发电厂电气部分知识点教学总结.docx

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发电厂电气部分知识点教学总结

发电厂电气部分知识点

发电厂电气部分

1】电气主接线必须满足可靠性、灵活性、经济性三项基本要求。

2】电流互感器的接线方式有：

单相式、不完全星形接线、两相差接线、三相星形接线等四种。

3】电压互感器的接线方式有等四种单相电压互感器接线、V－V接线、一台三相五柱式接线、三台单相三绕组电压互感器接线。

4】电力系统中性点的接地方式分为三种直接接地、不接地和经消弧线圈接地。

5】对电气主接线的基本要求有哪些？

基本形式有哪些？

答：

保证必要的供电可靠性；

保证电能质量；

具有一定的灵活性和方便性；

具有一定的经济性。

基本形式：

有汇流母线的接线形式分为单母线接线和双母线接线。

无汇流母线的分为桥形接线和单元接线。

6】、厂用电的接线原则及形式是什么？

答：

厂用电的接线原则：

可靠性、灵活性和经济性。

厂用电接线的基本形式：

高压厂用母线的接线：

单母线分段接线，且按炉分段。

低压厂用母线的接线：

对大型发电厂，常采用按炉分段原则；

对中小型发电厂，则根据实际厂用低压负荷大小和重要程度，一般全厂只分为二段或三段。

全厂公用性负荷：

应根据负荷容量及对供电可靠性要求，分别接在各段母线上，但是要适当集中。

当公用负荷较多、容量较大时，可设置公用母线段，但对相同的I类公用电动机不应全部接在同一母线上。

同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线，便于运行管理和检修。

7】厂用变压器的选择？

答：

（1）额定电压。

厂用变压器的额定电压应根据厂用电系统的电压等级和电源引接处的电压确定变压器一、二次额定电压必须与引接电源电压和厂用网络电压一致。

（2）工作变压器的台数和型式。

主要与高压厂用母线的段数有关，而母线的段数又与高压厂用母线电压等级有关。

（3）变压器的容量。

必须满足厂用电机械从电源获得足够的功率。

（4）厂用变压器的阻抗。

要求比一般电力变压器的阻抗大。

8】断路器的作用是什么？

它的型号有哪些？

答：

高压断路器的作用：

用来在正常情况下接通和断开各种负载电路，在故障情况下能自动迅速地开断故障电流，实现自动重合闸的功能。

根据灭弧介质和原理的不同分为：

油断路器（以绝缘油作灭弧介质和绝缘介质）、六氟化硫断路器（以SF6作灭弧介质和绝缘介质，按其使用地点分：

敞开型和全封闭组合电器型。

按其结构形式分：

瓷瓶支柱型和落地罐型。

）、真空断路器（利用真空度实现灭弧，包括ZN、ZW）、空气断路器（以压缩空气作灭弧介质和绝缘介质）、自产气断路器和磁吹断路器。

※熔断器的作用是什么？

它的型号有哪些？

答：

作用：

当流过熔断器熔体或熔丝的电流超过一定数值时，熔体自身产生的热量就能自动地将熔体熔断，从而达到开断电路、保护电气设备的目的。

熔断器的分类：

限流式熔断器；

非限流熔断器。

9】交流电弧有什么特点？

其电弧熄灭的条件是什么？

电力系统中熄灭交流电弧的措施有哪些？

答：

特点：

过零值自然熄灭和动态伏安特性两大特点。

由于弧柱的热惯性，热游离程度变化滞后于电流变化，对应于正弦波电流，在后半个周期内电压波形基本平坦，只有在电流值接近零点，瞬时值很小时电弧电压升高，呈现电弧尖峰。

熄灭条件：

耐受电压

大于恢复电压

。

灭弧措施：

（1）采用灭弧介质；

（2）采用特殊金属材料作灭弧触头；（3）采用空气或油吹动电弧；（4）采用多断口熄弧；（5）提高断路器触头的分离速度。

10】互感器（电压互感器、电流互感器）的作用是什么？

答：

⑴将一次系统各级电压变成100V（或对地100V√3）以下的低电压，将一次系统各回路的电流均变成5A以下的小电流，以便于测量仪表及继电器的小型化、系列化、标准化⑵将一次系统与二次系统在电气方面隔离，同时互感器二次侧必须有一点可靠接地，从而保证了二次设备及人员的安全。

11】对配电装置的基本要求是什么？

试述配电装置的类型及特点？

答：

基本要求：

（1）保证运行可靠；

（2）便于操作巡视和检修；（3）保证工作人员安全；（4）容易扩建；（5）提高经济性。

类型：

按装设地点不同分为屋内配电装置和屋外配电装置；按组装方式分为装配式和成套式。

屋内配电装置的特点：

（1）占地面积小；

（2）维护工作量小，不受气候影响；（3）外界污秽空气对电器影响小。

（4）房屋建筑投资大，建设周期长。

屋外配电装置的特点：

（1）土建工作量和费用小，建设周期短；

（2）扩建方便；（3）设备间距大，便于带电作业；（4）占地面积大；（5）受环境影响大；（6）故障率高。

成套配电装置的特点：

（1）占地面积小；

（2）现场安装工作量小；（3）运行可靠性高，维护方便；（4）造价较高。

12】断路器控制回路应满足哪些基本要求？

接线方式有哪些？

答：

接线方式：

灯光监视的控制回路和音响监视的控制回路。

基本要求：

（1）断路器的合闸和跳闸回路是按短时通电来设计的。

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和跳闸，又能在自动装置和继电保护作用下自动合闸和跳闸。

（3）控制回路应具有反映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）对于采用气压，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。

13】为什么限制短路电流？

限制短路电流的措施有哪些？

答：

短路电流的增大的危害从电气部分设计角度考虑有:

造成电气设备动、热稳定难以承受短路电流的发热和电动力。

设备投资增加。

限制短路电流的措施有：

选择合理的电气主接线形式和运行方式；

采用低压分裂绕组变压器；

利用限流电抗器限制短路电流。

14】什么是厂用电率？

在额定条件下其计算公式如何？

答：

厂用电耗电量占同一时期内全厂总发电量的百分数，称为厂用电率。

其计算公式为

，

为某一时期的厂用电率（%）；

为厂用电耗电量（

）；

为同一时期内全厂总发电量（

）。

15】什么是厂用电动机自启动？

什么是电流互感器的准确级？

答：

厂用电动机的自启动：

指厂用电源消失，电动机在机械负荷阻力下惰行，经短时间（一般小于0.5～1.5s）停电后电源再恢复送电时，电动机能自行启动，并逐渐恢复到稳定运行的过程。

电流互感器的准确级指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。

16】什么是一次设备？

什么是二次设备？

答：

一次设备是指生产、变换、输送、分配和使用电能的设备。

二次设备是指对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备。

17】试述信号系统的作用以及信号系统的分类？

答：

作用：

在发电厂和变电站中，为了掌握电气设备的工作状态，须用信号及时显示当时的情况，发生事故是，应发出各种灯光及音响信号，提示运行人员迅速判明事故的性质、范围和地点，以便做出正确的处理。

分类：

（1）事故信号；

（2）预告信号；（3）位置信号；（4）其他信号。

18】厂用电负荷一般分为几类？

答：

I类负荷；

II类负荷；

III类负荷；

事故保安负荷（按对电源的不同要求分为：

a、直流保安负荷（0II类）；b、交流保安负荷（0III类）。

）；

不间断供电负荷（0I类）。

19】厂用电源有几种？

厂用供电电源应如何引接？

答：

厂用电源有：

（1）工作电源；

（2）备用电源和启动电源；（3）事故保安电源。

高压厂用电源引接方式：

可由发电机电压回路通过厂用高压变压器或电抗器取得。

低压厂用电源引接方式：

由高压厂用母线通过低压厂用变压器引接。

20】什么是配电装置？

其作用是什么？

答：

配电装置是由开关设备、载流导体、保护和测量电器及必要的辅助设备构成，用来接受和分配电能。

它是发电厂和变电所的重要组成部分。

21】什么是最小安全净距？

答：

最小安全净距是指在空气中保持这一距离时，无论正常或过电压的情况下，都不致发生空气绝缘的电击穿。

22】变压器的主保护有哪些？

答：

变压器的主保护有：

瓦斯保护、变压器的纵差保护和变压器相间短路的后备保护。

23】什么是二次接线图？

二次接线图的基本类型有哪些？

答：

二次接线图是指用二次设备特定的图形符号和文字符号来表示二次设备相互连接的电气接线图。

二次接线图分类：

原理图（包括集中式原理接线图、展开接线图）和安装图（包括屏面布置图、屏后接线图）。

24】为何电流互感器在运行时二次绕组严禁开路？

（5分）

答：

由磁势平衡方程式：

，可知当二次开路时，

＝0，一次磁势完全用于励磁，使得铁芯严重饱和，且磁通为平顶波（由磁化曲线得）

1）二次电势：

，对于平顶波，在过零时，会出现成千上万伏的尖顶电势，使得互感器本身、表计、继保、自动装置以及连接导线的绝缘有被击穿的危险，也会危急人身安全。

2）（由于铁芯严重饱和），铁芯严重发热，铁片中间、铁芯与一次、二次绕组间的绝缘受热有被破坏的危险

3）剩磁使得误差增大，使得设备磁化。

所以电流互感器在运行时二次绕组严禁开路。

25】简述发展联合电力系统具有哪些效益。

答：

可解决能源资源和负荷在地理分布上不均衡的矛盾，能够更合理地利用远离负荷中心的动力资源。

大电网可使水电、火电和核电等不同电厂组合运行，充分发挥各自的优点，取得更大经济效益；大电网可以错开高峰，利用负荷特性互补减少总装机容量，有利于采用高效率大容量发电机组，加快电源建设进度，并节约建设和运行费用。

四、绘图识图题（2题，共计20分）

1．下图为单母分段带专用旁路断路器的主接线方式，其中，WI和WII为分段工作母线，WP为旁路母线，QS为隔离开关，QF和QFP分别为出线断路器和旁路断路器。

正常工作时，负荷L1和L2分别由工作母线WI和WII供电。

若要求在L1供电不中断的前提下，检修出线L1的断路器QF3，并改由WII母线给L1供电，请根据各开关设备的编号，给出具体倒闸操作步骤。

答：

（1）给旁路母线充电：

合上QSP2、QSPP隔离开关，合上QFP旁路断路器（注意其保护定值已调至最灵敏位置），检查旁路母线完好；

（2）断开旁路断路器QFP,增加一条供电支路：

合上QSP3出线旁路隔离开关；再合上QFP旁路断路器（注意其保护定值已调至代线路L1供电的最灵敏位置）；

（3）将待检修断路器退出运行：

断开QF3断路器，断开QS32、QS31隔离开关；做好QF3断路器检修的相关安全措施；向上级汇报。

2】画出两个电源，四条引出线的双母接线的电气主接线图，并写出其中一条母线检修而不致使供电中断的倒闸操作步骤。

假如W1母线要检修，四条出线全部由W2母线供电。

合上QS1、QS2隔离开关，再合上QF断路器（QF断路器的继电保护定值应先调至最灵敏状态）；如果该母线故障则QF断路器跳开。

把QF断路器的继电保护退出，再按照“先通后断”的原则先合上接到备用母线的QS隔离开关，才拉开接到本母线的QS隔离开关（能够拉开与否，其原则是判断是否开断电路）。

还要注意功率平衡，避免流过母联QF断路器的电流过大。

断开QF断路器，断开QS2、QS1隔离开关。

做好W1母线检修的相关安全措施，向上级汇报。

3】下图为灯光监视的电磁操动机构断路器的控制回路何信号回路展开图。

试述该断路器的“手动合闸”原理，及“手动跳闸”原理

答：

（1）手动合闸是将控制开关SA打至“合闸”位置，此时其5-8、9-12、13-16、17-19、21-23五对触点瞬时接通；而断路器在跳闸位置时其动断触点QF1-2是接通的，所以合闸接触器KM线圈通电起动，其动合触点接通，断路器合闸线圈YC通电启动，断路器合闸。

当合闸操作完成后，断路器的动断辅助触点QF1-2断开，合闸接触器KM线圈断电，在合闸回路中的两个动合触点断开，切断断路器合闸线圈YC的电路；同时，断路器动合触点QF3-4接通，准备好跳闸回路；断路器的动断辅助触点QF5-6断开，事故音响回路断开，防止事故音响回路误发报警信号，即是做好断路器事故跳闸时，可以随时发出事故音响信号，以便提醒值班员，及时进行事故处理。

（2）手动跳闸是将控制开关SA打至“跳闸”位置，此时其6-7、10-11、14-15、18-20、22-24五对触点瞬时接通；其1-3、17-19两对触点是断开的，即断开了事故音响回路，防止操作过程中误发事故音响信号。

而在手动跳闸操作之前，因为断路器在合闸位置，其动合触点QF3-4是接通的（红灯HR亮，发平光），所以跳闸继电器YT线圈通电起动，断路器QF跳闸。

当跳闸操作完成后，断路器的动合辅助触点QF3-4断开，跳闸继电器YT线圈断电，同时，断路器动断触点QF1-2接通（绿灯HG亮，发平光），准备好合闸回路。

断路器动断触点QF5-6接通，准备好事故音响回路。