸頭。3、利

16、用氣體或油吹動電弧，吹弧使帶電離子擴散和強烈地冷卻而復(fù)合。4、采用多斷口熄弧。5、提高斷路器觸頭的分離速度。（迅速拉長電弧，降低弧隙電場強度；并使電弧的表面加大，利于冷卻電弧和帶電質(zhì)點的在周圍介質(zhì)中的擴散和離子復(fù)合。）4、斷路器開斷三相電路、首先開斷相、后續(xù)開斷相答:當(dāng)三相發(fā)生短路時，斷路器就開斷三相電路，但是，各相電流過零時間不同， 因此，電弧電流過零就有先后。先過零的一相電弧熄滅，此相稱為首先開斷相。 其后開斷的相，稱為后續(xù)開斷相。（由于題目的的問題并不是很明確，這里就再列一點知識）斷路器開斷三相電流包括開斷中性點不直接接地與直接接地系統(tǒng)的三相接地短 路電路，斷路器在開斷短路電路時，首先開

17、斷相的恢復(fù)電壓最大，所以，斷口電 弧的熄滅，關(guān)鍵所在于首先開斷相。但是，后續(xù)開斷相，燃弧時間將比首先開斷 相延長0.005s,相對來講，電弧能量又較大，因而可能使觸頭燒壞、噴油、噴氣 等現(xiàn)象比首先開斷相更為嚴(yán)重。5、隔離開關(guān)的作用答：1.隔離電壓2.倒閘操作3.分、合小電流6、為何電流互感器二次繞組嚴(yán)禁開路答：因為二次繞組開路時，電流互感器由正常短路工作狀態(tài)變?yōu)殚_路工作狀態(tài)， 錯誤！未找到引用源。=0,勵磁磁動勢由正常為數(shù)甚小的 錯誤！未找到引用源。 錯誤！未找到引用源。驟增為錯誤！未找到引用源。錯誤！未找到引用源。，鐵 心中的磁通波形呈現(xiàn)嚴(yán)重飽和的平頂波，因此，二次繞組將在磁通過零時，感應(yīng)產(chǎn)

18、生很高的尖頂波電動勢，其值可達(dá)數(shù)千伏甚至上萬伏，危及工作人員安全和儀 表、繼電器的絕緣，由于磁感應(yīng)強度驟增，會引起鐵心和繞組過熱，此外，在鐵心中還會產(chǎn)生剩磁，使互感器準(zhǔn)確級下降。(結(jié)合圖6-8a將有助于你的理解)7、電壓互感器、電流互感器的準(zhǔn)確級定義答：電流互感器：在規(guī)定的二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)， 一次電流為額定值時的最大電 流誤差。電壓互感器：在規(guī)定的一次電壓合二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，符合功率因數(shù)為額定值 時，電壓誤差的最大值。8、電流互感器常用的接線方式。答：單相接線、星形接線、不完全星形接線。9、3-35kV、100kV及以上不同電壓等級時，電壓互感器與電網(wǎng)的連接方式 答：3-35KV電壓互感器：經(jīng)隔離開關(guān)和熔斷器接入高壓電網(wǎng)。110KV及以上：只經(jīng)過隔離開關(guān)與電網(wǎng)連接。10、電壓互感器、電流互感器的配置原則答：電壓互感器的配置：P197(1) 母線：工作母線和備用母線都應(yīng)裝一組三繞組電壓互感器，而旁路母線可 不裝。母線如分段應(yīng)在各分段上各裝一組三繞組電壓互感器。(2) 線路：35kV及以上輸電線路，當(dāng)對端有電源時，為了監(jiān)視線