湖南工业大学发电厂电气部分复习纲要_湖南工业大学校园规划

2020-02-28 其他范文下载本文

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1-1火电厂的分类及电能生产过程。P14 1）分类a）按原动机分：凝汽式汽轮发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂、蒸汽-燃气轮发电机厂 b）按燃料分：煤油发电厂、燃油发电厂、燃气发电厂、余热发电厂 c）按蒸汽压力和温度分：中低压发电厂、高压发电厂、超高压发电厂、亚临界压力发电厂、超临界发电厂、超超临界发电厂

d）按输出能源分：凝汽式发电厂、热电厂

2）过程：火力发电厂的生产过程概括的说是把煤炭中含有的化学能转变为电能的过程。分为三个过程：a）燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，成为燃烧系统b）锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机的转子旋转，将热能转化为机械能，成为汽水系统c）由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能转化为电能，称为电气系统。

1-2火电厂与水电厂相比，各自有何优劣？P17、P21 火电厂：优点：布局灵活，装机容量大小可按需要决定；一次性建造投资少；缺点：耗煤量大，污染严重；设备繁多，控制操作复杂；事故多，停运率高；

水电厂：优点：综合利用水资源；成本低、效率高；运行灵活；

缺点：建设投资较大，工期长；受河流、水量及季节气候气象条件限制；土地淹没，移民搬迁，给农业带来不利；对生态环境影响较大。

1-3了解其他新能源发电厂的趋势。P23 太阳能风能地热潮汐燃料电池垃圾磁流体

2-1一次设备、二次设备的概念及其在系统中的作用。P29 一次设备概念：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备叫做一次设备作用：

二次设备概念：读对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和起保护作用的设备叫做二次设备作用：

2-2识别电气接线图中的图形符号、能写出文字符号中文名称及设备的作用。P31 断路器QF 隔离开关QS 母线M 电抗器L 馈线WL 发电机G 主变压器T 2-3熟练查询设备数据表格，理解设备代号、中各字符和参数的意义。

参照P354常用数据与系数表

2-4发电厂电气部分主要包括哪些重要设、备？各有何作用？P41

主变压器：升压、降压

断路器:在正常情况下控制各输电线路和设备的开断及关合；在电力系统发生故障时，自动开断短路电流，以保证电力系统正常运行。

隔离开关：隔离电压；倒闸操作；分合电流。

电压互感器：供电量结算用；用作继电保护的电压信号源；用作合闸或重合闸检查同期、检测无压信号。

电流互感器:专门用作变换电流的特

种变压器

避雷器：保护电气设备免遭雷电冲击

波袭击

并联电抗器：限制工频电压升高；降低操作过电压；消除发电机带长线出现自励磁；避免长距离输送无功功率并降低线损；限制潜供电流。

串联电容器：大幅降低线路电抗，提高电力系统的运行稳定，提高远距离输电线路的输送能力。

2-5一台半断路器的概念。P40 概念：每两个元件（出线、电源）用3 台断路器构成一串接至两组母线，称为一台半断路器接线。

3-1导体长期发热和短时发热的概念、正常最高允许温度、短时最高允许温度。P63 长期发热：是由正常运转时工作电流产的短时发热：是由故障时的短路电流产生的正常最高允许温度：为了保证导体可靠地工作，须使其发热温度不得超过一定限值的值

短时最高允许温度：导体在短时间短路时允许的的温度。

3-2导体的发热原因和散热方法。P64 原因：来自导体电阻损耗的热量

方法：对流、辐射、导热 3-3掌握计算导体载流量的方法。

参考P69例题

3-4为何要进行热稳定校验和动稳定校验？

动稳定校验：指电气设备承受短路电流机械效应的能力

热稳定校验：短路电流通过电气设备时，电气设备各部分温度(或发热效应)应不超过允许值。

热稳性：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最高允许温度，而造成损坏。

动稳定性：是指电器通过短路电流时，其导体、绝缘和机械部分不因短路电流的电动力效应引起损坏，而能继续工作的性能。

3-5掌握导体短时发热最高温度的计算方法和步骤。

参考P73例题习题、例题

4-1电气主接线的概念和特点。

概念：又称为电气一次接线，是将电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求的单相接线。

特点：代表了发电厂或变电站高电压、大电流的电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分，直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方向灯诸多方面有决定性的关系。

4-2断路器、隔离开关的功能和操作顺序。

功能：断路器具有灭弧功能，而隔离开关隔离电压、倒闸操作、分合电流

顺序：合闸时先合隔离开关，后合断路器；分闸时先分断路器，后分隔离开关

4-3有汇流母线的各种接线形式及适用范围。

单母线接线：一般只用在出线回路少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中单母线分段接线：小容量发电厂的发电机电压配电装置，一般每段母线上所接发电容量为12MW左右；每段母线上出现不多于5回；变电站有两台主变压器时的6—10KV配电装置；35—63KV配电装置出线4—8回；110—220KV配电装置出线3—4回。

双母线接线：进出线回数较多、容量较大、出线带电抗器的6—10KV配电装置；或连接电源较大、负荷较大时。

双母线分段接线：多用于220KV配电装置

4-4带旁路的单母线分段接线和双母线单分段有何区别？各自有何优点？

优点：单母线分段带旁路接线：供电可靠性提高，保证了对重要用户的不间断供电，倒闸操作相对简单

双母线带旁路接线:可靠性高、调度灵活、操作方便、检修方便

区别：单母线分段带旁路接线：旁路断路器连接旁路母线和工作母线。每一出线回路在线路隔离开关的线路侧再用一台旁路隔离开关接至旁路母线上。

双母线带旁路接线: 在检修某一回路断路器时，为了不使该回路停电，可采取增设旁路母线的方法

4-5分析并写出各种主接线倒闸操作的步骤。P104（参考附录）

4-6根据要求设计简单的主接线图，并初步选择设备。P127例题、习题。

5-1厂用电的概念、负荷分类。P134 概念：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。这些电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明等用电设备都属于厂用负荷，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。

负荷分类：I类厂用负荷：凡属于短时停电造成设备损坏、危及人身安全、主机停运及出力下降的厂用电荷都属于

II类厂用负荷：允许短时停电(几秒至几分钟)，不致造成生产紊乱，但较长时间停电可能损坏设备或影响机组正常运转的厂用电荷

III类厂用负荷：较长时间停电，不会直接影响

0I类负荷(不停电负荷)0II类负荷(直流保安负荷)0III类负荷(交流保安负荷)

5-2厂用电的电压等级、接线形式。P136 电压等级:根据发电机额定电压、厂用电动机的电压和厂用电供电网络等因素，相互配合，经过技术比较综合比较后确定的。1）按发电机容量、电压确定高压厂用电等级；2）按厂用电动机容量、厂用供电网络确定高压厂用电等级接线形式：

1、发电厂厂用电系统接线通常采用单母线分段接线形式，并多以成套配电装置接受和分配电能。

2、高压厂用母线均采取“按锅炉分段”的原则，即将高压厂用母线按锅炉台数分成若干独立段，凡属同一台锅炉的厂用负荷均接在同一段母线上，与锅炉同组的汽轮机的厂用负荷一般也接在该段母线上，而该段母线由其对应的发电机供电。

5-3厂用电的变压器选择。P148 厂用电的变压器选择主要考虑高压厂用工作变压器和启动备用变压器的选择，其选择包括变压器的台数、型式、额定电压、容量和阻抗。为了正确选择厂用变压器容量，首先应对厂用主要用电设备的容量、数量及其运行方式有所了解，并予以

分类和统计，最后确定厂用变压器容量。

5-4厂用电动机自启动的概念。P157习题。

概念：若电动机失去电压以后，不与电源断开，在很短时间（一般在0.5~1.5s）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，电动机惰性尚未结束，又自动恢复到未定运行状态运行，这一过程称为电动机的自启动。

为什么要进行电动机的自启动的校验？如果参加自启动的电动机的数量多、容量大时，启动电流过大，可能会使厂用母线及厂用电系统电压下降，甚至引起电动机本身发热。这些数值如果超过允许指标，将危及厂用电系统的稳定运行和电动机的安全与寿命，因此必须进行电动机自启动校验。

若校验不能进行自启动时，应采取相应的措施

6-1选择电气设备要考虑哪些因素？P170例题。设备代号识别。

额定电压、额定电流、环境条件 6-2互感器实验注意事项。（互感器的选择）

互感器是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路信息的传感器。

电流互感器选择P187电压互感器选择P194 6-3断路器的作用，对系统的重要性。P173选用时需要考虑哪些参数？P180 作用：正常运行时倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退出运行，起控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路、保证无故障部分正常运行，起保护作用；最大特点是能断开电气设备中负荷电流和短路电流。

考虑参数：断路器种类和型式、额定电压和电流、断开电流、短路关合电流、短路热稳定和动稳定校验、发电机断路器的特殊要求

6-4绝缘子的作用。

绝缘子是用来支持和固定母线与带电导体、并使带电导体间或导体与大地之间有足够的距离和绝缘。绝缘子应具有足够的电气绝缘强度和耐潮湿性能。7-1配电装置的概念和作用。P215 概念：根据电气主接线的连接方式，由开关电器、保护盒测量电器、母线和必要的辅助设备组建而成的总体装置。

作用：在正常运行情况下接受和分配电能，而在系统发生故障时迅速切断故障部分，维持系统正常运行。

7-2配电装置的类型和应用。P219 配电装置按电器装设地点不同，可分为屋内配电装置和屋外配电装置；按其组装方式，又可分为装配式和成套式。在现场将电器组装而成的称为装配配电装置；在制造厂按要求预先将开关电器、互感器等组成各种电路成套后运行至现场安装使用的称为成套配电装置。

在发电厂和变电站中，35kv及以下的配电装置多采用屋内配电装置，其中3~10kv的配电装置大多采用成套配电装置，10kv及以上的配电装置大多采用屋外配电装置。对110~220kv配电装置有特殊要求时，采用屋内配电装置。成套配电装置一般布置在屋内。

7-3“五防”措施的概念、“间隔”的概念。

间隔：电气间隔是指一个完整的回路，含断路器、隔离开关、互感器、避雷器等，凡具有功能完善的电气单元称为一个间隔

五防：防止带负荷拉合隔离开关、防止带地线合隔离开关、防止带电挂接地线、防止误拉合断路器、防止误入带电间隔

7-4最小安全距离、全封闭母线的概念。

最小安全距离：是指工作人员身体各部位，包括手持导电工具与不同电位任何部件之间所需保持的最小空气距离。封闭母线：是指用外壳加以封闭保护母线导体。

8-1二次接线的表示法、总归式原理图、展开图的概念。P257 表示方法有三种：