电力工程.docx
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电力工程
1.电力网、电力系统和动力系统定义。
（P2）
电力系统：
由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。
（发电、输电、配电、用电）
电力网：
由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。
动力系统：
电力系统和动力部分的总和。
2.电能质量的主要指标：
电压（±5%）、频率（±0.2HZ）、波形.（P16）
3.
用电设备额定电压交流发电机额定电压
33.15
66.3
1010.5
（P20）
4.负荷的分类
按突然中断供电对用户所造成的损失分类。
分为一类、二类和三类用户。
输电线路：
黄绿红对应A、B、C三相
确定图中电力系统各元件的额定电压。
1。
G:
10.5T1:
10.5/242T2:
220/121/6.3T3:
220/38.5T4:
10.5/3.15
M1:
3M2:
6
2
G:
10.5T1:
10.5/242T2:
220/121/38.5
T3:
110/11T4:
35/6.6T5:
10.5/3.15
M:
3
3
（1）T1：
10.5/121T2:
110/38.5/11T3：
35/6.3
T4：
10KV/400VL:
380VL1：
220VM:
6
（2）T1在+2.5%抽头处工作，T2在主抽头处工作，T3在-2.5%抽头处工作，求实际变比。
T1:
10.5/121（1+%2.5）T2：
110/38.5/11；T3：
35（1-2.5%）/6.3
4
G:
10.5T1:
10.5/121T2：
110/38.5/11
T3：
35/6.3T4：
10KV/400V
问题一：
图示接线方式（如图中所示）
问题二：
如要检修一条线路，该如何操作？
（检修QF1时，先合QF2，再合QS1，断开QF1，在切断QS2，QS3，QS4即可检修QF1）
问题三：
设计线路接线方式，要求检修一条线路时不停止供电。
（如图）
问题四：
说出图中各元器件名称。
QF1:
母联断路器QF2：
旁路短路器
QS1:
旁路隔离开关S1：
母线旁路隔离开关
热备用：
S1,S2，S3闭合，只有QF2断开
1、旁路的作用：
检修任意一进出线路断路器，不中断对该电路供电。
2、（简答题）分辨内桥、外桥接线。
（P152）
内桥接线形式，一般适用于线路较长和变压器不要求经常切换的场合。
外桥接线适用于线路较短且需要经常切换变压器的情况，当有穿越功率流经本厂（所）时，也采用外桥接线较为适宜。
3、角形接线一般用于回路数较少且一次性建成，不需要扩建的110KV及以上的配电场合。
4、单元接线是几个元件直接串联。
5、发电机——变压器单元接线。
这种接线中由于发电机和变压器都不单独运行，所以不装断路器，主要适用于没有或很少发电机电压负荷的大型发电厂。
6、单元接线时主变压器容量应按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。
7、具有发电机电压母线接线的主变压器选择（选三者中最大的一个）。
（1）、当发电机全部投入运行时，在满足发电机电压供电的日最小负荷，并扣除厂用负荷后，主变压器应能将发电机电压母线上的剩余有功和无功容量送入系统。
（2）、当接在发电机电压母线上的最大一台机组检修或者因供热机组热负荷变动而需限制本厂出力时，主变压器应能从电力系统倒送功率，保证发电机电压母线上最大负荷的需要。
（3）、若发电机电压母线上接有2台及以上的主变压器时，当其中容量最大的一台因故退出运行时，其他主变压器应能输送母线剩余功率的70%以上。
8、中性点接地允许的情况下，优先考虑自耦变压器作为联络变压器。
9、简答:
限制短路电流的目的和方法。
答：
目的：
（1）发电机和变电所6—10KV出线回路选择轻型断路器及截面较小的电力电缆，节约投资。
（2）维持母线电压于较高水平，提高供电可靠性。
方法：
（1）装设限流电抗器，包括有装设母线电抗器、线路电抗器和分裂电抗器。
（2）采用低压分裂绕组变压器
（3）采用不同的主接线形式和运行方式。
选用计算阻抗较大的接线形式和运行方式，增大电源至短路点的等效电抗。
填空
1、串联输电线路电抗器作用：
（1）限流；
（2）提高残压
2、负荷分类：
Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类
3、桥型接线，输电线路短，变压器经常切换或有穿越功率流经本厂，应采用（外桥接线）
4、中性点允许接地情况下，选用（自耦变压器）作为联络变压器
5、没有机压负荷的大型电厂，采用（单元接线）
选择
6、一台半断路器，提高供电可靠性，两串断路器，采用叉接方式
7、110KV及以上配电场合中，可采用多角形接线出线不多，发展规模明确
8、多角形接线特点接线简单清晰、经济性好、供电可靠性高，运行灵活、难以扩建
判断
1、隔离开关与断路器配合的原则：
“先断开断路器后在拉开隔离开关”或“先接通隔离开关后合上断路器”。
（√）
2、旁路母线的作用是检修主母线时用它来代替主母线。
（×）
3、3/2接线当断路器串数在三串以上时可不采用交叉连接。
（√）
4、所谓倒母线就是经倒闸操作将旁路母线转换为工作母线。
（×）
5、电能应该属于一次能源。
（×）
6、在变压器选择中尽量选用三相变压器，不用单相变压器。
（√）
7、发电机、变压器和电流互感器属于电力系统二次设备。
（×）
9、单元接线的主变压器容量是如何确定的？
答：
单元接线时主变压器容量应按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。
10、画单母带旁路接线，旁路断路器和隔离开关处于开位，与检修某一出线但不对该回路停电的操作步骤。
11、某变电站220KV，有三回进线，三回出线，要求：
（1）断路器、母线检修不影响正常供电
（2）隔离开关不作为切换操作电路，试设计主接线。
（双母带旁路）
1、通过分析导体长期通过工作电流时的发热过程，计算导体的载流量。
2、短路时发热计算的目的，就是确定导体的最高的温度。
计算题；
1.某导体每米长的交流电阻为0.0443×10-3（Ω/m）,对流散热系数αω=5.685w/（m²·℃）
其对流散热面积为0.216（m²/m），辐射散热量为Qf=63.3,周围空气温度25℃，导体正常运行温度70℃，问：
导体载流量多少？
解：
（3-20）P63
2、某线路继电保护配置是短路计算时间为0.8秒，短路电流
=50KA，I0.4=30KA，I0.8=20KA，求短期热效应QK。
（tk>0.1s时，T（s）=0.2s）
解：
tk=0.8<1s故导体的发热由周期分量和非周期分量来决定。
∴Qp=（3-42）
Qnp=（3-43）
P73
3、某矩形导体，对流换热量为43.67，辐射热量为55.65，导体电阻0.0364x10-3Ω，计算导体载流量。
解：
（3—20）（A）P63
4、三相短路时，中间相所受电动力最大
1、厂用电接线要求。
（1）运行安全、可靠，保证连续供电
（2）运行、检修、操作和发展方便、灵活
（3）技术先进，设备新颖并且经济可行
2、高压厂用母线一般采用按炉分段原则，现在也称按机组分段。
（P141）
因为锅炉耗电量很大，约占厂用电量60%以上，按炉分段便于运行、检修，能使故障影响范围局限在一机一炉，不致影响正常运行的机炉。
3、大容量的火电厂，备用电源采用明备用；
中型火电厂、水电厂，备用电源采用暗备用。
4、厂用电高压：
3、6、10（KV）；低压：
380V
5、厂用电负荷分类：
（1）Ⅰ类厂用负荷[两个电源供电，自动切换]
（2）Ⅱ类厂用负荷[两个电源供电，手动切换]
（3）Ⅲ类厂用负荷
（4）事故保安负荷。
直流保安负荷（蓄电池）
交流保安负荷（快速启动，才有发电机）
（5）不间断供电负荷（UPS）
6、厂用变压器容量
厂用变压器的容量必须满足厂用电负荷从电源获得足够的功率。
因此，对厂用高压工作变压器的容量应按厂用电高压计算负荷的110%与厂用电低压计算负荷之和进行选择；而厂用低压工作变压器的容量应留有10%左右的裕度。
7、电动机自启动校验
若参加自启动的电机数量多、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，甚至引起电机过热，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。
校验方法：
电压校验和容量校验两种方法。
8、
9、电气设备要能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。
（填空）
10、额定电流应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Imax.即
IN>=Imax
11、短路状态校验时，一般按三相短路来验算，若其他种类短路较三相短路严重时，则应按最严重的情况验算。
（选择）
12、短路计算时间tk为继电保护动作时间tpr和相应断路器的全断开时间tbr之和，即：
tbr=tpr+tk
13、在电弧电流过零时，电弧失去能量，电弧自然熄灭。
此时，弧隙中间存在两个恢复
过程，即截止强度恢复过程Ud（t）和电源电压恢复过程Ur（t），若电源恢复电压高于介质强度恢复电压，弧隙被击穿，电弧重燃，反之电弧熄灭。
14、断路器型号（填空）
15、互感器【TA、TV】【二次额定电路，强点系统5A，弱电系统1A】
（1）将高电压、大电流按比例变成低电压（100V）和小电流（5A）。
使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻便、价格便宜并且便于屋内安装。
（2）使二次设备与高压部分分离，且互感器二次侧接地，从而保证了设备和人身安全。
电流互感器运行时，二次绕组严禁开路；电压互感器二次侧严禁短路。
16、为什么电路互感器二次侧不加熔断器，电压互感器二次侧加装熔断器？
答：
电流互感器电路取决于一次侧而不是二次侧，不需要加装熔断器，电流互感器二次侧不允许开路，否则将可能产生很高的电压，危及设备和人身安全，不能装熔断器；而电压互感器是一个小功率变压器，超负荷、短路都可能烧毁互感器，所以需要加装熔断器。
1、配电装置：
按主接线图，由开关设备、保护电器、测量仪表、母线与必要的辅助设备所组成，用以接受和分配电能的装置总称为配电装置。
2、配电装置应满足的基本要求：
（1）保证运行的可靠性
（2）保证运行人员的安全
（3）保证操作维护的方便性
（4）力求提高经济型
（5）具有扩建的可能性
（6）符合国家技术经济及政策
3、配电装置最小安全净距：
（1）对于敞露在空气中的配电装置，在各种间隔距离中，最基本的是带电部分对接地部分之间和不同相的带电部分之间的空间最小安全净距，即所谓的A1和A2。
（2）最小安全净距是指在这一距离下，无论在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
A1—带电部分至接地部分间的最小空气距离。
A2—不同导体间的最小空气距离。
（3）配电装置中，电气设备的栅状遮栏高度不应低于1200mm，栅状遮栏至地面的净距以及栅条间的净距不应大于200mm。
（4）配电装置中，电气设备的网状遮栏高度不应低于1700mm，网状遮栏网孔不应大于400mmx40mm.
4、安装电抗器必须注意：
三相垂直分布时，B相应放在上下两相的中间，品字型布置时，不应将A、C相重叠在一起。
5、（简答）隔离开关五防装置：
在隔离开关操作机构与断路器之间，应装设机械或电气连锁装置（填空）。
防误拉合隔离开关，防带负荷误拉隔离开关；
防带接地线合闸；
防带电合接地开关；
防误拉合断路器
防误入带电负荷
6、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（普通、分相）、高型配电装置和半高型配点装置。
（P224）
7、断面图标有比例尺寸，平面图不标比例尺寸。
1、发电厂的控制方式（P241）
（1）主控制室控制方式，适用于10Wkw以下，三大件分开控制的方式。
（2）机炉电集中控制方式（单元控制），对于单机容量为20Wkw及以上的大中型机组，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。
2、按控制电源电压划分：
（填、选）
（1）强电控制———直流110V或220V，合跳闸回路
（2）弱电控制———直流48V操作命令发出回路和中央信号回路
3、展开接线图
展开接线图的特点是将每套装置的交流电流回路、交流电压回路分开来表示。
为此，将同一仪表和继电器的电流线圈、电压线圈和触点分别华仔不同的回路里。
4、（281）
5、屏后接线图安装时，采用相对标号的方法。
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