《发电厂电气部分》复习提纲Word下载.docx
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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。
6、轻水堆核电厂的分类
轻水堆核电站可以分为压水堆核电站和沸水堆核电站。
第二章发电、变电和输电的电气部分
1、一次设备、二次设备的定义、概念,哪些设备属于一次设备?
哪些设备属于二次设备?
2、断路器、隔离开关的区别
3、母线的作用
4、分相封闭母线的优缺点
5、发电机中性点接地方式及作用
发电机中性点接地方式及作用:
发电机中性点为高电阻接地方式,用来限制电容电流。
发电机中性点为高电阻接地系统,目的是限制发电机电压系统发生弧光接地时长生的过电压,使之不超过额定电压的2.6倍,以保证发电机及其其他设备的绝缘不被击穿。
6、影响输电电压等级发展的主要原因
7串联电容器补偿的功能
8直流输电的基本原理
9直流输电的优点、缺点
第三章常用计算的基本方法和理论
1、发热对电气设备的影响
2、导体发热和散热的主要形式
3、热稳定概念
5、载流导体长期发热和短期发热的特点
6、导体的正常最高允许温度、短时最高允许温度
7、研究导体和电气设备的发热有何意义?
8、导体长期发热允许电流是根据什么确定的?
提高允许电流应采取哪些措施?
9、三相平行导体发生三相短路时最大电动力出现在哪一相上,试加以解释。
10、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?
11、电动力对导体和电气设备的运行有什么影响?
第四章电气主接线以及设计
1、电气主接线定义、主接线基本要求及设计程序
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、主接线型式及分类
3、隔离开关与断路器主要区别是什么?
运行中,对它们的操作过程应遵循哪些重要原则?
4、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?
5、单母(分段)、双母(分段)及其带旁路接线、一台半断路器接线的主接线图、运行方式
6、电气主接线中通常采用哪些方法限制短路电流?
7、分裂电抗器限制短路电流的原理。
为什么分裂电抗器具有正常运行时电压降小,而一臂出现短路时电抗大,能去的限流作用强的效果?
8、变压器类型和容量的选择依据
A、单元接线的主变压器
单元接线的主变压器容量应按照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。
采用扩大单元接线时,应尽可能采用分裂绕组变压器,其容量亦应按单元接线的计算原则计算出的两台机容量之和来确定。
B、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
C、连接两种升高电压母线的联络变压器
联络变压器一般只设一台,最多不超过两台,否则会造成布置和引接线的困难。
(1)容量应能满足两种电压网络在各种不同运行方式下有功功率和无功功率交换;
(2)容量一般不应小于接在两种电压母线上最大一台机组容量,以保证最大一台机组故障或检修时,通过联络变压器满足本侧负荷的要求;
同时也可在线路检修或故障时,通过联络变压器将剩余容量送入另一系统。
D
一般应按5~10年规划负荷来选择。
根据城市规划、负荷性质、电网结构等综合考虑确定其容量。
9、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?
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。
第五章厂用电
1、厂用电源的类型、厂用电率概念
2、厂用负荷的分类、厂用电负荷的计算方法
3、明备用、暗备用概念
备用电源有明备用和暗备用两种方式。
明备用方式,设置专用的备用变压器(或线路),经常处于备用状态(停运),当工作电源因故断开时,由备用电源自动投入装置进行切换接通,代替工作电源,承担全部厂用负荷。
按备用方式,不设专用的备用变压器(或线路),而将每台工作变压器容量增大,相互备用,当其中任一台厂用工作变压器退出运行时,该台工作变压器所承担负荷由另一台厂用工作变压器供电。
4、厂用电动机自启动概念、分类及其自启动校验的原因
若电动机失去电压以后,不与电源断开,在很短时间内,厂用又恢复或通过自动切换装置将备用电源投入,此时,电动机惰行尚未结束,又自动启动恢复到稳定状态运行,这一过程成为电动机的自启动。
三类:
失压自启动,空载自启动,带负荷自启动。
校验原因:
若参加自启动的电动机数量多、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,将危及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自启动校验。
5、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。
6、厂用电负荷分为哪几类?
为什么要进行分类?
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,其重要性可以分为以下四类。
a.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。
b.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,
c.均属于Ⅱ类厂用负荷。
d.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。
e.不停电负荷,直流保安负荷,交流保安负荷。
f.
7、对厂用电接线有哪些基本要求?
a.供电可靠,运行灵活。
b.各机组的厂用电系统应该是独立的。
c.全厂性公用负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公共负荷母线。
d.充分考虑发电厂正常、事故、检修、启停等运行方式下的供电要求。
e.供电电源应尽力与电力系统保持紧密的联系。
f.充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统运行方式。
8、对厂用电电压等级的确定和厂用电源引接的依据是什么?
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,如何实现?
启动电源:
a.从发电机电压母线的不同分段上,通过厂用备用变压器引接。
b.从发电厂联络变压器的低压绕组引线,但应保证在机组全停运情况下,能够获得足够的电源容量。
c.从与电力系统联系紧密,供电可靠的最低一级电压母线引接。
d.当经济技术合理时,可由外部电网引接专用线路,经过变压器取得独立的备用电源或启动电源。
9、厂用电的设计原则是什么?
①厂用电接线应保持对厂用负荷可靠性和连续供电,使发电厂主机安全运转。
②接线应该灵活地适应正常、事故、检修等各种运行方式的要求。
③厂用电源的对应供电性,本机、炉的厂用负荷由本机组供电,这样,当厂用电系统发生故障时只会影响一台发电机组的运行,缩小了故障范围,接线也简单。
④设计时还应适当注意其经济性和发展的的可能性,并积极慎重地采用新技术、新设备,使厂用电接线具有可行性和先进性。
⑤在设计厂用电系统接线时,还应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。
10、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?
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。
第六章导体和电气设备的原理与选择
1、最大持续工作电流的选取,环境条件对设备选择的影响及修正,哪些情况下可不校验热稳定或动稳定。
下列情况下可不校验热稳定或动稳定:
(1)用熔断器保护的电气设备,其热稳定由熔断时间保证,故可不验算热稳定
(2)采用有限流电阻的熔断器保护的设备可不校验动稳定
(3)装设在电压互感器回路中的裸导体和电气设备可不验算动、热稳定
2、电弧的形成与熄灭的基本原理,近阴极效应
3、现代高压开关电器的常用灭弧方法
1、利用灭弧介质。
2、利用特殊金属材料作灭弧触头。
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、采用多断口熄弧。
5、提高断路器触头的分离速度。
(迅速拉长电弧,降低弧隙电场强度;
并使电弧的表面加大,利于冷却电弧和带电质点的在周围介质中的扩散和离子复合。
)
4、断路器开断三相电路、首先开断相、后续开断相
当三相发生短路时,断路器就开断三相电路,但是,各相电流过零时间不同,因此,电弧电流过零就有先后。
先过零的一相电弧熄灭,此相称为首先开断相。
其后开断的相,称为后续开断相。
断路器开断三相电流包括开断中性点不直接接地与直接接地系统的三相接地短路电路,断路器在开断短路电路时,首先开断相的恢复电压最大,所以,断口电弧的熄灭,关键所在于首先开断相。
但是,后续开断相,燃弧时间将比首先开断相延长0.005s,相对来讲,电弧能量又较大,因而可能使触头烧坏、喷油、喷气等现象比首先开断相更为严重。
5、隔离开关的作用
1.隔离电压2.倒闸操作3.分、合小电流
6、为何电流互感器二次绕组严禁开路
因为二次绕组开路时,电流互感器由正常短路工作状态变为开路工作状态,
=0,励磁磁动势由正常为数甚小的
骤增为
,铁心中的磁通波形呈现严重饱和的平顶波,因此,二次绕组将在磁通过零时,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,危及工作人员安全和仪表、继电器的绝缘,由于磁感应强度骤增,会引起铁心和绕组过热,此外,在铁心中还会产生剩磁,使互感器准确级下降。
(结合图6-8a将有助于你的理解)
7、电压互感器、电流互感器的准确级定义
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、电流互感器常用的接线方式及其应用。
9、3-35kV、100kV及以上不同电压等级时,电压互感器与电网的连接方式
3-35KV电压互感器:
经隔离开关和熔断器接入高压电网。
110KV及以上:
只经过隔离开关与电网连接。
10、电压互感器、电流互感器的配置原则
电压互感器的配置:
(1)母线:
工作母线和备用母线都应装一组三绕组电压互感器,而旁路母线可不装。
母线如分段应在各分段上各装一组三绕组电压互感器。
(2)线路:
35kV及以上输电线路,当对端有电源时,为了监视线路有无电压、进行同步和设置重合闸,装有一台单相电压互感器。
(3)发电机:
一般在发电机出口装设2~3组TV。
(4)变压器:
变压器低压侧有时为了满足同期或保护要求,需要设置一组TV。
电流互感器的配置:
(1)所有支路均应按测量及继电保护要求装设电流互感器。
(发电机、变压器、出线、
母线分段、母联、旁路等回路)
(2)保护用电流互感器装设地点应按尽量消除主保护装置的死区设置。
(3)为防止互感器套管闪络造成母线故障,其互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。
(4)为减轻内部故障对发电机损伤,励磁调节用TA应布置在发电机定子出线侧,为便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障,用于测量TA布置在发电机中性点侧。
11、如何选择普通电抗器的电抗百分数、(半)穿越电抗、分裂电抗定义及大小关系
普通电抗百分比:
(公式请大家自己补充)
a.按将短路电流限制到一定数值的要求来选择。
b.正常运行时电压损失校验。
c.母线残压校验。
(半)穿越电抗:
(没发现在哪…)
分裂电抗:
(公式自己补充)
a.按将短路电流限制到要求值来选择
b.电压波动检验
c.短路时残压及电压偏移校验
12、F-C回路的概念
高压熔断器与高压接触器配合,被广泛用于300~600MV大型火电机组的厂用6KV系统,称为F-C回路。
13、导体截面选择方法及其应用
导体截面可按长期发热允许电流或经济电流密度选择。
14、经济电流密度概念
17、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?
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的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的结构和灭弧介质的性质所决定的,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。
第七章配电装置
1、最小安全净距的定义及分类
最小安全净距是指再这一距离下,无论再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。
对于敞露再空气中的屋内、外配电装置中各有关部分之间的最小安全净距分为A、B、C、D、E五类。
A值:
A1-带电部分至接地部分之间的最小电气净距
A2-不同相的带电导体之间的最小电气净距
B值:
B1-带电部分至栅状遮拦间的距离和可移动设备在移动中至带电裸导体间的距离
B2-带电部分至网状遮拦间的电气净距
C值:
无遮拦裸导体至地面的垂直净距。
保证人举手后,手与带电裸体间的距离不小于A1值。
D值:
不同时停电检修的平行无遮拦裸导体之间的水平净距。
E值:
屋内配电装置通向屋外的出线套管中心线至屋外通道路面的距离。
2、屋内、屋外配电装置的分类及其特点
发电厂和变电站的屋内配电装置,按其布置型式,一般可以分成三层式,二层式和单层式。
根据电气设备和母线布置的高度,屋外配电装置可分为中型配电装置、高型配电装置和半高型配电装置。
3、GIS的定义、成套配电装置的特点
GIS:
由断路器、隔离开关、快速或慢速接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线和出线套管等元件,按电气主接线的要求依次连接,组合成一个整体,并且全部封闭于接地的金属外壳中,壳体内充一定压力的SF6气体,作为绝缘和灭弧介质。
成套配电装置的特点:
a.电气设备布置在封闭或半封闭的金属中,相间和对地距离可以缩小,结构紧凑,占地面积小;
b.所有电气设备已在工厂组装成一体,大大减少现场安装工作量,有利于缩短建设周期,也便于扩建和搬迁;
c.运行可靠性高,维护方便;
d.耗用钢材较多,造价较高。
4、五防概念
防止误拉合隔离开关、带接地线合闸、带电合接地开关、误拉合断路器、误入带电间隔
5、电抗器的安装布置方式
垂直布置、品字形布置、水平布置。
垂直布置时B相应放在上下两项之间:
品字形布置时不应将A、C相重叠在一起,其原因是B相电抗器线圈的缠绕方向与A、C相线圈相反,这样在外部短路时,电抗器相间的最大作用力是吸引力,而不是排斥力,以便利用瓷绝缘子抗压强度比抗拉强度大得多的特点。
6、如何区别屋外中型、高型和半高型配电装置?
它们的特点和应用范围是什么?
根据电气设备和母线布置的高度,屋外配电装置可分为中型配电装置,高型配电装置和半高型配电装置。
①中型配电装置。
中型配电装置是将所有电器设备都安装在同一水平面内,并装在一定高度基础上,使带电部分对地保持必要的高度,以便工作人员能在地面上安全活动;
母线所在的水平面稍高于电气设备所在的水平面,母线和电气设备不能上、下重叠布置。
中型配电装置布置比较清晰,不易误操作,运行可靠、施工和维护方便,造价较省,并有多年的运行经验,其缺点是占地面积大。
②高型配电装置。
高型配电装置是将一组母线几个隔离开关与另一组母线上几个隔离开关上下重叠布置的配电装置,可以节省占地面积百分之五十左右,但耗用钢材较多,造价较高,操作维护条件差。
③半高型配置。
半高型配置是将母线至于高一层的水平面上,与断路器、电流互感器、隔离开关上下重叠布置,其占地面积比普通中型减少30%。
半高型配电装置介于高型和中型之间,具有两者优点。
除母线隔离开关外,其余部分与中型布置基本相同,其维护仍较方便。
④由于高型和半高型配电装置可大量节省占地面积,因而在电力系统中得到广泛应用。
第八章发电厂和变电站的控制与信号
1、发电厂的控制方式,及各种控制方式的区别
宏观:
主控制室控制方式:
机炉电相关设备的控制采用分离控制,即设电气主控制室、锅炉分控制室和汽机分控制室。
主控制室为全厂控制中心,负责起停机和事故处理方面的协调和指挥。
机炉电集中控制方式:
一般将机、炉、电设备集中在一个单元控制室(简称集控室控制)。
微观:
分为模拟信号测控方式和数字信号测控方式。
2、变电站的控制方式
变电站的控制方式:
按有无值班员分为值班员控制方式、调度中心或综合自动化站控制中心远方遥控方式。
即使对于值班员控制方式,还可按断路器的控制手段分为控制开关控制和计算机键盘控制;
控制开关控制方式还可分为在主控室内的集中控制和在设备附近的就地控制。
按控制电源电压的高低变电站的控制方式还可分为强电控制和弱电控制。
3、集控站概念
220KV及以上的变电站一般采用值班员控制方式,并常常兼作其所带的低电压等级变电站的控制中心,称为集控站。
4、二次回路常用符号、字母的识别
5、断路器“跳跃”现象的概念
因断路器合闸时,如遇永久性故障,继电保护使其跳闸,此时,如果控制开关未复归或自动装置触点被卡住,将引起断路器再次合闸继又跳闸,即出现“跳跃”现象,容易损坏断路器。
6二次回路图的表示方法
7、断路器控制回路应满足那些基本要求?
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。
8、发电厂中有哪些信号装置?
各有什么作用?
发电机的设备装置主要有:
(1)事故信号。
如断路器发生事故跳闸时,立即用蜂鸣器发出较强的音响,通知运行人员进行处理。
同时,断路器的位置指示灯发出闪光。
(2)预告信号。
当运行设备出现危及安全运行的异常情况时,例如:
发电机过负荷,变压器过负荷,二次回路断线等,便发出另一种有别于事故信号的音响—铃响。
此外,标有故障内容的光字牌也变亮。
(3)位置信号。
包括短路位置信号和隔离开关位置信号,前者使用灯光来表示集合、跳闸位置;
而后者则是一种位置指示灯来表示其位置状况。
(4)其他信号。
如指挥信号、联系信号和全厂信号等。
这些信号是全厂公用的,可根据实际的需求装设。
9、何谓配电装置的配置图、平面图和断面图?
电气工程中常用配电装置配置图、平面图和断面图来描述配电装置的结构、设备布置和安装情况。
配置图是一种示意图,用来表示进线、出线、断路器、互感器、避雷器等合理分配与各层、歌间隔中的情况,并表示出导线和电气设备在各个间隔的轮廓,但不要求按比例尺寸绘出。
通过配置图可以了解的分析配电装置方案,统计所用的主要电气设备。
平面图是按比例画出房屋及其间隔、通道和出口等处的平面布置轮廓,平面上的间隔只是为了确定间隔数及排列,故可不表示所装电气设备。
断面是用来表明所取断面的间隔中各种设备的具体空间位置、安装和相互连接的结构图。
断面也应按比例绘制。
10、如何区别屋外中型、高型和半高型配电装置?
1)中型配电装置。
2)高兴配电装置。
3)半高型配置。
4)由于高型和半高型配电装置可大量节省占地面积,因而在电力系统中得到广泛应用。
11、气体全封闭组合电器由哪些元件组成?
与其他类型配电装置相