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文档简介

1……………2~52常用计算的基本理论和方法………………5~103电气主接线……………20~255电气设备选择………………25~42……………42~52发电厂和变电站的控制和信号………………53~57Chapter1绪论(课本绪论及一二章)2绪论绪论电气接线一发电厂的类型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?厂(核能发电厂、风力发电厂、太阳能发电厂等)等○二变电所类型及特征,电几个类型及其特征是什么?,全所停电将引起电力系统解列,甚至瘫痪;中间变电所:高压侧以交换潮流为主,起系统交换功率作用或使长距离输电线路分段,同时又降压给当地用电,电压为220-330kV,全所停电将引起区域电网解列;地区变电所:以向地区用户供电为主,是某一地区或城市的主要变电所。-,般全所停电仅使该地区供电中断;终端变电所:在输电线路终端接近负荷点高压侧电压,降压后直接向用户供电的变,全所停电只影响用户。三电气设备3根据电气设备的作用不同,可将电根据电气设备的作用不同,可将电备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备○3.1哪些设备属于一次设备?其功能是什么?发电机将机械能转换成电能,变压器将电压升高或降答:(1)电能的铃换:如电动机将电能转换成机械能,低以满足输配电需要。(0)接通或断开电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,配有灭弧装置,是电力系统中流(么)路的开关电器:最重要的控制和保护电器;隔离开关用于检修时隔离电压,配合断路器进行倒闸操作及分合小电沉电路,没有灭弧装置,只能在等电位条件下操作;负荷开关、熔断器、接触器等,用于正常或事故时将电路闭合或断开°避雷器用于防御过电压。避雷器用于防御过电压。裸导体、用于传输电能或电缆等’(5)互感器:如电压互感器和用于将高电压、大电流转换成低电压、小电流,供给测量仪表和保护装置使用。(6)无功补包括并联电容器、串联电容器和并联电抗器,用来补偿电力(6)偿设备:系统的无功功率,以降低有功损耗和维持系统的稳定性。(7):电力系统中性点的工作接地、防雷接地及保护接地均由埋入土中的金属接地体(角钢、扁钢、钢管等)和连接用的接地线构成。3.2哪些设备属于二次设备?其功能是什么?10\继电保护、自动反应系统不正常情况或故障情况,进行监控(Z)装置及远动装置:和调节或作用于断路器跳闸将故障切除。/0\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(3)源设备:电池组和硅整流装置等,用直流负荷、事故照明用电等。操作电器、信号操作电器、信号操作电器(如各种类型的操作把手信号设备给出信号或控制电缆用于连设备及控制电缆:、按钮等)实现对电路的操作控制;显示运行状态标志;接二次设备。四电气接线4.1什么是电气接线?电气接线是在发电厂和变电所中,根据各种电气设备的作用和要求,按一定的方式用导体连接起来所形成的电路。4.2电气接线可以分成哪两类?4常用计算的基本理论和方法常用计算的基本理论和方法常用计算的基本理论和方法正常运行时导体载流量计算概述(发热损耗、影响、概念)导体的发热和散热导体载流量的计算载流导体短路时发热计算导体短路时发热过程热效应计算载流导体短路时电动力计算电动力概念、电动力计算意义导体间电动力计算方法及最大值动态应力的概念一导体载流量计算1.1电气设备通过电流时产生哪些损耗?答:载流导体的电阻损耗,绝缘材料内部的介质损耗,金属构件中的磁滞和涡流损耗。1.2发热对电气设备有哪些影响?答:第一,使绝缘材料的绝缘性能降低。有机绝缘材料长期受到高温作用,将逐渐老化,以致失去弹性和降低绝缘性能。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后,5由于退火,金属材料的机械强度将显著下降。第三,使导体接触部分的接触电阻增加。接触部分的弹性元件因退火而压力降低,同时接触表面氧化,接触电阻增加,引起温度继续升高,产生恶性循环。1.3什么是长期发热?什么短时是发热?短时发热的特点是什么?答:长期发热:导体在正常工作状态下由工作电流产生的发热。短时发热:导体在短路工作状态下由短路电流产生的发热。(1)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。(2)短路时导体温度变化范围很大,它的电阻和比热容不能再视为常数,而应为温度的函数。1.4为什么要设定电气设备最高允许温度?答:导体短路时,虽然持续时间不长,但短路电流很大,发热量仍然很多。这些热量在短时间内不容易散出,于是导体温度迅速升高。同时,导体还受到电动力的作用,如果电动力超过允许值,将使导体变形或损坏。为保证导体可靠地工作,须使其发热温度不得超过一定限值,这个极限值极为最高允许温度。1.5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?答:发热:导体电阻损耗的热量QR,导体吸收太阳辐射的热量Qt散热:导体对流散热Ql,辐射散热Qf,导热散热Qc6热平衡方程式+Q,=Q+Q,+Q1.6什么是导体的载流量?为什么要计算导体载流量?答:导体长期允许通过的电流为导体载流量。因为导体通过电流时,导体发热,温度升高。通过电流越大,发热量越多,温度升得越高,可能超过允许值,故需计算其载流量。1.7导体载流量计算公式是什么?1.8提高导体载流量的措施有哪些?答:(1)采用电阻率小的材料,如铝、铝合金等;(2)采用表面积较大的形状,如矩形、槽形;(3)采用散热效果最佳的方式,如矩形导体竖放。二载流导体短路时发热计算2.1短时发热计算的目的是什么?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度,它不应超过所规定的导体短时发热允许温度,当满足这个条件时则认为导体在流过短路电流时具有热稳定性。2.2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;(2)利用查得的Aw与计算所得的Qk求出Ah;(3)再由Ah在相应曲线上查θh值2.3什么是短路电流的热效应?工程上常采用哪几种方法计算?7答:与短路电流产生的热量成正比,称为短路电流的热效此方程比较复杂,一般不易用解析方法来进行计算,因此目前工程上采用实用的简化近似计算方法,如等值时间法和实用计算法。2.4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I²=ft)曲线,若短路故障在t时切除,则面积OMBC就等于,采取适当的比例,该面积即代表导体在短路过程中所产生的热量。设通过导体的电流始终为稳态短路电流,且持续时间为t时,导体内产生的热量与Q相等,则称t为短路电流等值发热时间。这种方法适用于50兆瓦及以下发电机,更大容量的发电机会产生误2.5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,各有何特点?答:等值时间法根据曲线,查曲线值,横坐标是β",纵坐标是t,值而得。实用计算法是根据保护动作时间t以及短路电流1/2t时的电流而得。等值计算法适用于小容量发电机,用于更大容量发电机势必产生误差,实用计算法利用数学变换计算则不够精确。三、载流导体短路时电动力计算3.1什么是电动力?为什么要进行电动力的计算?8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。3.2三相平行导体发生三相短路时,最大电动力出现在哪一相?为什么?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 3.3电动力出现最大值的条件是什么?答:1)临界初相角满足一定的条件;2)短路后半个周期,即t=0.01s。3.4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。且小于135Hz时考虑动态应力,即在最大电动力Fm上乘以动态应力系数β,以求得实际动态过程中动态应力的最大值。3.5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:第一,运行可靠性提高;第二,短路后母线相间电动力大为降低;第三,可较好改善母线附近钢构发热;第四,安装和维护工9外壳作用:由于外壳涡流和环流的屏蔽作用,使壳内磁场减弱,对减小短路电动力有明显效果,壳外磁场也因外壳电流的屏蔽作用而减弱,可以较好地改善母线附近钢构发热。电气主接线电气主接线电气主接线的基本要求可靠性、灵活性、经济性断路器和隔离开关操作顺序电气主接线的基本形式有母线型(线生线)特点及适用范围无母线型(单元接线、桥形接线和角形接线)特点及适用范围倒闸操作步骤(重点)主变压器的选择变压器的分类(主变压器、联络变压器和厂(所)用变压器)限制短路电流限制短路电流的目的电气主接线的概念:又称为一次接线或电气主系统。由高压电器通过连接线,按其功能要求组成接受和分配电能的电路。一电气主接线的基本要求1.1对主接线的基本要求包括那三个方面?答:可靠性、灵活性、经济性。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,以及母线或母线隔离开关检修时,尽量减少停运出线回路数和停电时间,并能保证对全部I类及全部或大部分Ⅱ类用户的供电;尽量避免发电厂或变电站全部停电的可能性;大型机组突然停运时,不应危及电力系统稳定运行。1.2从电气主接线的可靠性要求出发分析,在运行操作时,断路器和隔离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,而隔离开关没有,所以在操作时隔离开关注意“先通后断”的原则,具体:断开线路时,1)跳断路器、2)拉负荷侧隔离开关、3)拉母线侧隔离开关。接通线路时,1)合母线侧隔离开关、2)合负荷侧隔离开关、3)合断路器。分析:这是保证误操作隔离开关的事故不发生在母线隔离开关上,以避免误操作的电弧引起母线短路事故;反之,误操作发生在线路隔离开关时,造成的事故范围及修复时间将大为缩小。在工程中,除严格按照操作规程实行操作票制度外,还应对隔离开关和相应断路器加装闭锁装置。二电气主接线基本形式2.1电气主接线基本形式可以分成哪两大类,分别适用何种情况?答:电气主接线的类型可分为有母线型和无母线型。其中,有;无母线型常用于 当进出线数较少时(≤4回),为了节省投资,可不设母线。类型有单元接线、桥形接线、角形接线。2.2单母线接线的特点及适用范围是什么?答:(1)基本单母线接线:可靠性和灵活性较差,当母线或母线隔离开关故障或检修时,必须停电;在出线断路器检修期间,必须停止该回路的工作。适用于6~220kV系统中,只有一台发电机或一台主变压器,且出线回路数不多的中小型发电厂或变电站。(2)单母线分段接线:当一段母线发生故障时,非故障段母线不间断供电,从而缩小母线故障(或检修)的停电范围。适用于中小容量发电厂的6~10kV接线和6~220kV的变电站中。(3)单母线带旁路母线接线:由于旁路母线的作用,可以不停电检修线路断w2-路器。目前,工程上单母线较少上旁路母线,双母线为提高供电可靠性适当加装旁注意到,工程上区分主母线和旁路母线,可以通过主母线与进出线通过断路器和隔离开关相连,而旁路母线与回路只通过隔离开关相连加以区别。(4)单母线分段带旁路母线接线:▲L1分段断路器兼作旁分段断路器兼作旁QS13W3-QS04QS03QS01QS02`QS12QF1QS11QS04QS03QS01QS02`W1QS05QS31QS05正常运QF0作分段断检修出线断路器时,路断路2.3双母线接线的特点及适用范围是什么?答:(1)基本双母线接L2L3L4\QS13QS23QS33QS43QF1QF2QF1QF2QF3QF4os11\os₁2)Qs21\QS22QS31QS32QS41QW2W1QS23QS22QS21W2QS41\oso2离开关分别与两组母线连接,母线之间通过母线联络断路器(简称母联)连接。应母线除此,调度灵活可以组成各种运行方式如单母线单母由于双母线的较高的可靠性,广泛用于以下情况:进出线回数较多、容量较大、出线带电抗器的6-10kv配电装置;35-60kv出现数超过8回,或连接电源较大、负荷较大时;110kv出现数6回及以上;220kv出现数为4回及以上。减小母线故障的停电范(2)双母线分段接线:减小母线故障的停电范围;在分段处加母线电抗器,可以限制短路电流,便于选择轻型设备○适用于荷。(3)双母线带旁路母线接线:双母线上旁路母线,通过利用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作,使回路检修时不致停电。以,旁路母线,为节省投资一般采用母联断路器或分段断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,宜采用带专用旁路断路器的旁路母线。注意到,实际工程中由于采用高质量断路器以及简化接线,总的趋势逐步取消旁路设施。2.4一台半断路器接线的特点及适用范围是什么?答:两回线路共用三组断路器,高可靠性表现为:任一台断路器检修,都不停电;任一母线检修或故障都不停电;即使两条母线都故障或一条母线检修,另一条母线故障,电厂的电力基本上都能送出;隔离开关不作为操通常在330-500kv配电装置中,当进出线为6回及以上,配电装置在电力系统中具有重要地位,则宜采用一台半断路器接线形式。源同时停电。2.5变压器母线组接线的特点及适用范围是什么?形式相同。变压器与母线的硬连接依据是考虑到变压器的故障概率小,但若出现变压器故障即相当于母线故障。这种接线适用于长距离大容量输电线路,系统稳定性问题突出和要求线路有高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。2.6单元接线的特点及适用范围是什么?发电机与变压器直接连接成一个单元,组成发电机不设发电机电压级母线,使答:-发电机与变压器直接连接成一个单元,组成发电机不设发电机电压级母线,使大型机组广泛采用单元接线,对200MW及以上机组,发电机出口采用分相封闭母线。对于小型机组可采用低压分裂发电机出口采用分相封闭母线。绕组变压器构成扩大单元接线○2.7桥形接线的特点及内桥和外桥的适用范围是什T答:当只有两台变压器和两条输电线路时,应首先考虑采用桥形接线此时使用断路器数目最少。桥连断路器设置在变压器侧,称为内桥;桥连断路器则设置在线路侧,称为外桥。内桥适用于线路长(相对来说线路故障几率较大)和变压器不需要经常切换的情况(如火电厂);外桥适用于线路较短和变压器需要经常切换的场合,以及出线接入环网和系统在本厂有穿越功率。注意到,外桥接线在线路侧装设两台隔离开关构成跨条是为检修桥断路器时,可以使穿越功率流过。2.8角形接线的特点及适用范围是什么?答:每回线路均从两组断路器间引出,断路器布置闭合成环,线路总数等于断路器组数。操作方便,隔离开关不做操作之用,避免带负荷拉合隔离开关的事故。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3.1在左图若要检修断路器QF1,并要求在倒闸和检中,修期间线路L1不停电,如何倒闸操作?答:(1)拉开断路器QFO及隔离开关QS02(断路器QFO退出母联运行);(2)先合上隔离开关QSO3,后合上断路器QFO给旁L1L2W2os1loS12QsoQS02QS21kQSW2os1W1W1跳闸,则表明旁路母线有故障,若其不跳,可进行下列操作(检验旁(3)拉开断路器QF0,合上隔离开关QS13(此时W3悬空,合上隔离开关QS13不存在带负荷合隔离开关的风险);(4)再合上断路器QFO(旁路断路器QFO转代出线断路器QF1);(5)跳开出线断路器QF1;(6)拉开QF1线路侧隔离开关QS14;(7)拉开QF1母线侧隔离开关QS11;注意到,(1)隔离开关两端等电位时才能操作,按照“先通后断”的顺序操作;(2)保证供电不能中断;(3)线路要有断路器进行保护,利用旁路断路器进行转代。四主变压器的选择4.1变压器是怎样选择分类?答:向系统或用户输送功率的变压器,称为主变压器;用于两种电压等级之间交换功率的变压器,称为联络变压器;只供本厂(所)用电的变压器,称为厂(所)用变压器或称自用变压器。4.2主变压器容量选择的一般原则是什么?答:当负荷最小时,能将剩余功率送出;当最大一台发电机检修或故障时,能倒送功率满足最大机端负荷需求;当最大一台主变退出运行时,其余主变能输出剩余功率的70%以上。五限制短路电流5.1限制短路电流的目的什么?答:能够选到符合要求的断路器,进而可以选到经济性好的轻型断路器。5.2限制短路电流的方法有哪些?答:(1)加装限流电抗器。可以起到限制短路电流及维持母线残压的作用。电流就受到限制。(3)选择适当的主接线形式和运行方式。如对大容量发电机尽可能采用单元接线;降压变电所中可采用变压器低压侧分列运行(母线硬分段);双回路采用单回路运行;对环形供电网络,可在环网中穿越功率最小处开环运行等。5.3加装分裂电抗器相比较普通电抗器有什么优点?答:正常运行时电抗小,压降小,而短路时电抗大,限流作用强。Chapter4厂用电厂用电概述厂用电率厂用电接线(重点)对厂用电接线的要求厂用电的设计原则厂用电的电压等级厂用电系统中性点接地方式厂用电源及其引接各类型引接方式厂用电接线形式按炉分段原则按炉分段特点厂用电动机的选择和自启动校验厂用机械特性,电动机类型及特点电动机的自启动校验电动机自启动的概念自启动校验的原因1.1厂用电和厂用电率的概念分别是什么?答:发电厂在启动、运转、停役、检修过程中,有大量由电动机拖动的机械设备,用以保证机组的主要设备和输煤、碎煤、除灰、除尘及水处理的正常运行。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。1.2厂用电负荷分为哪几类?为什么分类?其含义各是什么?答: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,按其重要性可分为四类:(1)I类厂用负荷: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、危及人身安全、主机停运及影响大量出力的厂用负荷。(2)Ⅱ类厂用负荷:允许短时停电(几秒至几分钟),恢复供电后,不致造成生产紊乱的厂用负荷。(3)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。(4)事故保安负荷:在200MW及以上机组的大容量电厂中,自动化程度较高,要求在事故停机过程中及停机后一段时间内仍必须保证供电,否则可能引起主要设备损坏、重要的自动控制失灵或危及人身安全的负荷。(5)不间断供电负荷:在机组运行期间,以及正常或事故停机过程中,甚至在停机后的一段时间内,需要连续供电并具有恒压恒频特性的负荷。二、厂用电接线的设计原则和接线形式2.1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。②全厂性公用负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公用负荷母线。③充分考虑发电厂正常、事故、检修、启动等运行方式下的供电要求,尽可能地使切换操作简便,启动(备用)电源能在短时内投入。④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行20方式,特别要注意对公用负荷供电的影响,要便于过渡,尽量减少改变接线和更换设置。⑤对200MW及以上大型机组应设置足够容量的交流事故保安电源。2.2厂用电接线的设计原则有哪些?①保证对厂用负荷可靠和连续供电,使发电厂主机安全运转。②接线应能灵活地适应正常、事故、检修等各种运行方式的需要。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。④适当注意经济性和发展的可能性,并积极慎重地采用新技术、新设备,使其具有可行性和先进性。⑤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。2.3发电厂和变电站中,厂用电压等级确定的依据是什么?低压和高压厂用电一般采用哪些电压等级?答:厂用电的电压等级是根据发电机额定电压、厂用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。为简化厂用电接线,且使运行维护方便,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、2.4如何按发电机容量、电压确定高压厂用电压等级?答:(1)容量在60MW及以下,发电机电压为10.5kV,可采用3kV作为厂用高压电压。21(2)当容量在100~300MW时,宜选用6kV作为常用高压电压(3)当容量在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。2.5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,可采用经消弧线圈或消弧线圈并联高电阻的接地方式。一般发电厂的高压厂用电系统多采用中性点经高电阻接地方式。2.6发电厂的厂用电源除应具有正常的工作电源外,还应设置哪些电源?答:备用电源,启动电源和事故保安电源。2.7根据主接线形式,怎样确定厂用高压工作电源的引接形式?厂用低压电源的引接形式如何?答:当主接线具有发电机电压母线时,厂用高压工作电源直接从该母线上引接;当发电机和主变压器为单元接线时,厂用高压工作电源从主变低压侧引接;当发电机和主变压器为扩大单元接线时,厂用高压工作电源从发电机出口或主变低压侧引接。低压400V厂用工作电源,由高压厂用母线通过低压厂用变压器引接。2.8厂用备用电源有哪几种引接方式?答:第一,从发电机电压母线的不同分段上引接;第二,从与系统连接紧密、供电可靠的最低一级电压母线上引接;第三,从联络变压器22的低压绕组引接。2.9事故保安电源的引接方式有哪些?答:事故保安电源必须是一种独立而又十分可靠的电源,通常采用快速自动程序启动的柴油发电机组、蓄电池组以及逆变器将直流变为交流作为交流事故保安电源。2.10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是什么?答:厂用电接线通常采用单母线分段接线形式。为了保证厂用电系统的供电可靠性和经济性,高压和低压厂用母线均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2.11厂用电接线按锅炉分段具有什么特点?答:第一,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;第二,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;第三,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。三、厂用电动机的选择和自启动校验3.1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,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。当厂用电压消失或下降时,电动机在机械负载阻力下惰行,经过很短时间,当母线电压恢复或备用电源自动投入后,电动机又自动启动升速,逐渐恢复到稳定运行。这一过程称为电动机自启动。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,甚至引起电动机过热,将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3.2如果厂用变压器容量小于自启动电动机的容量,应如何解决?答:(1)限制参加自启动电动机的数量;(2)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;(3)对重要的厂用机械设备,应选用具有较高启动转矩和允许过载倍数较大的电动机与其配套;(4)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电气设备选择总述:电气设备总类繁多,但由于各种电气设备的具体工作条件并不完全相同,所以,它们的具体选择方法也不完全相同,但基本要求是相同的。即要保证电气设备可靠地工作,必须按正常工作条件选择,按短路情况校验其热稳定和动稳定。明确导体和主要电器的具体选择条件和校验方法,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,须明确其使用场合,正确使用,以减少设备的损一般条件——按正常工作条件选择,按短路情况校验电弧的产生、熄灭条件、灭弧的方法各种电气设备的特点、注意事项(互感器、高压断路器、隔离开关等)一、电气设备选择的一般问题1.1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。1.2铭牌数据的意义是什么?答:额定电压:正常的工作电压,如是单相设备为相电压,如是三相设备则为线电压;最高最高工作电压:可以长期使用的最高工作电压;额定电流:可以长期通过的工作电流,在此电流长期通过各部件时,温升不超过规定的允许值;开断电流和额定开断电流:在某一电压下所能开断而不影响继续正常工作的最大电流,称为该电压下的开断电流,如果工作电压等于额定电压时,此开断电流即为额定开断电流;极限开断电流:在不同标准电压下,所开断电流中的最大值;开断容量和额定开断容量:在某一电压下的开断电流和该电压的乘积,再乘以线路系数,称为该电压下的开断容量,线路系数,单相系统为1,二相系统为2,三相系统为√3,如果工作电压等于额定电压时,开断容量称为额定开断容量;25最大热稳定电流:在一定时间内,各部件所能承受的热效应所对应的最大短路电流有效值;动稳定电流:各部件所能承受的电动力效应所对应的最大短路电流第一周波峰值,一般为额定开断电流的2.55倍。1.3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应Qk的时间,为后备继电保护动作时间与断路器全开断时间之和,其中断路器全开断时间等于断路器固有分闸时间与断路器开断时电弧持续时间。开断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。1.4如何选择短路点?答:应选择通过校验对象(电气设备)的短路电流为最大的那些点作为短路计算点。对两侧都有电源的电器,通常是将电器两侧的短路点进行比较,选出其中流过电器的短路电流较大的一点(注意流过电气设备的短路电流与流入短路点的电流不一定相同)。1.5为什么要进行热稳定与动稳定的校验?答:热稳定就是要求所选的电气设备能承受短路电流所产生的热效应,在短路电流通过时,电气设备各部分的温度应不超过允许值;动稳定就是要求电气设备能承受短路冲击电流所产生的电动力效应。1.6哪些导体和电器可以不校验热稳定或者动稳定?答:用熔断器保护的电器,其热稳定由熔断时间保证,故可不校验热稳定,支柱绝缘子不流过电流,不用校验热稳定;用限流熔断器保护26的设备,可不校验动稳定,电缆因有足够的强度,可不校验动稳定;电压互感器及装设在其回路中的裸导体和电器,可不校验动、热稳定。1.7什么是经济电流密度?答:当导体取某一截面S,时,年运行费最低,相应地,年计算费用也最低,此截面S,称经济截面,与S,对应的电流密度J,称为经济电流1.8电晕产生的不利影响?答:①使周围空气强烈游离,降低空气的绝缘强度,使绝缘子容易发生闪络,过电压时相间容易被击穿;②电晕的范围内进行着化学反应,形成臭氧和氮的氧化物,臭氧会使配电装置中的金属结构氧化,氮的氧化物与水合成硝酸,对有机绝缘材料和金属有侵蚀作用;③电晕引起电能损失(消耗在时带电空气质点的运动上和发光上);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、灭弧的方法2.1电弧的主要特征?答:电弧是一种能量集中、温盾很高、亮度很强的放电现象;电弧由阴极区、弧柱区及阳极区三部分组成;电弧是一种自持放电现象,即电弧一旦形成,维持电弧稳定燃烧所需的电压很低;电弧是一束游离气体,质量很轻,容易变形,在外力作用下会迅速移动、伸长或者弯曲,对敞露在大气中的电弧尤为明显。2.2电弧产生的原因?27答:电弧是介质被击穿的放电现象,电弧的产生主要是触头间大量自由电子的结果,这些自由电子部分由阴极发射产生,部分由碰撞游离2.3电弧维持的原因?答:弧柱区产生热游离使电弧维持和发展。在电弧高温下,一方面阴极继续发生热电子发射,另一方面金属触头在高温下熔化蒸发,以致介质中混有金属蒸汽,是弧隙电导增加,并在介质中发生热游离,使电弧维持和发展。2.4去游离的主要形式?答:电弧中在发生游离的同时,还进行着使带电质点减少的去游离过程,去游离的主要形式为复合和扩散。异号离子或正离子与自由电子相互吸引而中和成中性质点的现象,称复合去游离;自由电子与正离子从弧柱逸出而进入周围介质中的现象,称为扩散去游离。2.5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。2.6什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。2.7什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。2.8影响弧隙电压恢复过程的因素?答:理想的弧隙电压恢复过程只取决于电路参数,而触头两端的并联电阻r可以改变恢复电压的特性,即影响恢复电压的幅值和恢复速度。当r<Fcr(其(Q),当r≤ra时,弧隙电压恢复过程为非周期性,当r>rcr时,为周期性)时,将把具有周期性振荡特性的恢复过程转变为非周期性恢复过程,从而大大降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件。三、各种电气设备的特点、注意事项3.1高压断路器与隔离开关各自的作用?答:断路器的作用是在正常情况下,控制各种电力线路和设备的开断和关合;在电力系统发生故障时,自动地切除电力系统的短路电流,以保证电力系统的正常运行。隔离开关的作用是隔离电压,即在检修电气设备时,用隔离开关将被检修的设备与电源电压隔离,以确保检修的安全;倒闸操作,即投入备用母线或旁路母线以及改变运行方式时,常用隔离开关配合断路器,协同操作来完成;分、合小电流。3.2高压断路器熄灭交流电弧的基本方法?答:①利用灭弧介质,不同灭弧介质具有不同的传热能力、介电能力、热游离温度和热容量。这些参数的数值越大,则去游离作用越强,电弧就越容易熄灭;②采用特殊金属材料作灭弧触头,采用熔点高、导热系数和热容量大的耐高温金属作触头材料;③利用气体或油吹动电弧,吹弧利于冷却而使复合加强、带电离子的扩散;④采用多断口熄弧,电弧被拉长,触头分离速度加快,断口电压降低;⑤拉长电弧并增大断路器触头的分离速度。3.3高压断路器为什么采用多断口结构?答:高压断路器一般每相都有两个或两个以上的断口,这是因为有多个断口可使加在每个断口上的电压降低,从而使每段弧隙的恢复电压降低;多个断口把电弧分割成多个小电弧段串联,在相等的触头行程下,多断口比单断口的电弧拉得更长,从而增大了弧隙电阻;多个断口相当于总的分闸速度加快了,介质强度恢复速度相应增大,因此多断口断路器有较好的灭弧性能。3.4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、真空断路器3.5SF6断路的优点?答:绝缘性能好,是断路器结构设计更为紧凑,节省空间,而且操作功率小,噪声小;由于带电及断口均被密封在金属容器内,金属外部接地,更好地防止意外接触带电部位和防止外部物体侵入设备内部,设备可靠;无可燃物质,避免了爆炸和燃烧,使变电站的安全可靠性提高;SF₆气体在低气压下使用,能够保证电流在过零附近切断,电流截断趋势减至最小,避免了因截流而产生的操作过电压,降低了设备绝缘水平的要求,并在开断电容电流时不产生重燃;SF6气体密封条件好,能够保持装置内部干燥,不受外界潮气的影响;良好的灭弧特性;良好的绝缘性能,可大大减少装置的电气距离。3.6真空断路器有哪些特点?答:真空断路器体积小,重量轻,便于维修,维护工作量少;动静触头间开距较小;有很高的绝缘强度,燃弧时间短,触头磨损轻;最适30用于防火、防爆及操作频繁的场所,也适用开断容性负载,但如果用来开断电感性负载电流时,有可能产生过电压。3.7与其他介质相比,真空介质的主要优点是什么?答:真空是一种有效地开断故障电流和负荷电流的介质,与其他开断介质相比,真空介质有七大优点。真空介质强度高;电弧开断时没有副产品产生(其他灭弧介质如油、SF6等在电弧分解后,有二次生成物产生);不存在介质劣化问题;不需要采用冷却电弧的技术措施;不需要控制灭弧介质流动的强制措施;电弧开断后,介质强度迅速恢复;电弧能量小,使用寿命长。3.8熔断器的主要作用是什么?答:熔断器是最简单和最早使用的一种保护电器,用来保护电路中的电气设备,使其免受过载和短路电流的危害。熔断器不能用来正常地切断和接通电路,必须与其他电器(隔离开关、接触器、负荷开关等)配合使用。3.9熔断器的基本结构?答:熔断器结构简单,主要由熔管、金属熔体、支持熔体的触刀及绝缘支持件等组成。其中熔体是熔断器的核心,是一个易于熔断的导体。3.10熔断器的工作原理?答:熔断器串联接入被保护电路中,在正常工作情况下,由于电流较小,通过熔体时熔体温度虽然上升,但不致熔化,电路可靠接通;一旦电路发生过负荷或短路,电流增大,熔体由于自身温度超过熔点而熔化,将电路切断。3.11什么叫限流式熔断器?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,如果熔断器的熔断时间小于短路电流达到最大值的时间,即可认为熔断器限制了短路电流的发展,此种熔断器称为限流熔断器,否则为不限流熔断器。3.12负荷开关的作用是什么?按其灭弧原理和灭弧介质分为哪几类?答:负荷开关主要用来接通和断开正常工作电流,带有热脱扣器的负荷开关还具有过载保护性能,但本身不能开断短路电流。按照灭弧原理和灭弧介质,可分为:①固体产气式,利用电弧能量使固体产气材料产生气体来吹弧,使电弧熄灭;②压气式,利用活塞压气作用产生气吹使电弧熄灭,其气体可以是空气或SF₆气体;③油浸式,与油断路器类似;④真空式,与真空断路器类似,但选用截流值较小的触头材料;⑤SF6式,在SF₆气体中灭弧。3.13互感器的作用?答:互感器是一次系统和二次系统间的联络元件。将一次侧的高电压、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,实现远方测量和控制;使二次回路不受一次回路限制,接线灵活,维护、调试方便;使二次设备与高压部分隔离,且互感器二次侧均接地,从而保证设备和人身安全。3.14电磁式电流互感器的特点?答:一次绕组串联在电路中且匝数很少,而二次绕组匝数多;二次绕组所接负载串联且阻抗很小,类似于二次侧短路的变压器。3.15为什么电磁式电流互感器的二次绕组不能开路?答:由于铁芯饱和的影响,磁通波形畸变为梯形波,而二次绕组感应电势与磁通的变化率成正比,因此在磁通过零时,二次绕组感应出很高的尖顶波电动势,其峰值可达数千伏甚至上万伏,对工作人员安全及仪表、继电器、连接导线和电缆的绝缘都有危害;由于磁感应强度骤增,使铁芯损耗大大增加,引起铁芯和绕组过热,互感器损坏;铁芯中会产生剩磁,使互感器特性变坏,误差增大。因此,当电流互感器一次绕组有电流时,二次绕组不允许开路。3.16按安装方式可将电磁式电流互感器分成哪几类?答:穿墙式,装在墙壁或金属结构的孔中,可兼作穿墙套管;支持式,安装在平面或支柱上,有户内、户外式;装入式,套装在35Kv及以上变压器或断路器内的套管上。3.17电磁式电流互感器的接线方式?答:单相接线,这种接线用于测量对称三相负荷中的一相电流;星形接线,这种接线用于测量三相负荷,监视每相负荷不对称情况;不完全星形接线,这种接线用于三相负荷对称或不对称系统中,供三相两元件功率表或电能表用。3.18影响电磁式电流互感器误差的因素?答:电流互感器的相位角度误差主要是由铁心的材料和结构来决定的,若铁心损耗小,磁导率高则相位角误差的绝对值就小,高精度的33电流互感器大多采用优质硅钢片卷成的圆环形铁心;二次回路阻抗增大会使误差增大,这是因为在二次电流不变的情况下,阻抗增大将使一次电流的影响,当系统发生短路故障时,一次电流会急剧增加,致使电流互感器工作在磁化曲线的非线性部分,这种情况下,比差和角差都会增加。3.19电磁式电压互感器的特点?答:一次绕组并联在电路中且匝数多,而二次绕组匝数少;二次绕组所接负载均并联且阻抗大,二次侧近似于开路或空载。3.20电压互感器与变压器有何不同?答:电压互感器实质上就是一种变压器,从工作原理上讲,互感器和变压器都是将高电压降为低电压,但是由于用途不同,故在工作状态方面将有所区别。电压互感器的特点是容量小,其负载通常很微小,而且恒定,所以电压互感器的一次侧可视为一个电压源,而变压器的一次电压受二次负荷的影响较大,电压互感器的二次电流很小,在正常运行时,互感器总是处于像变压器那样的空载状态。3.21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造成误差;电压互感器空载电流的增大,会使误差增大;电源频率的变化;互感器二次负荷过重或功率因数太低,即二次回路的阻抗超过规定,均使误差增大。3.22为什么电压互感器的二次回路必须接地,且在运行中不允许开路?答:电压互感器二次接地属于保护接地,其目的是为了保护人身和设高压将直接加到二次线圈上,而二次线圈所接的仪表和继电保护装置的绝缘水平很低,并经常和人接触,这样不但损坏了二次设备,而且电压互感器在正常运行中,由于二次负载主要是仪表和继电器的电压线圈,其阻抗均很大,基本上相当于变压器的空载状态,即电压互感器本身所通过的电流很小,因此,一般的电压互感器的容量均不但,极易烧坏电压互感器,为此应在电压互感器的二次回路装设熔断器进行短路保护。3.23电压互感器为什么要装一次熔断器?答:电压互感器一次熔断器的作用是保护系统不致因互感器内部故障而引起系统事故。3.24三相三柱式电压互感器为什么不能用于测量对地电压?答: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353.25电容式电压互感器的工作原理?答:实质上是一个电容分压器。3.26减小电容式电压互感器误差的措施?答:为了减小误差,可在回路中串联一补偿电抗,当发生谐振时,使得输出电压与负荷无关,此时误差最小。实际上,由于电容器有损耗、电抗器有电阻,使内阻不可能为零,因此负荷变化时,还会有误差产生。减小分压器的输出电流,可减小误差,故将测量仪表(Z2L)经中间变压器TV升压后与分压器连接。3.27电压互感器的二次回路不允许短路?答: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。因此,在电压互感器二次侧必须装设保险丝防止其短路。3.28电容式电压互感器的特点?答:电容式电压互感器的优点是制造简单,重量轻,成本低,电压等级越高越明显;分压电容兼作载波通讯的耦合电容。其缺点是输出容量小;误差比电磁式大,且受频率的影响;暂态特性不如电磁式PT好。3.29电容式电压互感器中放电间隙的作用?答:为了防止过电压引起绝缘击穿。3.30各种电压互感器的使用场合?36答:3~20kV屋内配电装置,宜采用油浸绝缘结构,也可采用树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器;35kV配电装置,宜采用油浸绝缘结构的电磁式电压互感器;110~220kV配电装置,用电容式或串级电磁式电压互感器,为避免铁磁谐振,当容量和准确度级满足要求时,宜优先采用电容式电压互感器;330kV及以上配电装置,宜采用电容式电压互感器;SF₆全封闭组合电器应采用电磁式电压互感器。3.31电压互感器的装设位置?答:①母线处,除旁路母线外,一般工作及备用母线都装有一组电压互感器,用于同步、测量仪表和保护装置。旁路母线上是否装设电压互感器要根据出线同期方式而定。②线路处,35kV及以上输电线路,当对端有电源时,装有一台单相电压互感器,用于监视线路有无电压、进行同步和设置重合闸。③发电机处,一般装2~3组电压互感器。一组供自动调节励磁装置,采用三只单相、双绕组互感器。另一组供测量仪表、同期和保护装置使用,采用三相五柱式或三只单相接地专用互感器。当互感器负荷太大时,可增设一组不完全星形连接的互感器,专供测量仪表用。④变压器处,变压器低压侧有时为了满足同期或继电保护的要求,设有一组电压互感器。3.32电流互感器的装设位置?答:为了满足测量和保护装置的需要,在发电机、变压器、出线、母线分段及母联断路器、旁路断路器等回路中均设有电流互感器。3.33电压互感器与电流互感器的二次侧为什么不允许连接?37答:电压互感器的二次回路中,相间电压一般为100V,相对地也有100/√3V的电压,接入该回路的是电测量仪表或继电器的电压线圈。而电流互感器的二次回路中接的是电测仪表或继电器的电流线圈,如果将电压互感器与电流互感器的二次回路连接在一起,则可能将电测量仪表或继电器的电流线圈烧毁,严重时,还会造成电压互感器熔断器熔断,甚至烧毁电压互感器,此外,还可能造成电流互感器二次侧开路,出现高电压,威胁设备和人身的安全。由于在电压互感器和电流互感器的二次回路中均已采用了一点接地,因此,即是电压互感器和电流互感器的二次回路中有一点连接也会造成上述事故,所以它们的二次回路在任何地方都不允许连接。3.34限流电抗器的作用?答:发电厂和变电所中装设限流电抗器的目的是限制短路电流,以便能经济合理地选择电器。3.35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;按结构型式可分为混凝土柱式限流电抗器和干式空心限流电抗器,各有普通电抗器和分裂电抗器两类。3.36母线电抗器的作用?答:无论是厂内或厂外发生短路,母线电抗器均能起到限制短路电流的作用。使得发电机出口断路器、母联断路器、分段断路器及主变压器低压侧断路器都能按各自回路的额定电流选择;当电厂和系统容量较小,而母线电抗器的限流作用足够大时,线路断路器也可按相应线路的额定电流选择,这种情况下可以不装设线路电抗器。3.37什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X₁I与额定相电压比值的百分数,称为电抗器的百分电抗,即3.38线路电抗器的作用?答:主要是用来限制6~10kV电缆馈线的短路电流,这是因为,电缆的电抗值很小且有分布电容,即是在馈线末端短路,其短路电流也和在母线上短路相近,装设线路电抗器后,可限制该馈线电抗器后发生短路时的短路电流,使发电厂引出端和用户处均能选用轻型电器,减小电缆截面;由于短路时电压降主要产生在电抗器中,因而母线能维持较高的剩余电压,对提高发电机并联运行稳定性和连接于母线上非故障用户的工作可靠性极为有利。3.39电力系统中什么叫馈线什么叫出线,二者怎么区分?答:所谓馈线就是指纯粹的由电源母线分配出去的配电线路,直接到负荷的负荷线。而出线尽管也是从电源母线分配出去的线路,但是它可能是连接别的电源的联络线,所谓“馈”,含有赠与、给的含义。3.40为什么架空线路一般不装设电抗器?答:对于架空线路,一般不装设电抗器,因为其本身的电抗较大,足以把本线路的短路电流限制到装设轻型电器的程度。3.41使用分裂电抗器的好处?答:为了限制短路电流和使用母线有较高的残压,要求电抗器有较大的电抗,而为了减少正常运行时电抗器中的电压和功率损失,要求电抗器有较小的电抗,采用分裂电抗器有助于解决这一矛盾。分裂电抗器在构造上与普通电抗器相似,但其每相线圈有中间抽头,线圈形成两个分支,其额定电流、自感抗相等。一般中间抽头接电源侧,两端头接负荷侧,由于两分支有磁耦合,故正常运行和其中一个分支短路时,表现不同的电抗值,前者小、后者大。3.42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。3.43电力电缆的特点?答:与架空线路相比,具有投资多、敷设麻烦、维修困难、难于发现和排除故障,同时具有防潮、防腐、防损伤、运行可靠、不占地面、不妨碍观瞻等特点,应用广泛,特别是在有腐蚀性气体和易燃、易爆的场所及不宜架设架空线路的场所,只能敷设电缆线路。3.44电力电缆的用途?答:电力电缆线路是传输和分配电能的一种特殊电力线路,它可直接埋在地下及敷设在电缆沟、电缆隧道中,也可以敷设在水中或海底。电力电缆用于发电机、电力变压器、配电装置之间的连接,电动机与自用电源的连接,以及输电线路的引出。3.45敷设电缆为什么要留有裕度?答:电缆线路是敷设在地下的隐蔽工程,为了补偿电缆运行后,由于温度变化而引起的长度伸缩,以及满足因事故等造成的重做电缆终端头和中间接头的要求,一般在敷设电缆时,应考虑留有适量的裕度。3.46常用母线有哪几种?适用范围如何?答:母线分硬母线和软母线。硬母线按其形状不同又可分为:矩形母线、槽形母线、菱形母线、管型母线等多种。矩形母线是最常用的母但造价较高;管形母线通常和插销刀闸配合使用,目前采用的多为钢管母线,施工方便,但载流容量甚小;槽形和菱形母线均使用在大电室外空间大,导线间距离宽,而且散热效果好,施工方便,造价也较3.47绝缘子的作用?答:绝缘子广泛应用在发电厂、变电所的配电装置、变压器、开关电器及输电线路上,用来支持和固定裸载导体与地绝缘,或使装置中处于不同电位的载流导体之间绝缘。总述:在发电厂、变电站中配电装置的使用繁多,根据不同的需要所选择的配电装置的类型也有所不同。为保证设备、人员工作的安全性,配电装置有最小的安全净距,确定配电装置最小安全净距地依据很重要,同时应该掌握配电装置的类型和基本要求,明确配电装置41的设计原则,以及各型配电装置的特点和选型。配电装置配电装置般问题——定义、作用、基本要求、安全净距安全净距定义、分类及含义类型及其特点、适用范围(屋内、屋外、成套配电装置)其他相关问题钢构的发热分相封闭母线组合导线、母线桥一、配电装置的一般问题1.1什么是配电装置?答:根据电气主接线的连接方式,由开关电器、保护和测量电器、母线和必要的辅助设备组建而成的总体装置。1.2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。1.3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。1.4什么是最小安全净距?42答: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、外过电压时,都不致使空气间隙被击穿。1.5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维护、设备移动、检修工具活动范围、施工误差等具体情况而确定的。1.6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1.7A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,无论是正常最高工作电压或出现内、外过电压时,都不致使空气间隙击穿。1.8最小安全净距中B值分几部分,分别代表什么含义?状遮栏之间的距离,即B1=A1+750(mm);B2——带电部分至网状遮栏之间的距离,即B2=A1+70+30(mm);B3——带电部分至板状遮栏之间的距离,即B3=A1+30(mm)。1.9安全净距中C值、D值、E值的含义?C=A1+2300+200(mm),对屋内配电装置,可不考虑施工误差,C=A1+2300(mm);D值为不同时停电检修的平行无遮栏裸导体之间43D=A1+1800(mm);E值为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。二、装置的类型及其特点、适用范围2.1配电装置的类型?答:按装设地点的不同,可分为:屋内配电装置、屋内配电装置;按厂家预先做好。2.2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,其中3~10kV的大多采用成套配电装置;110kV及以上多采用屋外配电装置。特殊情况,农村或山区的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。2.3什么是电气五防?答:防止带负荷分、合隔离开关;防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器;防止接地开关处于闭合位置时关合断路器、负荷开关;防止在带电时误合接地开关;防止误入带电室。2.4屋内配电装置的类型及其特点?答:屋内配电装置分为三层式、二层式、单层式,其中三层式的布置方式是将所有电器依其轻重分别布置在各层中,具有安全、可靠性高,占地面积少的优点,同时存在结构复杂,施工时间长,造价高,不方便的缺点;二层式的布置方式是将重设备放在第一层、轻设备放在第44二层,具有造价较低,运行维护和检修较方便的优点,存在占地面积有所增加的缺点;单层式的布置方式是所有电器均布置在一层,其主要特点是占地面积较大,通常采用成套开关柜。2.5屋内配电装置图分几种?答:有配置图、平面图、断面图三种2.6什么是配置图,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、避雷器等合理分配于各间隔,并表示出导体和电器在各间隔或小室中的轮廓,但不要求按比例尺寸绘制。配置图主要用来分析配电装置的布置方案和统计所用的主要设备。2.7什么是平面图,其作用是什么?答:平面图是表示配电装置的各间隔、电器、通道、出口等的平面布置轮廓,要求按比例绘制,并标明尺寸。2.8什么是断面图,其作用是什么?答:断面图是沿配电装置纵向(进出线方向)的断面侧视图,它表示配电装置电路中各设备的相互连接及具体布置,要求按比例绘制,并标明尺寸。2.9屋外配电装置的类型?(在掌握了中型、半高型、高型屋外配电装置的基础上,其提问的方式可在这基础上稍加变化,即根据所能提供的条件选择配电装置的类型。)答:有中型、半高型、高型之分。中型的布置是所有电气设备均布置在同一水平面内,并装在一定高度的基础上;其优点是施工和维护方45便,造价较省,运行经验丰富,缺点是占地面积过大。半高型的布置是母线与电气设备重叠,但母线之间不重叠;其优点是占地面积比普通中型减少30%,缺点是造价有所增加。高型的布置是母线与母线重叠布置;其优点是占地面积比普通中型节省50%左右,缺点是耗用钢材较多,造价较高,操作和维护不便。2.10怎样区分屋外配电装置的类型?(在现场怎么识别屋外配电装置的类型?)答:一看母线与电气设备是否重叠,有重叠的为高型或者半高型,没有重叠的为低型或者中型,对于高型或者半高型的区分还需再看母线是否重叠,有重叠的为高型,反之为半高型,对于低型或者中型的区分还需再看高度,稍有一定高度的为中型,反之为低型。2.11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,并装在一定高度的基础上;母线稍高于电器所在的水平面,普通中型配电装置的母线和电器完全不重叠。分相配电装置的特点是:所谓分相布置,是指母线隔离开关分相直接布置在母线的正下方。2.12分相中型配电装置的优缺点?答:分相中型配电装置的优点是:布置清晰、美观,可省去中央门型架,并避免使用双层构架,减少绝缘子串和母线的数量;采用硬母线是,可降低构架高度,缩小母线相间距离,进一步缩小纵向尺寸;占地少,较普通中型节约用地1/3左右。其缺点主要是:管形母线施工46较复杂,且因强度关系不能上人检修;使用的柱式绝缘子防污、抗振能力差。2.13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110~500kV电压级。普通中型配电装置一般在土地贫瘠地区或地震烈度为8度及以上的地区采用,中型分相软母线方式可代替普通中型配电装置,中型分相硬母线方式只宜用在污秽不严重、地震烈度不高的地区。2.14高型配电装置的应用场合?答:高型配电装置主要应用于220kV电压级的下述情况:高产农田或地少人多地区;场地狭窄或需大量开挖、回填土石方的地方;原有配电装置需扩建,而场地受到限制。不宜用在地震烈度为8级及以上地区。高型配电装置在110kV电压级中采用较少,在330kV及以上电压级中不采用。2.15半高型配电装置的应用场合?答:半高型配电装置主要应用于110kV电压级,而且除污秽地区、市区和地震烈度为8度及以上地区外,110kV配电装置宜优先选用屋外半高型。2.16什么是成套配电装置?答:按照电气主接线的标准配置或用户的具体要求,将同一功能回路的开关电器、测量仪表、保护电器和辅助设备都组装在全封闭或半封闭的金属壳(柜)体内,形成标准模块,由制造厂按主接线成套供应,各模块在现场装配而成的配电装置。472.17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)、SF6全封闭组合电器之分。2.18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;维护、巡视和操作在室内进行,不受外界气象条件影响,比较方便;设备受气象及外界有害气体影响较小,可减少维护工作量;建筑投资大。屋外配电装置的特点是安全净距大,占地面积大,但便于带电作业;维护、巡视和操作在室外进行,受外界气象条件影响;设备受气象及外界有害气体影响较大,运行条件较差,须加强绝缘,设备价格较高;土建工程量和费用较少,建设周期短,扩建方便。成套配电装置的特点是结构紧凑,占地面积小;运行可靠性高,维护方便;安装工作量小,建设周期短,而且便于扩建和搬迁;消耗钢材较多,造价较高。2.19什么是气体全封闭组合电器(GIS)?答: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。目前,通称为SF6全封闭组合电器。2.20SF6全封闭组合电器的应用场合?48答:SF₆全封闭组合电器应用于110~500kV配电装置,可在下列情况下采用:位于用地狭窄地区(如工业区、市中心、险峻山区、地下、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3.1什么是发电机引出线装置?答:发电机引出线装置是指发电机引出线端子至发电机电压屋内配电装置进线穿墙套管,或至发电机单元制连接的主变压器低压侧套管和厂用分支套管之间所连接的电气设备和导体。3.2什么是钢构的发热?答:大电流导体(母线)的周围存在强大的交流磁场,是附近的钢铁构件(如支持母线结构的钢梁、防护遮拦的钢柱或网板、混凝土中的钢筋、金属管路等)产生很大的磁滞和涡流损耗,钢构因而发热,如果钢构成闭合回路,还会感应产生环流,使功率损耗和发热更严重,钢构的温升可能使材料产生变形和损坏,混凝土中的钢筋受热膨胀,可能使混凝土产生裂缝,并明显影响运行的经济性、恶化设备和工作人员的运行条件。3.3减少钢构损耗和发热的措施?答:加大钢构和载流导体之间的距

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