发电厂电气部分总结
发电厂电气部分总结
shuwh 04、26绪论
第一章第二章
1、了解现阶段我国电力工业的发展方针、现状发展现状：目前我国基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制的新时代。
（1）我国发电装机容量和年发电量均居世界第二位（2）
各电网中500KV（包括330KV）主网架逐步形成和壮大。220KV电网不断完善和扩充（3）1990年我国第一条从葛洲坝水电站至上海南桥换流站的500KV直流输电线路实现双极运行，使华中和华东两大区电网实现非同期联网（4）随着500KV网架的形成和加强，网络结构的改善，电力系统运行的稳定性得到改善。（5）
省及以上电网现代化的调度自动化系统基本实现了实用化。（6）数据通信为特征的覆盖全国各主要电网的电力专用通信网基本形成
2、了解发电厂和变电所的类型，特点（1）发电厂：
火力发电厂（1火电厂布局灵活，装机容量大小可按需要决定；2 火电厂的一次性建造投资少。建造工期短。发电设备年利用小时数较高；
3、火电厂耗煤量大，单位发电成本比水电厂高3-4倍；
4、动力设备繁多，控制操作复杂；
5、大型机组停机到开机并带满负荷时间长，附加耗用大量燃料；6担负急剧升降负荷时，需要付出附加燃料消耗的代价；7若担任调峰、调频、事故备用，则相应事故增多，强迫停运率增高，厂用电率增高。应尽可能担负较均匀负荷；
8、对空气、环境污染大）水力发电厂（
1、可合理利用水资源；
2、发电成本低，效率高；
3、运行灵活；
4、可存储和调节；
5、不污染环境；
6、投资较大，工期较长；
7、受水文条件制约；
8、淹没土地，生态环境）核能发电厂（建设费用高，燃料费用便宜，带基荷运行）新能源发电风力地热海洋能太阳能生物质能磁流体（2）变电所：（1）枢纽变电所（2）中间变电所（3）地区变电所（4）终端变电所
3、发电厂电气设备简述一次设备a)
直接生产、变换、输送、分配和用电的设备二次设备b)
对一次设备和系统运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备。
4、初步了解发电厂和变电所中一次设备和二次设备的基本构成:了解发电厂和变电所的电气主接线的概念。一次设备:（1）
生产和转换电能的设备发电机将机械能转换为电能变压器电压升高或降低以满足输配电的需要电动机：将电能转换为机械能（2）接通或断开电路的开关电器断路器（俗称开关）隔离开关（俗称刀闸）熔断器（俗称保险）（3）限流电器和防御过电压设备电抗器避雷器（4）载流导体裸导体母线，电缆等（5）接地装置保证电力系统正常运行或保护人身安全二次设备：（1）仪用互感器电流互感器大电流变成小电流（5A或1A）电压互感器大电压变成小电压（100V或（2）测量表计电压表，电流表，功率表和电能表等（3）继电保护及自动装置（4）直流电源设备（5）操作电器、信号设备及控制电缆第三章常用计算的基本理论和方法
1、掌握导体的正常最高允许温度和通过短路电流时的短时允许温度。掌握长期发热和短时发热的区别。导体的发热和散热一般了解。正常最高允许温度：导体正常最高允许温度（长期发热），一般不超过70℃；计及太阳辐射（日照）影响时，钢芯铝绞线及管形导体，可按80℃通过短路电流时的允许温度：硬铝和铝锰合金200℃，硬铜300℃长期发热：正常运行时工作电流产生短时发热：故障时短路电流产生导体的发热和散热：导体的发热计算，根据能量守恒定律。稳定状态时：其中：单位长度导体电阻损耗的热量，；单位长度导体吸收太阳日照的热量，；单位长度导体的对流散热量，；单位长度导体向周围介质辐射散热量，；
2、导体的长期发热要求掌握稳定温升公式、导体的载流量及导体的正常发热温度。
（1）稳定温升公式：
（αW为散热系数，F为总的散热面积）（2）导体载流量以及导体正常发热温度导体载流量：
（由稳定温升公式得到）导体正常发热温度：计及日照
3、导体的短时发热要求掌握短时发热的特点,熟练掌握短路电流热效应的计算方法（1）导体短时发热：短路开始到短路被切除的一段很短的时间内导体发热的过程（2）导体短时发热的特点:发出的热量比正常发热要多，导体温度升高的很快（3）短路电流热效应：
（1）短路切除时间其中周期分量：非周期分量: （2）短路切除时间导体发热主要由短路电流周期分量决定
4、掌握导体短路的电动力的计算,其中公式推导不作要求。
（1）两平行导体间的电动力（形状系数K见书P75）（2）三相导体短路时的电动力（为三相短路时的冲击电流）
5、了解电气设备及主接线的可靠性分析中主要的指标，以及简单串并联系统的分析。
（1）电气设备的分类：
可修复元件：若元件(系统)投入使用一段时间后发生故障，经过修理后能再次恢复到正常状态：发电机变压器断路器输电线路不可修复元件：若元件(系统)投入使用后，一旦发生故障便
无法修复，或虽能修复但很不经济：电容器照明灯（2）可靠性：元件、设备和系统在规定的条件和时间内，完成规定功能的概率电气主接线可靠性分析主要的指标：可用度：稳态下处于正常运行状态的概率平均无故障工作时间每年平均停运时间故障率：元件从起始到t完好的条件下，在t以后的单位时间内发生故障的次数（3）简单串并联：P8
66、一般了解技术经济分析。第四章电气主接线及设计
1、一般了解对电气主接线的基本要求和设计原则；一般了解主接线的设计程序。（1）基本要求：可靠性、灵活性、经济性（2）设计原则：进出线较多（超过4回）采用母线作为中间环节，进出线较少，不再发展和扩建的发电厂和变电所采用无汇流母线接线（3）一般了解主接线的设计程序：1 对原始资料分析工程情况电力系统情况负荷情况环境条件设备供货情况2 主接线方案的拟定和选择3 短路电流计算和主要电器选择4 绘制电气主接线图5 编制工程概算
2、熟练掌握主接线的基本接线形式,尤其是掌握各种类型的单母线接线和双母线接线（包括带旁母）的特点、运行方式和倒闸操作,以及一台半断路器接线、变压器母线组接线的主要特点。掌握三种无母线接线（单元接线、桥形接线、多角形接线）特点。能够根据要求绘制主接线图。单母接线：特点：（1）优点：接线简单（操作方便）、设备少（经济性好）、母线便于向两端延伸（扩建方便）（2）缺点：可靠性差、调度不方便、线
路侧发生短路时，有较大短路电流（3）适用范围：适用于出线回路少、没有重要负荷的发电厂和变电所倒闸操作：（1）线路送电时的操作顺序为：先闭合母线隔离开关，再闭合线路隔离开关，最后合上断路器（2）线路停电时的操作顺序为：先断开断路器，再拉开线路隔离开关，最后拉开母线隔离开关原因：
1、防止隔离开关带负荷合闸或拉闸
2、断路器处于合闸状态下，误操作隔离开关的事故不发生在母线侧隔离开关上，以避免误操作的电弧引起母线短路事故单母分段：
特点：（1）优点：
1、当母线发生故障时，仅故障母线段停止工作，另一段母线仍继续工作。
2、对重要用户，可由不同段母线分别引出的两个回路供电，以保证供电的可靠。
3、供电可靠性提高，运行较之灵活（2）缺点：对重要负荷必须采用两条出线供电，大大增加了出线数目，使整个母线系统可靠性受到限制（3）适用范围：一般适用于中小容量发电厂和变电所的6～10kV接线中双母接线：设置有两组母线，其间通过母线联络断路器相连，每回进出线均经一台断路器和两组母线隔离开关分别接至两组母线。
特点：（1）优点：
（一）可靠性高（1）母线检修不断电：将要检修的母线上的所有回路通过倒闸操作换到另一母线上即可检修W1:（1）检查W2是否完好，闭合QF以及两侧的隔离开关，如果W2完好QF不会因为继电保护动作而跳闸（2）将所有回路切换到W2，先闭合W2侧隔离开关在断开W1侧隔离开关（3）断开QF以及两侧的隔离开关（2）母线隔离开关检修不断电：方法同上（3）检修任一线路短路器时可以用母线短路线代替其工作检修L1回路上断路器QF3：即QF3通过W
2、QF接到W1上（1）将所有回路切换到W1（2）断开QF3以及两侧的隔离开关，QF以及两侧的隔离开关（3）在QF3两侧加临时载流用跨条（4）闭合跨条两端的隔离开关和QF两端的隔离开关和QF（注意，加跨条的操作将双母接线变为单母接线）（二）调度灵活：可双母同时工作也可一工作一备用
（三）扩建方便（2）缺点（1）变更运行方式的操作较为复杂容易出现误操作（2）检修回路短路器仍然需要短时停电（加临时跨条操作）（3）增加了大量的隔离开关和母线的长度（3）使用范围：出线带电抗器的6~10KV配电装置；35～60KV出线超过8回，或连接电源较大、负荷大110～220KV出线大于等于5回时。双母分段：分段断路器QS将工作母线分为Ⅰ段、Ⅱ段，每段母线用各自的母联断路器与备用母线相连，电源和出线均匀分别在两段工作母线上。
（6~10KV的配电装置中，电压和输送功率大时，为了限制短路电流，在分段处加母线电抗器）特点：（1）优点：（一）可靠性高（1）母线检修不断电：将要检修的母线上的所有回路通过倒闸操作换到另一母线上即可检修W1故障段:（1）分段断路器自动跳开（2）检查W2是否完好，闭合QF1以及两侧的隔离开关，如果W2完好QF不会因为继电保护动作而跳闸（3）将W1故障段连接回路切换到W2，先闭合W2侧隔离开关再断开W1侧隔离开关（4）断开QF1以及两侧的隔离开关（2）母线隔离开关检修不断电：方法同上（3）检修任一线路短路器时可以用母线短路线代替其工作检修L1回路上断路器QF4：即QF4通过W
2、QF1接到W1上（1）将所有回路切换到W1（2）断开QF4以及两侧的隔离开关，QF1以及两侧的隔离开关（3）在QF4两侧加临时载流用跨条（4）闭合跨条两端的隔离开关和QF1两端的隔离开关和QF1（注意，加跨条的操作将双母接线变为单母分段接线）
（二）调度灵活：可双母同时工作也可一工作一备用
（三）扩建方便（3）使用范围：发电厂的发电机电压配电装置中，220～500KV大容量配电装置旁路母线：检修线路断路器时，不致中断该回路的供电，可增设旁路母线。三种形式：n 专用旁路断路器n 母联断路器兼旁路断路器n 分段断路器兼旁路断路器（1）单母分段带专用旁路断路器：P108（1）正常工作：QFP
断开，QSPP闭合，QSP1闭合（QFP对于线路W1处于热备用状态）（2）出线回路检修（QF3检修）：（1）备用母线充电：QSP1切换到闭合，QP2切换到断开，闭合QF3，备用母线完好时QF3不断开（2）故障断路器隔离：闭合QSP1，断开QF3以及QS32，QS31 （2）分段断路器皆做旁路断路器P109 （1）正常工作：QFD闭合，QS
1、QS2闭合，QS
3、QS4断开，QSD断开（2）出线回路检修（QF3）：（1）双母连接切换：闭合QSD，断开QFD和QS2（2）旁路母线充电：闭合QS4，再闭合QFD，若旁母完好则QFD不会断开（3）故障短路器隔离：闭合QSP1，断开QF3，断开QS32和QS31 （3）旁路断路器皆做分段断路器P109 （1）正常工作：QFP闭合，QS1和QS3闭合，即分段母线通过旁路断路器QFP做分段断路器，旁母处于带点的状态（2）出现回路检修（QF3检修）：（1）双母线连接切换：闭合QS2，断开QS3（2）故障断路器隔离：闭合QSP1，断开QF3，在断开QS32和QS31旁母设置原则：110KV 及以上高压配电装置中，因电压等级高，输送功率较大，送电距离较远，因此不允许因检修断路器而长期停电，故需设置旁路母线。110KV出线在6回以上、220 KV出线在4回以上，宜采用带专用旁路断路器的旁母。
一台半断路器接线：
优点：（1）可靠性高:
1、每回出线由两台断路器供电
2、一母线故障由令一条母线供电（3）运行方式灵活（4）操作检修方便：隔离开关只做检修时隔离电压，没有复杂的倒闸操作；检修任意母线和短路器时进出线回路都不需要切换操作
缺点：（1）断路器多，投资大（2）继电保护和二次回路的设计、调整、检修等比较的复杂适用的范围：大型电厂和变电所220KV及以上、进出线回路数6回及以上的高压、超高压配电装置中。
变压器母线组接线：出现回路由两台断路器分别接在两组母线上，变压器直接通过隔离开关接在母线上可靠性高：变压器是高可靠性设备，可以通过隔离开关直接接在母线上。故障时，通过断开相应母线上的断路器，再断开相应的隔离开关不影响其他回路的运行调度灵活：双断路器接线、或者一个半断路器接线单元接线：接线简单（经济性好）；不设发电机电压母线，变压器低压侧短路电流减小（1）发电机双绕组变压器单元接线发电机出口不设置母线：发电机和变压器低压侧短路几率和短路电流减小发电机出口不设置断路器：发电机一般不空载运行切入线路，不必设置断路器；同时避免因为发电机大电流而选不到合适的断路器（2）发电机三绕组变压器单元接线发电机出口设置断路器：在变压器高、中压联合运行时能够投、切发电机发电机容量大时不采用这种接线：大容量和大电流的断路器价格高（3）发电机变压器线路单元接线发电机发电经变压器升压后直接供给
负载（4）扩大单元接线：（变压器故障，两台发电机均停止工作）发电机出口设置断路器：一台发电机故障不影响另一台运行分裂绕组变压器和双绕组变压器有限制短路电流的作用变压器台数减少，变压器高压侧断路器减少，经济性好桥形接线：只有两台变压器和两条线路时采用（1）内桥接法：联络断路器在线路断路器内侧切除线路故障简单，切除变压器故障复杂：适用变压器不需要经常切换，线路经常故障的场合，穿越功率较小（2）外桥接法：联络断路器在线路短路器外侧切除线路故障复杂，切换变压器简单：适用变压器需要经常切换，线路较短故障率低，电路系统有较大的穿越功率特点：接线简单（经济性好）可靠性和灵活性不高多角形接法：每边一台断路器和两台隔离开关；进出线只装设隔离开关优点：（1）可靠性高：每条回路由两条断路器连接回路故障不影响其他回路工作（2）灵活性高（3）经济性好：平均一条回路只装设一台断路器缺点：（1）检修任一断路器时，多角形接线变成开环运行，可靠性降低（2）每边供应两条回路，回路状态发生变化时电流的波动很大，继电保护难（3）扩建困难适用的范围：在110kV及以上配电装置中，当出线回数不多，发展现模比较明确时，可以来用多角形接线；中小型水电厂中也有应用。一般以采用三角或四角形为宜，最多不要超过六角形
4、一般了解发电厂和变电所主变压器的容量和台数的选择；了解其型式的选择。
（一）主变压器：用来向电力系统或用户输送功率的变压器单元接线主变压器：发电机组额定容量减去厂用负荷后留10%的裕度来确定具有发电厂电压母线接线的主变压器：（1）发电机全部投入运行，在满足发电机电压供应的最小日负荷以及厂用负荷后，主变压器能将发电厂所有剩余功率送入系统（2）发电机检修时，主变压器能从系统倒送功率以满足发电机电压母线最大负荷的要求（3）发电机电压母线上有多台主变时，最大容量的主变退出运行时其他主变能保证送出电压母线剩余功率的70%以上（4）考虑供电的可靠性，接于发电机电压母线上的主变压器一般不少于两台，一般优先考虑两台容量相同的主变压器（5）考虑负荷曲线的变化和5年内负荷的发展变电站主变压器选择：（1）重要变电站：一台主变停运，能保证一次和二次负荷一般性变电站，一台主变停运，剩余容量能保证全部负荷的70%（2）变电站主变压器台数：对于枢纽变电站在中、低压侧已形成环网的情况下，变电站以设置2台主变压器为宜；对地区性孤立的一次变压站或大型工业专用变压站，可设3台主变压器，以提高供电可靠性。（3）考虑5~10年的规划
（二）变压器形式和结构的选择（1）相数：容量为300MW 及以下机组单元连接的主变压器和330kV及以下的电力系统中：三相容量为600MW机组单元连接的主变压器和500kV电力系统：单相（2）绕组数和结构：
1、只有一种升高电压向用户供电或与系统连接时，以及只有两种电压的变电所，采用双绕组变压器。
2、有两种升高电压向用户供电或与系统连接时，以及有三种电压的变电所，可采用2台双绕组变压器或三绕组变压器I、当最大机组容量为125MW及以下，并且变压器各绕组的通过容量均达到变压器额定容量的15％及以上时（否则绕组利用率太低，不如选用2台双绕组变压器经济），多采用三绕组变压器。II、一个发电厂或变电站中采用三绕组变压器一般不多于3台III、机组容量为20MW以上的发电厂采用发电机－双绕组变压器单元接线接入系统，而两种升高电压级之间加装联络变压器器为合理。其联络变压器宜选用三绕组变压器（或自耦变压器），低压绕组可作为厂用备用电源或启动电源，也可用来连接无功补偿装置。IV、采用扩大单元接线的变压器，应优先选用低压分裂绕组变压器，可大大限制短路电流V、在有三种电压的变电所中，如变压器各侧绕组的通过容量均达到变压器额定容量的15%及以上，或低压侧虽无负荷，但需在该侧装无功补偿设备时，宜采用三绕组变压器。当变压器需要与110kV及以上中性点直接接地系统相连接时，可优先选用自耦变压器。（3）绕组接线组别
1、变压器三相绕组接线方式必须与系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有星形“Y”和三角形“d”两种
2、发电厂和变电站中，一般考虑系统或机组的同步并列要求及限制3次谐波对电源的影响等因素，根据以上变压器绕组连接方式的原则，主变压器接线组别一般都是选用YN，d11常规接线。
5、掌握限制短路电流的方法
（一）限流电抗器（用于6~10kV配电装置）（1）普通电抗器（1）母线电抗器
1、限制发电机电压母线短路电流，额定电流根据切除容量最大的一台发电机时通过电抗器的电流进行选择
2、母线分段处功率流动最小，电压损耗和功率损耗最小（母线负载与母线发电机容量一般匹配）（2）线路电抗器（电缆上应用，电缆电抗小，短路电流大）
1、限制电缆回路短路电流
2、线路电抗器后发生短路，电抗器上有较大的压降。既限制短路电流由能保证母线上有较高的残压（2）分裂电抗器：电抗器中间抽头接电源，两臂接大致相等的两个负荷，负荷不等时会引起较大的电压波动正常运行时：总电抗为每一臂1/4 发生短路时：总电抗为每一臂3倍
（二）低压分裂绕组变压器（发电机组容量较大时，采用低压分裂绕组变压器组成扩大单元接线）正常工作时：低压短路电抗并联运行，总电抗较小发上短路时（发电机出口处）：低压短路电抗串联运行，总电阻较大
（三）采用不同主接线形式和运行方式（远离负荷的发电厂推荐采用，发电机变压器线路单元接线，双母线双断路器接线，发生事故后能够提供足够的电压支持，避免负荷转移带来的波动）
6、能简单分析各类发电厂、变电所主接线特点。第五章厂用电接线及设计
1、了解厂用电率和厂用电负荷的分类。
1、厂用电率：厂用耗电量占同一时间全场总发电量的百分数
2、厂用电负荷的分类（根据其用电设备在发电厂生产过程中的作用和突然停止供电时对人身、设备以及电能生产造成的危害程度，可分为五类）（1）、Ⅰ类厂用负荷：短时停电(手动操作恢复供电的所需时间)会造成设备损坏、危及人身安全、主机停运或出力明显下降的厂用负荷，通常均设置两套设备互为备用，并分别接到有两个独立电源的母线上，当一个电源断电后，另一个电源就立即自动投入。
（2）、Ⅱ类厂用负荷：允许短时停电(数分钟)，经过运行人员及时操作后重新取得电源，而不致造成生产混乱的厂用负荷，一般均应由两段母线供电，并可采用手动切换。（3）、Ⅲ类厂用负荷：较长时间停电而不直接影响电能生产的厂用负荷，一般由一个电源供电，但在大型发电厂，也常采用两路电源供电。（4）、事故保安负荷：在200MW及以上机组的大容量电厂中，自动化程度较高，要求在事故停机过程及停机后的一段时间
内，仍必须保证供电，否则可能引起主要设备损坏、自动控制失灵以及危及人身安全的负荷，称为事故保安负荷。一般由蓄电池组、柴油发电机组、燃气轮机组或可靠的外部独立电源作为事故保安负荷的备用电源。
（5）、不间断供电负荷：在机组运行期间，以及正常或事故停机过程中，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，称为不间断供电负荷。
2、了解对厂用电接线的基本要求。一般了解厂用电电压等级的构成及其确定方法。
厂用接线的基本要求：
1、对厂用电接线的要求各机组的厂用电系统应是独立的
2、全厂性公用负荷应接入不同机组的厂用母线或公用负荷母线
3、充分考虑发电厂正常、事故、检修、启动等运行方式下的供电要求，尽可能地使切换操作简便，启动（备用）电源能在短时内投入
4、充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别要注意对公用负荷供电的影响，要便于过渡，尽量减少改变接线和变更设置。
5、200MW及以上机组应设置足够容量的交流事故保安电源。当全厂停电时，可以快速启动和自动投入向保安电源供电。需要设计符合要求的不间断供电电源。厂用电电压等级：
1、发电机容量确定
2、电动机容量确定
3、供电网络电压确定
3、掌握厂用工作电源、厂用备用电源、事故保安电源的作用及其引接方式。掌握厂用电接线的基本形式。
厂用工作电源：保证正常运行的基本电源，一般不少于两个，投入系统并联运行（从发电机电压母线上通过厂用高压变压器取得工作电源，在发电机停运时仍能从电力系统中获得电能）低压400V厂用工作电源的引接：
1、高压厂用母线低压厂用变压器低压400V厂用电源（从
10KV上引出）高压厂用母线上一般有多台低压厂用变压器
2、不设高压厂用母线时，从发电机电压母线或者发电机出口引接备用电源：工作电源由于事故或检修时代替工作电源启动电源：机组在启动或者停运时，工作电源不能供电的情况下为负荷供电（备用电源）引线方式：
1、发电机电压母线引线（避免与工作电源接同一段母线：否则母线故障，工作电源和备用电源一起故障）
2、供电可靠的最低一级电压母线引线
3、从联络变压器（连接不同的电压等级）低压侧引线
4、从外部电网引专用线路明备用（专门设置一台备用变压器）：容量大时用
1、变压器容量等于厂用变压器最大一台的容量
2、正常运行时备用变压器切除，即DLl～DL4断开厂用电故障时（2#故障）备用电源自动投入运行，即将DLl和 DL4投入暗备用（不设置专门的备用变压器，而是将每台工作变压器的容量加大，正常工作在不满载的状态）容量小时用事故保安电源：300MV及以上发电机，当厂用工作电源和备用电源均消失时，确保事故状态下能够安全停机，事故消失后又能及时的供电厂用电接线形式：
1、非公用负荷：单母线分段（按炉分段）优点：
1、一段母线故障值局限于与母线相连的锅炉运行
2、短路电流小
3、管理和检修方便
2、公用负荷：
1、负荷小时，均匀分配到各段母线上
2、负荷大时，设置公用母线段
4、了解不同类型发电厂的厂用电接线特点第五章ppt3
96、了解厂用变压器或电抗器选择要求,掌握厂用变压器容量的确定方法。确定厂用变压器
1、母线段负荷:全厂发电机满负荷运行时，各厂用母线上的最大负荷（各项公式见P151）
2、额定电压：厂用电系统电压等级、电源引接处电压
3、厂用变压器额定容量（1）高压工作变压器额定容量双绕组变压器：（厂用高压负荷，厂用低压负荷）分裂绕组变压器：高压绕组：（分裂绕组重复计算负荷）分裂绕组：（2）备用变压器：厂用高压变压器与最大一台厂用高压工作变压器容量相同厂用低压变压器与最大一台厂用低压工作变压器容量相同（3）厂用低压工作变压器容量：
（为变压器额定容量，为温度修正系数）例题见P15
37、了解电动机自启动的分类及电动机自启动时厂用母线电压的最低限值。电动机自启动：若电动机失去电压以后，不与电源断开，在很短的时间（一般在0、5～
1、5s）内，厂用电压恢复或备用电源自动投入，此时，电动机惰行尚未结束，又自动启动恢复到稳定运行状态运。自启动的分类：
1、失压自启动：厂用母线电压波动
2、空载自启动：备用电源不带负荷投入工作母线
3、带负荷自启动：备用电源带负荷投入工作母线自启动时厂用母线的最低限值：P158,
7、熟练掌握电动机自启动校验的原因以及厂用电动机的自启动及高、低压串接自启动的校验方法。自启动校验原因：参加自启动的电动机过多，容量过大，总启动电流很大，在厂用变压或者电抗器上产生很大的压降，使得厂用母线压降明显下降，自
启动时间拉长甚至不能自启动自启动校验方法P159第六章导体和电气设备的原理与选择（重点！）
1、了解电气设备选择的一般条件
1、正常工作条件：额定电流、额定电压额定电压：额定电压>电网额定电压（）额定电流：额定电流>回路最大持续工作电流（）
2、短路条件：热稳定、动稳定热稳定校验：设备在最严重的短路电流热效应下，发热最高温度不超过最高允许的温度（，、为电气设备允许的热稳定电流和时间，短路产生的热效应）短路计算时间：继电器工作时间+断路器全断开时间
（P172）断路器全断开时间：固有分闸时间+电弧持续时间动稳定校验：设备最高允许动稳定电流大于短路电流（）
2、了解电弧的形成与熄灭过程；掌握高压断路器和隔离开关的功能；掌握高压断路器和隔离开关的选择方法和步骤。看懂例题6－1。P183
1、电弧：
电弧的形成（绝缘介质中中性质点转换为带点质点）：阴极表面发射电子（热电子发射、强电场电子发射）碰撞游离热游离电弧的熄灭：复合+扩散>游离交流电弧的熄灭条件：电弧电流过零时，弧隙介质强度恢复速度>弧隙电压上升速度
2、高压断路器的功能：
1、正常运行：设备过线路投入和切出（断开负荷电流）
发电厂电气部分大纲
《发电厂电气部分》课程教学大纲 课程代码：：060442001 课程英文名称：Electric elements of power plants 课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0 适用专业：电气工程及其自动化 大纲编写（修订）时间：2017年11月 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 发电厂电气部分是电气工程及其自动化专业学生的一门专业选修课程。本课程主要讲授发电厂及变电站电气一次系统的基本组成、工作原理、设计方法及运行理论，使学生获得必要的发电厂、变电站电气部分的基本知识，初步掌握发电厂、变电站电气主系统的设计与计算方法以及设备选择，树立理论联系实际的观点，培养学生的应用知识能力，为以后从事发电厂、变电站有关电气部分设计、检修、安装、运行、维护管理工作奠定必要的基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 通过本课程的学习，了解不同类型发电厂的发电过程；掌握电气设备的工作原理、应用及选型；掌握发电厂、变电站主接线基本形式；厂用电接线的设计原则和接线形式；掌握配电装置的布置原则。熟悉电气设备的图形符号和文字符号，具备发电厂、变电站有关电气部分内容的分析与设计的初步能力。 （三）实施说明 在课堂教学环节中，要突出重点并及时补充发电厂与变电站技术发展的新知识，在授课过程中结合实际发电厂变电站系统中的应用进行讲解，强化学生对知识的掌握和应用能力的培养。 1. 教学方法：课堂讲授采用启发式教学，引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；掌握基本概念、基本原理，在理解的基础上，培养学生的分析与设计能力。 2. 教学手段：本课程属于专业选修课，在教学中采用PPT课件教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。 3. 讲授内容：明确各部分内容在课程整体中所处的地位，应对课程各环节实施统一调配，从而增强教学的效果。 （四）对先修课的要求 本课程的先修课为《电路(A)》、《电机学》、《电力电子变换和控制技术》等。 （五）对习题课、实验环节的要求 本大纲立足于应用能力的培养，习题从教材中选取，布置作业并要求学生按时交作业；实验环节要保证质量完成。 （六）课程考核方式 1. 考核方式：考试 2. 考核目标：在考核学生对发电厂、变电站电气部分的基本知识、基本原理和方法的理解的基础上，重点考核学生的分析能力、应用的能力。 3. 课程成绩构成：平时考核（包括出勤、课堂表现、作业等）占20%；期末考试占80%。 （七）主要参考书目 《发电厂电气部分》第五版，苗世红等，中国电力出版社，2016年 《发电厂变电所电气部分》第三版，刘宝贵等，中国电力出版社，2016年 《发电厂电气部分》第三版，王世政等，水利水电出版社，2013年
发电厂电气部分 作业
作业 一．单项选择题 1.下面所述的电压等级，是指特高压交流输电线路的电压等级（D ） A）330kV；B）±500kV；C）±800kV；D）1000kV；E）220kV 2.下面所述的电压等级，是指特高压直流输电线路的电压等级（C ） A）330kV；B）±500kV；C）±800kV；D）1000kV；E）220kV 3.能源按被利用的程度，可以分为（B ） A）一次能源、二次能源 B）常规能源、新能源 C）可再生能源、非再生能源 D）含能体能源、过程性能源 4.能源按获得的方法分，可以分为（A ） A）一次能源、二次能源 B）常规能源、新能源 C）可再生能源、非再生能源 D）含能体能源、过程性能源 5.隔离开关的控制可分为（A ） A）就地控制与远方控制 B）远方控制与电动控制 C）就地控制与液压控制 D）集中控制与电气控制 6.载流导体三相短路时，电动力计算主要考虑工作条件最恶劣的一相，即（D） A）A相 B）B相 C）C相 D）中间相 7.对线路停电的操作顺序是（D ） A．先分母线隔离开关，再分线路隔离开关，最后分断路器 B．先分线路隔离开关，再分母线隔离开关，最后分断路器 C．先分断路器，再分母线隔离开关，最后分线路隔离开关 D．先分断路器，再分线路隔离开关，最后分母线隔离开关 8.关于备用电源，不正确的描述是（D ） A）明备用是指专门设置一台备用变压器(或线路)，它的容量应等于它所代替的厂用工作变中容量最小的一台的容量； B）暗备用是指不另设专用的备用变(或线路)，而将每台工作变的容量加大； C）备用电源的两种设置方式: 明备用和暗备用；
D）在大型电厂，特别是火电厂，由于每台机组厂用负荷较大，常采用明备用； E）暗备用运行方式下，正常工作时，每台工作变在欠载下运行，当任一台工作变因故被切除后，其厂用负荷由完好的工作变承担。 9.在电流互感器的选择与检验中，不需选择或校验（C） A）额定电压 B）二次负荷 C）机械负荷 D）动稳定 10.在屋内配电装置中，为避免温度变化引起硬母产生危险应力，一般铝母线长度为多少米 时，就应设置一个伸缩节？（B ） A）10~19 B）20~30 C）35~40 D）30~50 11.输电线路送电的正确操作顺序为（C ） A．先合母线隔离开关，再合断路器，最后合线路隔离开关 B．先合断路器，再合母线隔离开关，最后合线路隔离开关 C．先合母线隔离开关，再合线路隔离开关，最后合断路器 D．先合线路隔离开关，再合母线隔离开关，最后合断路器 12.维持电弧稳定燃烧的因素是（ C ） A碰撞游离B高电场发射 C热游离 13.交流电弧过零后不再燃烧的条件是（ C ） A工频电源电压小于燃弧电压 B 电弧电压小于熄弧电压 C 恢复电压小于介质强度 14.断路器燃弧的时间是（C ） A 断路器接到分闸命令至电弧熄灭的时间 B断路器接到分闸命令至触头分离的时间 C 断路器触头刚分离至电弧熄灭的时间 二、判断题 1.断路器的额定电流是指在任意的环境温度下，当断路器的绝缘和截流部分不超过其长期 工作的最高允许温度时，断路器允许通过的最大电流值。（错） 2.SF6全封闭组合电器是以绝缘油作为绝缘和来弧介质，以优质环氧树脂绝缘子作支撑元 件的成套高压组合电器。（错）
(完整word版)发电厂电气部分 知识点总结
2-1哪些设备属于一次设备二次设备答：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备。其中对一次设备和系统的运行进行测量、控制、监视和保护的设备称为二次设备电气主接线：由高压电气设备通过连接线，按其功能要求组成的接受和分配电能的电路 第三章 3-1长期发热短期发热意义和特点 电气设备有电流通过时将产生损耗，这些损耗都将转变成热量使电气设备的温度升高。发热对电气设备的影响；使绝缘材料性能降低；使金属材料色机械强度下降；使导体接触部分电阻增强。导体短路时，虽然持续时间不长，但短路电流很大，发热量仍然很多。这些热量在短时间内不容易散出，于是导体的额温度迅速升高。同时，导体还受到电动力超过允许值，将使导体变形或损坏。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，由正常工作电流产生的；短时发热，由故障时的短路电流产生的。 3-3导体长期发热允许电流的根据是根据什么确定的？提高允许电流应采取哪些措施？ 是根据导体的稳定温升确定的，为了提高导体的载流量，宜采用电阻率小的材料。导体的形状，在同样截面积的条件下，圆形导体的表面积较小，而矩形和槽型的表面积则较大。导体的布置应采用去散热效果最佳的方式，而矩形截面导体竖放的散热效果比平放要好。 对电气主接线要求：可靠灵活经济4-2隔离开关与断路器的区别？对它们的操作程序应遵循那些重要原则 断路器有开合电路的专用的灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，故用来作为接通货切断电路的控制电器。而隔离开关没有没虎装置，其开合电流作用极低，只能用做设备停用后退出工作时断开电路。原则：①防止隔离开关带负荷合闸或拉闸。②防止在断路器处于合闸状态下误操作隔离开关的事故发生在母线隔离开关上，以避免误操作的电弧引起母线短路事故。 高压断路器：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，能快速切断故障贿赂，保证无故障回路正常运行，起保护作用。高压隔离开关：保证高压电气设备及装置在检修工作时的安全，不能用于切断，投入负荷电流，仅允许用于不产生大电弧的切换操作 主母线和旁路母线各起什么作用？设置专用旁路断路器和以母联断路器或分段断路器兼作旁路断路器，各有什么特点？检修处线路断路器时，如何操作？ 答：主母线主要用来汇集电能和分配电能。旁路母线主要用于配电装置检修断路器时不致中断回路而设计的。设置旁路短路断路器极大的提高了可靠性。而分段断路器兼旁路断路器的连接和母联断路器兼旁路断路器的接线，可以减少设备，节省投资。当出线的断路器需要检修时，先合上旁路断路器，检查旁路母线是否完好，如果旁路母线有故障，旁路断路器在合上，就不会断开，合上出线的旁路隔离开关，然后断开出线的断路器，再断开两侧的隔离开关，有旁路断路器代替断路器工作，便可对断路器进行检修。 4-8电器主接线中通常采用哪些方法限制短路电流？ 1装设限流电抗器，2采用低压分裂绕组变压器，3采用不同的主接线形式和运行方式。 4-9为什么分裂电抗器具有正常运行时电抗小。而短路时电抗大的特点。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得X=0.5X1。可见在正常情况下，分裂电抗器每个臂自感电抗的1/4、而当某一分支短路时X12=2(X1+Xm)=2X1(1+f)可见，当f=0.5时，X12=3XL使分裂电抗器能有效的限制另一臂送来的短路电流。5-0工作电源，备用电源 发电厂的厂用工作电源是保证正常运 行的基本电源，工作电源应不少于2 个，现代发电厂一般都投入系统并联 运行。备用电源用于工作电源因事故 或检修而失电时替代工作电源，起后 备作用、 5-1什么叫厂用电和厂用电效率？ 答：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。 5-3厂用电负荷分为哪几类？为什么 要进行分类？ 答：厂用电负荷，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，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类不停电负荷，直流保安负荷，交 流保安负荷。 对厂用电电压等级的确定和厂用电源引接 的依据是什么？ 答：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， 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？ 答：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。 6-6电压互感器一次绕组及二次绕组 的接地各有什么作用？ 一次接地是工作接地，保护接地二次 侧接地是为防止高低压线圈击穿，高 压引入低压，造成设备损坏危机人身 安全 6-9电流互感器误差与那些因素有关 电流互感器的电流误差fi及相位差δi 决定于互感器铁心及二次绕组的结 构，同时又与互感器的运行状态有关。 6-10运行中为什么不允许电流互感器 二次回路开路？ 二次绕组开路是，电流互感器由正常 工作状态变为开路工作状态，I2=0， 励磁磁动势由正常为数甚小的I0N1 骤增为I1N1，铁心中的磁通波形呈现 严重饱和的平顶波，因此二次绕组将 在磁通为零时，感应产生很高的尖顶 波电动势，其值可达数千伏甚至上万 伏，危及工作人员的安全和仪表、继 电器的绝缘。由于磁感应强度剧增， 会引起铁心和绕组过热。此外，在铁 芯中还会产生剩磁，使互感器准确度 下降。 6-11三相三柱式电压互感器为什么不能 测量相对地电压？ 测中性点电压时，应使互感器一次侧中 性点接地，但是由于普通三相三柱式电 压互感器一般为Y,yn型接线，它不允许 一次侧中性点接地，故无法测量对地电 压。 7-2试述最小安全净距的定义及分类。 最小安全净距是指在这一距离下，无论 在正常最高工作电压或出现内、外部过 电压时，都不致使空气间隙被击穿。对 于敞露在空气中的屋内、外配电装置中 有关部分指尖的最小安全净距分为 ABCDE五类。 8-3断路器控制回路应满足哪些基本要 求？试以灯光监视的控制回路为例，分 析它是如何满足这些要求的。 ①断路器的合闸和跳闸回路是按短路 时通电设计的，操作完成后，应迅速自 动断开合闸或跳闸回路以免烧坏线圈。 ②断路器既能在远方由控制开关进行 手动合闸或跳闸，又能在自动装置和继 电保护作用下自动合闸或跳闸。③控制 回路应具有反应断路器位置状态的信 号。④具有防止断路器多次合、跳闸的 “防跳”装置。⑤对控制回路及其电源 是否完好、应能进行监视。⑥对采用气 压、液压和弹簧操作的断路器，应有对 压力是否正常、弹簧是否拉紧到位的监 视回路和动作闭锁回路。 8-4什么叫断路器的“跳跃”？在控 制回路中，防止“跳跃”的措施是什么？ 手动合闸：①合闸前，断路器处于 跳闸状态，动断触点QF1-2在合位控 制开关在跳闸后，触点SA11-10处于接 通状态+1→SAH-10→绿灯HG→R3→ QF1-2→合闸接触器KM→-1形成通路 犹豫R3限流作用KM不动作这是绿 灯HG发平光②预备合闸将控制开关 手柄顺时针转90°进入“预备合闸”位 置触点SA9-10、SA14-13接通 SA11-10断M100→SA9-10→HG→R3 →QF1-2→KM→-1 这是绿灯发闪光 ③将控制开关顺时针转45°至合闸位 置SA5-8接通+1→SA5-8→KCF3-4→ QF1-2→KM→-1此时么有R3 达到QM 的动作值KM将常开触点闭合(YC通 电、合闸完毕) +2→KM→YC→KM→-1 合闸线圈带电带动断路器操纵机构合 闸④合闸后断路器辅助触电互相切 换位置+1→SA13-17→HR1→R4→ KCF1→QF3-4→Y7→-1红灯HR发平光 手动跳闸：①操作前，断路器处于 合闸状态，QF3-4在合位+M→SA13-14 →HR→KCFI→QF3-4→YT→-1红灯闪 光(将控制开关SA由"合闸后"垂直位置 逆时针转至"预备跳闸"水平位置 ②SA逆时针转45°至条扎位置，SA6-7 接通+1→SA6-7→Y7→-1 YT中较大电 流YT跳开、断路器辅助触点状态变化， QF1-2闭合，QF3-4断开、SA弹回“跳 闸后水平位置，SA11-10接通+1→ SA11-10→HG→R3→QF1-2→KM→-1 绿光发平光。 自动合闸：K1闭合+1→K1→ KCF2→QF1→KM→-1 KM动作断路 器进入合闸状态此时SA仍处于跳闸 后SA14-15接通，QF3-4变成合位， -M100→SA14-15→HR→R4→KCF→ QF2→YT→-1红灯闪光回路中电阻限 流作用YT不懂做红灯闪光表示控制 开关SA位置与当前断路器实际状态不 对应，提醒运行人员调整控制开关SA 手柄位置 自动跳闸。如果线路或其他一次设 备出现故障时，继电保护装置就会动 作，从而引起保护出口继电器动作，其 动合触点KCO闭合。由于触点KCO与 SA6-7并联，所以接下来的断路器跳闸 过程与手动跳闸过程类似，只是断路器 跳闸后，控制开关仍停留在“合闸后” 位置，与断路器跳闸位置不对应，使得 绿灯HG经M100(+)→SA9-10→HG→ 东段QF1-2→KM与控制电源的负极接 通，绿灯发闪光，告知运行人缘已发生 跳闸。将SA逆时针转动，最后停至“跳 闸后”位置。 自动跳闸表明事故发生，除闪光 外，控制与信号回路还应发生音响。断 路器跳闸后，事故音响回路的动断触点 QF5-6闭合；控制开关仍处于“合闸后” 位置，SA1-3和SA19-17均处于接通状 态，使事故音响信号M708与信号回路 电源负极(-700)接通，从而可启动事故 音响信号装置发出音响。 “防跳”：如果外部发生永久性故障， SA5-8成K1不能复归+1→KCO→KCF→ QF2→YT→-1 YT带电断路器跳闸②KCF 带电常开触点闭合常闭触点断开+1→ SA5-8→KCF1→KCF→-1使KCF自保持， KCF2断开了，切断了合闸回路。防止跳跃 的措施是：一：35KV以上的断路器，应采 用电气防跳。二：较为简单的机械防跳， 即操作机构本身就具有防跳性能。 8-0事故音响信号起跳及复归过程。 启动①断路器发生跳闸+700→脉冲 继电器K→+M708→-700脉冲继电器启动， KRD常开触点闭合②+700→KRD→KC→ KC1→SA4→-700→+700→KC-1→SA3,KC 带电，常开触点闭合，KC形成自保持+1 →KC-2→HA V→-700,蜂鸣器发声响。 复归：当蜂鸣器HAU和时间继电器 KT1启动，KT1的动合触点延时闭合后启 动继电器KC1，KC1的动断触点断开，致 使继电器KC失电，其三对动合触点全部返 回，音响信号停止，由此实现了事故音响 信号装置的自动复归。 3-7三相平行导体发生三相短路时最大电 动力出现在B相上，因三相短路时B相冲 击电流最大。 3-9导体的动态应力系数的含义是什么、在 什么情况下才考虑动态应力？ 动态应力系数β为动态应力与静态应力之 比值。导体发生震动时，在导体内部会产 生动态应力。对于动态应力的考虑，一般 是采用修正静态计算法，即在最大点动力 Fmax上乘以动态应力系数β，以求得实际 动态过程中动态应力最大值。 4-4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装断路器，有 何利弊？ 答：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 开关电器中常用灭弧方法有哪些 1利用灭弧介质，2采用特殊金属材料作为 灭弧触头3利用气体或油吹动电弧，吹弧 使带电离子扩散和强烈地冷却而复合4采 用多段口熄弧5提高断路器触头的分离速 度，迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度 骤降；同时使电弧的表面突然增大，有利 于电弧的冷却和带电质子向周围介质中扩 赛和离子复合。 什么叫介质强度恢复过程？什么叫电压恢 复过程？它与哪些因素有关？ 答：①弧隙介质强度恢复过程是指电弧电 流过是指电弧熄灭，而弧隙的绝缘能力要 经过一定时间恢复到绝缘的正常状态过程 称之为弧隙介质强度的恢复过程。②弧隙 介质强度主要有断路器灭弧装置结构和灭 弧介质的性质所决定，随断路器形式而异。 ③弧隙电压恢复过程是指电弧电流自然过 零后，电源施加于弧隙的电压，将从不大 的电弧熄灭电压逐渐增长，一直恢复到电 源电压的过程，这一过程中的弧隙电压称 为恢复电压，电压恢复过程主要取决于系 统电路的参数，即线路参数、负荷性质等， 可能是周期性的或非周期性的变化过程。 4-5主变压器的选择 答：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，均采 用自耦变压器。
《发电厂电气部分》第一次作业答案
《发电厂电气部分》第一次 作业答案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
《发电厂电气部分》第一次作业答案 一、单项选择题。本大题共38个小题，每小题 2.0 分，共76.0分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.隔离开关的用途之一是（） ( C ) A.切断负荷电流 B.切断短路电流 C.拉合小电流回路 D.拉合大电流回路 2.双母线接线采用双母线同时运行时，具有单母线分段接线的特点（） ( D ) A.因此，双母线接线与单母线与单母线分段接线是等效的 B.但单母线分段接线具有更大的运行灵活性 C.并且两者的设备数量一样 D.但双母线接线具有更大的运行灵活性 3.如果要求任一组母线发生短路故障均不会影响各支路供电，则应选用 （） ( C ) A.双母线接线 B.双母线分段带旁路接线 C.二分之三接线 D.多角形接线 4.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（） ( C ) A.长期工作时的最高允许温度 B.长期工作时的最高允许温升 C.短路时的最高允许温度 D.短路时的最高允许温升 5.水平方向布置的三相平行导体在发生三相短路时，最大电动力出现在 （） ( A ) A.B相 B.C相 C.A相 D.边相 6.少油式断路器中油的用途是（） ( B ) A.绝缘 B.灭弧 C.冷却 D.隔离 7.在降压变电所低压母线侧发生短路，母线分列运行比母线并列运行时， 其短路电流要（） ( B ) A.大
B.小 C.一样 D.可大可小 8.发电厂的厂用电备用方式，采用明备用方式与暗备用方式相比，厂用工 作变压器的容量（） ( B ) A.增大 B.减小 C.一样 D.不确定 9.发电机引出线导体截面积选择是按（） ( B ) A.长期发热允许电流 B.经济电流密度 C.热稳定 D.动稳定 10.配电装置的母线截面积选择是按（） ( A ) A.长期发热允许电流 B.经济电流密度 C.热稳定 D.动稳定 11.矩形截面导体竖放比平放散热效果（） ( A ) A.好 B.差 C.一样 D.可好可差 12.大型火力发电厂厂用电系统接线形式通常采用（） ( C ) A.单母线 B.双母线 C.单母线分段 D.双母线分段 13.加装旁路母线的唯一目的是（） ( D ) A.检修变压器不停电 B.检修线路不停电 C.检修母线不停电 D.检修出线断路器不停电 14.第一台电抗器的型号是NKL-10-500-3，第二台电抗器的型号是NKL-10- 300-5，哪一台电抗器的限流好（） ( B ) A.第一台 B.第二台
×300MW发电厂电气部分初步设计doc
引言 电力行业是国民经济的重要行业之一，电力自从应用于生产以来，已成为现代化生产、生活的主要能源，它为现代工农业、交通运输业、国防、科技和人民生活等方面都得到了广泛的应用。如今，电力行业紧跟着经济发展的脚步，随着发电设备容量的不断加大，电力行业的自动化程度越来越高，相应的对电力系统的安全性、稳定性的要求也越来越高。 本次的设计题目是：4*300MW发电厂电气部分初步设计（励磁系统），主要是进行电气主接线设计，通过方案比较确定主接线方案，选择发电机和主变压器；厂用电设计，选择厂用变压器；通过短路电流计算，进行主要电气设备选择及校验，然后是励磁系统设计，发电机主保护设计以及配电装置设计；通过此次设计，使学生对自己所学专业知识在临近毕业前进行一次检验和巩固，同时利用自己所掌握的知识初步的设计出一个符合实际的能够安全运行的电厂。 通过本次设计，对大中型发电厂有一个全方位的了解和认识，将所学的理论知识与实际相结合，在巩固自己的所学的专业知识的同时，也使自己更能胜任今后的工作。
第一章电气主接线设计 1.1设计原则和基本要求 1 发电厂电气主接线是电力系统接线的重要组成部分。它表明了发电机、变压器、线路、断路器等其它电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成发电、变电、输电和配电的任务。电气主接线的设计直接关系到全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置安装，关系到电力系统的安全、稳定和经济运行。 2 电气主接线设计的原则依据 （1）发电厂电气主接线方案的选择，主要决定发电厂的类型、工作特性、发电厂的容量、发电机和主变压器的台数和容量。 （2）发电厂建设规模应根据电力系统5-10年发展规划进行设计。 （3）供电和负荷关系 ①对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。 ②对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。 ③对于三级负荷一般只需一个电源供电。 3 设计主接线的基本要求 （1）可靠性 ①断路器检修时，不影响供电。 ②线路、断路器或母线检修时，停运出线回路数越少和停电时间越短越好，保证对重要用户的供电。 （2）灵活性 ①调度灵活，操作简便：应能灵活地投入某些机组、变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。 ②检修安全：应能方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。
17西安交通大学《发电厂电气部分》(在线作业)
西交《发电厂电气部分》在线作业 一、单选题（共20 道试题，共40 分。） 1. 除发电机外，（）是发电厂中最为贵重的大型电气设备。 A. 主变压器； B. 联络变压器； C. 厂用变压器； D. 自用变压器； 正确答案：A 2. 电气设备的动稳定电流应不小于通过该电气设备的最大()。 A. 三相冲击短路电流 B. 冲击短路电流 C. 三相短路电流 D. 持续工作电流 正确答案：A 3. 决定熄弧的基本因素是（）。 A. 弧隙介质强度和加在弧隙上的恢复电压 B. 弧隙温度和弧隙恢复电压 C. 弧隙温度和弧隙距离 D. 弧隙距离和加在弧隙上的恢复电压 正确答案：A 4. 对供电距离较远、容量较大的电缆线路，应校验其电压损失ΔU(%)，一般应满足（）。 A. ΔU(%)≤5% B. ΔU(%)≤10% C. ΔU(%)≤15% D. ΔU(%)≤20% 正确答案：A 5. 电气设备额定电流的选择条件是它的值要大于等于（）。 A. 短时最大工作电流 B. 最大持续工作电流 C. 最大短路电流 D. 持续短路电流 正确答案：B 6. 关于导体稳定温升说法正确的是（）。 A. 与电流的平方成正比，与导体材料的电阻成反比 B. 与电流的平方成正比，与导体材料的电阻成正比 C. 与电流的平方成反比，与导体材料的电阻成反比 D. 与电流的平方成反比，与导体材料的电阻成正比
7. 发电机运行频率高于额定频率时，发电机的运行效率将（）。 A. 上升 B. 下降 C. 不变 D. 根据具体的发电机有不同的结果 正确答案：B 8. 厂用电接线形式，错误的描述是（）。 A. 通常都采用单母线分段接线形式，即为提高厂用电系统的供电可靠性，高压厂用母线按锅炉的台数分成若干独立工作段。 B. 同一机炉或在生产过程上相互有关的电动机和其他用电设备应接在同一分段上，同一机炉自用机械有两套互为备用，则应接在不同分段上； C. 全厂公用负荷，不需要设置公用段，分布在不同分段上； D. 低压厂用母线一般也可按锅炉分段，由相应的高压厂用母线供电； 正确答案：C 9. 发电机不对称运行属于（）。 A. 故障运行方式 B. 正常运行方式 C. 非正常运行方式 D. 特殊运行方式 正确答案：C 10. 厂用高压变压器的容量选择正确的是（）。 A. 厂用高压计算负荷再加上厂用低压计算负荷。 B. 厂用高压计算负荷与上厂用低压计算负荷之和，再加上10%的裕度； C. 厂用高压计算负荷的110%再加上厂用低压计算负荷。 D. 厂用高压计算负荷加上厂用低压计算负荷的110% 正确答案：C 11. 电弧形成之后，维持电弧燃烧所需的游离过程是（）。 A. 碰撞游离； B. 热游离； C. 热电子发射； D. 强电场发射； 正确答案：B 12. 如果要求任一组母线发生短路故障均不会影响各支路供电，则应选用（）。 A. 双母线接线 B. 双母线分段带旁路接线 C. 多角形接线 D. 二分之三接线 正确答案：D 13. 屋外配电装置特点叙述错误的是（）。 A. 与屋内配电装置相比，建设周期短 B. 与屋内配电装置相比，扩建比较方便 C. 相邻设备之间距离较大，便于带电作业 D. 与屋内配电装置相比，占地面积大
发电厂电气部分试卷汇总及答案(全)
发电厂电气部分试卷汇总及答案(全) 一、单项选择题1．根据对电气主接线的基本要求，设计电气主接线时首先要考虑() A．采用有母线的接线形式B．采用无母线的接线形式C．尽量降低投资、少占耕地D．保证必要的可靠性和电能质量要求2.电压互感器的一次额定电压应等于() A. 100或100/3伏B. 1003或×1003伏 C. 所在电网的额定电压D. 100或2×100伏 3.输电线路送电的正确操作顺序为() A.先合母线隔离开关，再合断路器，最后合线路隔离开关 B.先合断路器，再合母线隔离开关，最后合线路隔离开关 C.先合母线隔离开关，再合线路隔离开关，最后合断路器 D.先合线路隔离开关，再合母线隔离开关，最后合断路器 4.线路隔离开关的线路侧，通常装有接地闸刀开关，其主要作用是当线路停电之
后，合入接地刀闸，将它作为()使用。 A.防雷接地 B.保护接地 C.工作接地 D.三相短路接地线 5.在110kV及以上的配电装置中，下述哪种条件下可采用多角形接线?() A.出线不多且发展规模不明确 B.出线不多但发展规模明确 C.出线多但发展规模不明确D.出线多且发展规模明确6三相导体短路的最大电动力不受()影响。 A.跨距 B.长期允许电流 C.相间距离D.三相短路时的冲击电流7.装设分段电抗器的作用是() A.限制母线回路中的短路电流 B.改善母线的电压质量 C.吸收多余的无功功率 D.改进用户的功率因数8.在交流电路中，弧电流过零值之后，电弧熄灭的条件是()。 A.弧隙恢复电压弧隙击穿电压 D.减少碰撞游离和热游离 9.对厂用I类负荷的供电方式是() A.一般一个电源供电 B.应两个独立电源供电，备用电源采用手动切换方式投入 C.应两个独立电源供电，一
发电厂电气部分
《发电厂电气部分》期末考试试卷及答案 一、填空题（每题2分，共20分） 1. 依据一次能源的不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、核电厂、风力发电厂等。 2. 火力发电厂的能量转换过程是：燃料的化学能 -> 热能 -> 机械能 -> 电能。 3. 目前世界上使用最多的是核电厂是（轻水堆）核电厂，即（压水堆）核电厂和（沸水堆）核电厂。 4. 对一次设备和系统的运行状态进行（测量、控制、监控和保护）的设备，称为二次设备。 5. 隔离开关的作用是隔离电压、倒闸操作和分合小电流。 6. 发电厂的厂电率为发电厂厂用电耗电量与电厂的发电量之比。 7. 根据电气设备和母线布置特点，层外配电装置通常分为中型配电装置、 高型配电装置和半高型配电装置三种类型。 8. 使母线的电能损耗费用与相应设备维修费、折旧费的总和为最少的母线截面，称为经济电流密度截面。 9. 有汇流母线的接线形式可概括地分为__单母线__和_双母线__两大类；无汇流母线的接线形式主要有单元接线、桥型接线和角型接线_。 10. 防电气误操作事故的“五防”是指防止误拉合隔离开关、防止带接地线合闸、防止误拉合断路器、防止带电合接地开关和防止误入带电间隔。 二、单项选择题（在每小题列出的选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。）（每题2分，26分） 1如果要求在检修任一引出线的母线隔离开关时,不影响其他支路供电,则可采用( C )。 A.内桥接线 B.单母线带旁路接线 C.双母线接线 D.单母线分段接线 2双母线接线采用双母线同时运行时，具有单母线分段接线特点( D )。 A.因此，双母线接线与单母线分段接线是等效的 B.但单母线分段接线具有更大的运行灵活性
发电厂电气部分2019第1学期作业【答案】
《发电厂电气部分》作业 一．单项选择题 1.下面所述的电压等级，是指特高压交流输电线路的电压等级（D） A）330kV；B）±500kV；C）±800kV；D）1000kV；E）220kV 2.下面所述的电压等级，是指特高压直流输电线路的电压等级（C） A）330kV；B）±500kV；C）±800kV；D）1000kV；E）220kV 3.能源按被利用的程度，可以分为（B） A）一次能源、二次能源 B）可再生能源、非再生能源 C）常规能源、新能源 D）含能体能源、过程性能源 4.能源按获得的方法分，可以分为（A） A）一次能源、二次能源 B）可再生能源、非再生能源 C）常规能源、新能源 D）含能体能源、过程性能源 5.隔离开关的控制可分为（A） A）就地控制与远方控制 B）远方控制与电动控制 C）就地控制与液压控制 D）集中控制与电气控制 6.载流导体三相短路时，电动力计算主要考虑工作条件最恶劣的一相，即（D） A）A相 B）B相 C）中间相 D）C相 7.对线路停电的操作顺序是（D） A．先分母线隔离开关，再分线路隔离开关，最后分断路器 B．先分线路隔离开关，再分母线隔离开关，最后分断路器 C．先分断路器，再分母线隔离开关，最后分线路隔离开关 D．先分断路器，再分线路隔离开关，最后分母线隔离开关 8.关于备用电源，不正确的描述是（D） A）明备用是指专门设置一台备用变压器(或线路)，它的容量应等于它所代替的厂用工作变中容量最小的一台的容量； B）暗备用是指不另设专用的备用变(或线路)，而将每台工作变的容量加大； C）备用电源的两种设置方式:明备用和暗备用；
D）在大型电厂，特别是火电厂，由于每台机组厂用负荷较大，常采用明备用； E）暗备用运行方式下，正常工作时，每台工作变在欠载下运行，当任一台工作变因故被切除后，其厂用负荷由完好的工作变承担。 9.在电流互感器的选择与检验中，不需选择或校验（C） A）额定电压 B）二次负荷 C）机械负荷 D）动稳定 10.在屋内配电装置中，为避免温度变化引起硬母产生危险应力，一般铝母线长度为多少米 时，就应设置一个伸缩节？（B） A）10~19 B）20~30 C）35~40 D）30~50 11.输电线路送电的正确操作顺序为（C） A．先合母线隔离开关，再合断路器，最后合线路隔离开关 B．先合断路器，再合母线隔离开关，最后合线路隔离开关 C．先合母线隔离开关，再合线路隔离开关，最后合断路器 D．先合线路隔离开关，再合母线隔离开关，最后合断路器 12.维持电弧稳定燃烧的因素是（C） A碰撞游离B高电场发射 C热游离 13.交流电弧过零后不再燃烧的条件是（C） A工频电源电压小于燃弧电压B电弧电压小于熄弧电压 C恢复电压小于介质强度 14.断路器燃弧的时间是（C） A断路器接到分闸命令至电弧熄灭的时间 B断路器接到分闸命令至触头分离的时间 C断路器触头刚分离至电弧熄灭的时间 二、判断题 1.断路器的额定电流是指在任意的环境温度下，当断路器的绝缘和截流部分不超过其长期 工作的最高允许温度时，断路器允许通过的最大电流值。（错） 2.SF6全封闭组合电器是以绝缘油作为绝缘和来弧介质，以优质环氧树脂绝缘子作支撑元 件的成套高压组合电器。（错）
发电厂电气部分复习资料各章情况总结
《发电厂电气部分》课程复习要点 绪论第一章第二章 1.了解现阶段我国电力工业的发展方针、现状 发展现状：目前我国基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制的新时代。 （1）我国发电装机容量和年发电量均居世界第二位 （2）各电网中500KV（包括330KV）主网架逐步形成和壮大。220KV电网不断完善和扩充 （3）1990年我国第一条从葛洲坝水电站至上海南桥换流站的±500KV直流输电线路实现双极运行，使华中和华东两大区电网实现非同期联网 （4）随着500KV网架的形成和加强，网络结构的改善，电力系统运行的稳定性得到改善。 （5）省及以上电网现代化的调度自动化系统基本实现了实用化。 （6）数据通信为特征的覆盖全国各主要电网的电力专用通信网基本形成 2.了解发电厂和变电所的类型，特点 （1）发电厂： 火力发电厂（1火电厂布局灵活，装机容量大小可按需要决定；2 火电厂的一次性建造投资少。建造工期短。发电设备年利用小时数较高；3、 火电厂耗煤量大，单位发电成本比水电厂高3-4倍；4、动力设备繁多，控制操作复杂；5、大型机组停机到开机并带满负荷时间长，附加耗用大量燃料；6担负急剧升
降负荷时，需要付出附加燃料消耗的代价；7若担任调峰、调频、事故备用，则相 应事故增多，强迫停运率增高，厂用电率增高。应尽可能担负较均匀负荷；8、对 空气、环境污染大） 水力发电厂（1、可合理利用水资源；2、发电成本低，效率高；3、运行灵活；4、可存储和调节；5、不污染环境；6、投资较大，工期较长；7、受水文条件制约；8、淹没土地，生态环境） 核能发电厂（建设费用高，燃料费用便宜，带基荷运行） 新能源发电 风力 地热 海洋能 太阳能 生物质能 磁流体 （2）变电所： （1）枢纽变电所 （2）中间变电所 （3）地区变电所 （4）终端变电所 3.发电厂电气设备简述
发电厂电气部分模拟考试试题和答案(全)
发电厂电气部分模拟考试试题与答案（全） 一、填空题（每题2分，共40分） 1. 火力发电厂的能量转换过程是化学能――热能――机械能――电能 2. 电流互感器正常运行时二次侧不允许开路。 3. 导体热量的耗散有对流辐射导热、三种形式。 4. 按输出能源分,火电厂分为热电厂和凝汽式电厂。 5. 在进行矩形硬导体的动稳定校验时，当每相为单条矩形时，工程计算目的是已知材料 允许应力确定绝缘子最大允许跨距；当每相为多条矩形时，工程计算目的是已知材料应力和绝缘子跨距确定最大允许衬垫跨距。 6. 根据运行状态，自启动可分为失压自启动空载自启动.带负荷自启动三类。 7. 发电厂的厂用电备用方式，采用暗备用方式与明备用方式相比，厂用工作变压器的容量增大。 } （填增大或减小） 8．加装旁路母线的唯一目的是不停电检修出线断路器。 9．厂用供电电源包括工作电源启动和备用电源事故保安电源。 二、单项选择题（每题2分，共20分）1. 电源支路将电能送至母线，引出线从母线得到电能。因此,母线起到 汇集和分配电能的作用。 2. 目前世界上使用最多的是核电厂是__轻水堆___核电厂，即__压水堆__核电厂和__沸水堆__核电厂。 3. 通常把__生产___、_输送__、_分配__、__转化____和_使用电能__的设备，称为一次设备。 4. 隔离开关的作用是隔离电压、倒闸操作和分合小电流。 5. “F－C回路”是高压熔断器与高压接触器（真空或SF6接触器）的配合，被广泛用于200～600MW大型火电机组的厂用6kV高压系统。 ^ 6. 根据布置的型式，屋内配电装置通常可以分为单层式、、 二层式和三层式三种型式。 7. 当额定电压为110kV及以上时，电压互感器一次绕组与隔离开关之间不安装高压熔断器。这时，如果电压互感器高压侧发生短路故障，则由母线的继电保护装置动作切断高压系统的电源。 8. 有汇流母线的接线形式可概括地分为__单母线__和_双母线__两大类；无汇流母线的
发电厂电气部分-学习指南
发电厂电气部分-学习指南 一、填空题 1.导体正常最高允许温度一般不超过________℃，提高导体长期允许电流的方法有_________导体电阻，________导体换散面积，以及_________导体的换热系数。 2.线路电抗器主要用来限制_________支路的短路电流，加装出线电抗器不仅能够__________，而且可以维持____________________。 3.发电厂厂用电源包括________和________，对单机容量在200MW以上的发电厂，还应考虑设置____________和____________。 4.选择电器设备的一般条件是按________________，并按___________________。 5.当验算裸导体及110KV以下电缆短路热稳定时，一般采用_________保护动作时间；验算电器和110KV以上充油电缆热稳定时，一般采用__________保护动作时间。 6.电流互感器的电流误差为_________，相位误差为___________，并规定当 -I 2___________I 1 时，相位差为正值，影响电流互感器误差的运行参数有 __________、______________、_______________。 7.扩散去游离的三种形式是由_____________、____________、_______________。 8.断路器开断电路时，熄弧条件为____________，恢复电压大于__________恢复电压。 9.决定发电机容许运行范围的四个条件是①___________________;②_________________；③______________；④_________________。 10.发电机额定工作状态的特征是___________、____________、____________、_____________及____________都是额定值。 11.判断变压器绝缘老化程度的两个指标是__________和_____________。 12.断路器开断电容电流产生过电压，主要由于电弧电流过零后，电容上存在