发电厂电气部分修订稿

发电厂的1.1根据所使用的一次能源的不同，发电厂可分为哪几个类型答 厂（核能发电厂、风力发电厂答 电所类型及特的地位，变电所2.1根据变电所在电力系统中几个类型及其的地位，变电所个电源，长距离输电线路分段，一般汇集2-3同时又降压给当地用电,电压为22030kV，全所停电将引起区域电网解列；个电源，为110-为110-110k110k电所气其中，一次设备 ；二次设备根据电气设其中，一次设备 ；二次设备气设备分为一次设备和二次设备 配和使用电能的设 次o备和系统的运行状态进o、控制、监视和保护的设备哪些设备属于一次设备？其功能是什答 ： 生产和转 发电机将机械能转换成电能答 ： 电能的设 电动机将电能转换成机械 低以满足输配电需要 接通或断开 如断路器用于通断电路的正常工作电流、过负荷电流及短路电流，配有灭弧装 路的开关电 最重要的控制和保护电器；开关用于检修时电压，配合断路器进行倒闸操作及分合小 ： 过电压的保护电器 制短路电流 ： ： 载 导体 ： 导 电缆 连接电气设备 互感器： 电压互感器和 用于将高电压、大电流转换成低电压、电流互感器 电流，供给测量仪 互感器： 无功补 包括并联电容器、串联电容器和并联电抗器，用来补偿电设备 系统的无功功率，以降低有功损耗和维持系统的稳定

接地：电力系统中性点的工作接地、防雷接地及保护接装是由埋入土中的金属接地体（角钢装是、等）和连接用的接地线构成表 功率表和电能表 的电气参数 继电保护、自动 反应系统不正常情况或故障情况，进行装置及远动装置 和调节或作用于断路器跳闸将故障切除 直流电 包括直流发电机组、蓄 供给控制、保护用的直流电源和厂设备 电池组和硅整流装置 操作电器、信 操作电器（如各种类型的操作把 信号设 设备及控制电 、按钮等）实现对电路的操作控 显示运行状态标 接二次设备接什么是电气接线答答电气接线可以分成哪两类答：电气接线答：电气接线Chapter2值导体载流量计值电气设备通过电流时产生哪些损耗磁滞和涡流损耗。发热对电气设备有哪些影第二，使金属材料的机械强度下降。当使用温度超过规定允许值由于退火，金属材料的机械强度将显著下降什么是长期发热？什么短时是发热？短时发热的特点是什么？答：长期发热：导体在正常工作状由工作电生的发热。短时发热：导体在短路工作状态下路电生的发热发热时间短，产生的热量来不及向周围介质散布，可认为在短路电流持续时间内所产生的全部热量都用来升高导体自身的温度，即认为是一个绝热过程。视为常数，而应为温度的函数。为什么要设定电气设备最高允许温度导体的发热和散热分别有那几种形式？它们之间有什么关系？：电的量QR，收量Qt散热：导体对流散热Ql，辐射散热Qf，导热散热R导体载流量计算是什么？答：R提高导体载流量的措施有哪些：（1）阻率小的材料，如铝、铝合采用表面积较大的形状，如矩形、槽二载流导体短路时发热计算短时发热计算的目的是什答：载流导体短路时发热计算的目的在于确定短路时导体的最高温如何由曲线计算导体最高温度答：(1)由已知的导体开始温度θw(通常取为正常运行最高允许温度)，在相应曲线上查得Aw；利用查得的Aw计算所得的Qk出Ah再由Ah在相应曲线上查θh什么是短路电流的热效应？工程上常采用哪几种方法计算答：Q dt与短路 生的热量成正比，称为短路电流的热2 0应(或热脉冲)、简称热效应等值时间的意义是什么？等值时间法适合于何种情况答：根据短路电流I随时间的变化关系，作出 故障在tkOMBC就等于k，采取适当的比例，该面稳态短路电流，且持续时间为teq时，导体内产生的热量与k称teq为短路电流等值发热时间。这种方法50兆瓦及以下发电机，更大容量的发电机会产生误用实用计算法和等值时间法计算短路电流周期分量热效应，各何特点p答：等值时间法根据曲线，查曲线值，横坐标是''，纵坐标是t值ptk以及短路电流1/tk时的电流而三、载流导体短路时电动力计什么是电动力？为什么要进行电动力的计算体会巨如果机械强度不够，将使导体变形或损坏，故要进行电动力的计算答：最大电动力出现在中间相如果AC两相是外相，B相是中间相，发生三相短路时，中间相和外A（C） 1.616107 (3) ，而中间相 相最大电动力

1.73107

(3)2

a答：1)临界初相角满足一定的条件；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？答：导体的动态应力系数等于动态应力与静态应力的比值导体发生振动时，在导体内部会产生动态应力，当固有频率大于35Hz且小于135Hz时考虑动态应力，即在最大电动力Fmax上乘以动态应力系数，以求得实际动态过程中动态应力的最大值。大电流母线为什么常采用分相封闭母线？分相封闭母线的外壳有什么作用？答原因：第，运行靠性提高第二短路线相间电力为低；第三可较好善母线附钢构热；第，安装和工作量均小。壳作用由于外涡流和流的用，使内磁场弱，小短路电动力有明显效果，壳外磁场也因外壳电流的作用而减Chapter3围单母线、双母线、3/2和厂（所）用变压器气主接线的基本要注意到，工程中对主接线可靠性的基本要求包括以下几个方面：断路器检修时，不宜影响对系统供电；线路、断路器或母线故障时，以及线或母线关检修时，量减少运出线回路数停电时路器和开关的操作顺序是什么？答：操作顺序：由于断路器具有灭弧装置，而开关没有，所以在操作时开关注意“先通后断”的原则，具体：断开线路时，1）跳断路器、2）拉负荷侧开关、3）拉母线侧开关接通线路，1）母线侧开关、）合负侧开关、3）合断路器。分析：这是保证误操作开关的事故不发生在母线开关上，以避免误操作的电弧引起母线短路事故；反之，误操作发生路开关时，造成的事故范围及修复时间将大为缩小。应对开关和相应断路器加装闭置。气主接线基本形电气主接线基本形式可以分成哪两大类，分别适用何种况答：电气主接线的类型可分为有母线型和无母线型。其中，母线型进出线数较多时（＞4回）为了便于电能的汇集和分配，常设置母线作为中间环节。类型有单母线接线、双母线接线、3/2接线、4/母线型用用答：（1）灵活性较差，当母线或母线开关故障期间，必须停止该回路的工作。适用于中小容量发电厂的接线和6～220kV的变电站中。单母线带旁路母线接线：由

；无母线型旁路母线的作用，可以不停电检修线路断路器

目前，工程上单母线较少上旁路 路母线断路器和开关相，而旁路母线回路只通过开关连加以区别。单母线分段带旁路母线接由 常采 旁路断路器接线由 常采 开关较多，投资高，一般不采用 器兼作

QS12 QS04路断，如图中正常运，QF0作分段断；检修出线，QF 路o器用o

行 路器使 断路器 作

QS02

供电可靠性表现为 不 ①可以轮流检修 只需停该任一组母线， 停电停电；③检修任一回供电可靠性表现为 不 种运行方 线 母线除此，调度灵活可 种运行方 线 6-10kv35-60kv超过8110kv出现数6回及以上；220kv4双母线分段接线：oo适用适用（3）双母线带旁路母线器工作，使回路检修时不致停电。110kV及以上线路出线旁路母线，为节省投资一般采用母联断路器或分路器与旁路断路器之间相互兼用的带旁路母线的接线形式。而当110kv出线在6回及以上、220kv出线在4回及以上是，宜采用带专答：两回线路共用三组断路上都能送出；开关作电器。 操 检修任一台断路器或母线作电器。 方 须倒负荷。运行调度灵 事故时可合环、解环注意到，在布置 电源放 以避免联络断路器注意到，在布置 不同串 同时停电；不同串上的电源交叉布 ，同时另一个电源所在串母线侧断源同时停电。变压器母线组接线的特点及适用范围是什么答 优点与一台半接答 优点与一台半接压器故障即相当于母线故障。路，系统稳定性问题突出和要求线路度可靠性并要求主变压器质量可靠故障率甚低的变电站中单元接线的特点及适用范围是什么答 发电机与变压器直接连接成一个单元，组成发电 不设发电答 -变压器组。接线简单，开关设备少，操作简 得低电侧短路电流减小绕组变压器构成大型机组广泛采用单元接线，对200MW及以上机组，绕组变压器构成桥形接线的特点及内桥和外桥的适用范围是么断路器则设置路侧，称为外桥。路故障几率较大）（如火电厂作方便，开关不作之用，避免带负荷拉合开关的事故。一般用于回路数较少且一次建成而不需扩建的110kv及以上的配电装置中，多用于进出线数不超过6回、地形狭窄的中、小型水力发电厂。三倒闸操作在左中修期间线路L1不停电，如何倒中答：（1）拉开断路器QF0及开关QS02（断路器QF0上开关QS13不存在带负荷合开关的风险）；再合上断路器QF0（旁路断路器QF0转代出线断路器跳开出线断路器拉开QF1线路侧开关拉开QF1母线侧开关注意到，（1）开关两端等电位时才能操作，按照“先通后；（2（3）变压器的选变压器是怎样选择分类主变压器容量选择的一般原则是什么70%以上。短路限制短路电流的目的什么限制短路电流的方法有哪些答：（1）残压的作用。（2采用低 绕组变压器（2采用低 绕组变压器 选择适当的主接线形式和运行方式。如对大容量发电机尽（穿越功率最小处开环运行等。加装电抗器相比较普通电抗器有什么优点Chapter4一、概厂用电和厂用电率的概念分别是什么水处理的正常运行。这些电动机及全厂的运行、操作、试验、检修、照明用电设备都属于厂用电。厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数即为厂用电率厂用电负荷分为哪几类？为什么分类？其含义各是什么成度重可类（1（手动切换恢复供电所需要的时间停电成主辅设备损坏、危及人身安（2）许，恢复供电后，不致造成生产紊乱的厂（3）Ⅲ厂较停电影仅生的方厂荷（4在200MW 及机组的大容电厂中，自动化程度较高，要求在事停机过程中、的。（5）不间断供电负荷：运行期间，以及正常或故停机过程，甚至在停机后的一段间内。二、厂用电接线的设计原则和接线形对厂用电接线有哪些基本要求1各机组的厂用电系统应是独立的1223要求，尽可能地使切换操作简便，启动（备用）34充分考虑发电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运4减少改变接线和更换设置。5200MW及以上大型机组应设置足够容量的交流事故保安电5厂用电接线的设计原则有哪些1234保证对厂用负荷可靠和连续供电，使发电厂主机安全运转。123455压厂用电一般采用哪些电压等级？简化厂用电接线，且使运行方便，厂用电压等级不宜过多，在发电厂和变电站中，低压厂用电压常采用400V，高压厂用电压有3、6、10kV等。如何按发电机容量、电压确定高压厂用电压等级：（1）容量60MW及以下，发电机电10.5kV作为厂用高压电压当容量在100~300MW时，宜选用6kV作为常用高压电当容量300MW以上时，若技术经济合理，可采用两种高压厂用电压，即3kV和10kV两级电压。依据什么，怎样确定高压厂用电系统的中性点接地方式答：高压（3、6、10kV）厂用电系统中性点接地方式的选择，与接地电容电流的大小有关：当接地电容电流小于10A时，可采用不接地方式，也可采用高电阻接地方式；当接地电容电流大于10A时，答：备用电源，启动电源和事故保安电源低压电源的引接形式如何？400V厂用工作电源，由高压厂用母线通过低压厂用变压器厂用备用电源有哪几种引接方式的低压绕组引接事故保安电源的引接方式有哪些流作为交流事故保安电源。厂用电接线一般采用什么形式？高压和低压厂用母线接线原则答：厂用电接线通常采用单母线分段接线形式采用按锅炉分段的原则，即高压厂用母线按锅炉台数分成若干独立厂用电接线按锅炉分段具有什么特点，使三、厂用电动机的选择和自启动校何谓厂用电动机的自启动？为什么要进行自启动校验答：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，行。当厂用电压或下降时，动在机械负载阻力下行，经动升速，逐渐恢复到稳定运行。这一过程称为电动机自启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（1）一些重要设备的电动机，可采用低压保护和自动重合闸装置倍数较大的电动机与其配套；增大厂用变压器的容量，或适当减小厂用变压器的阻抗值Chapter5和校验方法，应在掌握电气设备选择的共性的基础上，掌握其个性部分。同时各种电气设备在使用中还有其应该注意的特殊地方，须明确其使 一、电气设备选择的一般电气设备选择的一般条件是什么答：按正常工作条件选择，按短路情况校验铭牌数据的意义是什么，温升不超过规定的允许值；极限开断电流：在不同标准电压下，所开断电流中的最大值3统为1，二相系统为2，三相系统为 3最大短路电流有效值；峰值，一般为额定开断电流的2.55倍。校验热稳定与校验开断电器开断能力的短路计算时间有何不同？答：校验热稳定的短路计算时间，即计算短路电流热效的时间，电器开断能力的短路计算时间为主继电保护动作时间与断路器固有分闸时间之和。如何选择短路点（）（。为什么要进行热稳定与动稳定的校验哪些导体和电器可以不校验热稳定或者动稳定。什么是经济电流密度答：当导体取某一截面Sj最低，此截面Sj称经济截面，与Sj对应的电流密度J，称为经济电流电晕产生的不利影响；④电晕有特殊的噪声和破裂声，使运行人员难以用听觉检查设备的工作情况；⑤电晕会产生无线电干扰二、电弧的产生、熄灭条件、灭弧的电弧的主要特征电弧产生的原因电弧维持的原因电弧维持和发展。去游离的主要形式交流电弧熄灭的条件答：弧隙介质强度恢复过程高于弧隙电压恢复过程什么是弧隙介质强度恢复过程答：弧隙中介质强度恢复到绝缘的正常状态的过程什么是弧隙电压恢复过程答：弧隙电压由熄弧电压逐渐恢复到电源电压的过程影响弧隙电压恢复过程的因素电阻r。当< 其中 Ω，当 时，弧隙电压恢复过程为非周当 时，为周期性时，将把具有周期性特性的恢复过转变为非周期性恢复过程，从而大低恢复电压的幅值和恢复速度，相应地改善了断路器的开断条。三、各种电气设备的特点、注意事高压断路器与开关各自的作用，以保证电力统的正常运行。关的作用是电压，即在检用开关配合断路器，协同操作来完成；分、合小电流。高压断路器熄灭交流电弧的基本方法、热金属材料灭弧触头，采用高、导热高压断路器为什么采用多断口结构断口断路器有较好的灭弧性能。按采用的灭弧介质，高压断路器的类型有答：油断路器、空气断路器、SF6断路、真空断路SF6断路的优点真空断路器有哪些特点真断器积，量，于，作少动触与其他介质相比，真空介质的主要优点是什么副产品产生（其他灭弧介质如油等电弧分解后，有二次生成物产生复；电弧能量小，使用长。熔断器的主要作用是什么（）配合使用。熔断器的基本结构。熔断器的工作原理旦路发生过荷或短路电流增，熔由于自身度超过而熔化，将电路切断。什么叫限流式熔断器答：当电路发生短路故障时，其短路电流增长到最大值有一定时限，气吹使电弧熄灭，其气体可以是空气体；③油浸式，与油断材料；式，气体中灭弧。互感器的作用大电流转变成二次侧标准的低电压100V、小电流（5A，使测量仪表标准化、小型化；使二次回路可采用低电压、小电流控制电缆实现远方测量和制；使二回路不受次回路限制，线灵活，从而保证设备和人身安全。电磁式电流互感器的特点为什么电磁式电流互感器的二次绕组不能开路按安装方式可将电磁式电流互感器分成哪几类电磁式电流互感器的接线方式元件功率表或电能表用。影响电磁式电流互感器误差的因素感应电势增大从而使磁通增引起铁心损耗增故误差增；电磁式电压互感器的特点电压互感器与变压器有何不同，影响电磁式电压互感器误差的因素答：电压互感器一次的电压的显著波动，致使磁化电流发生变化而规定，均使误差增大。为什么电压互感器的二次回路必须接地，且在运行中不允许路。电压互感器为什么要装一次熔断器三相三柱式电压互感器为什么不能用于测量对地电压JJWYN,yn型减小电容式电压互感器误差的措施电减小分压器的输出电流，可减小误差，故将测量仪表2经中间变压器TV升压后与分压器连接。电压互感器的二次回路不允许短路丝防止其短路。电容式电压互感器的特点级越明；分压容兼作载通讯的合电容其缺点输出量小；误差比电磁式大，且受频率的影响；暂态特性不如电磁式答：为了防止过电压引起绝缘击穿。各种电压互感器的使用场 电压互感器的装设位置35kV及以上输电线路，当、进行同步和设置重合闸。③发电机处，一般装23护的要求，设有一组电压互感器。电流互感器的装设位置电压互感器与电流互感器的二次侧为什么不允许连接100V3V，出现高压，备和人的安。由于在压互感器电限流电抗器的作用能经济合理地选择电器。限流电抗器的分类答：限流电抗器按安装地点和作用可分为线路电抗器和母线电抗器；有普通电抗器和电抗器两类。母线电抗器的作用什么是电抗器的百分电抗答：电抗器在其额定电流IN下所产生的电压降XLIN与额定相电值的百分数，称为电抗器的百分电抗

XL%

3XLIN100UN线路电抗器的作用电力系统中什么叫馈线什么叫出线，二者怎么区分可能是连接别的电源的联络线，所谓“馈”，含有赠与、给的含义。与“出”为什么线路一般不装设电抗器答：对于线路，一般不装设电抗器，因为其本身的电抗较大，足使用电抗器的好处抗有较小的电，采用抗器有助解决这一。抗电缆的基本结构答：电缆的基本结构包括导电芯、绝缘层、铅包和保护层几个部分电力电缆的特点答：与线相比，具投资多、设麻烦、维修、难于发和排除故障，同时具有防潮、防腐、防损伤、运行可靠、不占地面、的场所及不宜架设线路的场所，只能敷设电缆线路。电力电缆的用途埋在及敷设在电缆沟、电缆隧道中，也可以敷设在水中或海底。自用电源的连接，以及输电线路的引出。敷设电缆为什么要留有答：电缆线路是敷设在的隐蔽工程，为了补偿电缆运行后，由于中间头的要，一在敷电缆时应考留有适的。常用母线有哪几种？适用范围如何较高；管形母通常和插刀闸配合用，目前采用多为线，室外空间大，绝缘子的作用器输电线，用支持和定载导与地绝，或使置中处于不位的载流导体之间绝缘。Chapter6的设计原则，以及各型配电装置的特点和选型一、配电装置的一般问什么是配电装置配电装置的作用答：在正常运行情况下，用来接受和分配电能；在系统发生故障时迅速切断故障部分，维持系统正常运行。配电装置的基本要求答：保证运行可靠，便于操作、巡视和检修，保证工作人员的安全力求提高经济性，具有扩建的可能。什么是最小安全净距最小安全净距分几类答：最小安全净距分为A、B、C、D、E值。其中A值是最基本的，而B、C、D、E是在A值的基础上在考虑运行、设备移动、检最小安全净距中A值分几部分，分别代表什么含义答：A值分为两项，A1和A2。其中，A1——带电部分至接地部分A值确定的依据答：A值通过的计算和试验确定，在这一距离下，无论是正常最高工最小安全净距中B值分几部分，分别代表什么含义答：B值分为三项，B1、B2和B3。其中，B1——状遮栏之间的距离，即B1=A1+750mm)；B2——带电部分至网状遮栏之间的距离，即B2=A1+70+30mm)；B3——带电部分至板状遮栏之间的距离，即B3=A1+30mm)。安全净距中C值、D值、E值的含义答：C值为无遮栏导体至地面的垂直距离，即C=A1+200(mm)，对屋内配电装置，可不考虑施工误差，C=A1(mm)；D值为不同时停电检修的平行无遮栏导体之间的水平距离，即D=A1+200(mm)，对屋内配电装置， (mm)E二、装置的类型及其特点、适用范配电装置的类型————厂家预先做好。不同类型的配电装置的应用场合答：35kV及以下多采用屋内配电装置3~10kV的大多采用成山区的35kV（甚至10kV）也采用屋外；城市中心或处于严重污秽地区（如沿海边或化工厂区）的110~220kV也采用屋内。什么是电气五防答：防止带负荷分、合开关；防止误分、误合断路器、负荷开关、屋内配电装置的类型及其特点，占二，具有价较低运行和检修较便的优，存在地面积屋内配电装置图分几种答：有配置图、平面图、断面图三什么是配置图，其作用是什么答：将进线、出线、母联断路器、分段断路器、厂用变压器、互感器、什么是平面图，其作用是什么什么是断面图，其作用是什么（）标明尺寸。屋外配电装置的类型？（在掌握了中型、半高型、高型屋外配电）平，一度基优施和方线与电气备，母线之不；其优点占地面积0省50%左缺耗材较多，造价较高，操作和不。（在现场怎么识别屋外配电装置的类型？）答：一看母线与电设备是否，有的为高型或者高型，有的为低型或者中，对于高型者半高型的区分还需再母是否，有的为高型，之为半高，对于低型者中型区普通中型配电装置与分相中型配电装置的比较答：普通中型配电装置的特点是：所有电器都安装在同一水平面上装置的线和电器全不。分相电装置特点是：谓相布置，是指母线开关分相直接布置在母线的正下方。分相中型配电装置的优缺答分相中配电装的优点是布置清、美观可省门型1/3普通中型配电装置与分相中型配电装置的使用场合答：在我国，中型配电装置普遍应用于电压级。普通中型配电装置一般在土地贫瘠地区或烈度为8度及以上的地区采用，只宜用在污秽不严重、烈度不地区。高型配电装置的应用场合220kV电压级的下述情况：高产农田在为8110kV330kV及以上电压级中不采用。半高型配电装置的应用场答：半高型配电装置主要应用于110kV电压级，而且除污秽地区、市区和烈度为8度及以上地区外，110kV配电装置宜优先选用屋什么是成套配电装置答：按照电气主接线的准配置或用的具体要求，将同回路（柜，各模块在现场装配而成的配电装置。成套配电装置分几类答：成套配电装置有低压配电屏（或开关柜、高压开关柜（分为手车式和固定式、S6全封闭组合电器之分。配电装置的特点答：屋内配电装置的特点是安全净距小并可分层布置，占地面积小；、巡视和操作在室内进行，不受外界气象条件影响，比较方便；设受气象外界有害体影响小，可少作量；建投资大。较多，造价较高。什么是气体全封闭组合电器答由断路器、开关快速或速接开关、电互感器、6气体，作为绝缘和灭弧介质。目前，通称为全封闭组合电器。全封闭组合电器的应用场答全封闭组合电器应用于 配电装置可在下列情况下采用：位于用地狭窄地区（如工业市中心、险峻山区、洞内等的电厂和变电站位于气象环境恶劣或高海拔地区的变电所三、配电装置的其他相关问题什么是发电机引出线装置什么是钢构的发热（母线的周围存在强大的交流磁场，是附近的钢铁（钢筋、金属管路等）果钢构成闭合回路，还会感应产生环流，使功率损耗和发热更严重，钢构的可能使材料产生变形和损坏，混凝土中的钢筋受热膨胀，可能使混凝土生裂缝，明显影响行的经济性、设备和工人员的运行条件。减少钢构损耗和发热