发电厂电气主系统复习

1、第一章 1、发电厂的类型火电厂：凝汽式火电厂、热电厂水电厂：堤坝式水电厂、引水式水电厂、抽水蓄能电站核电厂：最多是轻水堆核电厂，即压水堆、沸水堆核电厂新能源发电：风力发电、海洋能发电、地热发电、太阳能发电、磁流体发电2、火电厂的分类按燃料分：燃煤、燃油、燃气、余热、垃圾按蒸汽压力和温度分：中低压发电厂、高压发电厂、超高压发电厂、 亚临界压力发电厂、超临界压力发电厂、超超临界压力发电厂按原动机分：凝气式汽轮机发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂和蒸汽-燃气轮机发电厂按输出能源分：凝汽式火力发电厂、热电厂按发电厂总装机容量分：小容量、中容量、大中容量、大容量发电厂第二章 1、电气设备的分类：满足电

2、能生产、转换、输送、分配，并保证电力系统运行的安全稳定性和经济性，在发电厂和变电站中安装有各种电气设备。按作用不同，分为一次设备和二次设备。2、一次设备：生产、变换、输送、分配和使用电能的设备。包括：（1)生产和转换电能的设备（2)接通或断开电路的开关电器（3)限流电器（4)载流导体（5)补偿设备（6)防御过电压的设备（7)接地装置3、二次设备：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。包括：（1）仪用互感器（2）测量表计（3）继电保护及自动装置（4）直流电源设备（5）操作电器、信号设备及控制电缆4、电气主接线（一次主接线）：在发电厂和变电站中，根据各种电气设备的作用及要求，

3、按一定的方式用导线连接起来所形成的电路称为电气接线。其中，由一次设备，如发电机、变压器、断路器等，按预期生产流程所连接的电路，称为一次电路，或称电气主接线；由二次设备所连成的电路称为二次电路，或称二次接线。第三章 1、计算长期发热和短时发热的目的：计算长期发热的目的：计算导体的载流量。计算短时发热的目的：确定导体的最高温度。2、导体发热的形式：（长期发热，由正常工作电流产生；短时发热，由故障时的短路电流产生。）日照和电阻发热。3、导体散热的形式：对流，由气体各部分发生相对位移将热量带走的过程；辐射，热量从高温物体以热射线的方式传给低温物体的传播过程；导热，由于物体内部分子、原子和电子等微观粒子

4、的热运动，而组成物体的物质并不发生宏观的位移，将热量从高温区传到低温区的过程。4、分相封闭母线及其优缺点：优点：运行可靠性高短路时母线相间的点动力大大降低壳外磁场也因外壳电流的屏蔽作用而减弱，可较好改善母线附近钢构的发热安装和维护工作量均小。缺点：母线散热条件较差外壳上产生损耗金属消耗量增加。第四章 1、主接线的基本要求：1、可靠性（1）发电厂、变电站在电力系统中的作用和地位（2）负荷性质和类别（3）设备制造水平（4）长期实践运行经验。2、灵活性(1)调度灵活、操作方便（2）适应发展、扩建方便。3、经济性（1）投资省（2）占地少（3）电能损耗少2、母线的作用：汇集、分配和传送电能3、主接线的基

5、本接线形式有汇流母线1、单母线：优点：接线简单、操作方便、设 备少、经济性好，母线便于向两端延伸，扩建方便。缺点：可靠性差，调度不方便。特点：1、只有一组母线，所有电源（进线）和出线都经过一台断路器和隔离开关连接在母线上 。2、供电电源：在发电厂是发电机或变压器，在变电站是变压器或高压进线。3、电源可以在母线上并列运行，任一出线可以从任一电源获得电能，各出线在母线的布置尽可能使负荷均衡分配于母线上，以减小母线中的功率传输。2、单母分段优点：1、具有单母线接线简单、经济、方便、易于扩建的优点。2、相比单母线接线，可靠性更高，运行方式更灵活。缺点：(1)增了分段设备的投资和占地面积；(2)某段母线

6、故障或检修仍有停电问题；(3)某回路的断路器检修，该回路停电；(4)扩建时，需向两端均衡扩建。特点：1)正常运行时，分段断路器QFd断开(1)这种运行方式可以限制母线短路电流水平，简化继电保护。 (2)应装设备自投装置，提高供电可靠性。当任一电源断开时QFd应能自动投入，保证全部引出线继续供电。2)正常运行时，分段断路器QFd闭合。当任一母线发生短路故障时，在母线继电保护的作用下，QFd和连接故障母线的电源QF断开，则非故障母线段可以继续供电。3、单母线带旁路特点：专设旁路断路器QFP和旁路母线WP。QFP连接旁路母线WP和工作母线W每一出线回路在线路隔离开关的线路侧再用一台旁路隔离开关QSp

7、连接至旁路母线WP上4、单母分段带旁路特点：正常运行时，旁路断路器QFP及两侧隔离开关和每条出线QSP均断开，为单母分段运行。不停电检修QF1倒闸操作，合QSPI，合QFP，合QSP1，断开QF1，断开QS12、QS115、双母线特点（优点）：（1）供电可靠（2）调度灵活（3）扩建方便6、双母分段优点：可靠性、灵活性高。一段母线检修或故障时，可将该分段上的所有回路转至备用母线，则备用母线与完好分段通过母联并列运行；610kV发电机电压母线中，加装分段电抗器可限制短路电流。缺点：增加了母联断路器和分段断路器的数量，配电装置投资增大。7、双母带旁路8、一台半断路器接线 优点：（1）可靠性高（2）调

8、度灵活（3）操作方便（4）检修方便 缺点：（1）用断路器、电流互感器多，投资大，二次控制线和继电保护复杂。（2）断路器动作频繁，检修次数多。（3）接线至少配成3串才能形成多环状供电无汇流母线1、单元接线优点：（1）接线简单，开关设备少，操作简便（2）故障可能性小，可靠性高（3）由于没有发电机电压母线，无多台机并列，发电机出口短路电流相对减小（4）配电装置简单，占地少，投资省缺点：单元中任一元件故障或检修都会影响整个单元的工作。2、桥形接线优点：高压电器少，没有母线，布置简单，造价低；经适当布置可较容易的过渡到单母分段或双母线接线。缺点：可靠性不是太高，切换操作比较麻烦。4、断路器两侧为何配隔离

9、开关:以便检修断路器时隔离电源。5、断路器和隔离开关的配合操作：先合隔离开关，后合断路器；先断开断路器，后断开隔离开关。6、限制短路电流的方法：（1）装设限流电抗器（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。7、分裂电抗器的优点：（1)正常运行情况：当分裂电抗器的分支电抗值与普通的电抗值相等时，电压损失约为普通电抗器的一半。（2)短路时：限流作用与普通电抗器相同。（对短路电流呈现的运行电抗为 ）（3)比普通电抗器多供一倍的出线，可减少电抗器数目。 第五章 1、发电厂厂用电电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明用电设备等都属于厂用负荷，总的耗电量，统称为厂用电。2、厂

10、用电率：厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。3、厂用电源的种类及引接：1、工作电源，高压工作电源当主接线具有发电机电压母线时，则厂用工作电源（厂用变压器或厂用电抗器）一般直接从母线上引接，当发电机和主变压器为单元接线时，则厂用高压工作电源从主变压器的低压侧引接；低压厂用工作电源由高压厂用母线通过厂用低压变压器引接2、备用电源和启动电源，（1）从发电机电压母线的不同分段上，通过厂用备用变压器（或电抗器）引接；（2）从发电厂联络变压器的低压绕组引接；（3）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；（4）当技术经济合理时，可由外部电网引接专用线路，经过变压器取得独立的备

11、用电源或启动电源。3、事故保安电源。4、厂用电接线形式：（1）高、低压厂用母线通常都采用单母线分段的接线形式，并多以成套配电装置接受和分配电能。（2）火电厂的高压厂用母线一般都采用“按炉分段”，将厂用电母线按锅炉的台数分成若干独立段。当锅炉的容量较大时，一台锅炉可设两段母线。（3）公用负荷分别接到各段母线上，并尽可能均匀分配，当公用负荷较大时，可设公用母线段。（4）低压400V厂用母线，在大型火电厂及水电厂中一般亦按炉分段或按水轮机分段；在中、小型电厂中，全厂只分为两段或三段。 5、厂用电动机自启动：当突然断开电源或厂用电压降低时，电动机转速就会下降，甚至停止运行，这一转速下降的过程称为惰行。

12、电动机惰行尚未结束，又自启动恢复到稳定状态运行的过程成为电动机的自启动。6、为什么进行电动机自启动校验：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，甚至引起电动机过热，危及电动机的安全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。7、自启动电动机允许容量确定原则 （1）电动机启动电流倍数K大，厂用变压器的Uk%大，机端残压要求高时，则允许自启动的功率就小。（2）厂用变的容量小，电动机的效率和功率因数低，则允许自启动的功率就小。第六章 1、电气设备选择的一般条件按正常工作条件进行选择，按短路状态来校验热稳定和动稳定，对某些设备还要进行特殊项目的

13、校验，如断路器和熔断器还要校验开断电流的能力，限流电抗器还要校验电压损失和母线残压。2、高压断路器的作用：（1）正常运行时，倒换运行方式，把设备或线路接入电网或退出运行，起着控制作用；（2）当线路或设备发生故障时，能快速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起着保护作用。3、游离和去游离的类型：游离：中性质点变成自由电子和正离子的过程，包括碰撞游离，热游离。去游离,包括复合去游离和扩散去游离。4、交流电弧的熄灭条件：电弧电流过零，电弧熄灭，此时存在两个过程，介质强度恢复过程和弧隙电压恢复过程，熄灭电弧的条件应为耐受电压大于恢复电压。如果电源恢复电压高于介质强度耐受电压，弧隙就被电击穿，电弧重燃

14、；反之电弧熄灭。5、高压断路器的灭弧方法：（1）利用灭弧介质；（2）采用特殊金属材料作灭弧头；（3）利用气体或油吹动灭弧；（4）采用多断口灭弧；（5）提高断路器触头的分离速度；（6）断路器加装并联电阻。6、加装均压电容和合闸电阻的作用：每个断口加装均压电容C，使每个断口工作条件基本一致。加装合闸电阻，使主触头间产生的电弧电流被分流或限制，使电容易熄灭，而且使恢复电压的数值及上升速度都降低，同时使可能的振荡过程变为非周期振荡，从而抑制了过电压的产生。7、各种断路器的灭弧介质和绝缘介质：（1）油断路器：多油断路器的油作为灭弧和绝缘介质，少油断路器的油仅作灭弧介质，对地绝缘依靠固体介质（2）真空断路

15、器：真空（3）SF6断路器：SF6；（4）压缩空气断路器：压缩空气。8、断路器的型号含义：9、断路器的全开断时间 ：tbr = tin+ ta tbr 断路器全开断时间 tin 断路器固有分闸时间，可查手册 ta 断路器开断时电弧持续时间10、隔离开关的作用及型号含义造成明显的开断点，起隔离电压用，保证高压电器及装置在检修时的安全。不能用于切断、投入负荷电流和开断短路电流。11、互感器的作用（1）变换。将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便宜和便于屏内安装；并可采用小截面电缆进行远距离测量。（2）隔离。使二次设备与

16、高压部分隔离，且互感器二次侧均接地，防止当一、二次绝缘损坏时，在二次设备上发生高压危险，保证设备和人身安全 12、电流互感器的工作原理：与变压器类似。（1）特点：1、一次绕组串联在所测量的一次回路中，并且匝数很少。故一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流，而与二次电流大小无关。2、二次绕组匝数N2很多，是一次绕组匝数的若干倍。二次绕组中的电流 I2完全取决于一次电流I1。（2）工作状态：电流互感器二次回路所串接的负载，是测量仪表和继电器的电流线圈。它们的阻抗都很小，因此电流互感器在正常工作时，二次侧接近于短路状态，这是与普通变压器的主要区别。13、电流互感器二次绕组运行应注意什么（不能开

17、路，及原因）电流互感器二次绕组运行不能开路。若二次绕组开路，则二次磁势F2 等于零。而一次磁势F1不变，且全部用于激磁。此时合成磁势F0等于F1 ，比正常状态的合成磁势增大了许多倍，使铁芯中的磁通急剧增加而达到饱和状态。铁芯饱和致使随时间变化的磁通波形变为平顶波。在波形的上升沿和下降沿，因磁通急剧变化而在二次绕组内产生的感应电势E2可达数千伏甚至上万伏，危及工作人员的安全和仪表、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，使互感器损坏。铁心中会产生剩磁，使互感器特性变坏，误差增大。14、TA的二次额定电流：1A或者5A15、电流互感器的准确级概念：准确级是指在规定的二次负荷变化范围

18、内，一次电流为额定值时的最大电流误差。16、保护用电流互感器准确级表示方法：分为稳态保护用（P）和暂态保护用（TP）两类。稳态保护用电流互感器的准确级常用的有5P和10P。暂态保护用电流互感器的准确级分为TPX、TPY、TPZ三个级别，我国采用较多的是TPY级。17、电压互感器的工作原理和工作状态：按工作原理分为：电磁式电压互感器和电容式电压互感器。工作原理、构造及连接方法都和普通电力变压器相同。其主要区别在于电压互感器容量很小，通常只有几十到几百伏安。工作状态：A. 一次绕组并联在所测量的一次回路中。一次绕组电压等于电网电压，不受二次回路负荷的影响；B. 接在二次绕组的负荷是仪表和继电器的电压线圈，它们的阻抗很大，通过的电流很小，因此电压互感器正常工作时二次绕组接近于开路（空载）状态运行。18、电压互感器二次绕组运行中应注意什么（不能短路，及原因）电压互感器二次绕组运行中不能短路。因为电压互感器二次侧线圈匝数比一次侧线圈匝数要少，但线径较大，根据变压器原理，一旦二次侧短路，势必在二次侧引起很大的短路电流，会造成互感器烧毁19、电压互感器的准确级：准确级是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，二次负荷功率因数为额定值时，电压误差的最大值。（3P和6P为保护级TV准确级）20、电压互感器的二次额定电压: 100V V21、高压熔断器作用: 保护电路中的电气设备，