发电厂电气部分课程设计

发电厂电气部分课程设计课程设计任务书

目录

设计任务书 (1)

目录 (2)

一、前言 (3)

二、原始资料分析 (4)

三、主接线方案确定 (5)

主接线方案拟定 (5)

主接线方案确定 (5)

四、主变压器确定 (7)

主变压器台数 (7)

主变压器的容量 (7)

主变压器的形式 (7)

五、短路电流计算 (8)

短路计算的目的 (8)

短路电流计算的条件 (8)

短路电流的计算方法 (8)

六、主要电气设备的选择 (10)

电气设备选择的原则 (10)

电气设备选择的条件 (10)

电气设备选择明细表 (11)

七、设计总结 (14)

参考文献 (15)

附录A：短路电流计算 (16)

附录B：设备选择及计算 (20)

附录C：完整的主接线图 (27)

一、 前言

(一)、设计任务

1、发电厂情况：

（1）200MW 地区凝汽式火电厂；

（2）机组容量与台数：MW 502? ，MW 1001?，kV U N 5.10= ； 2、负荷与系统情况：

（1）发电机电压负荷：最大MW 48，最小MW 24，4200max =T 小时； （2）kV 110负荷：最大MW 58，最小MW 32，4500max =T 小时；

（3）剩余功率全部送入kV 220系统，全部负荷中Ⅰ类负荷比例为%30，Ⅱ类负荷为%40，Ⅲ类负荷为%30。

（二）、设计目的

发电厂电气部分课程设计是学习电力系统基础课程后的一次综合性训练，通过课程设计的实践达到：

1、巩固“发电厂电气部分”、“电力系统分析”等课程的理论知识。

2、熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等。

3、掌握发电厂（或变电所）电气部分设计的基本方法和内容。

4、学习工程设计说明书的撰写。

（三）、任务要求

1、分析原始资料

2、设计主接线

3、计算短路电流

4、电气设备选择及校验

（四）、设计原则

电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主体。电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程实际情况，以保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便、尽可能的节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。

（五）、设计基本要求

可靠性、灵活性、经济性

二、 原始资料分析

1、

本工程情况：

设计一座装机容量为200MW 的凝汽式火力发电厂。

计划安装两台MW 50的汽轮发电机组，型号为250--QFQ ,功率因数为8.0，安装顺序为1#、

2#机；安装一台MW 100的汽轮发电机组，型号为2100--TQN ,功率因数为85.0，安装顺序

为3#机。

2、电力系统情况：

发电机电压负荷最大为MW 48，最小为MW 24，最大负荷利用小时数5200max =T 小时；

kV 110负荷：最大MW 58，最小MW 32，最大负荷利用小时数4500max =T 小时；剩余最大功

率MW 152%62003224220=?---送入kV 220系统。

3、负荷情况：

MW 50发电机电压端电缆出线8回，MW 100发电机端电压电缆出线2回。每回负荷不等，平均在MW 4左右，送电距离为km 6~3；kV 110端架空线出线3回；kV 220端架空线出线2回。

4、环境条件：

年平均温度C ?35。

三、 主接线方案确定

1、主接线方案拟定：

根据原始资料分析，现将各电压等级可能采用的较佳方案，进而以优化方案，组成最佳方案。 （1）、kV 10电压等级：连接发电机出线端，且有八回电缆出线，发电机容量为MW 502 ，为保证供电可靠性，因此选用单母线分段接线形式，2台MW 50机组分别接在两段母线上。其剩余功率通过双绕组变压器全部送往kV 220母线。由于每条出线选用电缆传送，所以各条电缆出线上都装有线路电抗器。由此也可选用轻型断路器，以降低成本。 （2）、kV 110电压等级：出线回路为2回架空线路，为保证供电可靠性和灵活性，选用双母线接线方式，由于此处最大负荷为MW 58，所以由MW 100发电机通过三绕组变压器供电，剩余功率送至kV 220系统。 （3）、kV 220电压等级：只有一回架空线路，应采用单母线接线或单母分段接线方式，其进线从三台kV 10出口发电机通过变压器送来MW 132的容量。

2、主接线方案确定

根据以上的分析，筛选组合，可保留两种可能的接线方式如下图：

方案Ⅰ图（1）

方案Ⅱ图（2）

通过比较，由于此设计属于中小型火电厂，所以着重考虑经济性，因方案Ⅰ只用一台双绕组变压器及其两侧的断路器和隔离开关，220kV侧采用单母线接线方式，均减少了断路器的数量，配电装置投资大大减小，且误操作的可能性要相对较小，占地面积也相对减小。相对于方案Ⅱ，其操作简单。

综上考虑该电厂为地区电厂，且负荷为腰荷，所以主接线方式采用方案Ⅰ。

四、 主变压器确定

1、主变压器台数：

根据方案Ⅰ，该发电厂装设一台三绕组变压器和一台双绕组变压器，以充分保证供电可靠性。

2、主变压器的容量：

发电厂具体情况： kV 10侧，三绕组变压器的确定：85.0cos =?，%8=K P ，则

MW S N 100=,MW S B 2.10885

.0%)

81(100=-?=

；双绕组变压器的确定：8.0cos =?，

MW S

N

50=，kV 10侧最小负荷为MW 24

MW S B 858

.024

%)81(250=--??=

.

3、主变压器的形式：

一般情况下采用三相式变压器，根据以上分析，具有三种电压等级的发电厂，查kV 220三绕组变压器技术数据表，选择型号为：120000-SFPSLO ，查kV 220双绕组变压器技术数据表，选择型号为：90000-SFPL .

双绕组变压器技术参数：

五、 短路电流计算

（一）、短路电流计算的目的

1、电气主接线的比选。

2、选择导体和电器。

3、确定中性点接地方式。

4、计算软导体的短路摇摆。

5、确定分裂导线间隔的间距。

6、验算接地装置的接触电压和跨步电压。

7、选择继电保护装置和进行整定计算。

（二）、短路电流计算的条件

1、基本假设

（1）正常工作时，三相系统对称运行。 （2）所有电流的电动势相位角相同。

（3）电力系统中所有电源均在额定负荷下运行。 （4）短路发生在短路电流为最大值的瞬间。

（5）不考虑短路点的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻略去不计。 （6）不考虑短路点的电流阻抗和变压器的励磁电流。

（7）元件的技术参数均曲额定值，不考虑参数的误差和调整范围。 （8）输电线路的电容略去不计。 2、一般规定

（1）验算导体的电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按本工程设计规划容量计算，并考虑电力系统远景的发展计划。

（2）选择导体和电器用的短路电流，在电器连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。

（3）选择导体和电器时，对不带电抗回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流最大地点。

（4）导体和电器动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一般安三相短路计算。

（三）、短路电流的计算方法

对应系统最大运行方式，按无限大容量系统，进行相关短路点的三相短路电流计算，求得f I 、sh i 、sh I 值。

f I ____三相短路电流；

sh i ——三相短路冲击电流，用来校验电器和母线的动稳定。

sh I ——三相短路全电流最大有效值，用来校验电器和载流导体的热稳定。

k S ——三相短路容量，用来校验断路器和开断容量以及判断容量是否超过规定值，作为选择限流电抗器的依据。

注：选取基准容量为MVA S j 100= U U U N av j 05.1==

j S ——基准容量（MVA ）

av U ——所在线路的平均电压（k V ）

按电压等级计算短路电流，该系统共有三个电压等级，故有三个短路电流，短路电流的具体计算过程见附录Ａ。等值电抗图如下：

220kV

G 3

短路电流计算结果表如下（计算过程见附录A ）：

六、主要电气设备选择

（一）、电气设备选择的原则：

1、应能满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展；

2、应按当地环境条件校核；

3、应力求技术先进和经济合理；

4、与整个工程的建设标准应协调一致；

5、同类设备应尽量减少品种；

6、选用新产品均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。在特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经过上级批准。

（二）、电气选择的条件

正确的选择电器是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全可靠的前提下，积极而稳妥的采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电器。

尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求却是一致的。电器要能可靠的工作，必须按正常条件下进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。

1、 按正常工作条件选择电器

①额定电压和最高工作电压

所选用的电器允许最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压，即U U sn a >ln 。一般电器允许的最高工作电压：当额定电压在kV 220及以下时为U N 15.1；额定电压是

kV 500~330时是U N 1.1。而实际电网的最高运行电压U sn 一般不会超过电网额定电压的

U Ns 1.1，因此在选择电器时，一般可按电器额定电压U N 不低于装置点电网额定电压U Ns 的条件选择,即U U Ns N ≥。 ②额定电流

电器的额定电流I N 是指在额定周围环境温度θ下，电器的长期允许电流。I N 不应该小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流I max ，即I I N max ≥ 。由于发电机、调相

机和变压器在电压降低%5时，出力保持不变，故其相应回路的I max 为发电机、调相机或变压器的额定电流的05.1倍；若变压器有过负荷运行可能时，I max 应按过负荷确定；母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的I max ；母线分段电抗器的I max 应为母线上最大一台发电机跳闸时，保证该段母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的

%80~%50；出线回路的I max 除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时由其他回路转移过来

的负荷。

此外，还与电器的装置地点、使用条件、检修和运行等要求，对电器进行种类和形式的选择。

③按当地环境条件校核

在选择电器时，还应考虑电器安装地点的环境（尤须注意小环境）条件，当气温，风速，温度，污秽等级，海拔高度，地震列度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件时，应采取措施。我国目前生产的电器使用的额定环境温度

C ?+=400

θ

，如周围环境温度高于

C ?+40（但C ?+≤60）时，其允许电流一般可按每增高C ?1，额定电流减少%8.1进行修正，当环境温度低于C ?+40时，环境温度每降低C ?1，额定电流可增加%5.0，但其最大电流不得超过额定电流的%20。

2、 按短路情况校验

①短路热稳定校验

短路电流通过电器时，电器各部分的温度应不超过允许值。满足热稳定的条件为

Q I K

t t

≥?2

式中 ， Q

K

—短路电流产生的热效应

I t

，t —电器允许通过的热稳定电流和时间。

②电动力稳定校验

电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的能力，亦称动稳定。 满足动稳定条件为：i i es sh

>

式中

i

sh

——短路冲击电流有效值；

i es ——电器允许 的动稳定电流的有效值；

（三）、设备选择明细表

七、设计总结

通过本次为期一周多的课程设计，我再一次认真的学习了《发电厂电气部分》这门学科及其相关学科，总结了从初学到现在的学习心得，感觉受益匪浅。

完成课程设计的过程中，我学习到如何从理论部分较好的过渡到实际设计当中，从分析原始资料到如何更加合理的选择可靠性高的接线方式、灵活性高的运行方式以及实用性强和经济性好的设计方案。在这之间，我仔细查阅了不少参考学习资料，根据我此次设计的内容和联系设备的一些实际参数情况进而选择主接线图和主变压器，虽然期间我也耗费了不少精力对其进行修改和变换，但却为后来的选择其他电器设备做好了铺垫，没有多走弯路，从而以简单易行的方式达到了设计的要求和目的。

对于这次课程设计，我在获得更多的专业知识之余，也加强了自己对理论知识的灵活运用能力，而且我还应做到分析问题准确到位，原理叙述完整清晰，论证计算缜密无误。以及对发电厂各项情况的了解和掌握，进而在设计过程中，循序渐进，由浅入深，做到加强基础，不断拓宽知识。

当然，在整个设计中，也有我们组成员间的激烈讨论，经过交流对比获得不少学习方法和心得，大家齐心协力在短短的一周多时间内，完成了这个设计，虽不比完成一份毕业设计那样面面俱到，但也已相当优秀了。

在设计时期，我严格要求自己，把这次设计当做是一项总结考核，认真负责的去完成设计任务。这对个人能力发展也十分有益，更有助于以后的生活和学习。所以，我很愉悦的完成了这次的课程设计。

最后，因为我个人的知识浅薄和对电气行业的认识有限，所以设计中的不完美处还请老师多提宝贵建议。也在此感谢老师和同学对我的设计指导。

参考文献：

【1】西北电力设计院，电力工程设计手册，中国电力出版社。

【2】熊信银，发电厂电气部分，中国电力出版社。

【3】李瑞荣，短路电流实用计算，中国电力出版社。

【4】姚春球，发电厂电气部分，中国电力出版社。

【5】于长顺，发电厂电气设备，水利电力出版社。

【6】陈跃，电气工程专业毕业设计指南，中国水利水电出版社。

【7】王士政，电力工程类专题课程设计与毕业设计指导教程，中国水利水电出版社。

附录A 短路电流计算

一、电抗计算

选取基准容量为MVA S j 100=,U U av j =

S

j

————基准容量（MV A ） U

av

————所在线路平均电压（kV ）

220kV

G 3

系统等值电抗图

均采用标幺值算法，省去“*”。

117.01

=X ,2.07

3

2==

=X

X

X ,02958.04=X ,07708.05=X ,05875.06=X

1.02.0//2.0//3

2

8

===

X

X X

217.01.0117.01

8

9

=+=+=X

X X

2588.02.00588.076

10

=+=+=X X X 1155.010

5454

11=*++=X

X X X X X

3876.05

10

4104

12=*++=X X X X X

X 0100.14

10

510

513

=*++=

X

X X X

X X

二、各母线上短路时短路电流的计算

1、kV 10母线上发生短路时（d 1点）短路电流的计算 将系统电抗图简化并计算：

220kV

x 10

G 3

d

1

点短路时等值电路电抗化简图

4054.02588.002958.0117.0104

1

14

=++=++=

X X

X X

5134.134054.01.11.008.11

.108.114

8

211

=+=+=+=X

X

I I I

f

2、 kV 110母线上发生短路时（d 2点）短路电流的计算 将系统电抗图简化并计算：

3

d

2

点短路时等值电路电抗化简图

3325.01155.0217.011

9

15

=+=+=

X

X X

3372.401.11.13325.008.11

.108.113

15

432

=+=+=+=X

X

I I I

f

3、kV 220母线上发生短路时（

d 3点）短路电流的计算 将系统电抗图简化并计算：

G 1.2

G 3

d

3

点短路时等值电路电抗化简图

2884.02588.002958.0104

16

=+=+=

X X

X

8141.32884.01.1217.008.11

.108.116

9

653

=+=+=+=X

X

I I I

f

三、各母线上短路点电流的折算

1、各点基准电流：

d 1点：()()kA U S I B B B 4986.55.10100332

11

2

11=?== d

2

点：

()()kA U S I

B B

B 502.0115100332

12

212

=?==

d 3点：()()

kA U

S I B B

B 251.02301003

3

2

13

2

13=?==

2、各点电流：

d 1

点：kA I I I f B f 3.7411=*= d 2

点: kA I I I f B f 18.222

=*= d

3点:

kA I I I

f B f 21.233

=*=

3、各点冲击电流：

d 1

点：kA I i f M 3.7455.211=*= d 2

点: kA I i f M 18.255.222

=*= d

3点:

kA I i

f M 21.255.233

=*=

附录B 设备选择及计算

一、kV 10侧设备选择及校验过程

1、选择过程 （1）、MW 50发电机最大持续工作电流

)(439.36088.05.1035005.1cos 305.110

3

max

A NG

N NG

U P I

=????=

=

?

(2)、kV 10出线最大持续工作电流

)(169.728

.05.1034cos 310

3

max A NG

N

NG U P

I =???=

=

?

（3）、1号主变低压侧最大持续工作电流

)(788.49485

.10390310

3

1

max

A U

S

I

N

NT =??=

=

根据以上计算数据，设备选择如下：

①kV 10断路器

查kV 10高压断路器技术数据，选择5000/104G SN -型断路器，其主要参数 额定开断电流kA 105,极限通过电流峰值kA 300，热稳定电流)5(120s kA 。

②kV 10隔离开关

查kV 10高压隔离开关技术数据，选择5000/1010T GN -型隔离开关，其主要参数 极限通过电流峰值kA 200，热稳定电流)5(100s kA 。 ③kV 10母线

()A U P I N 3464

8

.05.103104805.18

.0305.13max max =????=

?=

kA I 309.24='' 查表，选用3条mm mm 10125?矩形铝导体，竖放允许电流为4243A,8.1=f k 。 ④kV 10出线电缆

选择kV 10普通粘性浸纸绝缘三芯电缆。 ⑤kV 10出线电抗器

查kV 10电抗器技术数据，选择340010---NKL 型电抗器，其主要参数 通过容量kVA 23103?。 ⑥kV 10电压互感器

(完整版)《发电厂电气部分》考试题库

填空 1．按输出能源分,火电厂分为凝汽式电厂和。 答：热电厂 变为的工厂，称为发电厂。 答：电能 3.水电厂可分为、引水式水电厂和混合式水电厂。 答：堤坝式水电厂 4.核电厂的系统由核岛和组成。 答：常规岛 5.自然界中现成存在，可直接取得和利用而又改变其基本形态的能源称为。答：一次能源 6.由一次能源经加工转换的另一种形态的能源。 答：二次能源 7.火力发电厂的能量转换过程为。 答：燃料的化学能→热能→机械能→电能 8. 水力发电厂的能量转换过程为。 答：水的位能→动能→机械能→电能 9.水电站所用的发电机为。 答：水轮发电机 10.火力发电厂所用的发电机为。 答：汽轮发电机 12.既可以是电力用户，又可以是发电厂的是电厂。 答：抽水蓄能电厂 13. 是变换和分配电能的设备。 答：变压器 14. 可将高电压变为低电压。 答：电压互感器 15. 是限制短路电流的设备。 答：电抗器 16.通常把生产、变换、输送、分配和使用电能是设备称为。 答：一次设备 17.对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、件事和保护的设备称为。答：二次设备 18.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成的电路，称

为。 答：一次电路或电气主接线 19．在对称三相电路中仅画出其中一相设备的连接用来表示三相电路的电路图称为_________。 答：单线图 20．发电厂或变电所中的___________按照设计要求连接而构成的电路称为电气主接线。答：各种一次设备 21. 根据电气主接线的要求，由开关电器、母线、保护和测量设备以及必要的辅助设备和建 筑物组成的整体即为_________。 答：配电装置。 22.能接通正常工作电流，断开故障电流和工作电流的开关电器是_________。 答：断路器 23.电气主接线中应用最多的开关电器是_________。 答：隔离开关 24. _________起汇集和分配电能的作用。 答：母线 25.在多角形接线中，检修一台断路器时，多角形接线变成___________，可靠性降低。 答：开环运行 26.发电厂和变电所的电气主接线必须满足__________、灵活性和经济性。 答：可靠性 27.我国一般对35kV及以下电压电力系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地，称为 _________。 答：小电流接地系统 28.我国一般对110kV及以下电压电力系统采用中性点直接接地，称为_________。 答：大电流接地系统 29．旁路母线的作用是____________。 答：可代替线路断路器工作 30.无母线电气主接线的形式有桥形接线、___________和单元接线。 答：角型接线 31.发电厂和变电所的电气设备分为三种运行状态。 答：运行、备用和检修 32.为了保证大型枢纽变电所所用电的供电可靠性，应装设变压器。 答：备用 33.当线路停电检修时，必须将线路隔离开关线路侧的__________合上。 答;接地刀闸

发电厂电气部分最全第二章习题解答

第二章发电、变电和输电的电气部分最全答案 2-1 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？ 答：通常把生产、变换、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备。其中对一次设备和系统运行状态进行测量、监视和保护的设备称为二次设备。如仪用互感器、测量表计，继电保护及自动装置等。其主要功能是起停机组，调整负荷和，切换设备和线路，监视主要设备的运行状态。 2-2 简述300MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 答：1）发电机与变压器的连接采用发电机—变压器单元接线； 2）在主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电； 3）在发电机出口侧，通过高压熔断器接有三组电压互感器和一组避雷器； 4）在发电机出口侧和中性点侧，每组装有电流互感器4个； 5）发电机中性点接有中性点接地变压器； 6）高压厂用变压器高压侧，每组装有电流互感器4个。 其主要设备如下：电抗器：限制短路电流；电流互感器：用来变换电流的特种变压器；电压互感器：将高压转换成低压，供各种设备和仪表用，高压熔断器：进行短路保护；中性点接地变压器：用来限制电容电流。 2-3 简述600MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 2-4 影响输电电压等级发展因素有哪些？ 答：1）长距离输送电能； 2）大容量输送电能； 3）节省基建投资和运行费用； 4）电力系统互联。 2-5 简述交流500kV变电站主接线形式及其特点。 答：目前，我国500kV变电所的主接线一般采用双母线四分段带专用旁路母线和3/2台断路器两种接线方式。其中3/2台断路器接线具有以下特点：任一母线检修或故障，均不致停电；任一断路器检修也不引起停电；甚至在两组母线同时故障（或一组母线检修另一组母线故障）的极端条件下，功率均能继续输送。一串中任何一台断路器退出或检修时，这种运行方式称为不完整串运行，此时仍不影响任何一个元件的运行。这种接线运行方便，

(完整word版)发电厂电气部分 知识点总结

2-1哪些设备属于一次设备二次设备答：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备。其中对一次设备和系统的运行进行测量、控制、监视和保护的设备称为二次设备电气主接线：由高压电气设备通过连接线，按其功能要求组成的接受和分配电能的电路 第三章 3-1长期发热短期发热意义和特点 电气设备有电流通过时将产生损耗，这些损耗都将转变成热量使电气设备的温度升高。发热对电气设备的影响；使绝缘材料性能降低；使金属材料色机械强度下降；使导体接触部分电阻增强。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，于是导体的额温度迅速升高。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中必须注意的问题。长期发热，由正常工作电流产生的；短时发热，由故障时的短路电流产生的。 3-3导体长期发热允许电流的根据是根据什么确定的？提高允许电流应采取哪些措施？ 是根据导体的稳定温升确定的，为了提高导体的载流量，宜采用电阻率小的材料。导体的形状，在同样截面积的条件下，圆形导体的表面积较小，而矩形和槽型的表面积则较大。导体的布置应采用去散热效果最佳的方式，而矩形截面导体竖放的散热效果比平放要好。 对电气主接线要求：可靠灵活经济4-2隔离开关与断路器的区别？对它们的操作程序应遵循那些重要原则 断路器有开合电路的专用的灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，故用来作为接通货切断电路的控制电器。而隔离开关没有没虎装置，其开合电流作用极低，只能用做设备停用后退出工作时断开电路。原则：①防止隔离开关带负荷合闸或拉闸。②防止在断路器处于合闸状态下误操作隔离开关的事故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。 高压断路器：正常运行时倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退出运行，起控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切断故障贿赂，保证无故障回路正常运行，起保护作用。高压隔离开关：保证高压电气设备及装置在检修工作时的安全，不能用于切断，投入负荷电流，仅允许用于不产生大电弧的切换操作 主母线和旁路母线各起什么作用？设置专用旁路断路器和以母联断路器或分段断路器兼作旁路断路器，各有什么特点？检修处线路断路器时，如何操作？ 答：主母线主要用来汇集电能和分配电能。旁路母线主要用于配电装置检修断路器时不致中断回路而设计的。设置旁路短路断路器极大的提高了可靠性。而分段断路器兼旁路断路器的连接和母联断路器兼旁路断路器的接线，可以减少设备，节省投资。当出线的断路器需要检修时，先合上旁路断路器，检查旁路母线是否完好，如果旁路母线有故障，旁路断路器在合上，就不会断开，合上出线的旁路隔离开关，然后断开出线的断路器，再断开两侧的隔离开关，有旁路断路器代替断路器工作，便可对断路器进行检修。 4-8电器主接线中通常采用哪些方法限制短路电流？ 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。 4-9为什么分裂电抗器具有正常运行时电抗小。而短路时电抗大的特点。分裂电抗器在正常运行时两分支的负荷电流相等，在两臂中通过大小相等，方向相反的电流，产生方向相反的磁通，其中有X=X1-Xm=(1-f)X1且f=0.5得X=0.5X1。可见在正常情况下，分裂电抗器每个臂自感电抗的1/4、而当某一分支短路时X12=2(X1+Xm)=2X1(1+f)可见，当f=0.5时，X12=3XL使分裂电抗器能有效的限制另一臂送来的短路电流。5-0工作电源，备用电源 发电厂的厂用工作电源是保证正常运 行的基本电源，工作电源应不少于2 个，现代发电厂一般都投入系统并联 运行。备用电源用于工作电源因事故 或检修而失电时替代工作电源，起后 备作用、 5-1什么叫厂用电和厂用电效率？ 答：发电厂在启动、运转、挺役、检 修过程中，有大量以电动机拖动的机 械设备，用以保证机组的主要设备（如 锅炉、汽轮机或水轮机和发电机等） 和输煤、碎煤、除灰、除尘以及水处 理的正常运行。这些电动机以及全场 的运行、操作、试验、检修、照明等 用电设备都属于厂用电负荷，总的耗 电量，统称为厂用电。 5-3厂用电负荷分为哪几类？为什么 要进行分类？ 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，分为以下四类。 Ⅰ类厂用负荷。凡是属于短时（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、危急人身安全、 主机停运以及出力下降的厂用负荷， 都属于Ⅰ类负荷。 Ⅱ类厂用负荷。允许短时停电(几秒钟 或者几分钟)，不致造成生产紊乱，但 较长时间停电有可能损坏设备或影响 机组正常运转的厂用负荷，均属于Ⅱ 类厂用负荷。 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，都属于Ⅲ类厂用负荷。 0类不停电负荷，直流保安负荷，交 流保安负荷。 对厂用电电压等级的确定和厂用电源引接 的依据是什么？ 答：厂用电电压等级是根据发电机额定电 压、厂用电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。在大容量发电厂中，要设启动电 源和事故保安电源， 火电厂厂用接线为什么要锅炉分段？ 为提高厂用电系统供电可靠性，通常 用哪些措施？ 答：为了保证厂用供电的连续性，使 发电厂能安全满发，并满足运行安全 可靠性灵活方便。所以采用按锅炉分 段原则。为提高厂用电工作的可靠性， 高压工作厂用变压器和启动备用变压 器采用带负荷调压变压器，以保证厂 用电安全，经济的运行。 何谓厂用电动机的自启动？为什么要 进行电动机的自启动校验？如果厂用 变压器的容量小于自启动电动机总容 量时，应该如何解决？ 厂用电系统运行的电动机，当突然断 开电源或者厂用电压降低时，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性。若电动 机失去电压以后，不予电源断开，在 很短时间内，厂用电压又恢复或通过 自动切换装置将备用电源投入，此时， 电动机惰性将未结束，又自动恢复到 稳定状态运行，这一过程称为电动机 的自启动。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，将危急电 动机的安全以及厂用电网络的稳定运 行，因此，必须进行电动机的自启动 校验。若不能自启动应采用：1.失压自 启动。2.空载自启动。3.带负荷自启动。 6-6电压互感器一次绕组及二次绕组 的接地各有什么作用？ 一次接地是工作接地，保护接地二次 侧接地是为防止高低压线圈击穿，高 压引入低压，造成设备损坏危机人身 安全 6-9电流互感器误差与那些因素有关 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，同时又与互感器的运行状态有关。 6-10运行中为什么不允许电流互感器 二次回路开路？ 二次绕组开路是，电流互感器由正常 工作状态变为开路工作状态，I2=0， 励磁磁动势由正常为数甚小的I0N1 骤增为I1N1，铁心中的磁通波形呈现 严重饱和的平顶波，因此二次绕组将 在磁通为零时，感应产生很高的尖顶 波电动势，其值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。由于磁感应强度剧增， 会引起铁心和绕组过热。此外，在铁 芯中还会产生剩磁，使互感器准确度 下降。 6-11三相三柱式电压互感器为什么不能 测量相对地电压？ 测中性点电压时，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Y,yn型接线，它不允许 一次侧中性点接地，故无法测量对地电 压。 7-2试述最小安全净距的定义及分类。 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。对 于敞露在空气中的屋内、外配电装置中 有关部分指尖的最小安全净距分为 ABCDE五类。 8-3断路器控制回路应满足哪些基本要 求？试以灯光监视的控制回路为例，分 析它是如何满足这些要求的。 ①断路器的合闸和跳闸回路是按短路 时通电设计的，操作完成后，应迅速自 动断开合闸或跳闸回路以免烧坏线圈。 ②断路器既能在远方由控制开关进行 手动合闸或跳闸，又能在自动装置和继 电保护作用下自动合闸或跳闸。③控制 回路应具有反应断路器位置状态的信 号。④具有防止断路器多次合、跳闸的 “防跳”装置。⑤对控制回路及其电源 是否完好、应能进行监视。⑥对采用气 压、液压和弹簧操作的断路器，应有对 压力是否正常、弹簧是否拉紧到位的监 视回路和动作闭锁回路。 8-4什么叫断路器的“跳跃”？在控 制回路中，防止“跳跃”的措施是什么？ 手动合闸：①合闸前，断路器处于 跳闸状态，动断触点QF1-2在合位控 制开关在跳闸后，触点SA11-10处于接 通状态+1→SAH-10→绿灯HG→R3→ QF1-2→合闸接触器KM→-1形成通路 犹豫R3限流作用KM不动作这是绿 灯HG发平光②预备合闸将控制开关 手柄顺时针转90°进入“预备合闸”位 置触点SA9-10、SA14-13接通 SA11-10断M100→SA9-10→HG→R3 →QF1-2→KM→-1 这是绿灯发闪光 ③将控制开关顺时针转45°至合闸位 置SA5-8接通+1→SA5-8→KCF3-4→ QF1-2→KM→-1此时么有R3 达到QM 的动作值KM将常开触点闭合(YC通 电、合闸完毕) +2→KM→YC→KM→-1 合闸线圈带电带动断路器操纵机构合 闸④合闸后断路器辅助触电互相切 换位置+1→SA13-17→HR1→R4→ KCF1→QF3-4→Y7→-1红灯HR发平光 手动跳闸：①操作前，断路器处于 合闸状态，QF3-4在合位+M→SA13-14 →HR→KCFI→QF3-4→YT→-1红灯闪 光(将控制开关SA由"合闸后"垂直位置 逆时针转至"预备跳闸"水平位置 ②SA逆时针转45°至条扎位置，SA6-7 接通+1→SA6-7→Y7→-1 YT中较大电 流YT跳开、断路器辅助触点状态变化， QF1-2闭合，QF3-4断开、SA弹回“跳 闸后水平位置，SA11-10接通+1→ SA11-10→HG→R3→QF1-2→KM→-1 绿光发平光。 自动合闸：K1闭合+1→K1→ KCF2→QF1→KM→-1 KM动作断路 器进入合闸状态此时SA仍处于跳闸 后SA14-15接通，QF3-4变成合位， -M100→SA14-15→HR→R4→KCF→ QF2→YT→-1红灯闪光回路中电阻限 流作用YT不懂做红灯闪光表示控制 开关SA位置与当前断路器实际状态不 对应，提醒运行人员调整控制开关SA 手柄位置 自动跳闸。如果线路或其他一次设 备出现故障时，继电保护装置就会动 作，从而引起保护出口继电器动作，其 动合触点KCO闭合。由于触点KCO与 SA6-7并联，所以接下来的断路器跳闸 过程与手动跳闸过程类似，只是断路器 跳闸后，控制开关仍停留在“合闸后” 位置，与断路器跳闸位置不对应，使得 绿灯HG经M100(+)→SA9-10→HG→ 东段QF1-2→KM与控制电源的负极接 通，绿灯发闪光，告知运行人缘已发生 跳闸。将SA逆时针转动，最后停至“跳 闸后”位置。 自动跳闸表明事故发生，除闪光 外，控制与信号回路还应发生音响。断 路器跳闸后，事故音响回路的动断触点 QF5-6闭合；控制开关仍处于“合闸后” 位置，SA1-3和SA19-17均处于接通状 态，使事故音响信号M708与信号回路 电源负极(-700)接通，从而可启动事故 音响信号装置发出音响。 “防跳”：如果外部发生永久性故障， SA5-8成K1不能复归+1→KCO→KCF→ QF2→YT→-1 YT带电断路器跳闸②KCF 带电常开触点闭合常闭触点断开+1→ SA5-8→KCF1→KCF→-1使KCF自保持， KCF2断开了，切断了合闸回路。防止跳跃 的措施是：一：35KV以上的断路器，应采 用电气防跳。二：较为简单的机械防跳， 即操作机构本身就具有防跳性能。 8-0事故音响信号起跳及复归过程。 启动①断路器发生跳闸+700→脉冲 继电器K→+M708→-700脉冲继电器启动， KRD常开触点闭合②+700→KRD→KC→ KC1→SA4→-700→+700→KC-1→SA3,KC 带电，常开触点闭合，KC形成自保持+1 →KC-2→HA V→-700,蜂鸣器发声响。 复归：当蜂鸣器HAU和时间继电器 KT1启动，KT1的动合触点延时闭合后启 动继电器KC1，KC1的动断触点断开，致 使继电器KC失电，其三对动合触点全部返 回，音响信号停止，由此实现了事故音响 信号装置的自动复归。 3-7三相平行导体发生三相短路时最大电 动力出现在B相上，因三相短路时B相冲 击电流最大。 3-9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？ 动态应力系数β为动态应力与静态应力之 比值。导体发生震动时，在导体内部会产 生动态应力。对于动态应力的考虑，一般 是采用修正静态计算法，即在最大点动力 Fmax上乘以动态应力系数β，以求得实际 动态过程中动态应力最大值。 4-4发电机—变压器单元接线中，在发电机 和双绕组变压器之间通常不装断路器，有 何利弊？ 答：在发电机和双绕组作变压器之间通常 不装设断路器，避免了由于额定电流或断 流电流过大，使得在选择出口断路器时， 受到制造条件或价格甚高等原因造成的困 难。但是，变压器或厂用变压器发生故障 时，除了跳主变压器高压侧出口断路器外， 还需要发电机磁场开关，若磁场开关拒跳， 则会出现严重的后果，而发电机定子绕组 本身发生故障时，若变压器高压侧失灵跳 闸，则造成发电机和主变压器严重损坏。 并且发电机一旦故障跳闸，机组将面临厂 用电中断的威胁 开关电器中常用灭弧方法有哪些 1利用灭弧介质，2采用特殊金属材料作为 灭弧触头3利用气体或油吹动电弧，吹弧 使带电离子扩散和强烈地冷却而复合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子向周围介质中扩 赛和离子复合。 什么叫介质强度恢复过程？什么叫电压恢 复过程？它与哪些因素有关？ 答：①弧隙介质强度恢复过程是指电弧电 流过是指电弧熄灭，而弧隙的绝缘能力要 经过一定时间恢复到绝缘的正常状态过程 称之为弧隙介质强度的恢复过程。②弧隙 介质强度主要有断路器灭弧装置结构和灭 弧介质的性质所决定，随断路器形式而异。 ③弧隙电压恢复过程是指电弧电流自然过 零后，电源施加于弧隙的电压，将从不大 的电弧熄灭电压逐渐增长，一直恢复到电 源电压的过程，这一过程中的弧隙电压称 为恢复电压，电压恢复过程主要取决于系 统电路的参数，即线路参数、负荷性质等， 可能是周期性的或非周期性的变化过程。 4-5主变压器的选择 答：影响主变压器选择的因素主要有：容 量、台数、型式、其中单元接线时变压器 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。连接在 发电机母线与系统之间的主变压器容量= （发电机的额定容量—厂用容量—支配负 荷的最小容量）*70%。微粒确保发电机电 压上的负荷供电可靠性，所接主变压器一 般不应小于两台，对于工业生产的余热发 电的中、小型电厂，可装一台主变压器与 电力系统构成弱连接。除此之外，变电站 主变压器容量，一般应按5—10年规划负 荷来选择。主变压器型式可根据：①、相 数决定，容量为300MW及以机组单元连接 的变压器和330kv及以下电力系统中，一 般选用三相变压器，容量为60MW的机组单 元连接的主变压器和500kv电力系统中的 主变压器经综合考虑后，可采用单相组成 三相变压器。②、绕组数与结构：最大机 组容量为125MW以及下的发电厂多采用三 绕组变压器，机组容量为200MW以上的发 电厂采用发电厂双绕组变压器单元接线， 在110kv以上的发电厂采用直接接地系统 中，凡需选用三绕组变压器的场合，均采 用自耦变压器。

发电厂电气部分模拟试卷B答案

一、填空题（每题2分，8、9题各3分，共20分） 1. 电源支路将电能送至母线，引出线从母线得到电能。因此,母线起到 汇集 和 分配电能 的作用。 2. 目前世界上使用最多的是核电厂是__轻水堆___核电厂，即__压水堆__核电厂和__沸水堆__核电厂。 3. 通常把__生产___、_输送__、_分配__、__转化____和_使用电能__的设备，称为一次设备。 4. 隔离开关的作用是隔离电压 、 倒闸操作 和 分合小电流 。 5. “F －C 回路”是 高压熔断器 与 高压接触器（真空或SF6接触器） 的配合，被广泛用于200～600MW 大型火电机组的厂用6kV 高压系统。 6. 根据布置的型式，屋内配电装置通常可以分为 单层式、 、 二层式 和 三层式 三种型式。 7. 当额定电压为110kV 及以上时，电压互感器一次绕组与隔离开关之间不安装高压熔断器。这时，如果电压互感器高压侧发生短路故障，则由 母线的继电保护装置 动作切断高压系统的电源。 8. 有汇流母线的接线形式可概括地分为__单母线__和_双母线__两大类；无汇流母线的接线形式主要有__单元接线__、_桥型接线_和_角型接线_。 9. 防电气误操作事故的“五防”是指__防止误拉合隔离开关__、_带接地线合闸_、__误拉合断路器__、_带电合接地开关_和_误入带电间隔____. 二、概念解释题（每题5分，共25分） 1、电气主接线：由电气设备通过连线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络。 2、最小安全净距：在这一距离内，无论是在正常最高工作电压或者出现内部、外部过电压时，都不至于使得空气间隙被击穿。 3、电压互感器的准确级：由互感器系统定的等级，其误差在规定使用条件下应在规定的限值之内负荷，二次回路的阻抗，通常以视在功率(VA)表示。 4、厂用电率：厂用电率是发电生产过程中设备设施消耗的电量占发电量的比例。 5、明备用、暗备用： 答：设置了专门的备用厂用变——明备用，多了一台备 _____________ ________

发电厂电气部分练习题

发电厂电气部分 填空 1．按输出能源分,火电厂分为凝汽式电厂和。答：热电厂变为的工厂，称为发电厂。答：电能 3.水电厂可分为、引水式水电厂和混合式水电厂。答：堤坝式水电厂 4.核电厂的系统由核岛和组成。答：常规岛 5. 自然界中现成存在，可直接取得和利用而又改变其基本形态的能源称为。 答：一次能源 6. 由一次能源经加工转换的另一种形态的能源。答：二次能源 7.火力发电厂的能量转换过程为。答：燃料的化学能→热能→机械能→电能 8. 水力发电厂的能量转换过程为。答：水的位能→动能→机械能→电能 9.水电站所用的发电机为。答：水轮发电机 10.火力发电厂所用的发电机为。答：汽轮发电机 12.既可以是电力用户，又可以是发电厂的是电厂。答：抽水蓄能电厂 13. 是变换和分配电能的设备。答：变压器 14. 可将高电压变为低电压。答：电压互感器 15. 是限制短路电流的设备。答：电抗器 16.通常把生产、变换、输送、分配和使用电能是设备称为。答：一次设备 17.对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、件事和保护的设备称为。 答：二次设备18. 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成的电路，称为。 答：一次电路或电气主接线19．在对称三相电路中仅画出其中一相设备的连接用来表示三相电路的电路图称为_________。答：单线图20．发电厂或变电所中的___________按照设计要求连接而构成的电路称为电气主接线。 答：各种一次设备21. 根据电气主接线的要求，由开关电器、母线、保护和测量设备以及必要的辅助设备和建筑物组成的整体即为_________。答：配电装置。 22.能接通正常工作电流，断开故障电流和工作电流的开关电器是_________。答：断路器 23.电气主接线中应用最多的开关电器是_________。答：隔离开关 24. _________起汇集和分配电能的作用。答：母线 25.在多角形接线中，检修一台断路器时，多角形接线变成___________，可靠性降低。 答：开环运行 26.发电厂和变电所的电气主接线必须满足__________、灵活性和经济性。答：可靠性 27.我国一般对35kV及以下电压电力系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地，称为_________。答：小电流接地系统28.我国一般对110kV及以下电压电力系统采用中性点直接接地，称为_________。 答：大电流接地系统29．旁路母线的作用是____________。答：可代替线路断路器工作

发电厂电气部分课后习题-答案

第一章能源和发电 1-2 电能的特点：便于大规模生产和远距离输送；方便转换易于控制；损耗小；效率高；无气体和噪声污染。 随着科学技术的发展，电能的应用不仅影响到社会物质生产的各个侧面，也越来越广泛的渗透到人类生活的每个层面。电气化在某种程度上成为现代化的同义词。电气化程度也成为衡量社会文明发展水平的重要标志。 1-3 火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？ 答：按燃料分：燃煤发电厂；燃油发电厂；燃气发电厂；余热发电厂。 按蒸气压力和温度分：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。 按原动机分：凝所式气轮机发电厂；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：凝气式发电厂；热电厂。 按发电厂总装机容量分：小容量发电厂；中容量发电厂；大中容量发电厂；大容量发电厂。 火电厂的生产过程概括起来说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。整个生产过程分三个系统：燃料的化学能在锅炉燃烧变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；锅炉产生的蒸汽进入气轮机，冲动气轮机的转子旋转，将热能转变为机械能，称不汽水系统；由气轮机转子的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。 1-4 水力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？ 答：按集中落差的方式分为：堤坝式水电厂；坝后式水电厂；河床式水电厂；引水式水电厂；混合式水电厂。 按径流调节的程度分为：无调节水电厂；有调节水电厂；日调节水电厂；年调节水电厂；多年调节水电厂。 水电厂具有以下特点：可综合利用水能资源；发电成本低，效率高；运行灵活；水能可储蓄和调节；水力发电不污染环境；水电厂建设投资较大工期长；水电厂建设和生产都受到河流的地形，水量及季节气象条件限制，因此发电量也受到水文气象条件的制约，有丰水期和枯水期之分，因而发电量不均衡；由于水库的兴建，淹没土地，移民搬迁，农业生产带来一些不利，还可能在一定和程度破坏自然的生态平衡。 1-5 抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及其功能？ 答：抽水蓄能电厂在电力系统中的作用：调峰；填谷；备用；调频；调相。 功能：降低电力系统燃料消耗；提高火电设备利用率；可作为发电成本低的峰荷电源；对环境没有污染且可美化环境；抽水蓄能电厂可用于蓄能。 第二章发电、变电和输电的电气部分 2-1 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？ 答：通常把生产、变换、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备。其中对一次设备和系统运行状态进行测量、监视和保护的设备称为二次设备。如仪用互感器、测量表计，继电保护及自动装置等。其主要功能是起停机组，调整负荷和，切换设备和线路，监视主要设备的运行状态。 2-2 简述300MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 答：1）发电机与变压器的连接采用发电机—变压器单元接线； 2）在主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电； 3）在发电机出口侧，通过高压熔断器接有三组电压互感器和一组避雷器； 4）在发电机出口侧和中性点侧，每组装有电流互感器4个； 5）发电机中性点接有中性点接地变压器； 6）高压厂用变压器高压侧，每组装有电流互感器4个。 其主要设备如下：电抗器：限制短路电流；电流互感器：用来变换电流的特种变压器；电压互感器：将高压转换成低压，供各种设备和仪表用，高压熔断器：进行短路保护；中性点接地变压器：用来限制电容电流。

2020年火力发电厂电气专业考试电动机知识考试题库及答案(完整版)

范文 2020年火力发电厂电气专业考试电动机知识考试 1/ 10

题库及答案(完整版) 2020 年火力发电厂电气专业考试电动机知识考试题库及答案（完整版）一、填空题 1、直流电动机磁励方式可分为(他励) 、(并励) 、(复励) 和 (串励) 。 2、一台三相四极异步电动机，如果电源的频率 f1＝50Hz ，则定子旋转磁场每秒在空间转过( 25)转。 3、三相异步电动机的额定功率是满载时转子轴上输出的(机械功率)，额定电流是满载时定子绕组的(线电流)，其转子的转速(小于) 旋转磁场的速度。 4、测量电机的对地绝缘电阻和相间绝缘电阻，常使用(兆欧表)，而不宜使用万用表。 5、交流电机定子绕组的短路主要是(匝间)短路和(相间)短路。 6、交流接触器常采用的灭弧方法是(电动力)灭弧、(栅片)灭弧；直流接触器常采用的灭弧方法是(直吹)灭弧。 7、交流接触器桥式双断口触点的灭弧作用，是将电弧分成(两)段以提高电弧的(起弧电压)；同时利用两段电弧相互间的电动力将电弧向外侧(拉长)，以增大电弧与冷空气的(接触面)，迅速散热而灭弧。 8、引起接触器线圈发热的原因有(电源电压)、（铁心吸力不足），（线圈匝间短路），（电器动作超过额定）。 9、异步电动机的转速，总要（低于）定子旋转磁场的转速。 10、异步电动机启动时电流数值很大，而启动力矩小，其原因是

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动时功率因数（低），电流中的（有功）成分小引起的. 11、绕线式电动机的调速原理，就是在转子回路串一个（可调）电阻，增加电阻时，其电动机的转速就（降低）。 12、直接启动的大型感应电动机，改善启动特性的方法有：采用（双鼠笼）或（深槽）式。 13、绕线式电动机在发电厂某些地方还经常用到它，它的优点是：（调速）和（启动）特性好。 14、电动机的自启动是当外加（电压）消失或过低时，致使电动机转速（下降），当它恢复后，转速又恢复正常。 15、异步电动机的内部通风系统一般可分为三类：（轴向）通风系统；（径向）通风系统；（混合）通风系统。 16、电动机在运行中产生的损耗会引起各部分（发热），其结果使电动机各部件的（温度）升高。 17、电动机的允许温升基本上取决于绝缘材料的（等级），但也和温度的（测量）方法及（散热）条件有关。 18、备用的电动机容易吸收空气中的（水分）而受潮，为了在紧急情况下能投入正常运转，要求定期测量绕组的（绝缘电阻）。 19、异步电动机在启动时，启动电流（很大）而启动力矩（较小）。 20、所谓改善异步电动机的启动特性，主要是指：（降低）启动电流，增加启动（力矩），提高启动时的（功率因数）。 21、在我国电动机的型号中，J 代表（交流），Z 代表（直流），T 代表（同期）。

发电厂电气部分试卷汇总及答案全

发电厂电气部分试卷汇总及答案(全) 一、单项选择题1．根据对电气主接线的基本要求，设计电气主接线时首先要考虑() A．采用有母线的接线形式B．采用无母线的接线形式C．尽量降低投资、少占耕地D．保证必要的可靠性和电能质量要求 2.电压互感器的一次额定电压应等于() A. 100或100/3伏B. 1003或×1003伏 C. 所在电网的额定电压D.

100或2×100伏 3.输电线路送电的正确操作顺序为() A.先合母线隔离开关，再合断路器，最后合线路隔离开关 B.先合断路器，再合母线隔离开关，最后合线路隔离开关C.先合母线隔离开关，再合线路隔离开关，最后合断路器 D.先合线路隔离开关，再合母线隔离开关，最后合断路器 4.线路隔离开关的线路侧，通常装有接地闸刀开关，其主要作用是当线路停电之 后，合入接地刀闸，将它作为()使用。 A.防雷接地 B.保护接地 C.工作接地

D.三相短路接地线 5.在110kV及以上的配电装置中，下述哪种条件下可采用多角形接线?() A.出线不多且发展规模不明确 B.出线不多但发展规模明确C.出线多但发展规模不明确 D.出线多且发展规模明确6三相导体短路的最大电动力不受()影响。 A.跨距 B.长期允许电流 C.相间距离 D.三相短路时的冲击电流7.装设分段电抗器的作用是() A.限制母线回路中的短路电流 B.改善母线的电压质量 C.吸收多余的无功功率 D.改进用户的功率因数8.

在交流电路中，弧电流过零值之后，电弧熄灭的条件是()。 A.弧隙恢复电压弧隙击穿电压 D.减少碰撞游离和热游离 9.对厂用I类负荷的供电方式是() A.一般一个电源供电 B.应两个独立电源供电，备用电源采用手动切换方式应两个独立电源供电，一 C. 投入． 个电源消失后，另一个电源要立即自动投入 D.在全厂停电时需要继续供电 10硬铝母线的短路时发热允许温度 是()℃。 A. 70 B. 98 C. 200 D. 300 11.为保证发电厂厂用低压

姚春球版《发电厂电气部分》计算题及参考答案

第二章导体的发热、电动力及开关电器的灭弧原理 1.发热对导体和电器有何不良影响？ 答：机械强度下降、接触电阻增加、绝缘性能下降。 2.导体的长期发热和短时发热各有何特点？ 答：长期发热是指正常工作电流长期通过引起的发热。长期发热的热量，一部分散到周围介质中去，一部分使导体的温度升高。 短时发热是指短路电流通过时引起的发热。虽然短路的时间不长，但短路的电流很大，发热量很大，而且来不及散到周围的介质中去，使导体的温度迅速升高。 ~~~~热量传递的基本形式：对流、辐射和导热。对流：自然对流换热河强迫对流换热 3.导体的长期允许载流量与哪些因素有关？提高长期允许载流量应采取哪些措施？ 答：I=根号下(αFτω/R)，因此和导体的电阻R、导体的换热面F、换热系数α有关。 提高长期允许载流量，可以：减小导体电阻R、增大导体的换热面F、提高换热系数α。 4.计算导体短时发热度的目的是什么？如何计算？ 答：确定导体通过短路电流时的最高温度是否超过短时允许最高温度，若不超过，则称导体满足热稳定，否则就是不满足热稳定。 计算方法见笔记“如何求θf”。 6.电动力对导体和电器有何影响？计算电动力的目的是什么？ 答：导体通过电流时，相互之间的作用力称为电动力。正常工作所产生的电动力不大，但是短路冲击电流所产生的电动力可达很大的数值，可能导致导体或电器发生变形或损坏。导体或电器必须能承受这一作用力，才能可靠的工作。 进行电动力计算的目的，是为了校验导体或电器实际所受到的电动力是否超过期允许应力，以便选择适当强度的电器设备。这种校验称为动稳定校验。 7.布置在同一平面中的三相导体，最大电动力发生在哪一相上？试简要分析。 答：布置在同一平面中的三相导体，最大电动力发生在中间的那一相上。具体见笔记本章第五节。 8.导体动态应力系数的含义是什么？什么情况下才需考虑动态应力？ 答：导体动态应力系数β用来考虑震动的影响、β表示动态应力与静态应力之比，以此来求得实际动态过程的最大电动力。 配电装置的硬导体及其支架都具有质量和弹性，组成一个弹性系统，在两个绝缘子之间的硬导体可当作两端固定的弹性梁，这种情况下就需要考虑动态应力。 9.大电流母线为什么广泛采用全连式分相封闭母线？ 答：防止相间短路；屏蔽磁场、减小干扰和对附近钢构的影响；减小相间电动力；不用安装昂贵的机组断路器。 10.何谓碰撞游离、热游离、去游离？他们在电弧的形成和熄灭过程中起何作用？ 答：碰撞游离即电场游离：在电场作用下，带电粒子被加速到一定能量，碰撞前面的中性质点，形成新的带电粒子，连锁发生的结果，使间隙中带电粒子增多。 热游离：由于电弧的高温，中性质点自动离解成自由电子和正离子的现象。 去游离：使带电质点减少的过程，称为去游离过程。 碰撞游离进行的结果，使触头间充满自由电子和正离子，具有很大的电导。 热游离的作用是维持电弧的稳定燃烧。

《发电厂电气部分》习题集(第四版)

《发电厂电气部分》习题集(第四版)

发电厂电气部分 习题集 华北电力大学

目录 第一章能源和发电 (1) 第二章发电、变电和输电的电气部分 (2) 第三章导体的发热与电动力 (3) 第四章电气主接线 (4) 第五章厂用电 (5) 第六章导体和电气设备的原理与选择 (6) 第七章配电装置 (7) 第八章发电厂和变电站的控制与信号 (8)

第一章能源和发电 1-1 人类所认识的能量形式有哪些？并说明其特点。 1-2 能源分类方法有哪些？电能的特点及其在国民经济中的地位和作用？ 1-3 火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？ 1-4 水力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？ 1-5 抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及其功能？ 1-6 核能发电厂的电能生产过程及其特点？ 1-7 发电厂和变电站的类型有哪些？ - 1 -

第二章发电、变电和输电的电气部分2-1 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？ 2-2 简述300MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 2-3 简述600MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 2-4 影响输电电压等级发展因素有哪些？ 2-5 简述交流500kV变电站主接线形式及其特点。 2-6 并联高压电抗器有哪些作用？抽能并联高压电抗器与并联高压电抗器有何异同？ 2-7 简述6kV抽能系统的功能及其组成。 2-8 简述串联电容器补偿的功能及其电气接线。 2-9 简述高压直流输电的基本原理。 2-10 简述换流站的电气接线及主要设备的功能。 2-11 简述高压直流输电的优点和缺点各有哪些？ 2-12 简述高压直流输电系统的主接线及其运行方式。 - 2 -

发电厂电气主系统知识点精炼

第一章 1.火力发电厂分为凝气式火力发电厂，热电厂，燃气轮机发电厂 2.水力发电厂分为堤坝式，引水式，混合式 3.一次设备：我们把直接生产、转换、和输配电能的设备，称为一次设备 4.二次设备：对电气一次设备进行测量、控制、监视、和保护用的设备，称为二次设备 5.抽水储能电站在电气系统中的作用？(简答) a、在夜晚或周末负荷低谷期，利用电力系统富余的电能将下水库的水抽到上水库，以位能的形式，将电能储存起来，这是目前可以人工大量储存能源的重要方式 b、将水库的水放下来发电，用以担任电力系统峰荷中的尖峰部分，起到了调峰和调频作用 第二章 1.交流电弧有哪些特点？交流电弧熄灭的条件是什么？ 答：a、能量集中，温度很高，亮度很强；电弧是良导体维持电弧稳定燃烧的电压很低； 电弧的质量很轻，在气体或电动力的作用下，很容易移动变形。 b、弧隙介质强度恢复过程始终大于弧隙电压恢复过程，则电弧熄灭。 2.高压断路器的作用？ 答：在正常运行时接通或断开有负荷电流的电路；在电气设备故障时，能够在继电保护装置的控制下自动切断短路电流，断开故障设备。 3.高压断路器分为：油断路器、六氟化硫断路器、真空断路器、压缩空气断路器。 4.高压断路器的技术参数：额定电压、额定电流、额定开断电流、额定关合电流、热稳 定电流、动稳定电流、分闸时间、合闸时间。 5.名词解释：额定开断电流、额定关合电流？ 答：额定开断电流：在额定电压下，高压断路器能可靠开断的最大短路电流，该参数表征了断路器的灭弧能力。 额定关合电流：在规定条件下，断路器能关合不至于产生触头熔焊及其他妨碍继续正常工作的最大电流峰值。

6.隔离开关的作用：隔离电源、倒闸操作、分-合小电流电路 7.运行中，电流互感器的二次绕组为什么不允许开路？一旦开路会产生什么后果？ 答：当电流互感器二次侧绕组开路时，使得铁心严重饱和，磁通￠变为平顶波。磁通过零时，在二次绕组感应产生很高的尖顶波电动势，其数值可达千伏，甚至万伏，危及人身安全和仪表、继电器绝缘；由于感应强度剧增，引起铁心和绕组过热；会在铁心中产生剩磁，使互感器特性变坏。 第三章 1.电气主接线也称为电气主系统或电气一次接线，它是有电气一次设备按电力生产的顺序 和功能要求连接而成的接受和分配电能的电路，是发电厂、变电所电气部的主体，也是系统网络的重要组成部分。 2.对电气主接线的基本要求：可靠性、灵活性、经济性。 3.桥式接线的基本特点是什么？试小结内桥、外桥接线的使用场合？（简答） 答：内桥接线的特点是联络断路器QF3接在靠近变压器侧，在线路正常投切或故障切除时不影响其他回路运行。这种接线适用于变压器不需要经常切换、输电线路较长、电力系统穿越功率较小的场合。 外桥接线的特点是联络断路器QF3靠近线路侧，与内桥接线相反，它便于变压器的正常投切和故障切除，而线路的正常投切和故障切除都比较复杂。这种接线适用于线路较短、主变压器需经常投切、以及电力系统有较大的穿越功率通过连桥回路的场合。 4.在电气主接线中，为什么要限制短路电流？ 答：当短路电流流过电气设备时，将引起设备的短时发热，并产生很大的电动力，它直接影响到电气设备的选择和安全运行。 5.限制短路电流的措施有：采用适合的主接线形式及运行方式、装设限流电抗器、采用 低压分裂组变压器 6.可靠度与不可靠度、可用率与不可用率的含义各是什么？ 答：可靠度：是一个元件在规定的条件下和预定的时间内，能执行规定功能的概率。 不可靠度：元件从开始使用到T时刻发生故障的概率。 可用率：是指元件在起始时刻正常工作的条件下，在时刻T处于正常工作状态的概率。 不可用率：是指元件在起始时刻正常工作的条件下，在时刻T处于故障状态的概率

姚春球版《发电厂电气部分》习题及参考答案

姚春球编《发电厂电气部分》教材 计算题参考答案 第二章 P62 15. 0266.00=R Ω，14.1=s K ，3 1003.0-?=R Ω／m ，18.0==r c F F m 2 /m ，05.46=c Q W/m ，04.58=r Q W/m ，7.1862=I A 。 16. 1.1=k t s ，78.699==p k Q Q (kA)2 ·s ，16 1048.0?=i A J/（Ω·m 4 ），161055.0?=f A J/（Ω·m 4 ），f θ=75℃<200℃，满足热稳定。 17. 6 1067.1-?=J m 4 ，8.17=m kg/m ，1602.3661>=f H Z ，β=1，86.4942max =F N 。 18. 8625==w w I I & A ，0703.0=s T s ，ο &4.1778616j s e I -==A ，ο &4.87390j r e I -=A 。 19. 开断各种短路故障，工频恢复电压有效值、工频恢复电压最大值、恢复电压最大值分别为： 开断单相接地短路： )(01.127kV ， )(62.179kV ， )(43.269kV ； 开断三相不接地短路，首先开断相： )(52.190kV ， )(43.269kV ， )(145.404kV ； 开断三相接地短路，首先开断相： )(12.165kV ， )(51.233kV ，)(27.350kV 。 开断两相短路，首先开断相： )(12.165kV ， )(48.233kV ，)(21.350kV 第四章 P186 12. 2台主变，110kV 侧初期采用内桥接线，终期发展为单母线分段接线；10kV 侧采用单母线分段 接线。主接线图（略）。max max 7.0S S ='=，可选择SF7-16000/110变压器。 13.需设10kV 发电机电压母线， 2×50MW 发电机接于10kV 母线上，且采用工作母线分段的双母线（双母三分段），母线分段及各电缆馈线均装设普通电抗器，母线上设2台主变T1、T2与220kV 系统联系； 200MW 发电机采用发电机-双绕组变单元接线，直接接于220kV 母线，采用可靠性高的SF 6断路器及双母线接线（当采用其他型式断路器时，则采用双母线带旁路接线）。主接线图（略）。 T1、T2，三种情况计算结果为： N S ≈ MVA 、 MVA 、 MVA ，可选择SFP 7－50000/220变压器。T3选择：N S ≈ MVA ，可选择SFP 7－240000/220变压器。 14. 47.1947=I AC 万元， 61.1858=II AC 万元，第二方案为最优方案。 第五章 P224 12.选择计算如下表 13.0825.0*=t x ，847.01*=U >80%，给水泵能正常启动。 14.088.0*=t x ，728.01*=U >65%，满足自启动。 15.高压厂用母线电压校验：1045.0*=t x ，%6579.01*>=U ；对最大负荷的低压厂