发电厂电气部分复习15章_发电厂电气部分复习

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01 发电厂的类型？火力发电厂、水力发电厂、抽水蓄能式水电厂、核电厂、风力发电（容量小）、地热发电（美国加州

旧金山

400MW）、潮汐发电（法国

240MW）、太阳能发电、磁流体发电、垃圾发电、生物发电。

02 变电所类型？枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所

03 火力发电厂分类、电能产生过程及其特点：(1)按原动机分（凝汽式汽轮机发电厂、燃气轮机、内燃机、蒸汽—燃气轮机）；(2)按燃料分（燃煤发电厂、燃油、燃气、余热、垃圾、工业废料）；(3)按蒸汽压力和温度分（中低压发电厂，PN

04 水电厂分类、电能产生过程及其特点：（1）按落差方式分： 堤坝式水电厂（坝后式、河床式）； 引水式水电厂。过程：水势能→机械能→电能。特点：优点：发电成本低，对环境没有污染，运行灵活方便，可防洪、灌溉、航运等。缺点：一次投资大，建设周期长，受水文气象影响，淹没土地、移民搬迁等。

05 简述抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及其效应：作用：用于电网的调峰、填谷、备用、调频、调相；功能：降低系统燃料消耗、提高火电设备利用率、作为发电成本低的峰荷电源、无污染、可储能。06 核电厂生产过程及其特点：核燃料在核反应堆中裂变产生热能→产生蒸汽→推动汽轮机转子旋转→带动发电机转子旋转→发电机发出电能，原子能→热能→机械能→电能 特点：优点 可节省煤、石油和天然气及运输费用，无需空气助燃，可建在地下、水下、山上。缺点 投资大

07 一次设备、二次设备及其特点：一次

① 生产和转换电能(如发电机、电动机、变压器等)② 接通或断开电路(如断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器、接触器等。)③ 限故障流和防御过压（如电抗器和避雷器等。）④ 载流导体（如裸导体、电缆等。）⑤ 互感器（电压、电流，将高压、大流转换成低压、小流，供给测量仪表和保护装置使用。）⑥ 无功补偿设备（并联电容、串联电容和并联电抗）⑦ 接地装置（由埋入土中的金属接地体（角钢、扁钢、钢管等）和连接用的接地线构成。）二次

① 测量表计（电压、电流、功率和电能表）② 继电保护、自动装置及远动装置③ 直流电源设备（直流电机组、蓄电池组和硅整流装置，供给控制、保护用的直流电源和厂用直流负荷、事故照明用电）④ 操作电器、信号设备及控制电缆

08 研究导体和电气设备的发热意义、长期发热和短时发热的特点：电气设备有电流通过时产生损耗，这些损耗都将变成热量使电气设备温度升高。发热对电气设备的影响：绝缘材料性能降低、机械强度降低、接触电阻增加。导体短路时，虽然持续时间不长，但短路电流很大，发热量很多。这些热量在短时间内不容易散出，于是导体的温度迅速升高。同时，导体还受到电动力超过允许值，使导体变形或损坏。由此可见，发热和电动力是电气设备运行中必须注意的问题，长期发热由正常工作电流的；短时发热，由故障

时的短路电流产生。

09 为什么要规定导体和电气设备的发热允许温度？短时和长时允许温度是否相同，为什么？主要因为导体阻值（也可以说电导率）随温度升高而变大，同样电流下导体本身发热变大，导致导体载流量变小，电气设备绝缘降低。

这两个温度不同，这也和电气设备有关，同样设备短时允许发热一般大些，因为短时发热对设备绝缘不会构成威胁，长时发热是设备绝缘老化、降低，如果温度过高、作用时间长，设备绝缘击穿。导体长期允许电流是根据什么确定分？提高长期允许电流因采取哪些措施？是根据热平衡来计算的，也就是导体在通过电流时产生的热量和工作环境中散失掉的热量相等时，导线的温度最高不能超过某一限定值时导体通过各电流。这一限定值会根据环境的不同来选择，例如导体表面附着有绝缘材料时，不能超过绝缘材料的允许温度；提高长期允许电流的方法；

1、增导流面积，选电阻率小的材料，减小导体电阻，来减小导体发热的办法。

2、改善导体散热状况，增导体散热；如增导体散热面积、强制冷却等。11 隔离开关与断路器的主要区别何在？操作程序应遵循哪些原则？隔离开关不能带负载操作，只有一些带灭弧室的可以分断小电流，它的作用主要是使电路有个明显的分断。而断路器就是用来接通和分断负载电路的。它们操作顺序也不同：送电操作时：先合开关，后合断路器或负荷类开关；断电操作时：先断开断路器或负荷类开关，后断开隔离开关。主母线和旁路母线各起什么作用？设置专设旁路断路器和以母联或分段兼旁路断路器各有什么特点？（1）主母线：汇集和分配电能。旁路母线：和旁路断路器一起，代替出线断路器工作，使出线断路器检修时该回路不停电。（2）a.设有专用旁路，进出线断路器检修时，可由专用旁路断路器代替，通过旁路母线供电，从而对母线的运行没有影响。但设置了专用旁路，设备投资和配电装置的占地面积有所增加。b.以母联或者分段兼作旁路断路器,当检修进出线断路器就要将母联或者分段用作旁路断路器。这样做的结果，一是每次倒闸操作时需要更改母线保护的定值，使工作量增加；二是使双母线变成单母线运行或者单母线分裂运行，降低了供电可靠性，并且增加了进出线回路母线隔离开关的倒闸操作。发电机---变压器单元接线中，在发电机和双绕组变压器之间通常不设断路器，有何利弊？在发电机和双绕组作变压器之间通常不装设断路器，避免了由于额定电流或断流电流过大，使得在选择出口断路器时，受到制造条件或价格甚高等原因造成的困难。但是，变压器或厂用变压器发生故障时，除了跳主变压器高压侧出口断路器外，还需要发电机磁场开关，若磁场开关拒跳，则会出现严重的后果，而发电机定子绕组本身发生故障时，若变压器高压侧失灵跳闸，则造成发电机和主变压器严重损坏。并且发电机一旦故障跳闸，机组将面临厂用电中断的威胁。一台半断路器接线与双母旁路接线相比较，各有何特点？一台半断路器接线中的交叉布置有何意义？一台半断路器接线，运行的可靠性和灵活性很高，在检修母线时不必用隔离开关进行大量的倒闸操作，并且调试和扩建也方便。但是其接线费用太高，只适用与超高电压线路中。双母线带旁路母线中，用旁路母线替代检修中的回路断路器工作，使该回路不停电，适用于有多回出线又经常需要检修的中小型电厂中，但因其备用容量太大，耗资多，所以旁路设备在逐渐取消。一台半断路器接线中的交叉布置比非交叉接线具有更高的运行可靠性，可减少特殊运行方式下事故扩大。选择主变压器时应考虑哪些因素？其容量、台数、型式等应根据哪些原则来选择？影响主变压器选择的因素主要有：容量、台数、型式、其中单元接线时变压器应按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度来确定。连接在发电机母线与

系统之间的主变压器容量=（发电机的额定容量—厂用容量—支配负荷的最小容量）*70%。微粒确保发电机电压上的负荷供电可靠性，所接主变压器一般不应小于两台，对于工业生产的余热发电的中、小型电厂，可装一台主变压器与电力系统构成弱连接。除此之外，变电站主变压器容量，一般应按5—10年规划负荷来选择。主变压器型式可根据：①、相数决定，容量为300MW及以机组单元连接的变压器和330kv及以下电力系统中，一般选用三相变压器，容量为60MW的机组单元连接的主变压器和500kv电力系统中的主变压器经综合考虑后，可采用单相组成三相变压器。②、绕组数与结构：最大机组容量为125MW以及下的发电厂多采用三绕组变压器，机组容量为200MW以上的发电厂采用发电厂双绕组变压器单元接线，在110kv以上的发电厂采用直接接地系统中，凡需选用三绕组变压器的场合，均可采用自耦变压器。为什么在特大型发电厂主接线设计时，可靠性很高的一台半断路器接线和双母线接线形式受到质疑？ 电气主接线中通常采用哪些方法限制短路电流？在发电厂和变电站的6—10kv派点配电装置中，加装限流电抗器限制短路电流：①在母线分段处设置母线电抗器，目的是发电机出口断路器，变压器低压侧断路器，母联断路器等能按各回路额定电流来选择，不因短路电流过大而事容量升级；②线路电抗器：主要用来限制电缆馈线回路短路电流；③分裂电抗器②采用低压分裂绕组变压器。当发电机容量越大时，采用低压分裂绕组变压器组成扩大单元接线以限制短路电流。③采用不同的主接线形式和运行方式。为什么分裂电抗器具有正常运行时电压降小，而一臂出现短路时电抗大，能去的限流作用强的效果？分裂电抗器在正常运行时两分支的负荷电流相等，在两臂中通过大小相等，方向相反的电流，产生方向相反的磁通，其中有X=X1—Xm=(1—f)*X1且f=0.5，有X=0.5X1，可见在正常情况下，分裂电抗器每个臂的电抗仅为每臂自感电抗的1/4。而当某一分支短路时，X12=2*（X1+Xm）=2*X1*（1+f）可见，当f=0.5时，X12=3*XL使分裂电抗器能有效的限制另一臂送来的短路电流。所以分裂电抗器具有正常运行时电抗小，而短路时电抗大。什么叫厂用电和厂用电效率？发电厂在启动、运转、挺役、检修过程中，有大量以电动机拖动的机械设备，用以保证机组的主要设备（如锅炉、汽轮机或水轮机和发电机等）和输煤、碎煤、除灰、除尘以及水处理的正常运行。这些电动机以及全场的运行、操作、试验、检修、照明等用电设备都属于厂用电负荷，总的耗电量，统称为厂用电。厂用电耗量占同一时期内全场发电的总量，称为厂用电率。厂用电负荷分为哪几类？为什么要进行分类？根据其用电设备在生产中的作用和突然中断供电所造成的危害程度，其重要性可以分为以下四类。Ⅰ类厂用负荷。凡是属于短时（手动切换恢复供电所需要的时间）停电会造成主辅设备损坏、危急人身安全、主机停运以及出力下降的厂用负荷，都属于Ⅰ类负荷。Ⅱ类厂用负荷。允许短时停电(几秒钟或者几分钟)，不致造成生产紊乱，但较长时间停电有可能损坏设备或影响机组正常运转的厂用负荷，均属于Ⅱ类厂用负荷。Ⅲ类厂用负荷。较长时间停电，不会直接影响生产，仅造成生产上的不方便的厂用负荷，都属于Ⅲ类厂用负荷。0类负荷：不停电负荷，直流保安负荷，交流保安负荷。对厂用电接线有哪些基本要求？a供电可靠，运行灵活。b各机组的厂用电系统应该是独立的。c全厂性公用负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公共负荷母线。d充分考虑发电厂正常、事故、检修、启停等运行方式下的供电要求。e供电电源应尽力与电力系统保持紧密的联系。f充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统运行方式。22 厂用电的设计原则是什么？①厂用电接线应保持对厂用负荷可靠性和连续供电，使发电厂主机安全运转。②接线应该灵活地适应正常、事故、检修等各种运行方式的要求。③

厂用电源的对应供电性，本机、炉的厂用负荷由本机组供电，这样，当厂用电系统发生故障时只会影响一台发电机组的运行，缩小了故障范围，接线也简单。④设计时还应适当注意其经济性和发展的的可能性，并积极慎重地采用新技术、新设备，使厂用电接线具有可行性和先进性。⑤在设计厂用电系统接线时，还应对厂用电的电压等级、中性点接地方式、厂用电源及其引接和厂用电接线形式等问题进行分析和论证。对厂用电电压等级的确定和厂用电源引接的依据是什么？厂用电电压等级是根据发电机额定电压、厂用电电动机的电压和厂用电供电网络等因素，相互配合，经过技术经济综合比较后确定的。在大容量发电厂中，要设启动电源和事故保安电源，如何实现？启动电源：a.从发电机电压母线的不同分段上，通过厂用备用变压器引接。b.从发电厂联络变压器的低压绕组引线，但应保证在机组全停运情况下，能够获得足够的电源容量。c.从与电力系统联系紧密，供电可靠的最低一级电压母线引接。d.当经济技术合理时，可由外部电网引接专用线路，经过变压器取得独立的备用电源或启动电源。火电厂厂用接线为什么要锅炉分段？为提高厂用电系统供电可靠性，通常用哪些措施？为了保证厂用供电的连续性，使发电厂能安全满发，并满足运行安全可靠性灵活方便。所以采用按锅炉分段原则。为提高厂用电工作的可靠性，高压工作厂用变压器和启动备用变压器采用带负荷调压变压器，以保证厂用电安全，经济的运行。何谓厂用电动机的自启动？为什么要进行电动机的自启动校验？如果厂用变压器的容量小于自启动电动机总容量时，应该如何解决？厂用电系统运行的电动机，当突然断开电源或者厂用电压降低时，电动机转速就会下降，甚至会停止运行，这一转速下降的过程称为惰性。若电动机失去电压以后，不予电源断开，在很短时间内，厂用电压又恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，此时，电动机惰性将未结束，又自动恢复到稳定状态运行，这一过程称为电动机的自启动。若参加自启动的电动机数目多，容量大时，启动电流过大，可能会使厂用母线及厂用电网络电压下降，甚至引起电动机过热，将危急电动机的安全以及厂用电网络的稳定运行，因此，必须进行电动机的自启动校验。若不能自启动应采用：1.失压自启动。2.空载自启动。3.带负荷自启动。27