发电厂电气部分期末复习资料提纲.doc

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1、-/1选择题 2名词解释 3简答 4问答作图题1电能特点:p13电能可以大规模生产和远距离输送电能方便转换和易于控制损耗小效率高电能在使用时没有污染、噪音小2发电厂定义:将各种一次能源转变成电能的工厂p133火电厂：利用燃煤、石油、或天然气作为燃料生产电能的工厂p14过程:燃料的化学能热能机械能电能特点火电厂布局灵活火电厂的一次性建造投资少火电厂耗煤量大火电厂动力设备繁多燃煤发电机组由停机到开机并带满负荷需要几小时到十几小时火电厂担任调峰、调频和事故备用，相应事故增多，强迫停运率高火电厂各种排放物对环境污染较大分类燃料：燃煤发电厂、燃油发电厂、燃气发电厂、余热发电厂蒸汽压力及温度：中低压发电厂

2、、高压、超高压、亚临界压力、超临界压力、输出能源：凝气式发电厂、余热厂4水电厂：把水的势能和动能转换成电能的工厂P16过程：从河流高处或水库引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变为机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，将机械能转换成电能特点：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投资较大，工期较长水电厂建设和生产都受到自然条件限制由于水库兴建、土地淹没、移民搬迁，会给农业带来一些不利，一定程度上可能破环自然平衡分类按集中落差分：堤坝式水电厂（坝后式、河床式水电厂）、引水式水电厂按径流调节程度分：无调节水电厂、有调节水电厂（日、年、多年调节

3、水电厂）5抽水蓄能电厂 23P21原理：以一定水量作为能量载体，通过能量转换向电力系统供电作用：调峰调频调相填谷事故备用黑启动蓄能6.电气设备2p29一次设备：生产、变换、输送、分配和使用电能的设备如：发电机、变压器、断路器二次设备：对一次设备和系统运行状态进行测量、控制、监视和起保护作用的设备如：电流/电压表、继电保护装置、直流电源设备、信号设备、控制电缆7电气接线和装置（符号）p318电气主接线：p31由一次设备，按预期生产流程所连成的电路，称为一次电路，或称电气主接线主要电气设备:发电机、主变压器、高压厂用变压器、电压互感器、高压熔断器、电流互感器、中性点接地变压器p339高压交流输变电

4、：p39输送功率和距离关系U越大，W和L越大电压等级与线损关系U越大，S和W越大，线损越小10500kv变电站主要电气设备1p41主变压器500kv升压变压器500kv自偶变压器:用于消除3次谐波,还可用来对附近地区供电,或者用来连接无功补偿装置断路器:正常情况下控制各输电线路设设备的开端及关合；在电力系统发生故障时，自动开断短路电流。隔离开关：设备检修时，用来隔离有电无电部分，形成明显开断点，保证设备和人员安全隔离开关与断路器配合，进行道闸操作，以改变系统接线的运行方式电压互感器将高电压转换成低电压,供各种设备和仪表使用.拱电量结算用用作继电保护的电压信号源用作合闸或重合闸检查同期、检测无压

5、信号电流互感器：用作变换电流的特种变压器。避雷器：保护电气设备免遭雷电冲击波袭击的设备11发热对电气设备的影响13p63使绝缘材料的绝缘性能降低使金属材料的机械强度下降使导体接触部分的接触电阻增加12提高导体载流量:宜采用电阻率小的材料，如铝、铝合金等。导体布置应采取散热效果最佳的方式，如矩形截面导体竖放13p6713电动力:载流导体位于磁场中要受到磁场力的作用，这种力称为电动力 1p74 动稳校验 见P17114电气主接线：由电气设备通过连接线，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，又称一次接线或电气主系统。电气主接线设计的基本要求可靠性灵活性经济性 p100

6、 第四章有3个大题主接线的基本形式按有无汇流母线分为两大类：有汇流母线的基本接线形式：为便于电能的汇集和分配，在进出线数较多时（一般超过四回），采用母线作为中间环节，可使接线简单清晰，运行方便，有利于安装和扩建。相应的缺点是：开关设备QF、QS增多，配对装置占地面积增大。无汇流母线的基本接线形式：接线使用电气设备较少，配电装置占地面积较小，通常用于进出线回路少，不再扩建和发展的发电厂或变电站。15电气主接线的设计程序p102可行性研究阶段初步设计阶段技术设计阶段施工设计阶段等四个阶段。16变压器容量和台数的确定原则 13p120 此部分毕设会涉及单元接线的主变压器发电机的额定容量扣除本机组的厂

7、用负荷后，留有10%的裕度按发电机的最大连续容量，（制造厂家提供的数据）扣除一台厂用变压器的计算负荷和变压器平均温升在标准环境温度或冷却水温度不超过65的条件选择。具有发电机电压母线接线的主变压器主变压器能将发电机电压母线上的剩余功率送入系统；当接在发电机电压母线上的最大一台机组检修或故障时，主变压器应能从系统到送功率；若发电机电压母线上接有两台或以上的主变压器时，其中最大一台机组检修或故障时，其他变压器能输送母线剩余功率的70%以上；充分利用水能。17变压器型式和结构的选择原则 1p121相数 三相：330kV及以下 单相：500kV及以上，投资大，占地多，运行损耗较大，配电装置结构复杂，维

8、修工作量大。绕组数与结构双绕组：一级升压，当二级升压时，某一个绕组的传送功率小于变压器额定容量15%，绕组未能充分利用时，选用双绕组。三绕组：二级升压，优先考虑。绕组联结组号阻抗和调压方式冷却方法18限制短路电流的方法13p124装限流电抗器:普通电抗器(母线电抗器、线路电抗器)、分裂电抗器采用低压分裂绕组变压器：采用低压分裂绕组变压器组成发电机-变压器扩大单元接线采取不同的主接线形式和运行方式：选用计算阻抗较大的接线方式19.厂用电:发电厂中的电动机以及全厂运行、操作、实验、检修、照明等用电设备都属于厂用负荷，总的耗电量，统称厂用电2p13420.厂用电率：厂用电耗电量占同一时期内全厂总发电

9、量的百分数，称为厂用电率p13421.厂用电负荷分类1p134类厂用负荷：指突然中断供电将会造成人身伤亡或会引起对周围环境严重污染，造成经济上巨大损失；以及突然中断供电将会造成社会秩序严重混乱或政治上的严重影响的用电负荷。必须有两个独立的电源供电，互为备用，分别接到两个独立电源母线，而且当任何一个电源失去时，能保证对全部一类负荷的持续供电。 （自动切换）类厂用负荷：指突然中断供电将会造成较大的经济损失；以及突然中断供电将会造成社会秩序混乱或政治上的较大影响的用电负荷。应有双回路电源供电，而且当任何一个电源失去时，能保证对大部分二类负荷的供电。（手动切换）类负荷：指不属于一类负荷和二类负荷的其他

10、负荷，对此类负荷，突然中断供电所造成损失不大或不会造成直接损失。只需一个电源供电，因为允许长时间停电。0类负荷(不停电负荷)：停电会造成数据损失或设备失控，酿成严重后果。专门采用不停电电源供电0类负荷（直流保安负荷）：继保、信号设备、控制设备等由直流系统供电的直流负荷。蓄电池组供电0类负荷（交流保安负荷）：在200MW及以上机组的大容量电厂中，自动化程度高，要求在停机过程中及停机后的一段时间内仍必须保证供电，否则会引起设备损坏、自动控制失灵、危及人身安全等严重事故的厂用负荷。如盘车电动机、交流润滑泵、消防水泵等。由柴油发电机组供电22.对厂用电的接线要求1p135供电可靠，运行灵活各机组的厂用

11、电系统应是独立的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、充分考虑发电厂正常、事故、检修、启停等运行方式下的供电要求供电电源应尽量与电力系统保持紧密的联系充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式23.厂用电的电压等级1p136按发电机容量、电压确定高压厂电压等级发电机组容量在60MW及以下，发电机电压为10.5kv，可采用3kv作为高压厂用电压； 发电机电压为 6.3kv， 可采用6kv作为高压厂用电压。容量在100300MW时，选用6kv作为高压厂用电压容量在600MW以上时，经技术、经济比较可采用6kv一级电压，也可采用3kv和10kv两级电压按厂用电动机容

12、量、厂用电供电网络确定高压厂用电压等级3kv：效率比6kv电动机约高1%15%,价格约低20%6kv:电动机功率可制造得较大，200kw以上宜采用6kv10kv：电动机功率可制造得更大一些，以满足大容量负荷，1000kw以上采用10kv比较合理厂用电压等级应用300MW汽轮发电机组的厂用电压分为两级，高压6kv，低压380v600MW汽轮发电机组有两种方案 200kw以上采用6kv，200kw以下采用380v 1800kw以上采用10kv，2001800kW由3kv供电，200kw以下采用380v1000MW高压厂用电的电压采用10kv和3kv二级电压低压供电网络 380/220V三相四线制系

13、统。容量为200MW及以上的机组，主厂房的低压厂用电系统应采用动力与照明分开供电的方式，动力网络电压宜采用380V，照明网络电压宜采用220V24.厂用电系统中性点接地方式13p138高压厂用电系统中性点接地方式1 中性点不接地方式(适用于接地电容电流小于10A的火力发电机组高压厂用电系统)2 中性点经过高电阻接地方式(适用于接地电容电流小于10A的高压厂用电系统)3 中性点经过消弧线圈接地方式(适用于接地电容电流大于10A的大机组高压厂用电系统)低压厂用电系统中性点接地方式1 中性点经过高电阻接地方式(适用于600MW机组单元低压厂用电系统)2 中性点直接接地方式(适用于水电厂低压厂用电系统

14、)25.厂用电电源及其引接 高分3 p139发电厂的厂用电源必须可靠,且能满足各种工作状态的要求,除应具有正常工作的工作电源外,还应设置备用电源、启动电源和事故保安电源。一般电厂中都以启动电源兼作备用电源工作电源：当主接线具有发电机电压母线时，则高压厂用工作电源(厂用变压器或厂用电抗器)一般直接从母线上引接,图a当发电机和主变压器为单元接线时,则厂用工作电源从主变压器的低压侧引接,图b备用电源和启动电源厂用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。启动电源一般指机组在启动或停运过程中，工作电源不可能供电的工况下为该机组的厂用负荷提供的电源。备用方式：a.明备用：设置专用

15、的备用变压器，正常情况下不运行，处于停电备用状态，只有在工作电源发生故障时才投入运行的备用方式。b.暗备用：不另设专用的备用变压器，而将每台工作变压器容量增大，正常运行时，每台变压器都在不满载状态下运行，相互备用。26.厂用电接线形式：发电厂厂用电系统接线通常都采用单母线分段接线形式，并多以成套配电装置接受和分配电能低压厂用母线一般也接锅炉分段，厂用电源则由相应的高压厂用母线供电 1 p14127.电气设备选择的一般条件 1 p170按正常工作条件选择电气设备额定电压：一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的1.11.5倍；电网运行的波动范围，一般不超过电网额定电压的1.5倍额定电流：功

16、率保持不变，Imax为额定电流的1.05倍；过负荷运行，Imax为1.32倍额定电压环境对设备选择的影响：按短路状态校验短路热稳定校验: 短路电流通过电气设备时，电气设备各部件温度应不超过允许值电动力稳定校验：电气设备承受短路电流机械应力的能力，亦称动稳定短路电流计算条件短路计算时间 1 tk=tpr+tbr下列几种情况可不校验热稳定或动稳定：(1)用熔断器保护的电气设备，其热稳定由熔断时间保证，故可不验算热稳定。(3)采用有限流电阻的熔断器保护的设备，可不校验动稳定。(3)装设在电压互感器回路中的裸导体和电气设备可不校验热、动稳定。28.高压断路器和隔离开关的原理与选择1p173高压断路器：

17、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，能快速切除故障回路、保证无故障部分正常运行，起保护作用最大特点是能断开电气设备中负荷电流和短路电流高压隔离开关：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、投入负荷电流或开断短路电流，仅可允许用于不产生强大电弧的某些切换操作29.现代高压开关电气设备采用以下几种方法灭弧p173利用灭弧介质，如空气断路器、油断路器、SF6断路器、真空断路器采用特殊金属材料作灭弧触头，如铜钨合金、银钨合金利用气体或油吹动电弧，采用多断口熄弧提高断路器触头的分离距离，迅速拉长电弧30.高压断路器的选择1p180油断

18、路器，一般用于110220kv,禁止用于500kv及以上压缩空气断路器，主要用于220kv以上电压的屋外配电装置SF6断路器，220kv以上配电装置中应用广泛真空断路器，35kv及以下配电装置中应用广泛31.互感器的原理及选择p184电磁式电流互感器：简称电流互感器，应用广泛，原理与变压器类似特点：电流互感器一次绕组串联在电路中，并且匝数很少，故一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流，而与二次电流大小无关电流互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以正常情况下电流互感器在近于短路状态下运行电压互感器:电磁式电压互感器：工作原理和变压器相同特点:容量很小，结构上要求有较高安全系数二次侧

19、仪表和继电器的电压线圈阻抗大，电压互感器在近于空载状态下运行电容式电压互感器：实质上是一个电容分压器。500kv电压互感器只生产电容式32.裸导体的选择p203导体选型导体截面选择电晕电压校验热稳定校验硬导体动稳定校验硬导体共振校验33.电缆的选择1p209电缆芯线材料及型号选择：油浸纸绝缘电缆、挤压绝缘电缆、压力电缆电压选择截面选择34.配电装置的定义2 p215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备35.最小安全净距2p216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36.配电装置的类

20、型4 注：结合P225的图看 p219屋内配电装置的特点：由于允许安全净距小和可以分层布置而使占地面积小；维修、巡视和操作在室内进行，不受气候影响；外界污秽空气对电器影响小，可以减少维护工作量；房屋建筑投资大。屋外配电装置的特点：土建工作量和费用较小，建设周期短；扩建比较方便；相邻设备间距离较大，便于带电作业；占地面积较大；受外界环境影响，设备运行条件较差，需加强绝缘；不良气候对设备和维修和操作有影响。屋外配电装置中型配电装置：所有电器都安装在同一平面内。优点：布置比较清晰，不易误操作，运行可靠，施工和维修比较方便，构架高度低，所用钢材少，造价低，抗震性好；缺点：占地面积较大；适用场合：一般用

21、在非高产农田地区及不占良田和土石方工程量不大的地方，并宜在地震烈度较高的地区使用，可广泛应用于110500kV电压级。高型配电装置：将一组母线与另一组母线重叠布置。优点：布置更为紧凑，在一个间隔内能布置两个回路,占地面积少，一般比普通中型节约50%左右；缺点：耗用钢材多，巡视维护条件差，检修不方便；适用场合：一般用在高产农田地区或地少人多的地区，由于地形条件限制，场地狭窄或需要大量开挖回填土石方的地方，原有配电装置需要扩建或扩建受到限制的地方。应用于220kV电压级。半高型配电装置：仅将母线与断路器、电流互感器等重叠布置。优点：占地面积比中型减少了30，由于将不经常带电运行的旁路母线及旁路隔离

22、开关设在上层，而主母线及其它电器的布置与中型相同，既节省了用地，又减少了高层检修的工作量；缺点：检修不够方便；适用场合：应用于110kV电压级。37.五防:屋内配电装置设置防止误拉合隔离开关带接地线合闸带电合接地开关误拉合断路器误入带电隔间p22538.成套配电装置型号含义1p233种类:低压配电屏（或开关柜）高压开关柜SF6全封闭组合电器。特点: 电气设备布置在封闭或半封闭的金属(外壳或金属框架)中，相间和对地 距离可以缩小，结构紧凑，占地面积小；所有电气设备已在工厂组装成一体，如SF6全封闭组合电器、开关柜等，大大减少现场安装工作量，有利于缩短建设周期，也便于扩建和搬迁；运行可靠性高，维护

23、方便； 耗用钢材较多，造价较高。39.箱式变电站特点p234组合式箱式变电站采用非金属玻纤增强特种水泥制成，易成形、隔热效果好、机械强度高、阻燃特性好以及外型美观，易与周围建筑群形成一体化的环境箱体内部用金属钢板分为高压开关室、变压器室、低压开关室，各室间严格隔离高压室采用完善可靠的紧凑型设计，具有全面的防误操作连锁功能，性能可靠、操作方便、检修灵活变压器可选用SC系列干式变压器和S7、S9型油浸式变压器以及其他低损耗变压器低压室有配电柜、计量柜和无功补偿柜，满足不同用户的需求，方便变电站和变压器的正常运行箱式变电站适用于环网供电系统，也适用于终端供电和双线供电等供电方式，并且这三种供电方式的

24、互换性极好高压侧进线方式推荐采用电缆进线，特殊情况下与厂方协商可采用架空进线10kv侧采用真空断路器替代传统的负荷断路器加熔断器，易于设置保护和快速消除故障，可迅速恢复供电，从而可减少由于更换熔断器的熔丝而造成的停电损失40.发电厂的控制方式1为主 p256主控制室控制方式机炉电集中控制方式41.二次回路接线图p256二次回路是由二次设备组成的回路，包括交流电压回路、交流电流回路、断路器控制和信号直流回路、继电保护回路以及自动装置直流回路等表示方法有3种归总式原理接线图展开接线图安装接线图42.二次接线常用图形符号？p25843.断路器的传统控制方式：弱电控制：48v或24v强电控制：110v

25、或220v 1p26444.传统的中央信号系统：信号装置按用途分为事故信号、预告信号、位置信号、其他信号。其中，事故信号和预告信号都需在主控室或集中控制室中反映出来，它们是电气设备各种信号的中央部分，通常成为中央信号 1p271看书的 主接线的基本接线形式 4 p105 屋外配电装置8分简答 4+PPTp227 电气主接线设计举例 p130操作步骤：对WL2送电时：先合QS21，再合QS22，再投入QF2。对WL2停电时：先断QF2 ，再拉QS22和QS21。优缺点：a.优点：接线简单，操作方便，设备少，经济性好，便于扩建。b.缺点：可靠性低，灵活性差，调度不方便。单母线分段接线优缺点：a.优

26、点：当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。b.缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修，该段母线的回路都要在检修期间内停电。扩建时需向两个方向均衡扩建。双母线接线优点：a. 供电可靠：接线简单，操作方便，设备少，经济性好，便于扩建。检修任一母线时，不会停电，对用户连续供电。b.调度灵活：灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。C.扩建方便缺点：a.增加一组母线和使每回路就需要增加一组母线隔离开关。b.当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作的电器，容易误操作。操作步骤： 检修工作母线，把全部电源和线路倒换到备用母线上。方法：

27、“一充二合三断四拉”检修前先合上母联断路器两侧隔离开关，再合上母联断路器QFC，对母线W2充电，检查母线W2是否完好；一充当两组母线等电位时，原先QS1，QS3是闭合的。合上QS2，QS4，接通备用母线W2；拉开QS1，QS3，断开工作母线W1；二合断开母联断路器QFC；三断拉开QFC两侧隔离开关，原工作母线W1退出运行进行检修。四拉单母线分段带旁路母线接线方法：“一充二合三断四拉”b.操作步骤：检修WL1上断路器QF3 时QSPP和QSPI处于合闸状态，合上QFP，对旁路母线WP充电，检查母线WP是否完好；一充当两组母线等电位时，合上QSP；二合断开QF3；三断拉开QS32和QS31。四拉优

28、缺点：a.优点：可以提高运行灵活性，可靠性。b.缺点：投资较大，操作较为复杂。分段断路器兼作旁路断路器b.操作步骤：检修WL1(或WL2)出线上断路器，要求WP接至WI段母线。合QSd断开QFd，QS2 合上QS4，再合QFd对旁路母线WP充电，检查母线WP是否完好； 一充当两组母线等电位时，合上旁路隔离开关QSP；二合断开线路断路器；三断拉开两侧隔离开关，线路检修退出。四拉一台半断路器接线一台半断路器接线广泛用于500kV电压级，由于它具有很高的可靠性和调度灵活性，考虑500kV断路器造价十分昂贵，配电装置占地面积大，因此较之于双断路器接线有显著的经济性。注：要求应尽可能把同名元件布置在不同

29、串上，交替布置。变压器母线接线适用于远距离大容量输电系统，对系统稳定和供电可靠性较高的变电站中采用。单元接线利：这种单元接线，避免了由于额定电流或短路电流过大，使得选择出口断路器时受到制造条件或价格过高等原因造成的困难。弊：有利于发电机和变压器的安全；有利于电网的安全运行；提高了厂用电可靠性。发电机出口需加装断路器，在发电机停止工作时，保持与电网的联系。适用于一机、一变、一线的厂、站。发电厂内不设高压配电装置，直接将电能送至系统枢纽变电所时。优点：节约了占地面积，只有机炉电单元控制室，没有网络控制室。扩大单元接线发电机出口均加装断路器以便各机组独立开停。n 考虑变压器是静止元件，变压器故障率远

30、小于发电机组故障率，为了减少变压器台数和高压侧断路器数目，并节省配电装置占地面积，采用扩大单元接线。桥形接线两回变压器线路单元接线相连，接成桥形接线。分为内桥与外桥形两种接线。 优点：使用的高压断路器数量少，四个回路只需三台断路器。内桥接线在线路故障或切除投入时不影响其他回路工作，并且操作简单。 缺点：变压器的切除和投入较复杂，需动作两台断路器，影响一回线路的暂时停运；桥连断路器检修时，两个回路需解列运行；出线断路器检修时，线路需较长时期停运，为避免次缺点，可加装正常断开运行的跨条，为了轮流停电检修任何一组隔离开关，在跨条上需加装两组隔离开关，桥连断路器检修时，也可利用此跨条。内桥形接线：桥断

31、路器连在变压器侧（电源来源）适用范围：适用于较小容量的发电厂、变电所，并且变压器不经常切换或线路较长、故障率较高的情况。外桥形接线：桥断路器连在线路侧适用范围：适用于较小容量的发电厂、变电所，并且变压器的切换较频繁或线路较短，故障率较少的情况。此外，线路有穿越功率，也宜采用外桥形接线。多角形接线角形接线的优点使用的断路器数目少，所用的断路器数等于进出线回路数总和，比单母分段和双母线都少用一台断路器，经济性较好。每一个回路都可经两台断路器从两个方向获得供电通路。任一台断路器检修时都不会中断供电。隔离开关只在检修断路器时用于隔离电压，不作为操作电器，误操作的可能性大大减少，也有利于自动化控制。注意：应尽量把电源回路和负荷回路交叉布置，以避免同时失去两个电源或断开两个负荷，提高供电可靠性和运行的灵活性。角形接线的缺点开环运行和闭环运行时工作电流相差很大，且每个回路连接两台断路器，每台断路器又连着两个回路，所以使继电保护整定和控制都比较复杂。在开环运行时，若某一线路或断路器故障，将造成供电紊乱，使相邻的完好元件不能发挥作用而被迫停运，降低了可靠性。建成后扩建比较困难。