發(fā)電廠電氣設備

1、第19頁 共19頁電力電氣設備綜合復習資料一、單項選擇題水平排列、間距相同的三根導體，兩邊分別為流過A相、B相、C相電流，三相對稱短路時，受力最大的發(fā)生在： A.A相 B.B相C.C相 在電動力作用下，如果導體的固有振動頻率和50Hz、100Hz接近時，導體受到的電動力會 ：A.增大 B.減小C.不變 電路參數(shù)相同，兩相短路與三相短路電動力相比： A.大 B.小 變壓器的最大效率發(fā)生在： A.=1 B.=0.6-0.8 一般的，凝汽式發(fā)電廠的效率為： A. 30-40% B. 60-70% 6、變壓器原邊電壓頻率不變，幅值升高，則變壓器的空載電流：A.減小 B.增大 C.不變 7、一般的，熱電

2、廠的效率為：A. 30-40% B. 60-70% 8、兩臺變壓器主接線采用外橋式接線時，適合 的場合。A.線路較短，線路故障少，而變壓器經常進行切換。B.線路較長，線路需要經常檢修。 9、220kv以上電網,中性點 ，稱為 接地系統(tǒng)。A.直接接地；小電流 B.直接接地；大電流 C.不接地或經消弧線圈接地；小電流 10、兩臺變壓器并聯(lián)運行時，必須絕對滿足的條件是變壓器的_。A.型號相同B.聯(lián)接組別相同C.變比相等D.短路電壓相等 11、下面是幾種油浸式變壓器的冷卻方式，冷卻效果最好的是： A. 油浸自冷B. 油浸風冷 C.導向油循環(huán)強制風冷 12、熱穩(wěn)定是指電器通過短路電流時，電器的導體和絕緣

3、部分不因短路電流的熱效應 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.短路時的最高允許溫度 13、選擇矩形母線時，下列條件可不考慮: A.額定電壓 B.長期允許電流 C.動穩(wěn)定 D.熱穩(wěn)定 14、三相組式變壓器繞組對于零序電流的阻抗和對于正序電流的阻抗相比：A.小B.大C.相等 15、中性點不接地電力網發(fā)生單相接地故障時，非故障相地對地電壓：A. 不變B. 升高到線電壓 16、兩臺變壓器主接線采用內橋式接線時，適合 的場合。A.線路較短，線路故障少，而變壓器經常進行切換。B.線路較長，線路需要經常檢修。 17、下面對發(fā)電廠的描述最準確的是： 火電廠因其耗能大

4、，效率低，已經不承擔主要電力負荷。我國的水力發(fā)電承擔主要電力負荷，我國的水力資源已經得到大力開發(fā)。凝汽式電廠效率高于熱電廠，因此我國正大力發(fā)展凝汽式大型火電廠。 水電廠運行靈活，效率高，且具有調相、調峰、事故備用的功能，可提高電網運行的靈活性、可靠性。 18、如果導體的固有頻率接近50Hz或100Hz時，導體的電動力會： 增大 減小19、短路故障中，（ ）最為常見，（ ）影響最為嚴重。A.對稱三相短路，單相短路。B.單相短路,對稱三相短路。中性點直接接地的220kV以上高壓供電系統(tǒng)側變壓器繞組接法為： A. YN B. Y C. 當載流量較大，大于8000A以上的發(fā)電機出口母線，應采用的母線形

5、式： 。A.矩形母線 B.槽形母線 C.管形母線 關于互感器，下列說法正確的是： A.電壓互感器并聯(lián)在電路中，近乎開路運行；電壓互感器并聯(lián)的表計越少，測量值越準確。B.電流互感器串聯(lián)在電路中，近乎短路運行；電流互感器串聯(lián)的表計越少,測量值越準確。C.原則上選擇電流互感器時必須進行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗。D.為了保證安全，電流互感器和電壓互感器二次側都必須裝熔斷器。二、判斷題當海拔升高，電器的絕緣水平降低；當環(huán)境溫度升高，電器的允許電流減小。導體短路時，產熱全部用來使導體自身溫度升高，可認為是一個絕熱過程，此 時，導體的比熱容和電阻率不是常數(shù)。無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生短路時，短路電流周期分量不變；發(fā)電機

6、出口發(fā)生短路時，短路電流周期分量是變化的。斷路器中的電弧熄滅越快越好。系統(tǒng)阻抗相比于供電系統(tǒng)阻抗很小，系統(tǒng)容量相比于供電系統(tǒng)容量大很多，就可以看作是無窮大容量系統(tǒng)。高壓系統(tǒng)短路電流非周期分量衰減得慢，低壓系統(tǒng)短路電流非周期分量衰減得快。短路電流非周期分量在任何短路情況下都是最大的，它不因短路時刻、斷路前工作電流大小的不同而不同。短路沖擊電流發(fā)生在最嚴重短路發(fā)生后的0.01秒。二次負荷不超過額定值的電壓互感器，其準確度級一定能得到保證。三、填空題導體散熱途徑有三，但主要通過輻射和 兩種方式散熱。選擇電氣設備選擇時，一般先按 選擇，再按 校驗。電流互感器二次側近乎 運行；電壓互感器二次側近乎 運行

7、。為保證供電質量，一般要求正常工作時限流電抗器的電壓損失百分值小于_。當兩個載流導體中電流的方向_ 時，其電動力相互吸引。三相五柱式電壓互感器的第二副繞組為_ _接線，用于監(jiān)測零序電壓。在生產實際中，對于雙路進線的用電單位，在開關柜及母線可靠性滿足要求的情況下，確定主接線方式時，應首先采用 的主接線方式，選擇變壓器臺數(shù)選擇為 臺，變壓器容量選擇，遵循“百分之 ”原則。對于發(fā)電廠，出線回路較少時，為了節(jié)省設備，簡化接線，常采用 接線。單元接線的變壓器容量確定時應按發(fā)電機的額定容量扣除本機組的廠用電負荷后，還必須留有的 %的余量。當電弧電流過零后的很短時間內，在電弧的新陰極區(qū)聚集正電荷離子層，它的

8、初始介質強度可達150-250V，對電弧的熄滅有利。這種現(xiàn)象稱為 效應。交流電流形成的電弧在電流過零點時，電弧瞬間 ，此時采取有效措施可以實現(xiàn)有效地滅弧。交流電弧能否熄滅，取決于電弧電流過零時，弧隙 強度的恢復速度和系統(tǒng)電壓的上升速度之間的競爭。并聯(lián)運行的變壓器的負荷率和變壓器短路阻抗電壓百分數(shù)成 。變壓器容量越小，短路阻抗百分數(shù) ，越容易達到滿載。對于電氣主接線的基本要求主要有以下內容： 、 、 。四、簡答題結合自己的工作實踐，說說如何選擇主變壓器？說出你熟悉的任選一種滅弧形式的斷路器，說明它的滅弧過程。為了兼顧絕緣材料成本和接地保護裝置動作的可靠性，一般規(guī)定，對于35Kv以下電力系統(tǒng)，采用

9、中性點非直接接地系統(tǒng)（中性電不接地或經消弧線圈接地），又稱小電流接地系統(tǒng)。對于110Kv以上高壓電力系統(tǒng)，皆采用中性點直接接線系統(tǒng)。請具體說明其中的原因。短路電流有什么危害？電氣主接線的設計及運行過程中，通常采取哪些措施減小短路電流？導體長期發(fā)熱和短時發(fā)熱的特點有哪些？電流互感器副邊不能開路，為什么？隔離開關與斷路器的主要區(qū)別在哪里？它們的操作程序應應如何正確配合？為防止誤操作通常采用哪些措施？五、論述、計算題某220kV系統(tǒng)的重要變電所，裝有兩臺120MVA、220/110KV主變壓器。高壓側（220kV）有2回電源進線，低壓側（110kV）有6回出線，負荷性質為、類負荷，不允許停電檢修斷路

10、器。要求：說出高壓側（220kV）電氣主接線形式；說出低壓側（110kV）電氣主接線形式；對高低壓側電氣主接線的可靠性等作簡要說明。發(fā)電機出口母線鋁導體，型號為LWY-100*8,正常工作電壓為10.5kV，正常負荷電流為2000A。正常負荷時，導體的溫度為i=50。繼電保護動作時間為tpr=1s,斷路器全開斷時間為tab=0.2s。短路電流I/=30kA,I0.6=28kA,I1.2=20kA。校驗導體的熱穩(wěn)定。求導體的單位長度受力最大值。附表一：非周期分量等效時間T的確定短路點T(s)tk0.1stk0.1s發(fā)電機出口及母線0.15s0.2s公式提示：畫出兩個電源，四條引出線的單母線帶旁路

11、接線的電氣主接線圖，并寫出給旁路母線充電的操作步驟。某10kV屋內配電裝置中，環(huán)境溫度為25，回路的最大持續(xù)工作電流為550A。該回路通過的最大三相短路電流I=I0.75=I1.5=23kA。短路電流持續(xù)時間t=1.5s?，F(xiàn)有GN6-10/2000-85型隔離開關，其極限峰值電流為85kA；5s的熱穩(wěn)定電流為51kA。試確定該隔離開關的額定電壓、額定電流、動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定是否滿足要求。 畫出兩個電源進線，六條負荷引出線的單母線分段帶旁路接線的電氣主接線圖，要求：為了減少短路電流，說出平時運行中的注意事項。寫出不停電檢修進線斷路器操作步驟。 電力電氣設備綜合復習材料答案一、選擇題1、BABBA 6

12、、 BAABC 11、CBAB B 16、BDABA21、CB二、判斷題1、6、三、填空題1、對流2、正常工作條件短路條件3、短路開路4、5%5、相同6、開口三角形7、單母線分段2708、單元109、近陰極10、熄滅11、介質12、反比小13、可靠性靈活性經濟型四、簡答題1、答：根據(jù)具體運行要求不同，主要考慮變壓器的：繞組形式、散熱方式、容量、保護設置等。本著以下原則： 1）盡量選擇低損耗節(jié)能型，如S9系列或者S10系列；2）在多塵或者具有腐蝕性氣體嚴重影響變壓器安全的場合，選擇密閉型變壓器或者防腐型變壓器；3）供電系統(tǒng)中沒有特殊要求和民用建筑獨立變電所常采用三相油浸自冷式電力變壓器；4）對于

13、高層建筑、地下建筑、發(fā)電廠、化工等單位對消防要求較高的場所，宜采用干式變壓器；5）對于電網電壓波動比較大的場合，為改善電能質量應采用有載調壓電力變壓器。為使變壓器經濟運行，需設置多臺變壓器。6）容量要有5-10年發(fā)展的余量，兩臺變壓器時，一臺停運后，余下的變壓器首先滿足一二類負荷的需要。2、參見課本P172、P173。3、答：接地方式的選擇，兼顧絕緣成本和供電可靠性。當電壓水平很高時，例如對于110-220KV以上，采用中性點直接接地方式的大電流接地系統(tǒng)，可以減小絕緣材料成本。絕緣成本高，供電可靠性不須讓位于減小絕緣成本。采用中性點接地方式運行，發(fā)生單相接地時，另兩相對低電壓不會升高，因此絕緣

14、材料容易滿足；但接地短路的電流大，保護很快動作，一定程度降低了供電可靠性。對于35kV（6-66Kv）系統(tǒng)，絕緣容易滿足，可靠性是主要目的。采用小電流接地系統(tǒng)，可以增加供電可靠性。發(fā)生單相接地時，另兩相對地電壓升高倍，但電壓水平較低，絕緣依舊容易滿足，而且因為接地電流不會很大，系統(tǒng)仍然可以繼續(xù)運行一段時間，增加了供電可靠性。對于低壓1KV以下電壓供電系統(tǒng)，采用中性點接地運行，可以保證用電安全。此時絕緣不是問題，中性點接地運行，可以平衡大地點位，保護設備與人員安全。4、答：短路是將電源不經負載，直接經過線路或變壓器等傳輸環(huán)節(jié)，形成大電流的物理現(xiàn)象。短路會造成相應的損害：熱損壞；機械損壞；電壓降低

15、，停電，影響系統(tǒng)穩(wěn)定運行；電磁干擾。電氣運行中，要設法減小短路電流的發(fā)生，減小短路時的電流大小。應采取以下方式：合理的選擇電氣主接線形式；合理的調配，保證變壓器、發(fā)電機等的分列運行，減少短路電流；加裝限流電抗器；采用低壓分裂繞組變壓器。5、參見課本P61、P69。6、詳見課本184頁。7、詳見課本181頁。五、論述、計算題1、答：（1）高壓側可以采用橋形接線；（2）低壓側單母線分段帶旁路接線；（3）高壓側的橋形接線可靠性較高，根據(jù)情況不同選用內橋接線或者外橋接線，如線路較長，易出現(xiàn)故障，則采用內橋接線，若變壓器需要經常切換，則采用外橋接線；低壓側采用單母線分段帶旁路接線，可以使兩個母線段分別連

16、接兩臺變壓器，而且通過旁路可以不停電檢修任一斷路器。2、解：（1）校驗導體的熱穩(wěn)定性1）求短路電流的熱效應。短路電流通過的時間等于繼電保護動作時間與斷路器全開斷時間之和，即先求短路電流周期分量熱效應再求求短路電流非周期分量熱效應。根據(jù)短路點可知，屬于發(fā)電機出口及母線點的短路，查表得非周期分量等效時間等于0.2s，則短路電流熱效應注意，由于短路電流切除時間，導體的發(fā)熱主要由周期分量來決定，在此情況下非周期分量的影響也可以忽略不計，即2）求導體最高發(fā)熱溫度因導體的初始溫度等于w=40oC，查鋁導體的在此溫度下的加熱系數(shù)得 再由圖查得此時鋁導體對應的最終發(fā)熱溫度h=50oC，小于鋁導體的最高允許溫度

17、200 oC。可知鋁導體的最高溫度未超過允許值，導體能滿足熱穩(wěn)定要求。3、請參見課本P111。4、解：1）隔離開關形式選擇隔離開關為室內安裝，GN6-10/2000-85型符合要求。2）額定電壓選擇隔離開關額定電壓UN=10kV，安裝地點的額定電壓UNs=10kV，額定電壓滿足要求。3）額定電流選擇隔離開關額定電流IN=2000，安裝地點的最大持續(xù)工作電流IMAX=550A，額定電流滿足要求。 4）熱穩(wěn)定校驗周期分量熱效應由于tk1s，故不計短路電流非周期分量熱效應。短路電流熱效應為隔離開關熱穩(wěn)定電流的熱效應所以熱穩(wěn)定校驗滿足要求。5）動穩(wěn)定校驗沖擊電流隔離開關所以動穩(wěn)定校驗滿足要求。5、詳見

18、課本111頁。附錄資料：不需要的可以自行刪除火電廠工藝流程火力發(fā)電廠。以煤、石油或天然氣作為燃料的發(fā)電廠統(tǒng)稱為火電廠1、火電廠的分類（1）按燃料分類：燃煤發(fā)電廠，即以煤作為燃料的發(fā)電廠；鄒縣、石橫青島等電廠燃油發(fā)電廠，即以石油（實際是提取汽油、煤油、柴油后的渣油）為燃料的發(fā)電廠；辛電電廠燃氣發(fā)電廠，即以天然氣、煤氣等可燃氣體為燃料的發(fā)電廠；余熱發(fā)電廠，即用工業(yè)企業(yè)的各種余熱進行發(fā)電的發(fā)電廠。此外還有利用垃圾及工業(yè)廢料作燃料的發(fā)電廠。（2）按原動機分類：凝汽式汽輪機發(fā)電廠、燃汽輪機發(fā)電廠、內燃機發(fā)電廠和蒸汽-燃汽輪機發(fā)電廠等。（3）按供出能源分類：凝汽式發(fā)電廠，即只向外供應電能的電廠；熱電廠，即

19、同時向外供應電能和熱能的電廠。（ 4）按發(fā)電廠總裝機容量的多少分類：容量發(fā)電廠，其裝機總容量在100MW以下的發(fā)電廠；中容量發(fā)電廠，其裝機總容量在100250MW范圍內的發(fā)電廠；大中容量發(fā)電廠，其裝機總容量在250600MW范圍內的發(fā)電廠；大容量發(fā)電廠，其裝機總容量在6001000MW范圍內的發(fā)電廠；特大容量發(fā)電廠，其裝機容量在1000MW及以上的發(fā)電廠。（5）按蒸汽壓力和溫度分類：中低壓發(fā)電廠，其蒸汽壓力在3.92MPa（40kgfcm2）、溫度為450的發(fā)電廠，單機功率小于25MW；地方熱電廠。高壓發(fā)電廠，其蒸汽壓力一般為9.9MPa（101kgfcm2）、溫度為540的發(fā)電廠，單機功率小

20、于100MW；超高壓發(fā)電廠，其蒸汽壓力一般為13.83MPa（141kgfcm2）、溫度為540540的發(fā)電廠，單機功率小于200MW；亞臨界壓力發(fā)電廠，其蒸汽壓力一般為16.77MPa（171 kgfcm2）、溫度為540540的發(fā)電廠，單機功率為30OMW直至1O00MW不等；超臨界壓力發(fā)電廠，其蒸汽壓力大于22.llMPa（225.6kgfcm2）、溫度為550550的發(fā)電廠，機組功率為600MW及以上，德國的施瓦茨電廠;超超臨界壓力發(fā)電廠, 其蒸汽壓力不低于31 MPa、溫度為593.水的臨界壓力：22.12兆帕；臨界溫度：374.15（6）按供電范圍分類：區(qū)域性發(fā)電廠，在電網內運行，

21、承擔一定區(qū)域性供電的大中型發(fā)電廠；孤立發(fā)電廠，是不并入電網內，單獨運行的發(fā)電廠；自備發(fā)電廠，由大型企業(yè)自己建造，主要供本單位用電的發(fā)電廠（一般也與電網相連）。2、火力發(fā)電廠工藝流程。燃煤，用輸煤皮帶從煤場運至煤斗中。大型 HYPERLINK /view/145622.htm t _blank 火電廠為提高燃煤效率都是燃燒煤粉。因此，煤斗中的原煤要先送至磨煤機內磨成煤粉。磨碎的煤粉由熱空氣攜帶經排粉風機送入鍋爐的爐膛內燃燒。煤粉燃燒后形成的熱煙氣沿鍋爐的水平煙道和尾部煙道流動，放出熱量，最后進入除塵器，將燃燒后的煤灰分離出來。潔凈的煙氣在引風機的作用下通過煙囪排入大氣。助燃用的空氣由送風機送入裝

22、設在尾部煙道上的空氣預熱器內，利用熱煙氣加熱空氣。這樣，一方面使進入鍋爐的空氣溫度提高，易于煤粉的著火和燃燒外，另一方面也可以降低排煙溫度，提高熱能的利用率。從空氣預熱器排出的熱空氣分為兩股：一股去磨煤機干燥和輸送煤粉，另一股直接送入爐膛助燃。燃煤燃盡的灰渣落入爐膛下面的渣斗內，與從除塵器分離出的細灰一起用水沖至灰漿泵房內，再由灰漿泵送至灰場。火力發(fā)電廠在除氧器水箱內的水經過給水泵升壓后通過高壓加熱器送入省煤器。在省煤器內，水受到熱煙氣的加熱，然后進入鍋爐頂部的汽包內。在鍋爐爐膛四周密布著水管，稱為水冷壁。水冷壁水管的上下兩端均通過聯(lián)箱與汽包連通，汽包內的水經由水冷壁不斷循環(huán)，吸收著煤受燃燒過

23、程中放出的熱量。部分水在冷壁中被加熱沸騰后汽化成水蒸汽，這些飽和蒸汽由汽包上部流出進入過熱器中。飽和蒸汽在過熱器中繼續(xù)吸熱，成為過熱蒸汽。過熱蒸汽有很高的壓力和溫度，因此有很大的熱勢能。具有熱勢能的過熱蒸汽經管道引入 HYPERLINK /view/33757.htm t _blank 汽輪機后，便將熱勢能轉變成動能。高速流動的蒸汽推動 HYPERLINK /view/3824255.htm t _blank 汽輪機轉子轉動，形成機械能。汽輪機的轉子與 HYPERLINK /view/54769.htm t _blank 發(fā)電機的轉子通過連軸器聯(lián)在一起。當汽輪機轉子轉動時便帶動 HYPERLI

24、NK /view/3824654.htm t _blank 發(fā)電機轉子轉動。在發(fā)電機轉子的另一端帶著一臺小直流發(fā)電機，叫勵磁機。勵磁機發(fā)出的直流電送至發(fā)電機的轉子線圈中，使轉子成為電磁鐵，周圍產生磁場。當發(fā)電機轉子旋轉時，磁場也是旋轉的，發(fā)電機定子內的導線就會切割磁力線感應產生 HYPERLINK /view/10897.htm t _blank 電流。這樣，發(fā)電機便把汽輪機的機械能轉變?yōu)?HYPERLINK /view/48797.htm t _blank 電能。電能經變壓器將 HYPERLINK /view/10954.htm t _blank 電壓升壓后，由輸電線送至電用戶。釋放出熱勢能

25、的蒸汽從汽輪機下部的排汽口排出，稱為乏汽。乏汽在 HYPERLINK /view/1090375.htm t _blank 凝汽器內被循環(huán)水泵送入凝汽器的冷卻水冷卻，重新凝結成水，此水成為凝結水。凝結水由凝結水泵送入低壓加熱器并最終回到除氧器內，完成一個循環(huán)。在循環(huán)過程中難免有汽水的泄露，即汽水損失，因此要適量地向循環(huán)系統(tǒng)內補給一些水，以保證循環(huán)的正常進行。高、低壓加熱器是為提高循環(huán)的熱效率所采用的裝置，除氧器是為了除去水含的氧氣以減少對設備及管道的腐蝕。大致工藝流程如下圖：3、火力發(fā)電廠的三大系統(tǒng)。燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)是由輸煤、磨煤、粗細分離、排粉、給粉、鍋爐、除塵、脫硫等組成。是由皮帶輸送機從煤場,通過電磁鐵、碎煤機然后送到煤倉間的煤斗內,再經過 HYPERLINK /view/974489.htm t _blank 給煤機進入磨煤機進行磨粉，磨好的煤粉通過空氣預熱器來的熱風，將煤粉打至粗細分離器，粗細分離器將合格的煤粉（不合格的煤粉送回磨煤機），經過排粉機送至粉倉，給粉機將煤粉打