《發(fā)電廠電氣部分》(含答案版)教學(xué)提綱

1、精品文檔發(fā)電廠電氣部分復(fù)習(xí) 第一章 能源和發(fā)電1、火、水、核等發(fā)電廠的分類 依據(jù)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、核電廠、風(fēng)力發(fā)電廠等。火電廠的分類：（1）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。（ 2）按輸出能源分：凝汽式發(fā)電廠，熱電廠（ 3）按原動(dòng)機(jī)分：凝汽式汽輪發(fā)電廠，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠，內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠，蒸汽 -燃?xì)廨?輪機(jī)發(fā)電廠。水力發(fā)電廠的分類： 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(duì)徑流的調(diào)節(jié) 程度

2、：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，調(diào)頻，調(diào)相，備用。3、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)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(gè)過 程可以分為三個(gè)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?，稱為燃燒系統(tǒng)； 2、鍋爐中產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，沖動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)， 將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，稱為汽水系統(tǒng)； 3、由汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)， 把機(jī)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(jī)械能電能。4、水力發(fā)電

3、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?zèng)_動(dòng)水輪機(jī)旋 轉(zhuǎn)，將水能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，然后由水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。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(jī)、變壓器和斷 路器等稱為一次設(shè)備二次設(shè)備：對(duì)一次設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量、控制、監(jiān)視和保護(hù)的設(shè)備，稱二次 設(shè)備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(yùn)后，用隔離開關(guān)使停運(yùn)的設(shè)備與帶電部分可靠地隔離，或起輔助切換操 作。斷路器有滅

4、弧裝置，可用來接通或斷開電路的正常工作電流、過負(fù)荷電流或短路電 流，是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)電器3、母線的作用母線的作用：起匯集和分配電能的作用4、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式及作用電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的方式有：直接接地、不接地、經(jīng)過消弧線圈三種形式。5、電壓互感器與電流互感器電壓互感器與電流互感器都是特殊的變壓器，電流互感器二次回路不能開路，電壓互感器二次回路不能短路。由磁勢(shì)平衡方程式：11 Nl T2N2 "oN。，可知當(dāng)二次開路時(shí)，丨2二0, 次磁勢(shì) 完全用于勵(lì)磁，使得鐵芯嚴(yán)重飽和，且磁通為平頂波1）二次電勢(shì)：e2二-N2d:/dt，對(duì)于平頂波，在過零時(shí)，會(huì)出現(xiàn)成千上萬伏的尖頂電勢(shì)，

5、使得互感器本身、表計(jì)、繼保、自動(dòng)裝置以及連接導(dǎo)線的絕緣有被擊穿的危險(xiǎn)，也會(huì)危 急人身安全。2）（由于鐵芯嚴(yán)重飽和），鐵芯嚴(yán)重發(fā)熱，鐵片中間、鐵芯與一次、二次繞組間的絕緣 受熱有被破壞的危險(xiǎn)3）剩磁使得誤差增大，使得設(shè)備磁化。所以電流互感器在運(yùn)行時(shí)二次繞組嚴(yán)禁開路。電壓互感器本身阻抗很小，二次側(cè)接大阻抗的測(cè)量儀表，正常工作時(shí)，相當(dāng)于變壓 器空載運(yùn)行。如二次短路時(shí)，二次通過的電流增大，使二次保險(xiǎn)熔斷，影響表計(jì)指示及 引起保護(hù)誤動(dòng)作的可能，所以在電壓互感器二次回路工作時(shí)，應(yīng)特別注意防止短路。 6/斷路器分閘時(shí)間：斷路器固有分閘時(shí)間、斷路器熄弧時(shí)間第三章常用計(jì)算的基本方法和理論 1、發(fā)熱對(duì)電氣設(shè)備的影

6、響答：（P63）使絕緣材料的絕緣性能降低；使金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度下降；使導(dǎo)體接觸部分的 接觸電阻增加（P43）2、導(dǎo)體發(fā)熱和散熱的主要形式答：導(dǎo)體發(fā)熱的主要形式有三種：電阻損耗、介質(zhì)損耗、渦流和磁滯損耗。散熱的主要形式是對(duì)流散熱、輻射散熱和傳導(dǎo)散熱。3、熱穩(wěn)定概念答：當(dāng)短路時(shí)導(dǎo)體的最高溫度不超過所規(guī)定的導(dǎo)體短時(shí)發(fā)熱允許溫度時(shí)，認(rèn)為導(dǎo)體在流過短路電流時(shí)具有熱穩(wěn)定性。4、導(dǎo)體的正常最咼允許溫度、短時(shí)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(gè)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(shí)，短時(shí)最高允許

7、溫度可高于正常最高允許溫度，對(duì)硬鋁及鋁錳合金 可取 200r，硬銅可取 300C。( P64)(P43-44)5、 提高載流導(dǎo)體載流量的方法。(5分)1. 減小導(dǎo)體交流電阻Rac采用電阻率p小的導(dǎo)體；增大導(dǎo)體截面積 S ;采用槽形、 管形導(dǎo)體減小集膚效應(yīng)Kf等2增大散熱面積F3.增大換熱系數(shù)a W6、可靠性分析及計(jì)算P63例 3-1(P50)P73例 3-2(P54) 第四章 電氣主接線以及設(shè)計(jì) 1、電氣主接線定義、主接線基本要求及設(shè)計(jì)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(qiáng)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，

8、靈活性，經(jīng)濟(jì)性。設(shè)計(jì)程序：1.對(duì)原始資料分析。2.主接線方案的擬定與選擇。3.短路電流計(jì)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)、雙母(分段)及其帶旁路接線、一臺(tái)半斷路器接線的主接線圖、4/3臺(tái)斷路器接線的主接線圖及運(yùn)行方式的優(yōu)缺點(diǎn)3/2臺(tái)斷路器主接線，分析該主接線的優(yōu)缺點(diǎn)(10分)優(yōu)點(diǎn)：(1)可靠性高：任何一臺(tái)斷路器、母線發(fā)生故障，供電不中斷 (2)運(yùn)行方式靈活檢修任何一臺(tái)斷路器、母線，供電不中斷(3) 操作檢修

9、方便：隔離開關(guān)只做檢修時(shí)隔離電壓，沒有復(fù)雜的倒閘 操作；檢修任意母線和短路器 時(shí)進(jìn)出線回路都不需要切換 操作缺點(diǎn)：(1)斷路器多，投資大(2)繼電保護(hù)和二次回路的設(shè)計(jì)、調(diào)整、 檢修等比較的復(fù)雜2下圖是4/3臺(tái)斷路器主接線，分析該主接線的優(yōu)缺點(diǎn) (10分)1)可靠性高：任何一臺(tái)斷路器、母線發(fā)生故障，供電不中斷(2) 運(yùn)行方式靈活檢修任何一臺(tái)斷路器、母線，供電不中斷(3) 操作檢修方便：隔離開關(guān)只做檢修時(shí)隔離電壓，沒有復(fù)雜的倒閘操作；檢修任意母線和短路器時(shí)進(jìn)出線回路都不需要切換操作(4) 相對(duì)于3/2臺(tái)斷路器接線具有一定的經(jīng)濟(jì)性缺點(diǎn)：(1)斷路器多，投資大(2)繼電保護(hù)和二次回路的設(shè)計(jì)、調(diào)整、 檢

10、修等比較的復(fù)雜。橋形接線4、無母線：橋形接線、角形接線和單元接線圖及運(yùn)行方式的優(yōu)缺點(diǎn)1多角形接線單元接線自用電£dll?F擴(kuò)大單元接線5、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米用不同的主接線方式和運(yùn)行方式6、簡述線路停電、送電的操作順序。斷電：斷路器斷開-線路側(cè)隔離開關(guān)斷開-母線側(cè)隔離開關(guān)斷開 送電：母線側(cè)隔離開關(guān)合-線路側(cè)隔離開關(guān)合-斷路器合7、變壓器的冷卻方式有：自然冷卻強(qiáng)迫冷卻強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻水內(nèi)冷第五章 廠用電1、廠用電源的類型、廠用電率概念 發(fā)電廠在啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、停役、檢修過程中，有大量由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，用

11、以 保證機(jī)組的主要設(shè)備的正常運(yùn)行。這些電動(dòng)機(jī)以及全廠的運(yùn)行、操作、試驗(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(yùn)） ，當(dāng)工作電源因故斷開時(shí)，由備用電源自動(dòng)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(tái)工作變壓器容量增大，相互備用，當(dāng)其中任一臺(tái)廠用工作變

12、壓器 退出運(yùn)行時(shí)，該臺(tái)工作變壓器所承擔(dān)負(fù)荷由另一臺(tái)廠用工作變壓器供電。4、廠用電各級(jí)電壓母線按鍋爐分段的接線方式有何特點(diǎn)（1）若某一段母線發(fā)生故障，只影響其對(duì)應(yīng)的一臺(tái)鍋爐的運(yùn)行，使事故影響范圍局限 在一機(jī)一爐；（2）廠用電系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流較小，有利于電氣設(shè)備的選擇；（3）將同一機(jī)爐的廠用電負(fù)荷接在同一段母線上，便于運(yùn)行管理和安排檢修。第七章 配電裝置1、最小安全凈距的定義及分類 （P221，圖71，圖7-2）最小安全凈距是指再這一距離下，無論再正常最高工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)、外部過電壓 時(shí)，都不致使空氣間隙被擊穿。對(duì)于敞露再空氣中的屋內(nèi)、 外配電裝置中各有關(guān)部分之間的最小安全凈距分為 A、B

13、、 C、 D、 E 五類。A 值：A1 帶電部分至接地部分之間的最小電氣凈距A2 不同相的帶電導(dǎo)體之間的最小電氣凈距B 值：B1帶電部分至柵狀遮攔間的距離和可移動(dòng)設(shè)備在移動(dòng)中至帶電裸導(dǎo)體間的距離B2 帶電部分至網(wǎng)狀遮攔間的電氣凈距C 值：無遮攔裸導(dǎo)體至地面的垂直凈距。保證人舉手后，手與帶電裸體間的距離不 小于 A1 值。D 值：不同時(shí)停電檢修的平行無遮攔裸導(dǎo)體之間的水平凈距。E值：屋內(nèi)配電裝置通向屋外的出線套管中心線至屋外通道路面的距離。2、屋內(nèi)、屋外配電裝置的分類 發(fā)電廠和變電站的屋內(nèi)配電裝置，按其布置型式，一般可以分成三層式，二層式和單層式。根據(jù)電氣設(shè)備和母線布置的高度，屋外配電裝置可分為

14、中型配電裝置、高型配電裝 置和半高型配電裝置。3、GIS 的定義、成套配電裝置的特點(diǎn)GIS:由斷路器、隔離開關(guān)、快速或慢速接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、 母線和出線套管等元件，按電氣主接線的要求依次連接，組合成一個(gè)整體，并且全部封 閉于接地的金屬外殼中，殼體內(nèi)充一定壓力的 SF6氣體，作為絕緣和滅弧介質(zhì)。 成套配電裝置的特點(diǎn)：a. 電氣設(shè)備布置在封閉或半封閉的金屬中，相間和對(duì)地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地 面積??；b. 所有電氣設(shè)備已在工廠組裝成一體， 大大減少現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期, 也便于擴(kuò)建和搬遷；c. 運(yùn)行可靠性高，維護(hù)方便；d耗用鋼材較多，技術(shù)要求比較高，造價(jià)

15、較高。4、高壓開關(guān)柜的五防功能有哪些 防帶負(fù)荷拉閘、防帶接地合閘、防有電掛接地線、防誤操作斷路器、防誤入帶電間隔第八章 發(fā)電廠和變電站的控制與信號(hào)1、發(fā)電廠的控制方式，及各種控制方式的區(qū)別主控制室控制方式： 機(jī)爐電相關(guān)設(shè)備的控制采用分離控制，即設(shè)電氣主控制室、鍋爐 分控制室和汽機(jī)分控制室。主控制室為全廠控制中心，負(fù)責(zé)起停機(jī)和事故處理方面的協(xié) 調(diào)和指揮。機(jī)爐電集中控制方式： 一般將機(jī)、爐、電設(shè)備集中在一個(gè)單元控制室 （簡稱集控室控制） 微觀：分為模擬信號(hào)測(cè)控方式和數(shù)字信號(hào)測(cè)控方式。2、變電站的控制方式 變電站的控制方式： 按有無值班員分為值班員控制方式、調(diào)度中心或綜合自動(dòng)化站控制中心遠(yuǎn)方遙控方式。