发电厂电气部分要点

发电厂电气部分要点

Ch1

1.发电厂的基本类型有哪些?简述各自的生产过程与运行特点。

发电厂是将自然界的一次能源通过一定的方法转化为电能的工厂。按的入能源形式及转换过

程的不同可将发电厂的形式分为下列四类：

(1)火电厂：将燃料燃烧后使其化学能经热能、机械能等中间变换形式最终转换为电能。其下又分为凝汽式电站和热力化电站（除发电外还兼供热）。特点：（优）1布局灵活，装机容量大（按实际需要选择）2工期短，一次性投资小3设备利用小时数多于水电厂（缺）4煤耗大，发电成本高，厂用电多5开、停机耗能耗时6调峰事故多7对环境污染大

(2)核电厂：其使用的燃料为核燃料，其能量转换过程的最后仍通过热能、机械能转换为电能。特点：

1一次投资大，运行成本低2承担基本不变的负荷，发电设备年利用小时数大于6500h 3不排放有害气体，但其产生的核废料应妥善处理4核电厂的开停机耗能耗时，易损坏设备

(3)水电站与抽水苗能电站：普通水电站仅实施由水的势能向电能的单向转换，即只能发电。抽水蓄能电站还可在电力系统负荷低谷区将下库尾水抽至上库。特点：1.可综合利用水资源2水电厂运行成本低，厂用电少，效率高3开停机速度快，能耗小，可承担急剧变化的负荷4水电厂对环境的影响小5在丰水期为防止弃水水电厂承担基本不变的负荷，在枯水期承担峰荷6抽水蓄能电站在低谷负荷时将下库尾水抽至上库，起到储能的作用，在峰值负荷时则生产电能，其可起到削峰填谷底作用7水电厂的一次投资大，建设工期长8水电厂的发电量受水头的限制，其设备年利用小时数小于火电厂。

(4)其它型式电厂：它包括一些小容量的电站（柴油机电站），及一些利用间断性能源的电站（太阳能电站，风力电站，地热电站和潮汐电站）。

Ch2

1.一次接线：指为用户供电，大功率的负荷电流流过的电路部分。二次接线：指对一次设备进行测量、保护、监视、控制、调节的电路部分。主接线：一次接线中对外供电的电路部分。厂(站)用电接线：对发电厂（变电站）内部供电的电路部分。一次设备：生产、变换、输送、分配、消费电能的电气设备。二次设备：指对一次设备进行测量、保护、监视、控制、调节的电气设备。

2.变压器的基本参数有：额定电压、额定电流、额定功率、短路电压百分数、开路电流百分数、额定短路功率、额定开路功率。短路电压百分值Ud%的物理意义：二次侧短路，一次侧加电压至一次侧电流为额定电流时，一次侧电压对额定电压的百分值。1)与变压器空载到满载时电压调整率正比，从保证正常供电压质量考虑，希望其愈小愈好。2)正比于短路电抗标么值(以变压器自身额定电压和容量为基准)。当两台变压器电压及容量相同时Ud%愈大，其有名电抗也愈大，对限制短路电流有利。当电压和Ud%相同，容量不同时，容量愈大有名电抗愈小，对限制短路电流不利。自耦变压器的型式系数：指自耦变压器的磁传输功率与其额定容量的比值。

3.配电设备基本分类：1开关设备2限流设备3互感器4导体和绝缘子5接地和防雷保护装置

Ch3

1.电弧就是气体的导电现象。时断口电弧的形成过程：1端口触头分开时，由于两触头的距离短，断口间的电场强度大，在强电场作用下，金属触头表面的自由电子被强行拉出（强场发射）。自由电子在电场作用下，向阳极运动，并不断发生碰撞游离，使得断口间的自由电子剧增，电弧形成。2在电弧燃烧的过程中，由于电流较大，使得触头的弧隙的温度升高。金属触头由于高温发射电子（热发射），弧隙由于温度高，其中的中性分子高速运动，碰撞产生大量自由电子。大电流产生高温是电弧维持燃烧的主要原因。3在电弧燃烧的过程中，还有去游离作用，包括正负离子的复合和自由电子向周围介质扩散。当游离和去游离作用达到平衡，则电弧稳定燃烧。

基本灭弧方法：削弱游离作用，加强去游离作用。措施：1提高触头开断的速度2冷却电弧3增强触头间的气体介质的压强4吹弧5使用真空灭弧室

2.直流电弧稳定燃烧的电压为：1电源电压与电阻压降和电弧电压之和相等2电路的动态电阻大于0（即E

和R*ih+Uh的交点存在稳定工作点）。低压开关中有效采用的灭弧方法：消耗电压，即增加电阻压降和电弧电压。措施：1拉长电弧2增加断开回路的电阻3在端口安装灭弧栅。灭弧栅与灭弧室在灭弧原理不同灭弧栅是通过将电弧分成多段短弧，由于近极压降大使电弧电压增加，从而熄灭电弧。而灭弧室是由于室内缺少导电介质使电弧不能维持燃烧。

3.交流较直流易熄弧：由于电源电压的交变使每一交变周期内交流电弧两次过零，即电弧两次自然熄灭，而并非如直流电弧那样需要强行熄灭。因此熄灭交流电弧的主要问题仅为防止电弧重燃，且产生过电压的可能性低于强行熄灭的直流电弧，从而使交流电路较直流电路易于切断。

阻性电路较感性电路易于切断：1电阻不是储能元件，具有阻尼作用，阻性电路不易产生过电压。2阻性电路断口断开后，断口电压平稳过渡到电源电压，而感性电路则是振荡过渡到电源电压。

4.电网配置开关电器的原则为：在每条支路的电源侧配置一组开关电器。开关电器的3种功能：1电网运行时的正常操作2故障时的自动切断电路3检修时的电源隔离。

Ch4

1.限制短路电流的作用（为什么限制）：1使断路器可以切断短路电流2使支路的设备满足热稳定和动稳定的条件。限制短路电流的基本措施：

(1)选择适当的接线形式和运行方式：1对于大容量的发电厂采用单元接线2在降压变电所，将两台降压变压器低压侧分裂运行。3在环形网供电网络穿越功率最小处开环运行。

(2)加装限流电抗器 (3)使用分裂变压器

2.分裂变压器是如何产生的?将一台大容量变压器，更换为电抗标么值与之相同的两台小容量变压器，然后在低压侧解列运行，显然可以减小低压侧的短路电流，但是变压器台数增多将导致投资增加。采用分裂变压器，能解决这一矛盾。

其结构的基本思想：使其阻抗结构完全等效于两台小变压器。其阻抗参数：其电源在1侧，2’与2”为负

载，在两支负载均衡情况下，2’与2”等电位点，其正常供电的阻抗为：，当某一负

荷支路(如2’)短路时，1提供短路电流，限制短路电流的阻抗为：，当某一负荷支

路(如2’)短路时，另一台2”单独提供短路电流的阻抗有：。Ch5

1.互感器是变换电压、电流的电气设备，它的主要功能是向二次系统提供电压、电流信号以

反攻一次系统的工作状况，互感器的主要作用是:1对低电压的二次系统与高电压的一次系统实施电气隔离，保证工作人员的安全。2二次系统的测量仪表和继电器小型化、标准化3取得零序电流、电压分量供继电保护装置使用。

2.为什么电流互感器运行中二次侧不允许开路：副边开路时，原边电流将全部用来励磁，在无副边电流去磁情况下，将使激磁磁势剧增(为正常工作激磁电流标么值的倒数倍)，使铁芯磁通密度剧增、铁损剧增而造成电流互感器严重过热。磁通波形为平顶波形，二次侧感应电势的波形在磁通乎顶部分为零，而在边缘部分则出现很高的冲击波，它将对绝缘造成危害并威胁运行人员的人身安全。

而电压互感器运行中二次侧不许短路：原边被视作电压源，副边短路将产生严重的短路电流并且产生谐振过电压，使设备损坏并危及一次系统的安全。

3.互感器的误差：指这种由于实际变比与额定变比不相等而引起互感器在测量电压或电流时产生的计算值与实际值之间的差值。哪些运行参数对互感器误差有影响：1互感器的激磁阻抗2一次侧和二次侧的漏抗3二次侧的负荷阻抗4一次侧所加的电压和电流，影响铁心的磁导率，从而影响激磁阻抗5频率的变化影响各阻抗的相对值，影响实际变比。互感器的准确级是准确级是指在规定的二次负荷变化范围内，一次电压或电流为额定值时的测量的最大误差。提高精度方法：1提高并稳定激磁阻抗2减小漏抗3制造时刻指定标准工况，按标称变比选择匝比（CT：减匝补偿PT：增匝补偿）4设计制造者的责任是在保证一定精度的条件下，有足够大的运行工况允许变化范围来满足实际运行的需要。运行使用者的责任是正确地选择互感