发电厂电气部分
(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。
《发电厂电气部分》(含答案版)
《发电厂电气部分》复习第一章能源和发电 1、火、水、核等发电厂的分类火电厂的分类：（1）按燃料分：燃煤发电厂，燃油发电厂，燃气发电厂，余热发电厂，利用垃圾和工业废料作为燃料的发电厂。
（2）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，超临界压力发电厂。
（3）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--燃气轮轮机发电厂。
（4）按输出能源分：凝汽式发电厂，热电厂（5）按发电厂总装机容量的多少分：小容量发电厂，中容量发电厂，大中容量发电厂，大容量发电厂。
水力发电厂的分类：（1）按集中落差的方式分类：堤坝式水电厂（坝后式，河床式），引水式水电厂，混合式水电厂。
（2）按径流调节的程度分类：无调节水电厂，有调节水电厂（根据水库对径流的调节程度：日调节水电厂，年调节水电厂，多年调节水电厂）。
核电厂的分类：压水堆核电厂，沸水堆核电厂。
2、抽水蓄能电厂的作用调峰，填谷，备用，调频，调相。
3、发展联合电力的效益（1）各系统间电负荷的错峰效益。
（2）提高供电可靠性、减少系统备用容量。
（3）有利于安装单机容量较大的机组。
（4）进行电力系统的经济调度。
（5）调峰能力互相支援。
4、火电厂的电能生产过程及其能量转换过程 P14火电厂的电能生产过程概括的说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。
整个过程可以分为三个系统：1、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，称为燃烧系统；2、锅炉中产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机转子旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；3、由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。
能量的转换过程是：燃料的化学能－热能－机械能－电能。
5、水力发电厂的基本生产过程答：基本生产过程是：从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变成机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，将机械能转换成电能。
发电厂电气部分 (2)
发电厂电气部分
电厂的电气部分是负责发电设备和电力系统的设计、安装、维护和运行的部分。
它包括以下主要内容：
1. 发电设备：电厂的发电设备通常包括发电机、变压器、
开关设备、控制设备等。
电气部分负责选择适合的发电设备，并进行布置和安装。
2. 输电系统：电厂的输电系统将发电设备产生的电能输送
到电网中。
电气部分负责设计输电线路、变电站和变频设备，并确保输电系统的稳定和高效运行。
3. 电气保护：电厂的电气部分负责设计、安装和调试电气
保护系统，包括短路保护、过电压保护、接地保护等，在
发生故障时及时切除受故障影响的设备，确保电力系统的
安全运行。
4. 自动化控制：电厂的自动化控制系统在发电过程中自动
控制并监测各个设备的运行状态。
电气部分负责设计和安
装自动化控制系统，包括发电机组自动启停控制、负荷调
节和电网稳定控制等。
5. 维护和运行：电气部分负责电厂发电设备的维护和运行
管理。
这包括定期检修和维护发电设备，处理故障和异常
情况，并进行设备性能监测和数据分析，以保证发电设备
的高可靠性和高效性。
总而言之，发电厂的电气部分是电厂电力系统的核心部分，负责发电设备和电力系统的设计、安装、维护和运行管理，以确保电厂稳定、可靠地发电。
发电厂电气部分
发电厂电气部分1. 引言发电厂是实现电力供应的重要设施，其电气部分是保障发电过程稳定运行的关键要素。
本文将介绍发电厂电气部分的主要组成和功能，以及常见问题和解决方案。
2. 发电厂电气部分的组成和功能发电厂电气部分主要由以下几个组成部分组成，并且各部分在发电过程中发挥不同的功能。
2.1 发电机发电机是发电厂的核心设备，其主要功能是将机械能转化为电能。
发电机通常由转子和定子组成，通过磁场的作用将机械能转化为电能。
发电机的选择和设计将直接影响发电厂的发电能力和效率。
2.2 变压器变压器在发电厂的电气系统中扮演着重要的角色。
其主要功能是将发电机产生的高电压电能转换为输送电网所需的电压。
变压器在发电厂内部负责升压，将发电机输出的低电压升压为输电线路所需的高电压，以降低输电过程中的能量损耗。
2.3 开关设备开关设备用于控制和保护发电厂的电气设备。
其主要功能是在需要时开关电路，以及在发生故障时切断电路以保护设备。
开关设备通常包括断路器、接触器等，其选择和布置将影响发电厂的运行安全性和可靠性。
2.4 控制系统控制系统是发电厂的大脑，负责监控和控制发电厂的各个电气设备，以保证正常运行。
控制系统通常由计算机控制和监测设备组成，通过采集和处理各种传感器的信号，实现对发电厂的自动控制和运行参数调节。
2.5 电力负荷管理系统电力负荷管理系统用于监测和管理对发电厂的供电需求。
其主要功能是根据实时负荷情况调整发电机的运行，并控制发电量以满足用电需求。
电力负荷管理系统还负责优化发电厂的运行，以提高发电效率和节约能源。
3. 发电厂电气部分的常见问题和解决方案在发电厂的电气部分运行过程中，常会遇到一些问题，以下是一些常见问题及其解决方案。
3.1 电气设备故障在发电厂的电气设备中，由于长时间运行和其他外部因素的影响，可能会发生各种故障。
解决这些故障的关键是对设备进行定期的检修和维护，及时发现并解决潜在问题。
3.2 过载和短路问题过载和短路是发电厂电气部分常见的问题，其产生的原因可能是设备运行过程中负荷过大或电路设计不合理。
发电厂电气部分-第一章
电厂煤粉炉燃烧系统流程图
汽水系统
火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除 氧器、加热器等设备及管道构成，包括给水系统、 冷却水（循环水）系统和补水系统。
电 厂 汽 水 系 统 流 程 示 意 图
电气系统
发电厂的电气系统，包括发电机、励磁装置、厂用电 系统和升压变电所等。
河床式水电站
发电机厂房和挡水堤连成一体，厂房也起挡水作 用，由于厂房修建在河床中，故称河床式。
河床式水电站平面图
引水式水电站
建在山区水流湍急的河道上或河床坡度较陡的地 段，由引水渠道提供水头，一般不需要修建堤坝， 或只修低堰，适用于水头较高的情况。
引水式水电站
水电厂的特点
可综合利用水资源； 发电成本低，效率高； 运行灵活； 可存储和调节； 不污染环境； 投资较大，工期较长； 受水文条件制约； 淹没土地，生态环境；
抽水蓄能电厂
定义：利用系统低谷负荷（或丰水期）时的富 余电力抽水到上游水库存储；在高峰负荷（或 枯水期）时，放水发电的水电站。
是一种特殊形式的水电站，具有水轮机-发电机 和电动机-水泵两种可逆的工作方式。
注意： 随着高一级电网的出现，变电站的地位和作用，也是会 发生变化的，例如过去的220KV枢纽变电站，在今天已 逐步下降为地区变电站。
小结
发电厂分类、电能生产过程、特点 变电所类型
作 业
教材：P28 1-3 补充题目： 1、什么是新能源发电？ 2、发电厂和变电站的作用是什么？各有哪些类 型？
3、地区变电所
（1）对地区用户供电，是一个地区或中等城市 的主要变电所； （2）电压一般为110～220kV，容量多为 200~300MVA； （3）全所停电时，仅使该地区停电。
发电厂电气部分
§4、电气主接线及设计
电气主接线：是由电气设备通过连接线，按其 功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传 输强电流、高电压的网络。（一次接线、电气 主系统） 电气主接线图：用规定的电气设备图形和文字 符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备 或成套设备的全部基本组成和连接关系的单线 接线图。
§4.1 电气主接线的基本要求及设计程序
作用：提高灵活性和可靠性 灵活性：重要负荷可从两端分别受电，有利于电 源间的相互备用和负荷的合理分配 可靠性：母线故障和检修时缩小了停电范围 与简单的单母线相比： 相同点——发生母线故障时会造成全部停电 不同点——判明故障后，可恢复非故障母线运 行用
§4.2 电气主接线的基本形式
一、单母线及单母线分段接线
• 一、单母线及单母线分段接线
1. 单母不分段 五防：对应误操作
防止带负荷分、合隔离开关 防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器 防止接地开关处于闭合位置时关合断路器、负荷开关 防止在带电时误合接地开关 防止误入带电室 方式：机械锁、电磁锁、五防装置
§4.2 电气主接线的基本形式
一、单母线及单母线分段接线
单母线不分段接线
§4.2 电气主接线的基本形式
一、单母线及单母线分段接线
1. 单母不分段
• 断路器和隔离开关的操作：先合隔 离开关，后合断路器；先断开断路 器，后断开隔离开关。在断路器与 隔离开关之间应加装电磁或机械闭 锁装置。 • 送电时先合母线隔离开关，再合线 路隔离开关，再合断路器。 • 断电时先断开断路器。再断开线路 隔离开关，最后断开母线隔离开关。
– 枢纽变电所
– 中间变电所
– 地区变电所
– 终端变电所
一、枢纽变电所
• 位于电力系统的枢纽点，汇集多个电源， 电压等级多为330~500kV。
《发电厂电气部分》课件
本课程介绍发电厂电气系统的组成，工作原理，故障排除，维护保养，节能 优化措施，以及未来的发展趋势和挑战。
电气系统的组成
1 发电机
转换机械能为电能的核心设备。
3 开关设备
控制和保护电网以及电力设备。
2 变压器
将发电机产生的低电压提升到输送和分配 所需要的高电压。
4 配电设备
将输送到发电厂的高压电能分配到各个用 电负载。
新能源发电
电动汽车、光伏发电等新兴业务，让电力系统 的各个环节都充满了机遇和挑战。
可再生能源
加快可再生能源的建设，提高电力系统的清洁 度和可持续性。
智能电网
通过升级电力传输、配送设施，构建安全、高 效的智能电网。
人工智能应用
引入机器学习、数据分析等技术，实现电网信 息化、智能化、高效化。
预防性维护
根据设备运行状况，预先制 定维护计划，延长设备使用 寿命。
节能与优化措施
1
提高效率
2
更新陈旧设备，提高发电效率和可靠
性。
3ห้องสมุดไป่ตู้
节约能源
采用高效换热技术和节能设备，减少 发电成本，降低环境污染。
自动化控制
全面应用自动化控制技术，实现智能 监控和管理，提高生产效率和运营水 平。
未来发展趋势和挑战
电气系统的工作原理
涡轮发电机
蒸汽推动涡轮转动，通过发电机转动产生电能。
控制中心
监控电气系统的运行状态，及时发现故障并采 取应对措施。
变压器
将发电机产生的低电压提升为输送和分配所需 的高电压。
断路器
控制电气系统各部件之间的连接，保护电线电 缆，防止短路。
电气故障排除
断路故障
发电厂电气部分
1、配电装置的选择,通常要进行技术经济比较确定,一般()电压等级宜采用屋内配电装置A、35kv及以下B、35kV及以上C、10kV及以上D、110kV及以下正确答案:A2、以下高压设备，一般只在屋外使用的是()A、高压断路器B、高压负荷开关C、高压隔离开关口、跌落式高压熔断器正确答案:D3、少油断路器中的绝缘油()。
A、灭弧介质和冷却介质B、灭弧介质及触头间隙绝缘介质C、灭弧介质以及触头间隙、带电部分与地之间的绝缘介质D、以上都不对正确答案:B4、隔离开关的工作特点是在()情况下分、合线路A、有电压、有电流B、有电压、无电流C、无电压、有电流D.、无电压、无电流正确答案:C5、户外配电装置35k以上软导线采用()A、多股铜绞线B、多股铝绞线C、钢芯铝绞线D、钢芯多股绞线答案:C6、下列选项有关电弧说法不正确的是()。
A游离的气体B、质量很轻C、温度很高D、不容易变形正确答案:D7、下列选项有关厂用负荷的计算原则，描述错误的是()A、经常而连续运行的设备予以计算B、机组运行时，不经常而连续运行的设备不计算C、由同一厂用电源供电的互为备用的设备，只计算运行部分D、由不同厂用电源供电的互为备用的设备，应全部计算正确答案:B8、减小矩形母线应力的最有效方法是()A、改变母线的布置B、增大母线截面C、减少同一相中两个相邻绝缘子间的距离D、增加母线相间距离正确答案:C9、厂用电率是衡量发电厂经济性的主要指标之一,它等于发电厂在一定时间内的厂用电量与()A、其总发电量之比B、其总装机容量之比C、其供电量之比D、系统总发电量之比正确答案:A10、在某一距离下,无论在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,这一距离是指()A、设备安全距离B、最小安全净距C、线路安全距离正确答案:B11、按装设地点不同分类，配电装置的类型不包括()人、屋内配电装置B、屋外配电装置C、成套配电装置正确答案:C12、以下不属于二次设备的是()A、仪用互感器B、测量表计C、继电保护及自动装置D、变压器正确答案:D13、保护用的电流互感器的不完全星形接线，在运行中()故障。
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发电厂电气部分（主观20分-套）
一、简答题（每题5分，共40分）
1.核电厂的核岛由哪些部分组成？
答：由核蒸汽供应系统和辅助系统组成（1分）。
其中：核蒸汽供应系统由一回路系统（包括压水堆、冷却剂主泵、蒸汽发生器和稳压器）、化学和容积控制系统、停堆冷却系统、紧急堆冷却系统、控制保护和检测系统组成（2分）；辅助系统由设备冷却水系统、硼回收系统、反应随的安全壳及喷淋系统、核燃料的装换料及储存系统、安全壳及核辅助厂房通风和过滤系统、柴油发电机组组成（2分）。
2.人类所认识的能量形式有哪些？
答：机械能（0.5分）、热能（0.5分）、化学能（1分）、辐射能（1分）、核能（1分）、电能（1分）。
3.什么是电气接线？
答：在发电厂和变电站中，根据各种电气设备的作用及要求，按一定的方式用导体连接起来所形成的电路称为电气接线。
4.动稳定校验的概念
答：通过研究短路冲击电流产生电动力的大小和特征，选择适当强度的导体和电气设备，保证足够的动稳定性。
5.一次设备有哪些？其功能是什么？
答：发电机：生产电能；变压器：变换和分配电能电能；开关电器（如：断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器、等）：接通或断开电路；载流导体：传输电能；电抗器：限制短路电流；避雷器：防御过电压；接地装置：保护电网和人身安全。
6.限制短路电流的措施
（1）装设限流电抗器（2）低压侧分裂绕组变压器（3）采用不同的主接线方式和运行方式7. 电压互感器、电流互感器的准确级定义？
答：电流互感器：在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额定值时的最大电流误差。
电压互感器：在规定的一次电压合二次负荷变化范围内，符合功率因数为额定值时，电压误差的最大值。
8.厂用电各级电压母线按锅炉分段的接线方式有何特点
（1）若某一段母线发生故障，只影响其对应的一台锅炉的运行，使事故影响范围局限在一
机一炉；
（2）厂用电系统发生短路时，短路电流较小，有利于电气设备的选择；
（3）将同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线上，便于运行管理和安排检修。
二、论述题（每题10分，共20分）
1．电气主接线定义、主接线基本要求及设计程序？
答：电气主接线是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。
基本要求：可靠性，灵活性，经济性。
设计程序：1.对原始资料分析。
2.主接线方案的拟定与选择。
3.短路电流计算和主要电气选择。
4.绘制电气主接线图。
5.编制工程概算。
2. 具有发电机电压母线接线的主变压器？
(1)当发电机电压母线上的负荷最小时，应能将发电机剩余的功率送入系统。
(2)当接入发电机电压母线上的最大一台发电机停用时，能由系统倒送功率供给机压母线的最大负荷。
(3)对于装有2台及以上的主变压器时，当其中1台故障或检修时，其他主变压器应能输送母线剩余功率传输功率的70%。
(4)当丰水季节为充分利用水能发电而对本厂发电机出力进行限制时，应能从系统返送电能满足发电机电压母线的最大负荷。