发电厂电气不分第五版部分课后题答案

发电厂电气不分第五版部分课后题答案1、什么叫电气主接线？对电气主接线有哪些基本要求？可靠性、灵活性和经济性。2、电气主接线有哪些基本形式？绘图并说明各接线形式的优缺点。线组接线；单元接线；桥形接线；角形接线。3、在主接线方案比较中主要从哪些方面来考虑其优越性？指标的定量计算，最后确定最终方案。5220kV的主变压器，220kV410kV12回出线，试拟定一技术较为合理的主接线方案，并画出主接线图加以说明。答：220kv2回双母线带旁母；110kv4回单母线分段带旁母；10kv12作业：P62页2-1，2-62-1哪些设备属于一次设备？哪些设备属于二次设备？其功能是什么？注：基本是没有写错的啊就是有些同学的答案不全需要把一次设备和二次设备的功能和设备类型名称写全第2页共11页2-6简述交流500kv变电站电气主接线形式及其特点重要原则？断路器兼做旁路断路器，各有什么特点？检修出现断路器时，如何操作？答：主母线主要作用是汇集和分配电能；旁路母线的作用主要体现在检修出现断路注意：画主接线图时一定要在相应的电压等级母线边上注明电压等级什么是弧隙介质强度和弧隙恢复电压？介质强度。过程中的弧隙电压称为恢复电压。答：过零值自然熄灭和动态的伏安特性。如果弧隙介质强度在任何情况下都高于弧隙恢复电压，则电弧熄灭。3-1研究导体和电气设备的发热有何意义？长期发热和短时发热各有何特点？对电气设备的影响：使绝缘材料性能降低；使金属材料的机械强度下降；使导体接这些热量在适时间内不容易散出，于是导体的温度迅速升高。同时，导体还受到电动力超过允许值，将使导体变形或损坏。由此可见，发热和电动力是电气设备运行第3页共11页路电流产生的。发热允许温度是否相同，为什么？答：导体连接部分和导体本身都存在电阻(产生功率损耗)；周围金属部分产生磁场,形成涡流和磁滞损耗；绝缘材料在电场作用下产生损耗，如：tg值的测量载流导体的发热：长期发热：指正常工作电流引起的发热短时发热：指短路电流引起的发热一发热对绝缘的影响二发热对导体接触部分的影响温度过高表面氧化电阻增大I2R三发热对机械强度的影响温度达到某一值退火机械强度设备变形如：CuCu长期发热700C短期发热3000CAl长期发热700C短期发热2000C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？答：是根据导体的稳定温升确定的。为了载流量，宜采用电阻率小的材料，如矩形和槽形的表面积则较大。导体的布置应采用散热效果最最佳的方式。为什么要计算导体短时发热最高温度？如何计算？有热稳定性的。计算方法如下：有已知的导体初始温度θwAw；Qk值代入式：1/S2Qk=Ah-AwAh；Ah再从曲线上查得θh值。max3-12设发电机容量为10T5200ha0.70mtk0.2sI36.0kA，Itk/228.0kA，Itk24.0kA，周max第4页共11页围环境温度+35℃。试选择发电机引出导线。5-1什么叫厂用电和厂用电率？统称为厂用电。厂用电耗量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。5-3厂用电负荷分为哪几类？为什么要进行分类？害程度，按其重要性可分为四类：⑴I类厂用负荷：凡是属于短时停电会造成主辅设备损坏，危及人身安全，主机停用及影响大量出力的厂用设备；⑵II类厂用负荷：允许短时断电，恢复供电后，不致造成生产紊乱的常用设备；⑶III类厂用负荷：较长时间停电，不会直接影响生产，仅造成生产不方便的厂用负荷；⑷事故保安负荷⑸交流不间断供电负荷5-9何谓厂用电动机的自启动？为什么要进行电动机自启动校验？如果厂用变压器的容量小于自启动电动机总容量时，应如何解决？答：厂用电系统运行的电动机，当突然断开电源或厂用电压降低时，电动机转速就会下降，甚至会停止运行，这一转速下降的过程称为惰行。若电动机失去电压后，不与电源断开，在很短时间内，厂用电源恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，此时，电动机惰行还未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程称为电动机自启动。分为：⑴失压自启动；⑵空载自启动；⑶带负荷自启动。若参加自启动的电动机数目多，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，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。若不能满足自启动条件，应采用以下措施：⑴限制参加自启动的电动机数量。低于临界值时，把该设备从母线上断开，而在母线电压恢复后又自动投入。动机与其配套。⑷在不得已的情况下，或增大厂用变压器容量，或结合限制短路电流问题一起第5页共11页考虑进适当减小厂用变压器的阻抗值。导体和电气设备的原理与选择什么是验算热稳定的短路计算时间tk以及电气设备的开断计算时间tbr？tktpr和相应断路器的全开tbrtbr到各种触头分离后的电弧完全熄灭位置的时间段。开关电器中电弧产生与熄灭过程与那些因素有关？答：电弧是导电的，电弧之所以能形成导电通道，是因为电弧柱中出现了大量+强电场发+热游离。电弧的熄扩散：弧柱中的带电质点由于热运行逸出弧柱外。开关电器中电弧产生与熄灭过程与以下因素有关：⑴电弧温度；⑵电场强度；⑶气体介质的压力；⑷介质特性；⑸电极材料。答：有以下几种灭弧方式：1）SF6气体；2）采用特殊金属材料作灭弧触头；3）4）采用多段口熄弧；5）提高断路器触头的分离速度，迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降，同时使电弧的表面突然增大，有利于电弧的冷却和带电质点向周围介质中扩散和离子复合。有关？

什么叫介质强度恢复过程？什么叫电压恢复过程？它与那些因素要经过一定的时间恢复到绝缘的正常状态的过程为弧隙介质强度的恢复过程。器形式而异。等，可能是周期性的或非周期性的变化过程。电流互感器常用的二次接线中，为什么不将三角形接线用于测量表第6页共11页计？流互感器，一般地，作为计费用的电能计量装置的电流互感器应接成分相接线（采用二相四线或三相六线的接线方式并联使用？串联的接线方式。不能将电流互感器并联使用。电压互感器一次绕组及二次绕组的接地各有何作用？接地方式有何差异？器二次绕组要有一端牢固接地。电流互感器的误差与那些因素有关？答：电流互感器的电流误差fi及相位差δi决定于互感器铁心及二次绕组的结构，同时又与互感器运行状态（二次负荷Z2L及运行铁心的磁导率μ值）有关。运行中为什么不允许电流互感器二次回路开路？I2=0，励磁磁动势由正常为数甚小的10N1与Ki及Ii大小有关，危及工作人员的安全和仪表、继电器的绝缘。由于磁感应强度剧三相三柱式电压互感器为什么不能测量相对地电压？答：为了监视系统各相对地绝缘情况，就必须测量各相的对地电压，并且应使互感器一次侧中性点接地，但是，由于普通三相三柱式电压互感器一般为第7页共11页接线，它不允许一次侧中性点接地，故无法测量对地电压．假使这种装置接在小电流接地系统中，互感器接成YN,yn型，既把电压互感器中性点接地，当系统发生单相接地时，将有零序磁通在铁芯中出现．由于铁芯是三相三柱的，同方向的零序磁通不能在铁芯内形成闭和回路，只能通过空气或油闭合，使磁阻变得很大，因而零序电流将增加很多，这可能使互感器的线圈过热而被烧毁．所以，普通三相三柱式电压互感器不能作绝缘监视用，而作绝缘监视用的电压互感器只能是三相五柱式电压互感器(JSJW)或三台单相互感器接成YN,yn型接线．运行中为什么不允许电压互感器二次回路短路？R均很小，短路电流可达到额定电流的几十倍，此电流将产生很高的共振过电压，为此在LL上关联放电间隙EE，用以保护。此外由于电容式电压互感器系由电容抗的饱和，可能激发产生某次谐波铁磁谐振过电压，为了拟制谐振的产生，常在互D。在发电厂中，电压互感器的配置原则有那些？答：1）母线；2）线路；3）发电机；4）变压器选择10kV配电装置的出线断路器及出线电抗器。设系统容量为150MVA，归算至10kV母线上的电源短路总电抗X΄*Σ=0.14（基准容量Sd＝100M，出线最大负荷为560，出线保护动作时间tp＝1。解：假设选择断路器为SN10-10I INbr=16kA，全分闸时间基准容量Ud＝10.5kV，Id=5.5kAx(%)(Id

x' )INUd

100%(5.50.14)60010500100%2.33%L tNbr

IUd N

16 550010000选择4％的电抗NKL-10-600-4，参数如下：x(%)4% iL

38.28kA I2t342(kA)2s计算如下：t电压损失和残压校验：IU

550010000电抗标么值：x*L

x(%) d L IUN d

0.04 60010500x x x*L

0.140.3490.489短路计算时间：tk

t tpr

10.11.1sI"

0.55

9.9kA,

1.1

9.35kA。电压损失和残压分别为：第8页共11页U(%)xL

I(%) IN

sin0.045600.62.24%5%600U (%)xre

(%)I"IN

0.0412.180.7%60%~70%0.6动、热稳定校验。I"210I2 I

12.129.929.352kQ t/2 tktkk 12

1.130.42(kA)2s342(kA)2s12i Ksh sh

2I"2.5512.130.86(kA)38.28(kA)可见，电压损失、残压、动热稳定均满足要求。按经济电流密度选择的导体，为何还必须按长期发热允许电流进行答：略100MW发电机和变压器之间母线桥的导体。已知发电机回路最大持续工作电流Ima＝6791ATma＝5200h＝最高温度+35ºCI=36kAQk=421.1(kA)2s。解：1）按经济电流密度选择导线截面。Imax

6791A，Tmax

5200h

I 67916-172J0.78A/mm2

max 8706(mm2)J J 0.78选择h225mm,b105mm,C12.5mm,r16mm的双槽形导体水平布置,导体截面积9760mm2允许电流I 10150A，集肤效应系数K 1.285。当环境温度为alf70357070357025Ial35C

K

al25C

101500.8910150(I

max

6