发电厂电气部分考试复习知识总结.docx

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发电厂电气部分考试复习知识总结

能源分为一次能源和二次能源。

一次能源：

是指自然界中现成存在，可直接取得和利用而又不改变其基本形态的能源，例如煤炭，石油，天然气，水能，风能等。

二次能源：

是指由一次能源经加工转换成的另一种形态的能源产品，例如电力，蒸汽，煤气，焦炭，汽油等，它们使用方便，易于利用，是高品质的能源。

1.发电厂分为火力发电厂，水力发电厂，核能发电厂，其他形式。

2.火力发电厂按输出能源分为：

凝汽式发电厂和热电厂。

3.电气接线分为一次接线（电气主接线）和二次接线。

4.一次设备：

通常把生产，变换，输送，分配和使用电能的设备称为一次设备（如发电机，变压器，断路器）。

5.二次设备：

对一次设备和系统的运行状态进行测量，控制，监视，起保护作用的设备，称为二次设备。

6.电气主接线又称一次接线。

7.配电装置：

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配电装置。

配电装置按电气设备装设地点不同，可分为屋内配电装置（又称为发电机电压配电装置）和屋外配电装置（又称为高压配电装置）。

8.发热分类：

（解答题）

长期发热：

是由正常运行时工作电流产生的。

短时发热：

是由故障时的短路电流产生的。

9.为了保证导体可靠的工作，需使其发热温度不得超过一定的限值，这个限值叫做最高允许温度：

导体的正常最高允许温度，一般不超过70摄氏度，计日照80C，镀锡85C，镀银95C。

硬铝200°C，硬钢300°C

10.载流量计算（计算题）公式69页，3-20,3-21

11.短路发热：

是指短路开始至短路被切除为止很短一段时间内导体发热的过程。

目的：

就是确定导体的最高温度。

12.短路发热计算题公式：

72页3-26,3-30172页例题3-2仔细看.

13.电动力的概念：

电动力是磁场对载流导体的一种作用力。

（可应用毕奥—沙瓦定律法计算）

14.电动力有计算题，78页，公式3-44。

15.最大电动力在中间相（或B相）。

校验导体和电器设备的的动稳定应以三相短路时中间相所受到的电动力为准。

16.电气主接线要求（填空题）：

可靠性，灵活性，经济性。

17.电气主接线定义：

电气主接线又称为电气一次接线，它是将电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产，传输，分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。

18.分析每一种接线的优缺点，特点。

第二节仔细看（有选择题）。

19.母线功能：

电能的汇集和分配。

（104页）

20.母线分类：

有汇流母线，无汇流母线。

21.操作顺序，注意：

隔离开关不带电，断路器可以带电。

送电与断电过程互逆。

隔离开关两端部能有电位差，只能等电位或断电操作。

22.断路器功能：

断路器具有开合电路的专用灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，故用来作为接通或切断电路的控制电器。

23.在运行操作时，必须严格遵守下列操作顺序：

在接通电路时，应先合断路器两侧的隔离开关。

24.设旁母的目的：

检修断路器时，不致中断该回路供电。

25.一台半（3/2）断路器：

3个断路器2条回路。

26.三分之四台断路器：

4个断路器3个回路。

27.交叉非交叉接线法：

图4-11（112页）。

交叉接线比非交叉接线具有更高的运行可靠性，可减少特殊运行方式下事故扩大

28.桥形接线分为内桥接线（线路长）和外桥接线（线路短，变压器经常切换）。

内桥接线：

一般适用于线路较长，相对来说线路故障几率较大和变压器不需要经常切换（如火电厂）的情况。

外桥接线:

适用于线路较短和变压器需要经常切换的情况。

29.跨条作用：

为减少开环及满足一回进线或出线停运时，桥断路器需退出运行。

30.变压器类型：

主变压器：

在发电厂和变电站中，用来向电力系统或用户输送功率的变电器。

联络变压器：

用于两种电压等级之间交换功率的变压器。

厂（站）用变压器/自用变压器：

只供本厂（站）用电的变压器。

31.容量选择：

120页，第二小点。

有计算题（3个公式）。

32.为什么限制短路（解答题）：

短路电流直接影响电气设备的安全，危害主接线的运行，特别在大容量发电厂中，在发电机电压母线或发电机出口处，短路电流可达几万安至几十万安。

33.限制短路电流措施：

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。

34.厂用电：

电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明等用电设备都属于厂用负荷，总的耗电量。

35.

：

某一时期的厂用电率（%）

：

厂用电耗电量。

A：

同一时期（如一天、一月、一年等）内全厂总发电量（kWh）

36.凝汽式火电厂的厂用电率为5%~8%

热电厂为8%~10%

水电厂为0.5%~1.0%

37.Ⅰ类厂用负荷：

凡是属于短时停电（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，主机停运及出力下降的厂用负荷。

Ⅱ类厂用负荷：

允许短时停电（几秒至几分钟），不知造成生产紊乱，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。

38.厂用等级：

低压常采用220V或380V，高压厂用电压有3、6、10KV等。

39.高压厂用系统中性点接线方式（3种）（填空题）：

中性点不接地、中性点经高电阻接地方式、中性点经消弧线圈接地方式。

40.厂用电源及其引接

1工作电源2备用电源（备用电源有明备用和暗备用两种形式）

3启动电源4事故保安电源。

41.明备用：

设置专用的备用变压器（或线路）。

暗备用：

将每台工作变压器容量增大，相互备用。

42.大型火电厂采用明备用，小型水电厂和降压变电站采用暗备用。

43.厂用电接线形式：

通常采用单母线分段接线形式

厂用电各级电压母线均采用按锅炉分段接线方式

优点：

1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

2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

3将同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线上，便于运行管理和安全检修。

44.电动机自启动：

若电动机失去电压以后，不与电源断开，在很短时间（一般在0.5~1.5s）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，电动机惰行尚未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程称为电动机的自启动。

45.电动机自启动校验的目的：

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，将危机电动机的安全以及厂用电网络的稳定运行。

46.自启动分类：

失压自启动、空载自启动、带负荷自启动

47.电动机自启动校验（计算题）：

可分为电压校验（高压校验和低压校验）和容量校验。

48.书159页，公式5-27（高压），5-33（低压）例题5-2（重点看）

49.电气设备选择条件：

按正常工作条件选择；按短路状态来校验热稳定和动稳定。

50.电弧产生过程：

电弧的形成就是气态介质或固态、液态介质高温气化后向等离子体转换的过程。

电弧是一束游离的气体放电现象，电弧的形成主要是碰撞游离所致。

电弧形成之后，为此电弧燃烧所需的游离过程是热游离。

51.交流电弧熄灭条件：

：

耐受电压

：

恢复电压

52.少油断路器油作用：

只作灭弧和触头间弧隙的绝缘介质。

油断路器的开断性能差。

53.断路器功能：

具有开合电路的专用灭弧装置，可以开断或闭合负荷电路和开断短路电流，故用来作为接通或切断电路的控制电器。

54.隔离开关功能：

隔离电压，倒闸电压，分、合小电流。

55.电压互感器二次侧电压：

100V或100

电流互感器二次侧电流：

5A或1A

56.电流互感器一次侧串联，二次侧绕组禁止开路。

电压互感器一次侧并联，二次侧绕组禁止短路。

57.准确级（电流误差）选择原则：

为了保证测量仪表的准确度，互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确级。

190页例题6-2

58.导体通常由铜、铝、铝合金制成。

载流导体一般使用铝或铝合金材料。

59.导体截面选择方法：

1.导体长期发热允许电流选择

2.按经济电流密度选择

公式205页6-60

60.配电装置：

是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。

其作用是在正常运行情况下接受和分配电能，而在系统发生故障时迅速切断部分，维持系统正常运行。

满足如下基本要求：

1运行可靠2便于操作，巡视和检修3保证工作人员的安全4力求提高经济性5具有扩建的可能。

61.配电装置分为屋内型和屋外型成套性

屋外型分为：

中型配电装置、半高型配电装置、高型配电装置

62.发电厂控制方式分为：

主控制室方式和机炉电集中控制方式。

63.二次接线图的表示法有3种：

归总式原理接线图、展开接线图、接线安装图。

64.跳跃现象：

如果控制开关未复归或自动装置触点被卡住，将引起断路器再次合闸继又跳闸，即出现“跳跃”现象，容易损坏断路器。

65.防跳措施作用：

防止断路器跳变现象。

66.灯光监视情况：

红灯：

闪光，绿灯：

平光。

手动合闸：

红灯发平光自动合闸：

红灯发闪光

手动跳闸：

绿灯发平光自动跳闸：

绿灯发闪光

67.传统的中央信号系统分类：

事故信号（明信号、光字牌）、预告信号（瞬时预告信号和延时预告信号）。

68.当进出线回数较少或相同时，可采用无母线的接线方式，由发电机、变压器直接和出线相连，减少了开关设备和占地面积。

69.单母线

优点：

接线简单操作方便，设备少，经济性好，并且母线向两端延伸，扩展方便。

缺点：

可靠性差，调度不方便。

应用：

一般只用在出现回路少，并且没有需要负荷的发电厂和变电。

70.单母分段：

用分段断路器QFD进行分段，可以提供供电可靠性和灵活性。

缺点：

每个母线段都相当于一个单母线，所以仍有可靠性低的方面；任一回路断路器检修时，该回路仍必须停止工作。

应用：

小容量发电厂的发电机电压配电装置，一般每段母线上所接发电容量为12MW左右，每段母线上出线不多于5回；

变电站有两台主变压器时的6~10kV配电装置；

35~63kV配电装置出线4~8回；110~220kV配电装置出线3~4回。

发电厂的厂用电就常采用单母线接线。

71.双母线：

优点：

供电可靠，调度灵活，扩建方便。

缺点：

增加了母线长度，每回路多了一组母线QS，从而配电装置架构增加，占地面积增大，投资增多。

同时，在由于母线故障或检修而进行倒闸操作时，QS作为倒换操作电器，极为容易导致误操作。

应用：

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出线数超过8回，或连接电源较大、负荷较大时；

110kV出线数为6回及以上；220kV出线数为4回以上。

72.双母分段：

母线分段处可以加装分段电抗器，限制短路电流水平

优点：

具有双母线的各种优点，并且任何时候都有备用母线，缩小母线停电范围，有较高的可靠性和灵活性。

缺点：

增加了母联和分段QF，增加了投资和占地面积。

应用：

在330~500kV大容量配电装置中，出线为6回及以上时一般采用双母分段接线。

73.灯光监视的断路器控制路用绿色指示灯来表示断路器处在手动跳闸或自动跳闸位置。

74.中央信号装置由（事故信号）信号，和（预告信号）信号组成。

75.断路器控制回路断线时，应通过事故信号和（预告方向信号）通知值班人员。

76.二次接线图的表示方法有归总式原理接线图，（展开接线图）和安装接线图3种。

77.具有电气—机械防跳的断路器控制信号回路，红灯闪光表示（手动合闸）或（自动合闸）。

78.二次回路铜芯电缆按机械强度要求连接强电端子的芯线，最小截面积为（1.5）mm2。

79.断路器的防跳回路是将断路器的闭锁在（跳闸）位置。

80.二次回路标号按（等电位）原则标准，即在电气回路中，连于一点上的所有导线需标有相同的回路信号。

81.预告信号一般分（瞬时预告信号）和（延时预告信号）两种。

82.控制回路和信号问题包括控制元件、（中间放大元件）和操动机构三大部分。

83.配电装置按其组装方式，可分为装配式和（成套式）式。

84.在发电厂和变电中，35KV及以下的配电装置多采用（屋内配电装置），其中，3~10KV大多采用（成套配电装置）110KV极其以上大多采用（屋外配电装置）110~220KV在建设地有特殊要求是也可采用屋内配电装置。

85.配电装置个部分之间，为确定人身和设备的安全所必须的最小电气距离，称为（最小安全静距）。

86.根据电气设备和母线布置的特点，屋外配电装置通常分为中型，（半高型），高型3种类型。

87.母线通常安装在配电装置的上部，一般呈水平布置，垂直布置和（直角三角形）布置。

88.电抗器按其容量不同有三种不同的布置方式：

垂直布置、（直角三角形）布置和水平布置。

89.成套配电装置包括低压配电屏，高压开关柜，（SF6全封闭组合电器）和箱式变电站。

90.成套变电站分为组合式、箱式和（预装式变电站）3种。

（其实非常多P234最下面2段）

91.接地按用途可分为工作接地，（保护接地）防雷接地，防静电接地4种。

92.接地装置由（接地极）和接地线两部分组成。

93.判断题

1.信号回路要求动作可靠，反映保护动作的信号，必须自保持，只可以人工复归。

2.断路器防跳回路的作用是防止断路器在无故障的情况下误跳闸。

1.电力系统是指由发电机、输配电线路、变配电所以及各种用户用电设备连接起来所构成的有机整体。

2.动力系统由电力系统再加上发电厂的动力部分（火电厂的锅炉、汽轮机、热力管网等；水电厂的水库、水轮机、压力管道等）构成。

3.电力网指在电力系统中，由各种不同电压等级的电力线路和变配电所构成的网络，简称电网。

4.电力系统联网优越性①提高供电的可靠性；②减少系统中总备用容量的比重；③减少总用电负荷的峰值；④可以安装高效率的大容量机组；⑤可以水火互济节约能源改善电网调节性能；⑥可以提高电能质量。

5.电能的质量指标主要是频率、电压和波形三项。

①频率：

对大型电力系统，频率的允许范围为50Hz±0.2Hz对中小电力系统，频率的允许范围是50Hz±0.5Hz。

②电压容许变化范围是：

1）由35kV及以上电压供电的用户：

±5％；2）由10kV及以下电压供电的高压用户和低压电力用户：

±7％；3）低压照明用户：

-10％～+5％。

③波形：

电力系统供电电压或电流的标准波形是正弦波。

6.①额定电压：

指某一受电器、发电机和变压器等在正常运行时具有最大经济效益的电压②电网和用电设备额定电压等级：

220V、380V、3kV、6kV、10kV、35kV、60kV、110kV、154kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV。

7.电力系统中性点接地方式：

中性点不接地、直接接地、经消弧线圈接地三种运行方式

8.电力系统中性点运行方式有中性点不接地、直接接地、经电阻接地和经消弧线圈接地运行方式。

9.经电阻接地：

经高电阻接地、经中电阻接地和经低电阻接地三种。

中性点直接接地、经中电阻接地和经低电阻接地称为大接地电流系统；中性点不接地、经消弧线圈接地和经高电阻接地称为小接地电流系统。

10.目前我国所用的电压等级范围①对于6～l0kV系统,主要由电缆线路组成的电网,在电容电流超过7A时,采用电阻接地.在电容电流低于7A,或由架空线组成的电网,则采用不接地的运行方式;②6~20kV发电机或调相机回路中性点可采用不接地、经消弧线圈接地或高电阻接地方式（即经过二次侧接电阻的接地变压器接地）;③35kV系统,一般均采用中性点经消弧线圈接地的方式;

④110kV及以上系统,一般均采用中性点直接接地的方式.在一些多雷山区,为了提高供电的可靠性,有的110kV系统中性点也采用经消弧线圈接地的方式;⑤1kV以下系统,中性点采用不接地的方式运行.380/220V三相四线制电网的中性点是为了适应受电器取得相电压的需要而直接接地。

11.发生短路的原因

1）电气设备载流部分绝缘损坏，如大气过电压,操作过电压,绝缘老化,机械性损伤,设计、安装、运行维护不良

2）意外事件引起的短路。

如输电线路断线、倒杆、雷击等；

3）人为事故。

如带负荷拉开或合上隔离开关、带地线合闸、将挂地线设备投入运行等；

4）异物跨接导体。

如鸟兽跨接、树枝跨接等。

3）电力系统短路后的后果

12.短路的分类

①对称短路（三相短路危害最严重）②不对称短路单相接地，两相接地短路；两相短路接地13.短路的危害

1）短路点电弧可能烧坏设备，甚至引起火灾；

2）短路电流产生大量的热量，引起温度升高，甚至会损坏绝缘；

3）短路电流在导体中产生的电动力，可能使导体发生变形，甚至损坏；

4）系统电压大幅下降影响用户的供电，严重时甚至破坏电力系统的稳定；

5）短路电流产生的电磁感应会干扰通讯线路，甚至危及设备和人身安全。

14.短路计算目的

①在第一个周期内周期分量的有限值称为次暂态短路电流,是校验断路器开断能力的依据②短路电流在短路后半个周期（t=0.01s）时,瞬时值达到最大,该最大值称为冲击短路电流,是校验电气设备动稳定能力的依据；③出现在冲击短路电流ish处的周期分量有效值和非周期分量的均方根值称为短路全电流最大有效值,故障切断时间小于0.1s时,检验断路器的开断能力；④短路,非周期分量衰减完,暂态过程结束,就进入稳定状态,此时的短路电流称为稳态路电流,是短路后计算残压的依据

15.1）作出计算电路图；2）作出对各短路点的等值电路图；3）对等值电路图进行化简，求出短路回路总电抗X*；4）进行短路电流的计算。

16.引起导体和电器发热的原因是:

①电阻损耗:

由电阻引起,是损耗的主要形式;②磁滞损耗:

由交变磁场的作用引起,针对铁磁材料零配件;③流损耗:

由交变磁场的作用引起,磁性或非磁性导电材料零配件均有;④介质损耗:

由强电场的作用引起,针对绝缘材料。

18.导体和电器的发热类型有：

①长期发热状态。

正常时，导体长期流过工作电流引起的发热；

特点:

工作电流和发热是持续的，温度升高到某一值时，发热与散热将达到平衡。

②短时发热状态。

短路时，导体短时间流过短路电流引起的发热。

特点:

①导体中流过短路电流数值大，但持续的时间很短，一般为零点几秒到几秒钟（断路器全开断时间）②导体的温度在短时间内上升很快，短路电流产生的热量几乎来不及向周围散热，可以看作绝热过程③导体温度变化很大，导体电阻值R、导体的比热容C不能看作常数，而是温度的函数。

19.发热对导体和电器的工作可能造成的影响：

①使导体材料的机械强度显著下降；②破坏接触连接部分的工作；③显著降低导体绝缘材料的绝缘强度

20.①长期发热允许温度的具体规定：

采用螺栓连接时,电器设备正常工作温度不应超过70℃.计及太阳辐射影响时,钢芯铝铰线及管形导体,按不超过80℃考虑.导体的接触面处采用搪锡处理具有可靠的过渡覆盖层时,可按不超过85℃考虑。

②短时发热允许温度的具体规定：

硬铝及铝锰合金不超过200℃，硬铜不超过300℃

21.①导体和电器短路时发热计算的目的：

校验短路时发热的稳定。

②导体和电器短路时发热计算的目的：

校验短路时发热的稳定。

③保证在正常运行时发热温度不超过允许值的条件是：

额定电流小于允许载流量。

④短路时，保证导体热稳定的条件是：

当短路过程结束时的温度不大于导体材料短路时发热的最高允许温度，或者导体截面大于最小截面

22.电动力对导体和电器的运行的危害

正常工作时，电流不是很大，电动力也不大，短路时电动力很大，产生的危害也很大①由于电动力作用，电器产生振动②载流导体变形，损坏载流部件或损坏绝缘部件③电磁绕组变形，损坏电器设备，如变压器绕组

23.当三相母线安装于同一平面时，中间相母线所受的电动力最大，约大边相母线受力7%

24.大电流母线常用全连式分相封闭母线具有下列优点①运行可靠性高②可有效地减小母线及其附近短路时母线间的电动力③可显著地减小母线附近钢构的发热④外壳多点接地，可保证人体触及时的安全⑤维护工作量较小⑥母线和外壳之间可兼作强迫冷却介质的通道，可大大提高母线的载流量。

25.母线共振:

若给母线系统一周期性的持续外力（如三相短路时的电动力），母线系统将发生强迫振动，如果周期性外力的频率等于母线系统的固有频率，母线系统将发生共振现象。

危害：

母线系统发生共振时，振动的幅值特别大，可能超过母线系统的弹性限度，使母线的结构遭到破坏。

避免方法：

直接求解不发生共振的绝缘子最大允许跨距,只要实际选用的绝缘子跨距L小于最大允许跨距Lmax，母线系统就不会发生共振。

26.减少钢构损耗和发热的措施①加大与载流导体的距离②装屏蔽环。

在钢构发热最严重处（即磁场强度最大处）套上短路环（铝或铜环），利用短路环中的感应电流起去磁作用③断开钢构的闭合回路，使其内不产生环流④采用非磁性材料代替钢构⑤采用分相封闭母线。

27．按经济电流密度法选择的母线截面，一般不须按最大长期工作电流校核

28.配电装置中的汇流母线为什么不按经济电流密度选择截面?

答：

针对配电装置母线和引下线，以及持续电流较小、年利用小时数较低的其它回路导线按最大长期工作电流选择。

原因是正常运行时其工作电流达不到最大长期工作电流，所以按最大长期工作电流选择满足长期热稳定条件就可以了。

29.灭弧的基本方法就是加强去游离提高弧隙介质强度的恢复过程，或改变电路参数降低弧隙电压的恢复过程，目前开关电器的主要灭弧方法有：

①用液体或气体吹弧②利用真空灭弧③利用特殊介质灭弧④采用多断口熄弧⑤快速拉长电弧⑥用特殊金属材料作触头

30.电弧可以分为形成和维持两个阶段。

电弧的形成依赖于强电场发射及碰撞游离，电弧的维持主要依赖于热游离。

31.断路器的选择项目包括①型式②额定电压③.额定电流④⑤校验动稳定⑥校验热稳定。

其中最重要的项目是校验开断能力

32.真空断路器具有触头开距短,熄弧快,体积小,重量轻,无爆炸危险,无污染的优点.

33.一次设备：

通常把生产，变换，输送，分配和使用电能的设备称为一次设备。

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，起保护作用的设备，称为二次设备。

94.34.少油断路器油作用：

只作灭弧和触头间弧隙的绝缘介质。

油断路器的开断性能差。

断路器功能：

具有开合电路的专用灭弧装置，可以开断或闭合负荷电路和开断短路电流，故用来作为接通或切断电路的控制电器。

隔离开关功能：

隔离电压，倒闸电压，分合小电流。

35.主母线：

在发电厂和变电站的各级电压配电装置中，将发电机、变压器等大型电气设备与各种电器装置连接的导体。

作用是汇集、分配和传送电能。

设置旁路母线的目的就是可以不停电地检修任一台出线断路器。

不能由旁路母线代替主母线工作

36.①内桥接线优点:

简单经济,方便灵活,检修桥断路器时不必全部停电。

缺点:

当高压侧有穿越功率时,不能采用。

适用:

输电线路较长,故障机会较多,变压器不需经常切换②外桥接线优点：

高压电器少,布置简单。

适用：

线路较短,且变压器在负荷小时需一台主变退出运行.③内外桥都有的优点：

高压电气少,布置简单,造价低,经适当布置可较容易地过渡成单母线段或双母线接线④缺点：

可靠性不是太高，切换操作比较麻烦。

37.水电厂接线：

外桥接线，因担任调峰任务，变压器需经常切换