发电厂复习

1、发热对导体和电气设备有哪些不良影响？ 答：当导体温度升高到一定数值后，将对导体的运行产生以下不良影响：(1) 机械强度下降;(2) 使导体接触部分的接触电阻增加；(3) 使绝缘材料的绝缘性能降低。2、导体的散热方式有哪几种？ 答：导体的散热方式有：对流、辐射和传导。对于室内空气中的导体，它的主要 散热方式为对流和辐射。3、什么是电气设备的长期发热和短时发热?各有什么特点？答:长期发热：导体长期流过工作电流而引起的发热；短时发热:导体短时 间渡过短路电流而引起的发热。长期发热特点：导体温度达到某一稳定值后不再升高，电流在导体中 产生的热量等于散发到周围介质中的热量. 短时发热特点：短路电流所产生的热量来不及向周围散热，全部用来使 导体温度升高.4、什么是导体的允许载流量？如何提高它?答：(1)在额定环境温度0下，使导体的稳定温度正好为长期发热最高允许温度，0即使0 =0的电流，称为该0下的允许载流量I二严al 0)wal0al RR从上式可以看出：导体的安全载流量取决于导体材料的长期发热最高允许温 度、表面散热能力和导体的电阻。故可以采取的措施有:减小电阻R,采用电阻 率小的材料；提高长期发热最高允许温度，如可改进接头的连接方法(在导体 上加搪锡处理)；提高其散热能力(加大散热表面积，采用扁矩形或槽形；采 用散热效果最佳的布置方式,如竖放等；加大辐射系数,如在硬母线上涂漆)5、布置在同一平面的三相导体中，短路时的最大电动力出现在哪种短路类型、 哪一相导体,短路后的哪一时刻?其计算公式如何?答：最大电动力出现在B相在三相短路后t=0。01s时所受的电动力；其最大电 动力为：Fmax = 1.73x 10-7 x-i2 ;其中L为导体长度，a为两平行导体的中 a sh 心距离， i 为三相短路冲击电流。sh6、某铝母线尺寸为lOOmmxlO mm,集肤效应系数为Ks=1.05，在正常最大负荷 时牛60C,短路切除时间为二1.2 s , 短路电流I二30kA,I二25kA,I二22kA，试计算该母线的短路电流热效应和短时发热0.6 1.2最高允许温度。解：周期分量热效应：Q =h 2 dt = L (I 2 +1012 .+ 12 ppt121pt0tk丿=H 乩+10 X 252 +222 )a 2 s=763-4kA 2 s由于短路切除时间t 1s，可不计非周期分量的影响.k故短路电流热效应： Q =Q = 763.4kA2 .skp由短路前导体温度9 = 60。C可得A = 0.6 X1016 J /C. m 4) ii0.6 x 1016 +X 106 X 1.10 X10 -60.68 x 1016 J / G - m 4)由图可得9 = 90。C200C，导体不会因短时发热而损坏。f1 、选择电气设备的一般条件有哪些？ 答：一般按照正常条件选择额定电流和额定电压，按短路条件进行热稳定和动稳 定校验.2、高压断路器和隔离开关的作用各是什么?答:高压断路器作用:在正常情况下接通可断开电路，在系统故障情况下能在继 电保护装置的控制下自动迅速切断故障电流。隔离开关作用：隔离电源：在检修电气设备时，为了安全，需要用隔离开关 将停电检修的设备与带电运行的设备隔离，形成明显可见的断口，断开间隙的绝 缘及相间绝缘都是足够可靠的，能充分保证设备和线路检修人员的人身安全。隔 离电源是隔离开关的主要用途。倒闸操作：在双母线接线倒换母线或接通旁 路母线时，某些隔离开关可以在“等电位”的情况下进行分、合闸，配合断路器 完成改变运行方式的倒闸操作。分、合小电流电路：可用来合电压互感器、 避雷器和空载母线；分、合励磁电流小于 2A 的空载变压器；关合电容电流不超 过 5A 的空载线路。3、电弧产生的原因是什么？维持电弧燃烧的因素是什么？ 答：电弧产生的原因是由于绝缘介质中由于强电场发射和热电子发射出现了大量 的自由电子，维持电弧稳定燃烧的因素是由于热游离。4、互感器的作用是什么？电磁式电流互感器与电压互感器各有什么特点？ 答:(1)互感器的作用是: 将一次回路的高电压和大电流变成二次回路标准的低电压(100V)和小电流(5A或1A)，从而使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻巧、 价格便宜，便于屏内安装.并可用小截面电缆进行远距离测量； 将二次设备与高压部分隔离，保护工作人员的安全；同时，互感器二次侧均接 地，这样可防止一、二次侧绝缘损坏时，在二次设备上发生高压危险。(2) 电磁式电流互感器的特点：一次绕组串联于电气一次电路中且匝数很少， 流过一次绕组的电流就是负荷电流，与二次绕组中的电流大小无关；二次绕组 匝数很多,与测量仪表和保护装置的电流线圈串联，二次绕组的电流完全取决于 决于一次绕组电流。二次负载的阻抗(电流线圈)都非常小，所以正常情况下， TA 二次侧接近于短路状态下运行.(3) 电压互感器的特点：电压互感器一次绕组匝数很多，与被测电路并联其 电压等于电网电压，不受二次回路负荷的影响;二次侧所接测量仪表和继电器 的电压线圈阻抗很大，近于开路(空载状态运行.(运行中的电压互感器，二次 绕组决不能短路)此时，二次电压值决定于一次电压值。5、电流互感器的二次侧为什么不允许开路？如果开路会产生什么后果？ 答：(1)在正常情况下，电流互感器的二次侧相当于短路运行。当二次绕组开路 时，一次磁势将全变为励磁磁势，铁芯会严重饱和，铁芯中的磁通波形产生畸变， 在二次绕组侧感应出很高的尖顶波电动势，其峰值可高达数千伏甚至上万伏，对 工作人员及设备造成危害.(2)产生的后果:对工作人员人身安全和仪表、继电器绝缘产生危害;由于磁 感应强度剧增，使铁芯损耗大大增加，引起铁芯和绕组过热，使互感器损坏；在 铁心中产生剩磁，使互感器特性变坏，误差增大。6、电流（或电压）互感器工作时为什么会产生误差？有哪几种误差？误差与哪些因素有关？ 答:（1）电流互感器由于激磁电流和磁饱和导致误差产生；电压互感器误差由于 励磁电流和内阻抗产生;（2）电流互感器有电流误差和相位误差，电压互感器有电压误差和相位误差； （3）影响电流互感器的误差的因素有:一、二次绕组的匝数,一次电流的大小，铁 芯材料质量、结构尺寸，二次回路的负荷阻抗等。电压互感器的电压误差和相位误差与互感器本身的构造及材料，一次电压U1、二次负载电流12和功率因数cos 2这些运行参数有关，二次负载电流增 加时，电压误差和相位误差均会增大.7、硬母线有哪几种截面形状？各适用于什么场合? 答：常用硬裸母线的截面形状有矩形、槽形和管形。 矩形母线：散热条件好，便于固定和连接，但集肤效应严重广泛用于35kV 及以下，工作电流不超过 4000A 的屋内配电装置中。单条矩形截面最大不超过 1250mm2。当单条导体的载流量不能满足要求时，每相可采用24条并列使用； 槽形母线：将铜材或铝材轧制成槽形截面,使用时，每相一般由两根槽形母线 相对地固定在同一绝缘子上其机械强度高，集肤效应系数小，散热条件较好，与 利用几条矩形母线比较，在相同截面下允许的载流量大得多。适用于35kV及以 下,工作电流为 40008000A 的配电装置中。 管形母线：机械强度大，集肤效应系数小；管内可以通水或通风来冷却；载流 量大；表面光滑，电晕放电电压高。适用于8000A以上的大电流母线。对110kV 及以上屋内外配电装置，采用硬母线时，应选用管形导体（防止电晕）。8、母线的校验项目有哪些？对于硬母线，热稳定校验和动稳定校验该如何进行? 答： （1）校验项目有：动稳定校验、热稳定校验，对于重要的和大电流母线,还 要校验共振，对110kV及以上的母线，还应校验能否发生电晕。（2）热稳定校验条件为：S S . （S按正常工作条件选择的导体或电缆的min截面积,Smin按热稳定确定的导体或电缆的最小截面积）（3）动稳定校验条件为： c （b -导体材料最大允许应力，b 导al max alm ax体材料最大计算应力）9、支柱绝缘子和穿墙套管的作用是什么？ 答：支柱绝缘子与穿墙套管用作支持和固定裸载流导体，并使裸载流导体与地绝 缘或使装置中处于不同电位的载流导体之间绝缘.1、什么是电气主接线？对电气主接线有哪些基本要求？ 答：（1）电气主接线是将电气一次设备以规定的图形符号和文字符号，按电力生 产的顺序和功能要求连接而成的接受和分配电能的电路。（2）电气主接线应满足可靠性、灵活性、经济性三项基本要求。2、隔离开关与断路器的主要区别何在？在运行中 ,对它们操作程序应遵循哪些 重要原则?答：隔离开关和断路器最大的区别是：断路器自带灭弧功能而隔离开关没有，故断路器可以切断故障线路而隔离开关不能。断路器与隔离开关间的倒闸操作顺序: 由于隔离开关没有专门的灭弧装置，所 以在接通电路时，必须先合断路器两侧的隔离开关,后合断路器。切除电路时， 必须先断开断路器，后拉开断路器两侧隔离开关,即操作隔离开关必须是在断路 器断开的情况下进行，要保证隔离开关“先通后断”。3、主母线和旁路母线各起什么作用？对于设置专用旁路断路器的主接线 ,检修 出线断路器时，不停电倒闸操作该如何进行？答：主母线作用：主要用于汇集和分配电能。旁路母线作用：用于检修任一进出线断路器时，不中断对该回路的供电。1、什么叫配电装置？ 答：配电装置是由各种开关电器、保护电器、测量电器、母线和必要的辅助设备 根据主接线图中的连接顺序组装而成的，是发电厂与变电所电气主接线的具体实 现.2、什么叫最小安全净距?如何分类? 答：（1）配电装置各部分之间，为确保人身和设备的安全所必须的最小电气距离 称为最小安全净距。（2）可分为A，B,C，D，E五类。 A值是最基本的，在此距离下，无论是处于最高工作电压之下，还是处于内、 外过电压之下，空气间隙均不致被击穿。A1 值:带电部分对接地之间的空间最小安全净距。A2 值：不同相带电部分之间的空间最小安全净距。 B值是指裸导体与遮栏之间的距离。可分为B1值和B2值，B1值指带电部分至 栅状遮栏的距离；B2值指带电部分至网状遮栏的距离。 C值：无遮拦裸导体至地面的距离。是保证人举手时，手与带电裸导体之间的 净距不小于 A1 值。 D值：不同时停电检修的无遮拦裸导体之间的水平净距.是保证检修时,人和裸 导体之间净距不小于 A1 值。 E值：是指屋内配电装置出线套管中心线至屋外通道路面的净距。3、屋外配电装置有几种类型？它们的特点各是什么？ 答：（1）屋外配电装置可分为中型、高型和半高型.（2）它们的特点分别为： 中型：按照隔离开关的布置方式又分为普通中型和分相中型两类。普通中型所 有电气设备均安装在有一定高度（22.5m）的同一水平面上，使带电部分对地保 持必要的高度，以保证地面上工作人员可以安全活动；母线所在平面稍高于电 气设备所在水平面，母线和电气设备均不能上、下重叠布置.分相中型和普通中 型的不同在于它的隔离开关分相布置在母线正下方。 高型：母线和电器分别布置在几个不同高度的水平面上，旁路母线与断路器、 电流互感器等电器重叠布置，隔离开关之间重叠布置.一组主母线与另一组主母 线重叠布置，主母线下没有电气设备。 半高型：母线和电器分别装在几个不同高度的水平面上，被抬高的母线（可以 是主母线或旁路母线）与断路器、电流互感器等部分电器重叠布置。母线的高 度不同，一组母线与另一组母线不重叠布置。1、什么叫厂用电和厂用电率？ 答：（1）厂用电:为了保证发电厂主要设备正常运行、操作、试验、电焊、修配、 照明等用电设备的总耗电量，统称为厂用电。（2）厂用电率：厂用电耗电量占同一时期内全厂总发电量的百分数。2、厂用电率的作用和意义是什么？ 答：厂用电率是发电厂的主要运行经济指标之一.降低厂用电率不仅能降低电能 生产成本，同时相应地增加对电力系统的供电量。3、厂用电负荷根据重要性可分为哪几类？它们对供电电源各有什么要求?答：根据重要性,厂用负荷可分成 5 类： I类厂用负荷：短时停电也可能造成发电厂的主要设备损坏、危及人身安全、主机停运和大量影响电厂出力的厂用负荷。应由两个独立电源供电,两个电源 之间自动切换。 II类厂用负荷:仅允许短时停电（几秒至几分钟）应由两个独立电源供电，两 个电源之间手动切换。 III类厂用负荷：较长时间（几小时甚至更长时间）停电，不会直接影响电厂 生产。可由单电源供电,电源故障时, 允许进行检修或更换。 事故保安负荷:指在事故停机过程及停机后一段时间内仍应保证供电，否则将 引起主要设备损坏、重要自动装置失灵或推迟恢复供电，甚至出现危及人身 安全的负荷.其中直流保安负荷由蓄电池组供电；交流保安负荷平时由交流厂 用电源供电,事故后，由快速启动柴油发电机组自动投入供电。 交流不间断供电负荷:在机组启动、运行以及正常和事故停机过程中,甚至在停 机后的一段时间内，需要连续供电并具有恒频恒压特性的负荷。一般采用由蓄电 池供电的电动发电机组或逆变装置供电.4、厂用工作电源和备用电源之间的备用方式有哪几种？什么类型的电厂适合采用什么类型的备用方式？为什么？答：（1）有两种。明备用和暗备用.（2）因为明备用在正常运行中，全厂专设一台专门的备用变压器。大型火电厂 厂用负荷很大,厂用工作变压器的容量也很大，通常采用明备用方式。有利 于经济运行，投资小.（3）暗备用不需另设专门的备用变压器，而是当厂用工作变压器成对出现时，工 作变压器之间互为备用。这种备用方式，需要将每台工作变压器的容量加 大。故在厂用负荷较小，厂用工作变压器的容量也较小时可采用这种方式， 如水电厂和变电所。5、电厂的厂用高压和厂用低压的电压等级如何确定? 答：厂用电的电压等级是根据发电机的容量和额定电压、厂用电动机的额定电压 和厂用电网的可靠、经济运行等因素，经过技术经济综合比较后确定的。 （1）火力发电厂高压厂用电压为： 发电机组容量在60MW及以下，发电机电压为10。5kV时,可采用3kV； 发电机组容量在60MW及以下，发电机电压为6.3kV时,宜采用6kV; 发电机组容量在100300MW时，宜采用6kV; 发电机组容量在600MW及以上时，经技术经济比较，可采用6kV 一级，也可 采用3kV和10kV两级电压。低压厂用电压采用380/220V电压级。 （2）水力发电厂由于水轮发电机组辅助设备的电动机容量不大,一般只设一个 380/220V电压等级.6、什么是发电厂的厂用工作电源？厂用工作电源的引接方式有哪几种？答：（1）厂用工作电源：保证发电厂（或变电所）正常运行的基本电源。它的引 接方式与主接线密切相关。 高压厂用工作电源的引接:当主接线具有发电机电压母线时，一般直接从该 机组所连接的母线上引接，供接在该段母线上的机组的厂用电负荷；当发 电机与主变压器为单元接线或扩大单元接线时，则高压厂用工作电源从主变 压器的低压侧或发电机出口引接，供本机组厂用负荷。低压厂用工作电源采用380/220V电压，一般由对应的高压厂用母线段上经低 压厂用变压器引接。为了限制短路电流,单台厂用低压变压器容量最大不得超 过750kVA 对于不设高压厂用母线段的发电厂，低压厂用工作电源可从发电机 电压母线上或发电机出口引接接入低压厂用变压器.7、什么是发电厂的厂用备用电源？厂用备用电源的引接方式有哪几种？答：备用电源指当工作电源故障或检修退出运行时,保证给厂用电供电的电源。 备用电源应具有独立性，与工作电源无关联，有足够的容量，应与电力系统紧密 联系,在全厂停电时仍能从系统取得厂用电源。高压厂用备用电源的引接： 有发电机电压母线时 , 从发电机电压母线的不同分段上（不与接有厂用工作电 源的母线同段），通过厂用备用变压器（或电抗器）引接; 无发电机电压母线时，从与电力系统联系紧密的升高电压母线上引接，如有 两级与系统联系的升高电压，尽量选用较低一级的升高电压，以节省投资； 从联络变压器的低压绕组引接.但要保证足够的供电容量； 当技术经济合理时 , 可由外部电网引接专用线路经过变压器获得独立的备用 电源。8、什么是厂用电动机的自起动？为什么要进行厂用电动机的自起动校验？ 答：（1）当电源突然消失或厂用电压降低时，由其供电的厂用电动机转速就会下 降，甚至完全停止。电动机转速明显下降的过程称为惰行。若在很短时 间（一般为 1s 左右）内,厂用电压又恢复或备用电源自动投入，电动机从 惰行状态又自动加速恢复到稳定运转状态，这一过程称为电动机的自起 动。（2）若同一段厂用母线上的一组电动机同时参加自起动，总的自起动电流会很大， 在其通过的厂用变压器（或电抗器）及线路上将产生较大的电压降，使电 动机机端电压低于额定电压，电磁转矩小于拖动机械的阻转矩而起动不了。 或略大于阻转矩而使起动时间拖得过长，导致电动机严重发热,损害其绝缘 和寿命甚至使电动机烧毁.因此，设计厂用电系统时必须进行电动机自起动 校验。1、试指出图中所示电气设备 1、2、3、4 的名称，并分别列出送电合闸和断电拉闸时它们的操作顺序。4WL1 WL2 WL3 WL4电源1 电源21 负荷断路器.2 隔离开关 3 电源断路器 4 接地开关送电 3 1 2 切断 2 1 32、请指出下图所示主接线是什么接线形式，图中主母线和旁路母线各起什么作 用？若要检修出线 WL1 的断路器时,不停电倒闸操作该如何进行？ 双母线带旁路1 先合上旁路断路器 QFP ，旁路隔离开关 QSI QS2 QS3 检查旁路母线是否完好2 完好合上要检修出线的旁路隔离开关 QS1P3 断开检修出线的断路器 QF14 断开检修两侧隔离开关（先负载后电源） QS13 后 QS125 旁路段利器 QFP 代替出线断路器 QFI 工作出线 WF1 检修WL1WL2电源1 电源2