发电厂电气部分重点(考试重点).pdf

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1、.【燃料的种类：固体、液体、汽体】整个生产过程可分为三个系统：1燃烧系统：燃料的化学能在锅炉中燃烧转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸气。2汽水系统：蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机旋转，将热能转变为机械能。3电气系统：汽轮机带动发电机转动，把机械能变为电能。能量转换过程：抽水蓄能电厂作用1调峰。2填谷。在低谷负荷时，可使火电机组不必降低出力或停机和保持在热效率较高的区间运行，从而节省燃料，并提高电力系统运行的稳定性。3事故备用。4调频。跟踪负荷变化的能力很强，承卸负荷迅速灵活。5调相。6作为黑启动电源。无需外来电源支持能迅速自动完成机组的自启动，并向局部电网供电，带动其他发电厂没有自启动的机组启动

2、。7蓄能。水电厂分类:堤坝式水电厂(坝后式河床式)2)引水式水电站 3)混合式水电厂 水电厂特点 1可综合利用水能资源【航运、灌溉等】。2发电本钱低，效率高。3运行灵活，启、停迅速。适用于用作调频、调峰。4水能可储蓄和调节。5水力发电不污染环境，相反，还可改善自然生态。6投资大单位 kW，且建立周期长。7位于山区，地形复杂。8设备利用率低有枯水期和丰水期之分。调峰电站为 1500-3000 小时/年。一次设备:生产、变换、输送、分配和使用电能的设备 生产和转换电能的设备 接通或断开电路的开关电器 限制故障电流和防御过电压的设备 载流导体 仪用互感器 6 无功补偿设备、接地装置 二次设备:对一次

3、设备进展测量、控制、监视和保护用的设备 测量仪表 继电保护及自动控制 直流电源 操作电源、信号设备及控制电缆 断路器：在正常情况下控制各输电线路和设备的开断及关合。有灭弧能力。先断后通。隔离开关：设备检修时，隔离电压；倒换电源操作，改变运行方式。没有灭弧装置，不能合分 5A 以上的电流，但具有明显断口。先通后断。电压互感器：把高电压变成标准的低电压，供测量、继电保护、监视等各种设备和仪表用。一次绕组并联在电路中。电能机械能热能化学能发电机汽轮机锅炉 燃烧系统 汽水系统 电气系统.电流互感器：把大电流变成标准的小电流，供测量、继电保护、监视等各种设备和仪表用。一次绕组串联在电路中。避雷器：是保护

4、电气设备免遭雷电入侵波危害的设备 1、电气接线 定义：根据各种电气设备的作用及要求，按一定方式用导体连接起来所形成的电路。分类:电气主接线又称电气一次接线或电气主系统电气二次接线 配电装置 1定义：根据主接线的要求，由开关设备、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，其作用是承受和分配电能。2按安装地点分类：屋配电装置：=35kV 计算目的：确定导体的长期允许工作电流，即载流量。短路电流热效应Qk计算；目的:确定导体的最高温度.由于短路电流变化复杂，工程上常采用近似计算法来计算-即采用实用计算法【辛卜生法】求非周期分量的热效应 Qnp 1、求周期分量的热效应 Qp对于任意曲线

5、的定积分，可采用辛卜生法 电动力计算:毕奥-沙瓦定律法 解：AIal6.1885200025703070)30(工程条件：)(0maxalII 限制导体或其它电气设备长期工作电流的根本条件：是其稳定温度不应超过长期发热最高允许温度，即 alw1)求导体的载流量，此时 Calw70(没有特殊说明时)举例1：设 C，C，CA，IalNN30702520000现 求)30(alI代入得：nppnpTatattptktkQQieTdtIdtiQkkk2020022)1(2式中，70104 空气的导磁系数 BLiddF)(2方向相同的方向与电流iLd根据 )(102702122222NiiaLLBidl

6、BiFL可.电气主接线的初步设计步骤重点 一发电机电压母线的接线设计二机压母线上发电机台数确实定【对地区性发电厂来说】三升高电压母线的接线方式设计四主变容量、台数、型号确实定 必须限制短路电流 IK，其目的：1、对大功率系统要求克制 QF 的断流容量INbr缺乏的缺点。2、对于小功率系统，可以采用轻型设备。所谓“轻型是指 QF 的额定电流与所控制回路的额定电流相匹配。3、使设备免受大的电动力和发热的影响。变电所主变容量确实定原则 一般应按 5-10 年规划负荷来选择 对重要变电所，应考虑一台主变停运时,其余主变在允许过负荷围，应满足 I 类和 II 类负荷的供电。对一般变电所，当一台主变停运时

7、，其余主变容量应能满足全部的 70-80%。变电所主变台数确定原则 与系统有强联系的大、中型发电厂和变电所，在一种电压等级下，主变应不小于两台。【一般为两台】对弱联系的中、小型电厂和低压侧电压为 6-10kV的变电所，或与系统联系只是备用性质时，可只装一台。早期故障期A故障一般是由设计制造和安装调试方面的原因引起的。其主要任务是严格进展试运转和验收。偶发故障期B多由运行操作上的失误造成的。这期间故障率较低且稳定，大致为常数，其长度，称为设备的有效使用寿命。耗损故障期C主要原因是设备*些零件的老化和磨损。如能预知耗损开场时间，事先进展预防、维修，能延长设备的实际使用寿命。不可修复元件的可靠性指标

8、1可靠度【R(t)】2不可靠度【F(t)】3故障密度函数 f(t)4故障率(t)：可修复元件的可靠性指标1可靠度【R(t)】2不可靠度【F(t)，又称失效度】4故障率(t)5修复率(t)6平均修复时间 MTTR【用 TD 表示，又称平均停运时间】7平均运行周期 MTBF【用 TS 表示，又称平均故障间隔时间】8可用度 A【又称可用率，有效度】厂用电本身来说，按其用电设备的作用和突然供电中断时造成危害的程度，可分为以下四大类：I 类负荷、II 类负荷、III 类负荷、事故保安负荷0I 类负荷0II 类负荷直流保安负荷0III 类负荷交流保安负荷 备用电源引接方式:当有机压母线时，由与工作电源不同

9、的分段上引接。当无机压母线时，由与电力系统连接的最低一级电压母线上引接，或由联络变的第三绕组引接。2引接要求:独立性；足够的供电容量。工作电源引接方式：引接要求；供电可靠；容量满足负荷的要求；不应少于两个。(1)高压厂用工作电源 应从发电机回路引接，其引接方式与电气主接线形式有关 当有机压母线时，应从各母线段引接，供应接在该母线段的机组的厂用负荷。单元接线时包括扩大单元接线时，应从主变低压侧引接，供应本机组的厂用负荷。(2)低压厂用工作电源(380 V/220V)一般由高压厂用母线上取得 自启动的危害性：启动电流大，导致：厂用母线电压降低，降低了供电可靠性；使电动机发热严重。因此，必须进展自启

10、动校验。.1、什么叫惰行？转速下降的过程 2、什么叫自启动？转速上升的过程 电动机自启动校验 1电压校验 假设成组电动机在电压消失或下降时全部处于制动状态，电压恢复后，同时自启动。忽略外电路中所有元件的电阻。系统电源视为无穷大电源。基准值：变压器低压侧的额定容量，厂用电电网额定电压。按炉分段原则：高压厂用母线按锅炉的台数分成假设干独立工作段 优越性：即便于运行、检修，又能使故障局限在一机一炉,不致过多的干扰正常运行机炉，同时可以减小厂用系统的短路电流。明备用：专门设置一台备用变压器(或线路)，它的容量应等于它所代替的厂用工作变中容量最大的一台的容量。在大型电厂，特别是火电厂，常采用明备用 暗备

11、用(互为备用)：不另设专用的备用变(或线路)，而将每台工作变的容量加大。正常工作时，每台工作变在欠载下运行，当任一台工作变因故被切除后，其厂用负荷由完好的工作变承当。在水电厂和变电站中广泛采用。强电场发射是产生电弧的最根本的条件 电弧的形成过程 1强电场发射 2碰撞游离 3热电子发射 4热游离 高温是维持电弧燃烧的主要原因 交流电弧的两大特点：过零自然熄灭；动态的伏安特性 高压开关电器熄灭交流电弧的根本方法 1利用灭弧介质 2采用特殊金属材料作灭弧触头 3利用气体或油吹动电弧 4采用多断口熄弧 5提高断路器触头的分断速度，迅速拉长电弧 互感器可分电流互感器、电压互感器两种，它是一次系统和二次系

12、统的联络元件。其作用是：1、使二次系统的设备与高压局部隔离，且互感器的二次侧均接地，从而保证了设备和人身的平安。2、将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化。3、取得零序电流、电压分量供反响接地故障的继电保护装置使用。电磁式电流互感器工作特点：1)原边匝数很少，KN=N1/N2=USN【USN:电气设备所在电网的额定电压】2、额定电流 应满足：IN=Ima*3、按当地环境条件校核 二、按短路情况校验 1、热稳定校验【承受热效应的能力】满足：I2t t=Qk 2、动稳定校验【承受机械效应的能力】满足：ies=ish或 Ies=Ish TA电流

13、互感器的选择 1种类和型式选择 01UxxxUmtm.1)按地点分：户式：20kV 及以下户外式：35kV 及以上 2)按安装方式分：穿墙式：装在墙壁或金属构造的孔中 支持式：安装在平面或支柱上 装入式：变压器或多油 QF 油箱的套管中 3)按绝缘方式分：有干式、浇注式、油浸式三种。4)按一次绕组的匝数分：单匝和多匝式【当一次电流小于 400A，应选多匝式，以提高准确度】。2一次回路额定电压和额定电流的选择应满足：UNUNs I1NIma*3准确级和额定容量的选择 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。其原则：1)当同一台 TA 二次回路接有不同准确级的仪表时，

14、则，应按相应最高级别来确定 TA 的准确级。2)为了保证互感器的准确度，互感器二次侧所接负荷应不大于该准确级所规定的额定容量。即：S2N=I2N2Z2NS2=I2N2 Z2L，并以最大负荷相为准。4 热稳定校验满足：I2tQK 或 (KtIN1)2QK (热稳定时间 t=1)5动稳定校验 TV电压互感器的选择 1种类和型式选择 1在 6-35kV 屋配电装置中一般采用油浸式或浇注式 TV，20kV 及以下可以采用三相式 TV【因为三相式 TV 投资省】2110-220kV 配电装置母线上装设的 TV，通常选用串级式电磁式 TV，出线上多项选择用电容式 TV。3500kV 配电装置，全部采用电容式 TV，且 TV 具有三个二次绕组，即两个主二次绕组和一个辅助二次绕组【开口三角】开口三角的作用：1 中性点直接接地系统：测量零序电压，供零序保护用。2 中性点非直接接地系统：测量零序电压，供绝缘监视用。二次接线图分类：归总式原理接线图、展开接线图、安装接线图。最小平安净距;以保证晴天不放电为条件，该级电压所允许的在空气中的物体边缘与带电局部的最小电气距离。220kV 及以下配电装置，大气过电压起主要作用，330kV 及以上配电装置，部过电压起主要作用。A1:为带电局部至接地局部之间的最小电气净距；A2 为不同相的带电导体之间的最小净距。