广州大学发电厂电气部分第五章
《发电厂电气部分》习题集第四课件

发电厂电气部分习题集华北电力大学目录第一章...................................................................... 能源和发电 1第二章发电、变电和输电的电气部分 (2)第三章导体的发热与电动力 (3)第四章电气主接线 (4)第五章厂用电 (5)第六章导体和电气设备的原理与选择 (6)第七章配电装置 (7)第八章发电厂和变电站的控制与信号 (8)第一章能源和发电1-1人类所认识的能量形式有哪些?并说明其特色。
1-2能源分类方法有哪些?电能的特色及其在公民经济中的地位和作用?1-3火力发电厂的分类,其电能生产过程及其特色?1-4水力发电厂的分类,其电能生产过程及其特色?1-5抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及其功能?1-6核能发电厂的电能生产过程及其特色?1-7发电厂和变电站的种类有哪些?-1-第二章发电、变电和输电的电气部分2-1哪些设备属于一次设备?哪些设备属于二次设备?其功能是什么?2-2简述300MW发电机组电气接线的特色及主要设备功能。
2-3简述600MW发电机组电气接线的特色及主要设备功能。
2-4影响输电电压等级发展要素有哪些?2-5简述沟通500kV变电站主接线形式及其特色。
2-6并联高压电抗器有哪些作用?抽能并联高压电抗器与并联高压电抗器有何异同?2-7简述6kV抽能系统的功能及其构成。
2-8简述串连电容器赔偿的功能及其电气接线。
2-9简述高压直流输电的基来源理。
2-10 简述换流站的电气接线及主要设备的功能。
2-11 简述高压直流输电的长处和弊端各有哪些?2-12 简述高压直流输电系统的主接线及其运转方式。
-2-第三章导体的发热和电动力3-1研究导体和电气设备的发热有何意义?长久发热和短时发热各有何特色?3-2为何要规定导体和电气设备的发热同意温度?短时发热同意温度和长久发热允许温度能否同样,为何?3-3导体长久发热同意电流是依据什么确立的?提升同意电流应采纳哪些举措?3-4为何要计算导体短时发热最高温度?如何计算?3-5等值时间的意义是什么等值时间法合用于什么状况?3-6用适用计算法和等值时间法计算短路电流周期重量热效应,各有何特色?3-7电动力对导体和电气设备的运转有何影响?3-8三相平行导体发生三相短路时最大电动力出此刻哪一相上,试加以解说。
发电厂电气部分PPT课件

(2)高压发电厂,其蒸汽压力一般为9.9MPa、温度为540℃的发电厂, 单机功率小于100MW
1.节能减排,世纪之约 2.做好电力规划,加强电网建设
3.电力工业现代化
4.联合电力系统
净煤发电技术
8.绿色能源的开发和利用
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发电厂电气部分
第二节 发电厂类型
一、电能与发电厂
电能是由一次能源经加工转换而成的能源,称为二次能源。
电能与其他形式的能源相比,其特点有:
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发电厂电气部分
第八章 发电厂和变电站的控制与信号 第九章 同步发电机的运行 第十章 电力变压器的运行
628~674 675~710 711~791
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发电厂电气部分
第一章 概述
第一节 电力工业发展概况
一、我国电力工业发展简况
1882年7月26日,上海电气公司在上海成立,安装了一台以蒸汽机带动的直流发电 机,并正式发电,从电厂到外滩沿街架线,供给照明用电,这是我国的第一座火电厂 。这与世界上第一座火电厂——于1875年建成的法国巴黎火车站电厂相距仅7年,与美 国的第一座火电厂——旧金山实验电厂相距3年,与英国的第一座火电厂——伦敦霍尔 蓬电厂同年建成,说明当年我国电力建设和世界强国差距并不大。
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发电厂将各种一次能源转变成电能的工厂。 按一次能源的不同发电厂分为: (1)火力发电厂 (2)水力发电厂
(3)核能发电厂 (4)风力发电厂 (5)地热发电厂 (6)太阳能发电厂 (7) 潮汐发电厂
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发电厂电气部分
三、抽水蓄能电厂 (一)工作原理
抽水蓄能电厂是以一定水量作为能量载体,通过能量转换向电力系统提供电能。 图1-9 抽水蓄能电厂示意图
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(二)抽。 (2)填谷。 (3)事故备用。 (4)调频。 (5)调相。 (6)黑启动。 (7)蓄能。
(2)有调节水电厂。 根据水库对径流的调节程度,又可将水电厂分为:日调节水电厂,年调节水电厂和 多年调节水电厂。
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二、水电厂的特点 (1)可综合利用水能资源。
(2)发电成本低、效率高。 (3)运行灵活。 (4)水能可储蓄和调节。 (5)水力发电不污染环境。 (6)水电厂建设投资较大,工期较长。 (7)发电不均衡。 (8)给农业生产带来一些不利,还可能在一定程度破坏自然界的生态平衡。
(6) 柴油发电机组,为核岛提供应急电源。
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(三)常规岛的系统
常规岛的系统与火电厂的系统相似,它通常包括: (1)二回路系统,又称汽轮发电机系统,由蒸汽系统、汽轮发电机组、凝汽器、 蒸汽排放系统、给水加热系统及辅助给水系统等组成。 (2) 循环冷却水系统。 (3) 电气系统及厂用电设备。
发电厂电气部分
(3)混合式水电厂。在适宜开发的河段拦河筑坝,坝上游河段的落差由坝集中
,坝下游河段的落差由有压力引水道集中,而水电厂的水头则由这两部分落差共同形 成,这种集中落差的方式称为混合开发模式,由此而修建的水电厂称为混合式水电厂 ,它兼有堤坝式和引水式两种水电厂的特点。
(二)按径流调节的程度分 (1)无调节水电厂。
到目前为止,人类所认识的能量有如下形式: (1)机械能。
发电厂电气部分复习

◦ 随着机组容量的加大,导体电流也相应增大, 导体周围出现强大的交变电磁场,使附近钢构 中产生很大的磁滞和涡流损耗,钢构因而发热。 如果钢构是闭合回路,其中尚有环流存在,发 热还会增多。当导体电流大于3000A时,附近 钢构的发热便不容忽视。 ◦ 危害:钢构变形、接触连接损坏、混凝土爆 裂。
第三章 方法
◦ 1)个别供电:每台电动机直接接在相应电压 的厂用母线上。 ◦ 2)成组供电:由厂用母线经电缆供电给车间 配电盘,数台电动机连接在配电盘母线上。
第五章 厂用电接线及设计
5、电动机的自启动校验
◦ 1)当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。 ◦ 2)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 自动切换装臵 将备用电源投入,此时,电动机惰 行尚未结束,又自动启动恢复到稳定状态运行, 这一过程称为电动机的自启动。
常用计算的基本理论和
导体短路的电动力计算
第三节
◦ 1、平行导体中电动力的方向:若两导体中的 电流同方向,电动力的作用将使它们彼此靠 近。 ◦ 2、B相所受的电动力大于A、C相(约大7%), 计算时应考虑B相。 ◦ 3、三相电动力计算公式:(3-56) P.79 ◦ 4、两相短路与三相短路最大电动力的比较: ◦ Fmax(2)/ Fmax(3)=0.866
第五章 厂用电接线及设计
1、厂用电:发电厂内用来为锅炉、汽轮机、水轮机、 发电机等主要设备服务的机械的用电及照明用电。 2、厂用电率:厂用电耗电量占同一时期发电厂全部发 电量的百分数。 3、厂用电负荷分类
◦ I类负荷 :凡短时停电会造成设备损坏、危及人身安全、主机 停运及大量影响出力的厂用负荷。 ◦ Ⅱ类负荷 :允许短时停电(几秒至几分钟),恢复供电后不致造 成生产紊乱的厂用负荷。 ◦ Ⅲ类负荷 :较长时间停电,不会直接影响生产,仅造成生产上 的不方便的负荷。 ◦ 事故保安负荷:指在停机过程中及停机后一段时间内仍应保证 供电的负荷。
发电厂及其电气部分第五六讲

5.1 电气主接线的基本要求和设计程序
图 5-1 某 火 电 厂 的 电 气 主 接 线 图
5.1 电气主接线的基本要求和设计程序
(1)电气主接线的重要性
电气主接线表明了发电机、变压器、断路器和线路等 电气设备的数量、规格、连接方式及可能的运行方式; 主接线的好坏,直接关系着电力系统的安全、稳定、 灵活和经济运行,直接影响到工农业生产和人民生活; 电气主接线图是电气运行人员进行各种操作和事故处
G1
G2
一、单母线接线及单母线分段接线
1、单母线:最原始、最简单的接线
WL1 WL2 WL3
QS5
QS4 QF3 QS3
回路的基本组成: 每一回路均装设有断路 器QF和隔离开关QS。
断路器用于在正常和故 障情况下接通或断开电路。
具有专用的灭弧装置,可以开 断、闭合正常的负荷电流或开 断短路故障电流。 QS2 QF2
切 除 WL1 ( 断 电 ) : 拉开 QF3 → QS4 → QS3 投 入 WL1 ( 送 电 ) : 合上 QS3 → QS4 → QF3
G1
G2
一、单母线接线及单母线分段接线
1、单母线:最原始、最简单的接线
WL1 WL2 WL3
倒闸操作: 可以发现,基本的操作原 则是:
操作 QS 必须是在 QF 断开的时 候进行 投入QS时,从电源侧往负荷侧 合上QS
QS5
QS4 QF3 QS3
WB QS1 QF1 QS2 QF2
G1
G2
一、单母线接线及单母线分段接线
1、单母线:最原始、最简单的接线
WL1 WL2 WL3
适用场合:
纯粹的单母线不能满足重 要用户的要求,只适用于容 量小、出线少的发电厂和变 电所中。 如果采用成套配电装置, 由于其工作可靠性高,也可 以对重要用户供电。如发电 厂的厂用电就常采用单母线 接线。
姚春球版《发电厂电气部分》计算题及参考答案

第二章导体的发热、电动力及开关电器的灭弧原理1.发热对导体和电器有何不良影响?答:机械强度下降、接触电阻增加、绝缘性能下降。
2.导体的长期发热和短时发热各有何特点?答:长期发热是指正常工作电流长期通过引起的发热。
长期发热的热量,一部分散到周围介质中去,一部分使导体的温度升高。
短时发热是指短路电流通过时引起的发热。
虽然短路的时间不长,但短路的电流很大,发热量很大,而且来不及散到周围的介质中去,使导体的温度迅速升高。
~~~~热量传递的基本形式:对流、辐射和导热。
对流:自然对流换热河强迫对流换热3.导体的长期允许载流量与哪些因素有关?提高长期允许载流量应采取哪些措施?答:I=根号下(αFτω/R),因此和导体的电阻R、导体的换热面F、换热系数α有关。
提高长期允许载流量,可以:减小导体电阻R、增大导体的换热面F、提高换热系数α。
4.计算导体短时发热度的目的是什么?如何计算?答:确定导体通过短路电流时的最高温度是否超过短时允许最高温度,假设不超过,则称导体满足热稳定,否则就是不满足热稳定。
计算方法见笔记“如何求θf”。
6.电动力对导体和电器有何影响?计算电动力的目的是什么?答:导体通过电流时,相互之间的作用力称为电动力。
正常工作所产生的电动力不大,但是短路冲击电流所产生的电动力可达很大的数值,可能导致导体或电器发生变形或损坏。
导体或电器必须能承受这一作用力,才能可靠的工作。
进行电动力计算的目的,是为了校验导体或电器实际所受到的电动力是否超过期允许应力,以便选择适当强度的电器设备。
这种校验称为动稳定校验。
7.布置在同一平面中的三相导体,最大电动力发生在哪一相上?试简要分析。
答:布置在同一平面中的三相导体,最大电动力发生在中间的那一相上。
具体见笔记本章第五节。
8.导体动态应力系数的含义是什么?什么情况下才需考虑动态应力?答:导体动态应力系数β用来考虑震动的影响、β表示动态应力与静态应力之比,以此来求得实际动态过程的最大电动力。
发电厂电气部分基础知识.doc

第一章能源与发电1、掌握电力系统与电力网的概念。
疔电力系统是由发电厂、变电所、输配电线路和用电设备有机连接起来的整体。
b电力系统=发电厂+电力网+电力用户。
b 电力网是指在电力系统中,由升压和降压变电所通过输、配电线路连接起来的部分。
2、掌握额定电压的概念及电力网的电压等级。
审额定电压:电气设备的额定电压是能使发电机、变压器和丿1]电设备在止常运行时获得授佳技术效果的电压。
疔我国电力网额定电压等级如下:0.22、0.38、3、6、10、35、110> 220、330、50()、750、100() kV伊按电压等级高低分类:低压电网:3kV以下;高压电网:3〜330kV;超高压电网:330~1000kV;特高压电网:1000kV及以上;4、掌握发电厂的类型。
歹按一次能源取得的方式不同分类:火力发电厂、水力发电厂、核电厂、风力电厂、太阳能电厂、地热电厂、潮汐电厂等。
伊按燃料分类:燃煤电厂、燃油电厂、燃气电厂、余热电厂。
少按蒸汽压力和温度分类:中低压电厂、高压电厂、超高压电厂、亚临界压力电厂、超临界压力电厂、超超临界压力电厂。
少按原动机分类:凝汽式汽轮机电厂、燃汽轮机电厂、内燃机电厂、蒸汽一燃气轮机电厂。
歹按输岀能源分类:凝汽式发电厂、热电厂。
5、掌握火力发电厂的电能生产过程。
疔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Z变为蒸汽,称为燃烧系统;2)锅炉产生的蒸汽进入汽伦机, 冲动汽轮机的转了旋转,将热能转变为机械能,称为汽水系统;3)由汽轮机转了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。
第二章发电、变电和输电的电气部分1、什么是一次设备?掌握各种类型一次设备的作用、图形符号和文字符号。
伊一次设备的概念:生产、变换、输送、分配和使用电能的设备称为一次设备。
抄一次设备的类型:1)生产和转换电能的设备。
发电机:机械能转化为电能;电动机:电能转化为机械能;变压器:将电压升高或降低;2)接通和断开电路的开关电器。
发电厂电气部分(苗世洪第五版)

2016年4月
发电厂电气部分
目录
第一章 概述 第二章 载流导体的发热和电动力 第三章 灭弧原理及主要开关电器 第四章 电气主接线及设计 第五章 厂用电接线及设计 第六章 导体和电气设备的原理与选择 第七章 配电装置
新中国成立后,电力工业有了很大的发展,尤其是1978年以后,改革开放、发展 国民经济的正确决策和综合国力的提高,使电力工业取得了突飞猛进、举世瞩目的辉 煌成就。到1995年末,全国年发电量已达到10 000亿kW·h,仅次于美国而跃居世界第2 位;全国发电设备总装机容量达2.1亿kW,当时居世界第3位。
(3)核能发电厂 (4)风力发电厂 (5)地热发电厂 (6)太阳能发电厂 (7) 潮汐发电厂
发电厂电气部分
二、火力发电厂
(一)火电厂的分类 按原动机分
(1)凝汽式汽轮机发电厂
(3)内燃机发电厂
按燃料分 (1)燃煤发电厂 (3)燃气发电厂
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(2)燃气轮机发电厂 (4)蒸汽-燃气轮机发电厂等。
截至2013年底,全国发电装机容量达到12.5亿kW,首次超越美国位居世界第1位 。从电力生产情况看,全年发电量达到5.35万亿kW·h,同比增长7.5%。全国火电机组 供电标准煤耗321g/kW·h,提前实现国家节能减排“十二五”规划目标,煤电机组供 电标准煤耗继续居世界先进水平。
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(2)电能方便转换和易于控制 (3)损耗小 (4)效率高 (5)电能在使用时没有污染,噪声小
总之,随着科学技术的发展,电能的应用不仅影响到社会物质生产的各个侧面, 也越来越广泛地渗透到人类生活的每个层次。电气化在某种程度上成为现代化的同义 语,电气化程度已成为衡量社会物质文明发展水平的重要标志。
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2. 水电厂
由于电动机容量不大,通常只设380V一种厂用电 压等级(动力、照明共用的三相四线制系统)。
大型水力发电厂中,在坝区和水利枢纽装设有大 型机械,如闸门启闭装置、船闸或升船机用电动 机,另设专用坝区变压器,以6kV或10kV供电。
厂用电动机额定电压的确定原则:
的运行方式。
二、厂用电接线的设计原则
➢ 可靠 ➢ 灵活 ➢ 对应供电:本机、炉的厂用负荷由本机组供电。 ➢ 经济性和可发展性 ➢ 对厂用电的电压等级、中性点接地方式、厂用电
源及其引接和厂用电接线形式等问题进行分析和 论证
三、厂用电的电压等级
厂用电一般都由主发电机通过厂用变压器或厂用电抗 器由电缆线路供电。
四、厂用电系统中性点接地方式
1. 高压厂用电系统中性点接地方式 (1)中性点不接地方式
高压厂用电系统接地电容电流小于10A (2)中性点经高电阻接地方式
高压厂用电系统接地电容电流小于10A,且为了降低间 歇性弧光接地过电压水平 (3)中性点经消弧线圈接地方式
适用于大机组高压厂用电系统接地电容电流大于10A的 情况。可产生感性电流流过接地点,补偿电容电流,自 动熄弧。
一、对厂用电接线的要求
(1)供电可靠,运行灵活。 (2)各机组的厂用电系统应是独立的。 (3)全厂性公用负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公
用负荷母线。
(4)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,尽可能使切换操作简便,启动(备用)电 源能在短时内投入。
(5)供电电源应尽可能与电力系统保持紧密的联系。 (6)充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统
厂用电率:厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数。
凝汽式火电厂:5%-8% 热电厂:8%-13% 水电厂:0.5%-1%
厂用电系统:由厂用变压器(或电抗器)、厂用供电 电缆、厂用成套配电装置及各类厂用负荷构成的系统。
厂用电系统的可靠性,对发电厂乃至整个系统的 可靠运行都有直接的影响。在任何情况下,厂用电都 是最重要的负荷,必须能满足发电厂正常运行、事故 处理和检修试验等的需求,尽量缩小厂用电系统发生 故障的影响范围,避免因此造成全厂停电事故。
(5)事故保安负荷
要求在事故停机过程中及后面一段时间内,仍必须供电的负荷。 ① 0II类负荷(直流保安负荷)发电机直流润滑油泵、事故氢密 封油泵。 ② 0III类负荷(交流保安负荷) 如盘车电动机、交流润滑油泵 等。 由蓄电池组、柴油发电机组或可靠的外部独立电源作为事 故保安电源。
第二节 厂用接线的设计原则和接线形式
3) 由于减少了380V电动机数量,使较大截面的电缆 数量减少,从而减少了有色金属消耗量。
6kV电压供电的优点:
1) 6kV电动机容量可制造得较大,以满足大容量负荷要求; 2) 与3kV厂用电系统相比,节省有色金属及费用,短路电流
也更小。 3) 发电机电压为6kV时,可省去高压厂用变压器,直接由发
电机电压母线经电抗器供电,可限制短路电流。
10kV电压供电的优点:
1) 10kV电动机容量可制造得更大一些,满足大容量负荷要 求,如2000kW以上大容量负荷;
2) 适用于300MW以上大容量发电机组,但不能为唯一的高 压厂用电压,因为它不能满足全厂所有高压电动机的要求。
设计技术规程规定厂用电压的确定原则如下: 1. 火电厂
1)容量为60MW及以下机组,发电机电压为10.5kV时,可采 用3kV作为厂用高压电压。
2)容量为100 ~ 300MW的机组,宜采用6kV作为厂用高压电压。 (300MW机组,厂高压6kV,厂低压380V) 3)300MW以上的机组,可采用6kV作为厂用高压电压,也可
采用3kV和10kV两级电压。 (600MW机组,方案1:厂高压6kV,厂低压380V;
第五章 厂用电接线及设计
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
概述 厂用电接线的设计原则和接线形式 不同类型发电厂的厂用电接线 厂用变压器的选择 厂用电动机的选择和自启动 厂用电源的切换
第一节 概述
一、厂用电
厂用电:发电厂需要大量由电动机拖动的机械设备,保证机 组主要设备(锅炉、汽轮机或水轮机、发电机等)和输煤、 磨煤、除尘、水处理等的正常运行。这些电动机以及全厂的 运行、操作、试验、检修、照明等用电设备的用电统称为 “厂用电”。
厂用高压:3kV、6kV、10kV 厂用低压:380V、220V
3kV电压供电的优点:
1) 3kV电动机效率比6kV电动机高1%~15%,价格 低20%;
2) 3kV电动机的最小容量(75kW)比6kV电动机的 最小容量(200kW)小,可选择小容量的3kV电 动机,减少380V电动机台数和400V低压厂用变压 器的容量和台数。
二、厂用电负荷分类
(1)Ⅰ类厂用负荷 不允许停电的负荷 火电厂:给水泵、凝结水泵、循环水泵、引风机、送风机、给 粉机等。 水电厂:调速器、压油泵、润滑油泵等。
通常有两套设备互为备用,分别接到有两个独立电源的母线上, 自动切换。
(2)Ⅱ类厂用负荷 允许短时停电(几秒钟至几分钟)的负荷 火电厂:工业水泵、疏水泵、灰浆泵、输煤设备等 水电厂:大部分厂用电机
由两段母线供电,并采用手动切换。
(3)Ⅲ类厂用负荷(较长时间停电,不会直接影响生产的负荷)
如:试验室、修配厂、油处理器的负荷。 通常由一个电源供电,大型发电厂也采用两路电源供电。
(4)0I类负荷(不间停电负荷)
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。 如:实时控制用的计算机、热工保护、自动控制和调节装置等。 采用蓄电池组供电的电动发电机或静态逆变装置供电。
各种厂用机械设备的电动机,容量范围很大,因此只 选择一种电压等级的电动机往往不能满足要求。
电动机的容量与电压有关。
同样功率的电动机,电压越高,绝缘加强,尺寸越大, 价格越贵;配电装置越贵。但因额定电流小,可减小 供电电缆的截面,节约有色金属,且线损少,传输经 济,可降低运行费用。
因此厂用电电压应根据发电机额定电压、厂用电动机 的电压和厂用电网络确定。