電氣及其自動化專業(yè)發(fā)電廠測驗必看

1、電氣及其自動化專業(yè)發(fā)電廠測 驗必看作者:日期:、填空題（每題2分，共40分）1. 電力系統(tǒng)由、和組成。2. 發(fā)電機引出線導(dǎo)體的截面積按選擇，而配電裝置母線的截面積則是按選擇的。3. 大型火力發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)接線通常都根據(jù) 的接線原則，采用的接線形式。4. 水平方向布置的三相平行導(dǎo)體在發(fā)生三相短路時，最大電動力出現(xiàn)在相上，其計算公式為。5. 在進行矩形硬導(dǎo)體的動穩(wěn)定校驗時，當(dāng)每相為單條矩形時，工程計算目的是;當(dāng)每相為多條矩形時，工程計算目的是 。6. 高壓斷路器開斷交流電路時,決定熄弧的基本因素是和。電弧不再重燃的條件是。7. 發(fā)電廠的廠用電備用方式，采用明備用方式與暗備用方式相比，廠用工作變壓

2、器的容量。（填增大或減?。? 加裝旁路母線的唯一目的是 。9 廠用供電電源包括、和。二、問答題（每題5分，共15分）1. 電流互感器的誤差產(chǎn)生的原因是什么？如何減小誤差？2. 導(dǎo)體的載流量是根據(jù)什么確定的？提高載流量可以采取哪些措施？3. 第一臺電抗器的型號是 NKL-10-500-3，第二臺電抗器的型號是 NKL-10-300-5，哪一臺 電抗器的限流作用大？請通過計算說明為什么？三、按要求完成下面各題（共 45分）某3 50MW （功率因數(shù)為0.8 ）熱電廠電氣主接線如下頁圖所示。已知：10.5KV負荷（不含廠用電）高峰 30MW，低谷15MW/ 10.5KV母線短路電流I 80KA，lt

3、k/2 73KA，Itk 70KA。配電裝置室內(nèi)最高溫度為35。G廠用電率為10%請解答下列問題：1 電氣主接線的形式：（每空3分）110KV側(cè)為; 10.5KV 側(cè)為; 35KV側(cè)為;2、 G1、G2發(fā)電機出口斷路器應(yīng)選型 ; （2分）3、 變壓器T1、T2、T3容量選擇計算式：ST1=ST2=; ST3=。（6分）4、 若G1 G2發(fā)電機出口各相載流導(dǎo)體選用三條125 10mm矩形鋁材，當(dāng)按照 如下頁圖所示的（a）、（b）、（c）三種方式布置時：（每空2分）相間電動力計算中，母線形狀系數(shù)取值 ;條間電動力計算時，邊條與中間的形狀系數(shù)取值為 ;邊與邊條的形狀系數(shù)取值為 ;相間計算應(yīng)力的截面系

4、數(shù)（即抗彎矩），對于圖（b）為為；條間計算應(yīng)為的截面系數(shù)（即抗彎矩），對于圖（a）為；對于圖（C）;對于圖（b）為； 當(dāng)上述發(fā)電機出口導(dǎo)體按照.圖（a）布置時，若10.5KV母線短路，切除短路的 繼電保護動作時間為4秒，斷路器全開斷時間為0.2秒，試計算：（14分）短路時母線最高溫度為多少？T3T2T1|110kV在滿足熱穩(wěn)定條件下，母線最小截面積應(yīng)為多少?10.5kG3-G1G2 填空題（每空 2分，共40分）發(fā)電廠變電站輸電線路用戶經(jīng)濟電流密度長期發(fā)熱運行電流按爐分段單母線分段7 L 21.73 10iSh4. Ba5. 已知材料允許應(yīng)力確定絕緣子最大允許跨距已知材料應(yīng)力和絕緣子跨距確定最

5、大允許襯墊跨距.弧隙電壓恢復(fù)強度弧隙介質(zhì)恢復(fù)強度弧隙介質(zhì)恢復(fù)強度 弧隙電壓恢復(fù)強度7.減小&不停電檢修出線斷路器9.工作電源啟動和備用電源事故保安電源二、問答題（每題 5分）1. 課本 p96-p972. 課本p513. 百分電抗是以電抗器自身額定值為基準(zhǔn)值的標(biāo)么值乘以100。即：XlXl% Un/3n100%XlXl% UN 3 In。由此公式，則：第二臺 NKL-10-300-510XL1 3 34.641 36O8A導(dǎo)體正常運行溫度i16查得 A 0.5 10 j/a11 2l max2 0- l al350c3608235 (70 35)瑋67.70cQkQp如l210 l2 12tk

6、/2tk4.2802 10 7327021212Qk1622607106AfAJ0.51016-70.7 1016S3 0.1250.014 m短路計算時間tk tprtab40.24.2s 1S,不計非周期分量熱效應(yīng)22607 106查得 f 95 c( 850c 1000c 均可)由i 67.7c,查得c 88SminQk Ks /C .22607 106 1.8/88 2292 mm2、填空題（每題 2分，共40 分）1.2.3.4.火力發(fā)電廠的能量轉(zhuǎn)換過程是 _ 電流互感器正常運行時二次側(cè)不允許 。導(dǎo)體熱量的耗散有、和按輸出能源分，火電廠分為 電廠和臺匕冃匕臺匕冃匕臺匕冃匕臺匕 冃匕。

7、三種形式。5.電廠。工程計算目的是在進行矩形硬導(dǎo)體的動穩(wěn)定校驗時，當(dāng)每相為單條矩形時，當(dāng)每相為多條矩形時，工程計算目的是 。根據(jù)運行狀態(tài)，自啟動可分為 、和_發(fā)電廠的廠用電備用方式，采用暗備用方式與明備用方式相比，廠用工作變壓器的容6.7.量 。（填增大或減?。?加裝旁路母線的唯一目的是9廠用供電電源包括三類。5、鋁母線短路時的發(fā)熱允許溫度是方式。與系統(tǒng)相連的主變兼作備用絕緣介質(zhì)熔體的截面小。兩個一樣B. 98CC. 200CD. 300C6、斷路器的開斷時間是指從接受分閘命令瞬間起到A .所有電弧觸頭均分離的瞬間為止C.首相觸頭電弧熄滅為止B .各極觸頭間電弧最終熄滅為止D 主觸頭分離瞬間為

8、止7、裝設(shè)分段電抗器的作用是A 限制母線回路中的短路電流B 吸收多余的無功功率C 改善母線的電壓質(zhì)量D .改進用戶的功率因數(shù)二、單項選擇題（每題 2分，共20分）1. 導(dǎo)體長期發(fā)熱的穩(wěn)定溫升與 有關(guān)。A.起始溫升B.起始溫升和載流量C .載流量2大中型發(fā)電廠，特別是火力發(fā)電廠的廠用電備用方式，常利用A.明備用B.暗備用C3. 少油式斷路器中油的用途是 。A.滅弧介質(zhì)B.滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)4. 如圖有兩個同樣材料的高壓熔斷器安秒特性，則A. 1號熔斷器B . 2號熔斷器C線路停電的操作順序是A 先分母線隔離開關(guān)，再分線路隔離開關(guān)，最后分斷路器9、B 先分線路隔離開關(guān)，再分母線隔離開關(guān)，最后分斷路

9、器C 先分斷路器，再分母線隔離開關(guān)，最后分線路隔離開關(guān)D 先分斷路器，再分線路隔離開關(guān)，最后分母線隔離開關(guān)三相電動力計算公式中的形狀系數(shù)Kf決定于A 導(dǎo)體的機械強度C.導(dǎo)體的布置位置10、熱穩(wěn)定是指電器通過短路電流時，B .導(dǎo)體的形狀D .導(dǎo)體的形狀及相對位置電器的導(dǎo)體和絕緣部分不因短路電流的熱效應(yīng)使其溫度超過它的而造成損壞妨礙繼續(xù)工作的性能。A、長期工作時的最高允許溫度B 、長期工作時的最高允許溫升C短路時的最咼允許溫度D、短路時的最咼允許溫升三、計算題（共40分）選擇某電廠10kV屋內(nèi)配電裝置匯流母線。已知母線lmax=3464A，三相導(dǎo)體長邊垂直布置，相間距離a=0.75m,絕緣子跨距1

10、.2m。母線短路電流1 = 51kA,短路熱效應(yīng)QK=1003（kA）2*s，環(huán)境溫度35C。鋁導(dǎo)體彈性模量E=7x1010Pa,母線頻率系數(shù) Nf=3.56 。答案一、填空題（每空 2分，共40分）1. 化學(xué)能熱能機械能電能2. 開路3. 對流輻射導(dǎo)熱4. 熱 凝汽式（無順序）已知材料應(yīng)力和絕緣子跨距確定最大允5. 已知材料允許應(yīng)力確定絕緣子最大允許跨距 許襯墊跨距6. 失壓自啟動 空載自啟動 帶負荷自啟動7. 增大&不停電檢修出線斷路器9.工作電源啟動和備用電源事故保安電源二. 選擇題（每題 2分，共20分）1. C2.A3.A4.A5.C6.B7.A8.D9.D10.C三、計算題（40分

11、）解：（1）按長期發(fā)熱允許電流選擇截面選用3X（ 125 X 10）的鋁矩形母線且導(dǎo)體豎放。查附表 1 得 Ial=4243A , Kf=1.8。計算溫度修正系數(shù)，70 357025= 0.88則實際載流量為K Ial 0.88 42433734（A）第一章1將各種一次能源轉(zhuǎn)變成電能的工廠，稱為發(fā)電廠。按一次能源的不同發(fā)電廠可分為：火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠以及風(fēng)力、地?zé)?、太陽能、潮汐能發(fā)電廠等。2電力系統(tǒng)=發(fā)電廠+變電所+輸電線路+用戶動力系統(tǒng)=電力系統(tǒng)+動力裝置電力網(wǎng)=變電所+輸電線路+用戶3水電廠分類：按集中落差的方式分為:（1）堤壩式水電廠又分為1）.壩后式水電廠2）.河床式水

12、電廠. （2）引水式水電廠（3）混合式水電廠 按徑流調(diào)節(jié)的程度分為：無調(diào)節(jié)水電廠和有調(diào)節(jié)水電廠。（根據(jù)水庫對徑流的調(diào)節(jié)程度，又可分為按日、年、多年）4抽水蓄能電廠在是電力系統(tǒng)中的作用：1）調(diào)峰2）填谷3）備用4）調(diào)頻5）調(diào)相第二章1 什么叫一次設(shè)備、二次設(shè)備，各次都包括哪些設(shè)備？通常所生產(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。包括：a）生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備。如發(fā)電機將機轉(zhuǎn)電，電動機將電轉(zhuǎn)機，變壓器將電壓升高 或降低b）接通或斷開電路的開關(guān)電器。如斷路器、隔離開關(guān)、負荷開關(guān)、熔斷器、接觸器等c）限制故障電流各防御過電壓的保護電器，如電抗器和避雷器d）載流導(dǎo)

13、體。如裸導(dǎo)體、電纜等e）接地裝置。對一次設(shè)備和系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行測量、控制、監(jiān)視和保護的設(shè)備，稱為二次設(shè)備。包括:a）儀用互感器。如電壓、電流互感器b）測量表計。如電壓表、電流表、功率表和電能表等。c）繼電保護及自動裝置d）直流電源設(shè)備。如直流發(fā)電機、蓄電池組和硅整流裝置等e）操作電器、信號設(shè)備及控制電纜。2 什么叫電氣主接線及其作用在發(fā)電廠和變電站中，根據(jù)各種電氣設(shè)備的作用及要求，按一定的方式用導(dǎo)體連接起來所形成的電路稱為電氣接線。其中，由一次設(shè)備，如發(fā)電機、變壓器、斷路器等， 按預(yù)期生產(chǎn)流程所連成的電路，稱為一次電路，或稱電氣主接線。由二次設(shè)備所連成 的電路稱為二次電路，或稱為二次接線。其

14、作用：電氣主接線表明電能匯集和分配的關(guān)系以及各種運行方式。第三章1、導(dǎo)體發(fā)熱對電氣設(shè)備的影響：a）使絕緣材料的絕緣性能降低b）使金屬材料的機械強度下降c）使導(dǎo)體接觸部分的接觸電阻增加2、 短路電流熱效應(yīng)計算包括：等值時間法和實用計算法見書P71-733、三相短路時，最大電動力出現(xiàn)在中間相，也就是所受電動力最大。因為作用在中間相的電動力受到兩個邊相的作用力FBA和FBC，外邊兩相由4個分量組成，其含有衰減分量,而中間相沒有固定分量，僅有其它三個分量。第四章1、對電氣主接線的基本要求：1）可靠性2）靈活性3）經(jīng)濟性 2、主接線的基本接線形式：有匯流母線的接線形式可概括地分為單母線接線（單母線分段接

15、線）和雙母線接線（雙母線分段接線）兩大類；無匯流母線的接線形式主要有橋形接 線、角形接線和單元接線；還有帶旁路母線的單母線接線和雙母線接線，變壓器母線組 接線；一臺半斷路器及一右三分之一接線。單母線接線（單母線分段接線）的優(yōu)點：接 線簡單，操作方便、設(shè)備少、濟性好，擴建方便。缺點：可靠性差，調(diào)度不方便。雙母 線接線（雙母線分段接線）優(yōu)點：供電可靠，調(diào)度靈活，擴建方便。3、操作順序：接通電路時，先合隔離開關(guān)，再合斷路器；斷開電路時，先斷斷路器，再斷 隔離開關(guān)。兩條原則：一是防止隔離開關(guān)帶負荷拉合閘。二是斷路器處于合閘狀態(tài)下， 誤操場作隔離開關(guān)的事故不發(fā)生在母線側(cè)隔離開關(guān)上，以避免誤操作的電弧引起

16、母線短 路事故；反之，誤操作發(fā)生在線路隔離開關(guān)時，只引起本線路短路事故，不影響母線上 其他線路運行。4、旁路母線的接線：有專用旁路斷路器的旁路母線接線；母聯(lián)斷路器兼作旁路斷路器的旁 路母線接線；用分段斷路器兼作旁路斷路器的旁路母線接線。雙母線帶旁路母線的接線見P112圖4-85、下列情況下，可不設(shè)置旁路設(shè)施：a）當(dāng)系統(tǒng)條件允許斷路器停電檢修時（如雙回路供電的負荷）b）當(dāng)接線允許斷路器停電檢修時（每條回路有二臺斷路器供電，如角形、一臺半接線）c）中小型水電站桔水季節(jié)允許停電檢修出線斷路器時d）采用高可靠性的六氟化硫斷路器及全封閉組合電器時6、限制短路電流的方法a）裝設(shè)限流電抗器；按結(jié)構(gòu)分為普通電

17、抗器和分裂電抗器，普通電抗器又分為線路和 母線電抗器。b）采用低壓分裂繞組變壓器c）采用不同的主接線形式和運行方式（為減少短路電流，可選用計算阻抗較大的接線 方式和運行方式，如大容量發(fā)電機可采用發(fā)電機一變壓器一線路單元接線，或雙母 線斷路器接線，盡可能在發(fā)電機電壓級不采用母線，在降壓變電站中可采用變壓器 低壓側(cè)分列運行方式即“母線硬分段”接線方式，對具有雙回路的電路，在負荷允許的條件下可用單回路運行，對壞行供電網(wǎng)，可在壞網(wǎng)中穿越功率最小處開壞運行。）7、會畫主接線電路圖 P130圖4-238、主變壓器的選擇1） 主變壓器應(yīng)依據(jù)傳遞容量基本資料外，還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)510年發(fā)展規(guī)劃、輸送功率 大小

18、、饋線回路數(shù)、電壓等級以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進行綜合分析和合理選擇。2）選擇發(fā)電廠主變壓器時：a）單元接線的變壓器：單元接線時變壓器容量應(yīng)按發(fā)電機的額定容量扣除本機組的廠 用負荷后，留有 10%的裕度。擴大單元接線時，應(yīng)盡可能采用分裂變壓器，容量 應(yīng)按單元接線的計算原則計算出的兩臺機容量之和確定。b）具有發(fā)電機電壓母線接線的主變壓器：（1）當(dāng)發(fā)電機全部投入運行時，在滿足發(fā)電機電壓供電的日最小負荷，并扣除廠用負荷后，主變壓器應(yīng)能將發(fā)電機電壓母線上的剩余有功和無功容 量送入系統(tǒng)。（2）當(dāng)最大一臺機組檢修或因負荷變動而限制本廠出力時，主變壓器應(yīng)能從 電力系統(tǒng)倒送功率，保證發(fā)電機電壓母線上最大

19、負荷的需要。（3 ）若發(fā)電機電壓母線上接有二臺及以上的主變壓器時，其中容量最大一臺因故退出運行時，其他主變壓器應(yīng)能輸送母線剩余功率的70 %。（4）根據(jù)負荷及季節(jié)性的不同，主變壓器應(yīng)具有從系統(tǒng)倒送功率的能力，保證發(fā)電機電壓母線上最大負荷的要求。3）連接兩種升高電壓母線的聯(lián)絡(luò)變壓器：一般為一臺，最多不超過二臺。容量選擇應(yīng)考慮：（1）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各無功功率交換；（2）不小于在兩種電壓母線上最大一臺機組的容量，以保證最大一臺機組故障或檢 修時，通過聯(lián)絡(luò)變壓器來滿足本側(cè)負荷的要求，也可在線路檢修或故障時，將剩 余容量送入另一系統(tǒng)。4）變電站主變壓器：應(yīng)按 510年規(guī)

20、劃負荷來選擇。根據(jù)城市規(guī)劃、負荷性質(zhì)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)綜合考慮確定其容量。重要變電站，應(yīng)當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余變壓器在計及過負荷能力允許時間內(nèi)，滿足一類及二類負荷的供電；一般變電站，其余變壓器應(yīng)能滿 足全部負荷的70% 80 %。變電站主變壓器的臺數(shù)：樞紐變電站在中、低壓壓側(cè)已形成 環(huán)網(wǎng)的，變電站設(shè)置二臺主變壓器為宜，地區(qū)性孤立的一次變電站或大型工業(yè)專用變電站，可設(shè)三臺主變壓器，以提高供電可靠性。第五章1 什么叫廠用電，什么叫廠用電率。答：發(fā)電廠在啟動、運轉(zhuǎn)、停役、檢修過程中，大量電動機拖動的機械設(shè)備，用以保 證機組的主要設(shè)備和輸煤、碎煤、除灰、除塵及水處理的正常運行以及全廠的運行、 操作、試驗、

21、檢修、照明用電設(shè)備等都屬于廠用負荷，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)電量的百分數(shù)稱為廠用電率。2 廠用電源分為 正常工作電源、備用電源、啟動電源和事故保安電源。廠用電工作電源的兩種接線方式：從發(fā)電機電壓母線上引接和從主變壓器低壓側(cè)引接3.廠用變壓器的選擇 主要考慮廠用高壓工作變壓器和啟動備用變壓器的選擇，選擇內(nèi)容包 括變壓器的臺數(shù)、型式、額定電壓 （一、二次額定電壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡(luò) 電壓相一致）、容量（按廠用電高壓計算負荷的110%與廠用電低壓計算負荷之各進行選擇；低壓工作變壓器的容量應(yīng)留有10%左右的裕度）和阻抗（是廠用工作變壓器的一項重要指標(biāo)，為限制變壓器低

22、壓側(cè)的短路容量，阻抗比一般動力變壓器的阻抗大，大于10%;并且采用分裂繞組變壓器）4廠用系統(tǒng)中所使用的電動機有異步電動機、同步電動機和直流電動機三大類1） 型式選擇廠用電動機的防護型式應(yīng)與周圍環(huán)境條件相適應(yīng)，根據(jù)發(fā)電廠廠用設(shè)備的設(shè)置地點可分別選用開啟式、防護式、封閉式及防爆式等型式2） 容量選擇電壓應(yīng)與供電網(wǎng)絡(luò)電壓相一致，電機的轉(zhuǎn)速應(yīng)符合被拖動設(shè)備的要求，電動機容量Pn必須滿足在額定電壓和額定轉(zhuǎn)速下大于滿載工作的機械設(shè)備軸功率Ps ,般大于10%5. 廠用電系統(tǒng)中運行的電動機在突然斷開電源或廠用電壓降低時，電動機轉(zhuǎn)速下降或停止，這一過程稱為惰行。若電動機失去電壓以后，不與電源斷開，在很短時間內(nèi)

23、，廠用電壓 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，這一過程稱為自啟動。根據(jù)運行狀態(tài)，自啟動可分為：1）失壓自啟動2）空載自啟動3）帶負荷自啟動。6. 廠用電按線采用按鍋爐分段的原則接線第六章1 電氣設(shè)備的選擇原則電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。（1 ）按正常工作條件選擇電氣設(shè)備分為：1）額定電壓 2）額定電流3）環(huán)境條件對設(shè)備選擇的顥響（2）按短路狀態(tài)校驗分為1）短路熱穩(wěn)定校驗 2）電動力穩(wěn)定校驗 3）短路電流計算條件 4）短路計算時間2 斷路器的全開斷時間包括 固有分閘時間和斷路

24、器開斷時電弧持續(xù)時間。3 電流互感器的特點：（1 ）一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，故一次繞組中的電流安全取決于被測電路的負荷電流，與二次電流大小無關(guān)；（2）電流互感器的二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運行，二 次繞組嚴禁開路。電流互感器準(zhǔn)確級是指在規(guī)定的二次負荷變化范圍內(nèi)，一次電流為額 定值時的最大電流誤差。等級分為0.2,0.5,1,3;穩(wěn)態(tài)保護用分為 5P和10P。4電壓互感器準(zhǔn)確級是指在規(guī)定的一次電壓和二次負荷變化范圍內(nèi)，負荷功率因數(shù)為額定 值時，電壓誤差的最大值。等級分為020.5,1,3 ;穩(wěn)態(tài)保護用分為 3P和6P。5 隔離開關(guān)和斷路器的主要功能和特點是什么答：高壓斷路器主要功能是：正常運行倒換運行方式，把設(shè)備或線路接入電網(wǎng)或退出 運行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時，能快速切除故障回路，保證無故障 部份正常運行，起著保護作用。其特點：能斷開電器中負荷電流和短路電流。高壓隔 離開關(guān)的主要功能：保證高壓電器及裝置在檢修工作時的安全，不能用于切斷、投入 負荷電流或開斷短路電流，僅可允許用于不產(chǎn)生強大電弧的一些切換操作。特點：不能斷開負荷電流和短路電流。第七章1 什么叫配電裝置，配電裝置有哪些基本要求答：配電裝置是根據(jù)電氣主接線的連接方式，由開關(guān)電器、保護和測量電器，母線和 必要的輔助設(shè)備組建而成的總