发电厂电气部分复习自考(4)_发电厂电气部分复习

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复习题

一、基本概念

1.断路器按灭弧介质分类可分为SF6、真空、压缩空气、少油、多油五种。

2.电弧电流过零时电弧熄灭，而弧隙的绝缘能力要经过一定的时间恢复到绝缘的正常状态的过程为弧隙介质强度的恢复过程。

3.在330kV及以下发电厂和变电所中一般选用三相式变压器。500kV及以上，三台单相变压器

4.某高压断路器型号为SN10-10/600-350，其中，S表示少油断路器。LW表示六氟化硫屋外断路器，DW,ZN 5.刀闸结构简单没有灭弧装置，不能用来拉合有负荷电流的电路。

6.接地装置由埋设在土壤中的金属接地体和接地线组成。

7.热稳定是指电器通过短路电流时，电器的导体和绝缘部分不因短路电流的热效应使其温度超过它的短路时的最高允许温度而造成损坏妨碍继续工作的性能.8.厂用工作电源因事故或检修而失电时，能替代工作电

源的是备用电源。厂用供电电源包括工作电源、启动电源、事故保安电源和备用电源。

9.发电厂主母线和引下线，导体的截面积按最大长期工作电流选择。

10.发电厂和变电所的电气主接线必须满足可靠性、灵活性和经济性。11.有汇流母线的电气主接线形式为3/2断路器接线、单母线接线、双母线接线。

12.为维持系统稳定运行，电动机正常启动时，机端电压的最低限值为额定电压的70% 13.某相产生最严重短路电流的条件是短路前电路空载且该相电动势过零值瞬间发生三相短路。

14.装设于电压互感器一次绕组的熔断器起短路保护作用。熔断器的另一个作用：过负荷保护

15.当电压互感器二次负荷超过该准确级的额定容量时，其误差将增大

16.在发电机—三绕组变压器的单元接线，为了在发电机停止工作时，主变高压和中压侧仍能保持联系，在发电机与变压器之间应装设断路器

17.断路器的技术数据中，电流绝对值最大的是额定动稳

定电流，imax为最大瞬时值。断路器的额定开断电流值是指最大短路电流周期分量有效值

18.熔断器内填充石英砂是为了吸收电弧能量，快速冷却电弧，使电弧迅速熄灭

19.三相低压动力电缆一般应选用聚氯乙烯绝缘，厂用高压电缆选用纸绝缘铅包电缆

20.限制短路电流的方法：选择适当的主接线形式和运行方式，加装串联的限流电抗器，使用低压分裂绕组变压器 21.限流电抗器分为普通电抗器和分裂电抗器两种。22.自耦变压器中性点必须直接接地 23.区域性火力发电厂单机容量大、总容量大、大多建在大型煤炭基地或运煤方便的地方 24.检修任一进出线的母线隔离开关时，其余回路均可不停电的接线形式是 双母线接线 25.旁路母线的作用是不停电检修任一台出线断路器，不能代替工作母线

26、单母线接线在检修母线隔离开关时，必须断开全部电源

27.火电厂厂用电接线的基本形式是单母线按锅炉分段 28.如果短路切除时间大于1秒时，则热稳定校验时应不

考虑非周期分量的影响

29.电压互感器一次绕组结构上的特点是匝数多、导线细 电流互感器相反，一次绕组匝数少（1匝），导线粗 30.变压器的短路电压百分值与短路阻抗百分值相等 31.铜母线短路时的发热允许温度是300℃，铝母线为 200℃

32.多油断路器中的油可作为灭弧介质以及触头间隙、带电部分与地之间的绝缘介质使用，少油断路器中的绝缘油仅作为灭弧介质和触头开断后触头间的绝缘介质。33.属于外部过电压的是直击雷过电压、感应雷过电压 属于内部过电压：工频过电压、操作过电压、谐振过电压 34.二次回路包括交流电压回路、交流电流回路、自动装置回路、断路器控制和信号回路、继电保护回路 35.用于两种电压等级之间交换功率的变压器称为联络变压器，主变压器、厂用变压器

36.单母线分段接线方式的特征之一是断路器数大于回路数

37.发电机—双绕组变压器单元接线的特征之一是断路器数小于回路数，发动机出口不装断路器

38.保护接地的作用有保证人身安全（设备外壳接地、架

构等金属部件接地）

39.低压电网常采用380／220V三相四线制系统供电，最主要是考虑取得220V单相电压需要。

40.断路器在关合过程中，当遇到电路永久性短路使保护作用于跳闸后，若合闸命令尚未解除，则可能出现“跳跃”现象，断路器极易损坏。

41.根据一次能源的不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、风力发电厂和核能发电厂等。

42.发电机出口母线、年负荷小时数大、长度较长的导线按经济电流密度选择导线截面积

43.电气设备把发、送、供、用电直接有关的主要电气设备称为一次设备。

44.由发电机、输配电线路、变配电所以及各种用电设备连接起来所构成的整体称为电力系统。

45.高压断路器的额定电压是指断路器正常工作线电压有效值

46.当人站立在或行走在有电流通过的地面时，两脚间所承受的电压称为跨步电压

47.电弧形成后，使电弧得以维持的主要条件是介质的热游离

48.我国生产的10kV的少油断路器、真空断路器的安装地点均属户内式

49.采用两台单相电压互感器接成Ｖ／Ｖ接线方式，能进行线电压的测量

50.小接地短路电流系统的YY接线的电压互感器，在00系统发生单相完全接地时，故障相对地电压表的实际电压值为0，电压互感器输出电压为100V 51.低压开关电器最常采用的灭弧方法有快速拉长电弧灭弧

52.下列电气装置属于工作接地的是变压器星形接线绕组的中性点接地，电压互感器一次侧中性点接地 53.交流35kV母线电压是指交流三相三线制的线电压等级

54.电流互感器二次回路阻抗值增大时，误差增大 55.防雷接地：泄掉雷电流避雷针等设备接地

二、问答题 1.互感器的作用。

答：互感器分为电流互感器和电压互感器，既是电力系统中一次系统与二次系统间的联络元件，同时也是隔离元

件。它们将一次系统的高电压，大电流转变为低电压，小电流，供测量，监视，控制及继电保护使用。2.发电厂变电所中为什么要设置备用电源？什么是明备用？什么是暗备用？

答：设置备用电源原因：事故情况下失去工作电源时，保证给厂用电供电。明备用：大中型火电厂一般采用明备用，即装设专门的备用变压器，平时不工作，一旦某一工作电源失去后，该备用变压器自动代替原来的工作电源。暗备用：小型火电厂、中小型水电厂及降压变电所多采用暗备用，即不设专门的备用变压器，而是两个厂用工作变压器容量选大一些，互为备用。

3.6—10千伏的发电机电压汇流母线上装设分段电抗器的作用。

答：能有效的降低发电机出口断路器，母线分段断路器，母线联络断路器以及变压器低压侧断路器所承受的短路电流，即为了限制短路电流

4.简述什么是惰行？何谓厂用电动机的自启动？ 答：厂用电系统运行的电动机，当突然断开电源或厂用电压降低时，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行。若电动机失去电压后，不与电

源断开，在很短时间内，厂用电源恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，此时，电动机惰行还未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程称为电动机自启动。5.中性点经消弧线圈接地系统中一般分为几种补偿，通常采用何种补偿方式及其原因？

答：一般分三种：全补偿、欠补偿、过补偿；

通常采用过补偿，因为可以避免在线路故障时，切除线路后不容易产生电磁谐振。

6.什么是电力系统的中性点？我国电力系统常用的中性点运行方式有哪几种?电压等级在110kV及其以上的系统中性点多采用何种运行方式? 答：电力系统中性点是三相绕组作星形连接的变压器和发电机的中性点。电力系统中性点的运行方式，可分为中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地两大类。110kV及其以上的系统中性点采用直接接地 7.什么叫厂用电和厂用电率？

发电机在启动，运转、停止，检修过程中，有大量电动机手动机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤，碎煤，除尘及水处理的正常运行。这些电动机及全厂的运行，操作，实验，检修，照明用电设备等都属于厂用负荷，总的耗电量，统称为厂用电。厂用电耗量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。

8.什么是内桥、外桥接线？简述内桥接线和外桥接线的适用范围。

内桥接线，桥设在靠近变压器一侧，适用于：输电线路较长，故障几率大，变压器不需要经常切换的发电厂和变电所。外桥接线，桥布置在靠近线路一侧，线路较短（故障几率小），而变压器按照经济运行要求在负荷小时需一台主变退出运行时的发电厂和变电所。当有穿越功率流过厂、所时，也可采用外桥接线。9.试述单母线分段有哪些优点和缺点？

优点：具有单母线接线简单、经济、方便、易于扩建的特点。可靠性比纯粹单母线有所提高。①母线或母线隔离开关发生故障时，仅有故障段停电，非故障段可继续工作。②对重要用户，可以从不同分段引出双回线，以保证可靠地向其供电。

缺点：每个母线段都相当于一个单母线，所以仍有可靠性低的方面。①当母线某分段检修或故障时，仍必须断开该段母线上的全部回路，因此，电源减少，部分用户供电受到限制和中断。②任一回路断路器检修时，该回路仍必须

停止工作。

10.为什么要计算导体短时发热最高温度？如何计算？ 载流导体短路时发热计算的目的在于确定短路时导体的最高温度不应超过所规定导体短路时发热允许温度。当满足这个条件时，则认为导体在短路时，是具有热稳定性的。

计算方法如下：

1）有已知的导体起始温度θw；从相应的导体材料的曲线上查出Aw；

2）将Aw和热效应值Qk值代入式：1/SQk=Ah-Aw求出Ah；

3）由Ah再从曲线上查得θh值。

11.厂用电负荷分为哪五类？是根据什么分类的？ 答：厂用电负荷，按其重要性可分为五类：

⑴ I类厂用负荷：凡是属于短时停电会造成主辅设备损坏，危及人身安全，主机停用及影响大量出力的厂用设备； ⑵ II类厂用负荷：允许短时断电，恢复供电后，不致造成生产紊乱的常用设备；

⑶ III类厂用负荷：较长时间停电，不会直接影响生产，仅造成生产不方便的厂用负荷； ⑷ 事故保安负荷

2⑸ 交流不间断供电负荷

这样分类是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。

12.试述电压互感器各主要接线方式的种类、适用范围及可测量的信号。

答：电压互感器的主要接线方式有单相接线、Vv接线、三相五柱式接线、三台单相式PT接线五种。

一个为基本二次绕组，接成星型，且中性点接地，既可测量线电压，又可测量相电压。另一个叫附加二次绕组，接成开口三角形，要求一点接地，供给绝缘监视器。

三、计算题 1.某10kV屋内配电装置中，环境温度为25℃，回路的最大持续工作电流为560A。该回路通过的最大三相短路电流I“=I0.75=I1.5=23kA。短路电流持续时间t=1.2s。现有GN1—10/600型隔离开关，其ip=60kA；5S的热稳定电流为20kA。试确定该隔离开关的热稳定是否满足要求。解：热稳定：

因短路电流持续时间t=1.2s，故短路热稳定计算时间tk1.2s

tk1.2s＞1s，故非周期分量忽略不计。

短路电流全效应为QKQPI12.5.tk2321.2634.8(kA2S)

2QITt20252000(kA2S)

QkQ,满足热稳定要求.2.所示网络中 ,电力系统S缺少有关的参考资料,只知道以下数据：系统S高压母线分界点短路时,系统供给的短路电流为15kA，求所示短路点三相短路时的次暂态短路电流。统一取Sd =1000MVA。

解: 取Sd =1000MVA , UdUav

系统对高压母线分界处提供的短路容量 Sk=3115152987.7(MVA)系统等值电抗X*=1000/2987.7=0.335 XL0.43010000.907 2115总阻抗∑X*=0.335+0.907=1.242 I=110004.04(kA)1.242311

53、选择10kV配电装置出线电抗器为4％的电抗NKL-10-600-4，参数如下：

xL(%)4% ies38.25kA It2t342(kA)2s

设系统容量为150MVA，归算至10kV母线上的电源短路总电抗X΄*Σ=0.14（基准容量Sd＝100MVA），出线最大负荷为560A，出线保护动作时间tpr＝1s，断路器全分闸时间tbr=0.1s。已知短路电流有名值，I”12.1kA,I0.559.9kA,I1.19.35kA，校验其动、热稳定。

解：短路计算时间：tktprtbr10.11.1s 短路电流热效应

QkI“210It2It2k/2k1212.129.92109.352tk1.130.42(kA)2s342(kA)2s

12取Ksh=1.8，则冲击电流

ishKsh2I”2.5512.130.86(kA)38.25(kA)

满足热稳定、动稳定。