湖南工业大学发电厂电气部分复习纲要

第一篇：湖南工业大学发电厂电气部分复习纲要

1-1火电厂的分类及电能生产过程。P14 1）分类a）按原动机分：凝汽式汽轮发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂、蒸汽-燃气轮发电机厂 b）按燃料分：煤油发电厂、燃油发电厂、燃气发电厂、余热发电厂 c）按蒸汽压力和温度分：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、超临界发电厂、超超临界发电厂

d）按输出能源分：凝汽式发电厂、热电厂

2）过程：火力发电厂的生产过程概 括的说是把煤炭中含有的化学能转变为电 能的过程。分为三个过程：a）燃料的化学 能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中 的水使之变为蒸汽，成为燃烧系统b）锅 炉产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机的 转子旋转，将热能转化为机械能，成为汽 水系统c）由汽轮机转子旋转的机械能带 动发电机旋转，把机械能转化为电能，称 为电气系统。

1-2火电厂与水电厂相比，各自有何优劣？P17、P21 火电厂：优点：布局灵活，装机容量大小可按需要决定；一次性建造投资少；缺点：耗煤量大，污染严重；设备繁多，控制操作复杂；事故多，停运率高；

水电厂：优点：综合利用水资源；成本低、效率高；运行灵活；

缺点：建设投资较大，工期长；受河流、水量及季节气候气象条件限制；土地淹没，移民搬迁，给农业带来不利；对生态环境影响较大。

1-3了解其他新能源发电厂的趋势。P23 太阳能风能地热潮汐燃料电池垃圾磁流体

2-1一次设备、二次设备的概念及其在系统中的作用。P29 一次设备概念：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备叫做一次设备 作用：

二次设备概念：读对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和起保护作用的设备叫做二次设备 作用：

2-2识别电气接线图中的图形符号、能写出文字符号中文名称及设备的作用。P31 断路器QF 隔离开关QS 母线M 电抗器L 馈线WL 发电机G 主变压器T 2-3熟练查询设备数据表格，理解设备代号、中各字符和参数的意义。

参照P354常用数据与系数表

2-4发电厂电气部分主要包括哪些重要设、备？各有何作用？P41

主变压器：升压、降压

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；在电力系统 发生故障时，自动开断短路电流，以 保证电力系统正常运行。

隔离开关：隔离电压；倒闸操作；分 合电流。

电压互感器：供电量结算用；用作继 电保护的电压信号源；用作合闸或重 合闸检查同期、检测无压信号。

电流互感器:专门用作变换电流的特

种变压器

避雷器：保护电气设备免遭雷电冲击

波袭击

并联电抗器：限制工频电压升高；降 低操作过电压；消除发电机带长线出 现自励磁；避免长距离输送无功功率 并降低线损；限制潜供电流。

串联电容器：大幅降低线路电抗，提 高电力系统的运行稳定，提高远距离输电线路的输送能力。

2-5一台半断路器的概念。P40 概念：每两个元件（出线、电源）用3 台断路器构成一串接至两组母线，称 为一台半断路器接线。

3-1导体长期发热和短时发热的概念、正常最高允许温度、短时最高允许温度。P63 长期发热：是由正常运转时工作电流产的 短时发热：是由故障时的短路电流产生的 正常最高允许温度：为了保证导体可靠地工作，须使其发热温度不得超过一定限值的值

短时最高允许温度：导体在短时间短路时允许的的温度。

3-2导体的发热原因和散热方法。P64 原因：来自导体电阻损耗的热量

方法：对流、辐射、导热 3-3掌握计算导体载流量的方法。

参考P69例题

3-4为何要进行热稳定校验和动稳定校验？

动稳定校验：指电气设备承受短路电流机械效应的能力

热稳定校验：短路电流通过电气设备时，电气设备各部分温度(或发热效应)应不超过允许值。

热稳性：是指电器通过短路电流时，电器的导体和绝缘部分不因短路电流的热效应使其温度超过它的短路时最高允许温度，而造成损坏。

动稳定性：是指电器通过短路电流时，其导体、绝缘和机械部分不因短路电流的电动力效应引起损坏，而能继续工作的性能。

3-5掌握导体短时发热最高温度的计算方法和步骤。

参考P73例题习题、例题

4-1电气主接线的概念和特点。

概念：又称为电气一次接线，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 求的单相接线。

特点：代表了发电厂或变电站高电压、大电流的电气部分主体结构，是电力 系统网络结构的重要组成部分，直接 影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方向灯诸 多方面有决定性的关系。

4-2断路器、隔离开关的功能和操作顺序。

功能：断路器具有灭弧功能，而隔离开关隔离电压、倒闸操作、分合电流

顺序：合闸时先合隔离开关，后合断路器；分闸时先分断路器，后分隔离开关

4-3有汇流母线的各种接线形式及适用范围。

单母线接线：一般只用在出线回路少，并且没有重要负荷的发电厂和变电站中 单母线分段接线：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；每段母线上出现不多于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。

双母线接线：进出线回数较多、容量较大、出线带电抗器的6—10KV配电装置；或连接电源较大、负荷较大时。

双母线分段接线：多用于220KV配电装置

4-4带旁路的单母线分段接线和双母线单分段有何区别？各自有何优点？

优点：单母线分段带旁路接线：供电可靠性提高，保证了对重要用户的不间断供电，倒闸操作相对简单

双母线带旁路接线:可靠性高、调度灵活、操作方便、检修方便

区别：单母线分段带旁路接线：旁路断路器连接旁路母线和工作母线。每一出线回路在线路隔离开关的线路侧再用一台旁路隔离开关接至旁路母线上。

双母线带旁路接线: 在检修某一回路断路器时，为了不使该回路停电，可采取增设旁路母线的方法

4-5分析并写出各种主接线倒闸操作的步骤。P104（参考附录）

4-6根据要求设计简单的主接线图，并初步选择设备。P127例题、习题。

5-1厂用电的概念、负荷分类。P134 概念：发电机在启动，运转、停止，检修过程中，有大量电动机手动机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤，碎煤，除尘及水处理的正常运行。这些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，统称为厂用电。

厂用电耗量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。

负荷分类：I类厂用负荷：凡属于短时停电造成设备损坏、危及人身安全、主机停运及出力下降的厂用电荷都属于

II类厂用负荷：允许短时停电(几秒至几分钟)，不致造成生产紊乱，但较长时间停电可能损坏设备或影响机组正常运转的厂用电荷

III类厂用负荷：较长时间停电，不会直接影响

0I类负荷(不停电负荷)0II类负荷(直流保安负荷)0III类负荷(交流保安负荷)

5-2厂用电的电压等级、接线形式。P136 电压等级: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，经过技术比较综合比较后确定的。1）按发电机容量、电压确定高压厂用电等级；2）按厂用电动机容量、厂用供电网络确定高压厂用电等级 接线形式：

1、发电厂厂用电系统接线通常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。

2、高压厂用母线均采取“按锅炉分段”的原则，即将高压厂用母线按锅炉台数分成若干独立段，凡属同一台锅炉的厂用负荷均接在同一段母线上，与锅炉同组的汽轮机的厂用负荷一般也接在该段母线上，而该段母线由其对应的发电机供电。

5-3厂用电的变压器选择。P148 厂用电的变压器选择主要考虑高压厂用工作变压器和启动备用变压器的选择，其选择包括变压器的台数、型式、额定电压、容量和阻抗。为了正确选择厂用变压器容量，首先应对厂用主要用电设备的容量、数量及其运行方式有所了解，并予以

分类和统计，最后确定厂用变压器容量。

5-4厂用电动机自启动的概念。P157习题。

概念：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，电动机惰性尚未结束，又自动恢复到未定运行状态运行，这一过程称为电动机的自启动。

为什么要进行电动机的自启动的校验？ 如果参加自启动的电动机的数量多、容量大时，启动电流过大，可能会使厂用母线及厂用电系统电压下降，甚至引起电动机本身发热。这些数值如果超过允许指标，将危及厂用电系统的稳定运行和电动机的安全与寿命，因此必须进行电动机自启动校验。

若校验不能进行自启动时，应采取相应的措施

6-1选择电气设备要考虑哪些因素？P170例题。设备代号识别。

额定电压、额定电流、环境条件 6-2互感器实验注意事项。（互感器的选择）

互感器是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路信息的传感器。

电流互感器选择P187电压互感器选择P194 6-3断路器的作用，对系统的重要性。P173选用时需要考虑哪些参数？P180 作用：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。

考虑参数：断路器种类和型式、额定电压 和电流、断开电流、短路关合电流、短路 热稳定和动稳定校验、发电机断路器的特 殊要求

6-4绝缘子的作用。

绝缘子是用来支持和固定母线与带电导体、并使带电导体间或导体与大地之间有足够的距离和绝缘。绝缘子应具有足够的电气绝缘强度和耐潮湿性能。7-1配电装置的概念和作用。P215 概念：根据电气主接线的连接方式，由开关电器、保护盒测量电器、母线和必要的辅助设备组建而成的总体装置。

作用：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故障部分，维持系统正常运行。

7-2配电装置的类型和应用。P219 配电装置按电器装设地点不同，可分为屋内配电装置和屋外配电装置；按其组装方式，又可分为装配式和成套式。在现场将电器组装而成的称为装配配电装置；在制造厂按要求预先将开关电器、互感器等组成各种电路成套后运行至现场安装使用的称为成套配电装置。

在发电厂和变电站中，35kv及以下的配电装置多采用屋内配电装置，其中3~10kv的配电装置大多采用成套配电装置，10kv及以上的配电装置大多采用屋外配电装置。对110~220kv配电装置有特殊要求时，采用屋内配电装置。成套配电装置一般布置在屋内。

7-3“五防”措施的概念、“间隔”的概念。

间隔：电气间隔是指一个完整的回路，含断路器、隔离开关、互感器、避雷器等，凡具有功能完善的电气单元称为一个间隔

五防：防止带负荷拉合隔离开关、防止带地线合隔离开关、防止带电挂接地线、防止误拉合断路器、防止误入带电间隔

7-4最小安全距离、全封闭母线的概念。

最小安全距离：是指工作人员身体各部位，包括手持导电工具与不同电位任何部件之间所需保持的最小空气距离。封闭母线：是指用外壳加以封闭保护母线导体。

8-1二次接线的表示法、总归式原理图、展开图的概念。P257 表示方法有三种：

1． 归总式原理接线图：有关的一次设 备及回路同二次回路一起画出，所有的电气元件都以整体形式表示，且画有他们之间的连接回路。

2．展开图接线：其二次电路按交流和直流分开画，即分为交流回路和直流回路，且电路的每个元件在回路中又被分解成若干部分。

3．安装接线图：为了施工、运行和维 护方便，在展开图的基础上还应进 一步绘制安装接线图。安装接线图 包括屛面布置图、屛后接线图、端 子排图和电缆联系图。

8-2根据总归式原理图画出展开图。P258(看书比较好)8-3描述二次接线的保护原理及设备动作过程。

第二篇：复习(发电厂电气部分)

1、单母线分段的作用是提高单母线接线的供电可靠性把故障和检修造成的影响局限在一点的范围内。

2、在单断路器的双母线带旁路母线连接中，设置旁路设施的作用是进出线检修时，可由旁路代替。通过旁路母线供电，从而对出线的运行没有影响。

3、厂用电动机自启动分为空载自启动、失压 自启动和 带负荷 自启动。

4、短路时最大电动力产生于三项导体中的 中间 相，短路形式为 三相 短路。

5、电气设备要能可靠工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验动、热稳定性。

6、开关电器的短路热效应计算时间宜采用继电保护动作时间加上断路器的全分闸时间。

7、交流电弧的熄灭条件是电流自然过零后，弧隙介质强度永远高于弧隙恢复电压。

8、屋外配电装置的种类分为普通中型、低型、半高型和高型。

9、成套配电装置分为低压配电屏、低压开关柜和低压动力配电箱、低压照明配电箱。

10、火力发电厂的控制方式可分为主控制室控制方式和单元控制式控制方式。

11、绘制展开图时一般把整个二次回路分成 交流电流回路、交流电压回路、直接操作回路、信号回路等几个组成部分。

12、中央信号包括预告信号和事故信号。

13、在电气主线接中母线的作用是汇总电能和分配电能。

14、接地隔开开关的作用是控制和保护电器。

15、外桥接线适用于线路短，变压器需频繁切换或有穿越功率通过的场合。

16、大型火力发电厂的厂用电电源包括厂用工作电源、厂用备用电源、事故保安电源及交流不停电电源。

17、厂用电动机自启动分为空载自启动、失压自启动、带负荷自启动三类。

18、六氟化硫断路器采用 sf6气体作用灭弧介质。

19、隔断开关的主要用途是隔离电压和操作倒闸

20、发热对电器产生的不良影响包括使机械强度下降、接触电阻增加和绝缘性能降低。

21、电流互感器产生误差的根本原因是存在激磁电流I0

22、在双灯控制的断路器控制电路中，红灯亮平光表示断路器处于合闸状态。同时起到监视跳闸电源和红灯 回路是否完好的作用。绿灯亮平光表示断路器处于跳闸状态，同时起到监视合闸电源和绿灯回路是否完好的作用。

23、断路器与隔离开关操作之间的操作闭锁分为机械闭锁和电气闭锁。

24、自动空气开关是低压开关电器中功能较完善的一种，它可以实现过负荷和欠电压保护功能，同时还可实现瞬时短路保护功能。

25、无母线电气主接线的形式有桥形接线、多角型和单元接线。

26、室内配电装置中，母线一般布置在配电装置上部，其布置形式有水平、垂直和三角型三种。

27、电器的额定电流应大于或等于安装设备回路的最大工作电流。

28、中央信号装置由事故预告装置和预告信号装置两部分组成。

29、强迫油循环水冷却系统主要适用于额定容量为31500KV以上的变压器。30、绝缘介质发生不可逆的老化，主要有三个过程：热过程、化学过程和机械损伤。

31、SF6按其使用地点分为敞开型和全封闭组合电器型。

32、重合器是一种自动化程度很高的设备由灭弧部分和控制部分两大部分组成

33、光电式互感器其结构上包括一次传感器及变换器、传输系统、二次变换器及合并单元。

34、光电式电流互感器分为有源型、无源型及全光纤型三类。

35、我国普遍采用的二次接线图一般有三种形式，即原理接线图、展开接线图和安装接线图。

36、为了改善短形母线的冷却条件并减少集肤效应的影响,通常采用厚度较小

的矩形母线。

37、厂用电所消耗的电量占发电厂总发电量的百分数称为厂用电率。

38、厂用电一般采用可靠性高的成套配电装置。因此,厂用高、低压母线应采用单母线和单母分段接线。

39、我国目前生产的3～35KV高压开关柜可分为.固定式和手车式两种。40、短路电流通过导体时产生的热量几乎全部用于导体温度的升高。

41、隔离开关的闭锁装置可分为机械闭锁和电气闭锁两大类。

42、变压器绝缘老化的6℃规则即指变压器绕组的温度每增加6℃,其使用年限将减少一半。

43、电介质在电场作用下,不论是内部荷电质点移动还是极分子转向都要从电场中吸收能量。这些能量将转变为热能损失掉。这种现象称为电介质的损耗。

44、SN10——10型断路器中的油主要用来作灭弧介质。

45、在电气设备选择中，无须进行动稳定校验的电气设备是电力电缆。46、110KV降压变压器高压侧的额定电压为110KV。

47、根据所使用的一次能源的不同，现今我国主要三种电厂类型为核电厂、火电厂、水电厂。

48、高压负荷开关只能开合负荷电流。

49、套管绝缘子有载流芯柱，起绝缘作用。

50、正常运行时，电流互感器二次侧相当于短路运行。

51、用于保护电动机的热继电器当电动机过载运行时会切断控制电器。

52、常采用中性点直接接地运行方式，即大接地短路电流系统。

53、单相短路短路为系统中最常见短路。

54、下列（B)接线，可靠性最高。

A:单母线；B:分段的单母线；C:扩大单元接线；D:单元。

55、在电气设备选择中，必须进行动稳定和热稳定校验的电气设备是(C)。A:电力电缆；B:母线；C:套管绝缘子；D:支持绝缘子。

56、低压开关电器中自动空气开关能在电路发生过载、短路和低电压等情况下自动切断电路。

57、外桥接线适用于线路故障几率较高的电站主接线。

58、SN10——10型断路器中的油主要用来作灭弧介质。

59、规定屋内、屋外高压配电装置的最小安全净距，其目的最主要是为了保证安全。60、我国运行规程规定，频率波动的极限范围要保证不超过，才能保证电能质量。

61、当某水电站只有两台主变和两条同电压级输电线路时（对侧均有电），宜采用(C)。A:双母线接线；B:两组变压器一线路单元接线；C:桥形接线；D:带旁路母线接线。62、交流电弧的熄灭条件是弧隙介质电强度的恢复大于弧隙恢复电压的恢复。

63、矩形母线，由于冷却条件好、集肤效应小，金属材料利用率高，因此多用于35kV及以下电压等级配电装置中。64、为保证发电厂厂用低压单个或成组电动机可靠启动，要求母线电压不低于额定电压的.60% 65、.电气主接线的形式影响配电装置布置

66、SF6全封闭组合电器是以什么绝缘子作支撑元件的成套高压组合电器？环氧树脂 67、环境温度为+25℃时，铝导体短路时发热的允许温度为.200℃

68、实际工程计算中，当短路电流持续时间t大于多少时，可以忽略短路电流非周期分量热效应的影响？1秒 69、对于双母线接线，双母线同时运行时，具有单母线分段接线的特点

70、电压互感器的配置应根据电气测量仪表、继电保护装置、自动装置和自动调节励磁装置的要求配制，并应考虑同期需要

71、中性点非直接接地系统中，当绝缘正常、系统三相对地电压对称时，电压互感器辅助副绕组的开口三角形两端电压为0V 72、两台变压器并联运行时，必须满足绝对相等的条件是变压器的联接组标号相同

73、电压互感器的一次绕组并联于被测回路的电路之中,其二次额定电压通常为100或100/3伏。74、引出线停电的操作顺序是依次拉开断路器、线路侧隔离开关和母线侧隔离开关

75、如果要求在检修任一引出线的母线隔离开关时,不影响其他支路供电,则可采用双母线接线 76、在倒母线操作过程中,若备用母线充电成功,则应该切断母联断路器的控制回路电源 以保证两组母线等电位。

77、经技术经济比较,我国有关设计技术规程中规定,当发电机电压为10.5KV时,对于容量为60MW及以下的机组,其高压厂用电电压可采用3KV。

78、配电装置的选择,通常要进行技术经济比较确定。一般35KV及以下电压等级宜采用屋内配电装置。79、电气设备的动稳定电流应不小于通过该电气设备的最大三相冲击短路电流。80、减小矩形母线应力的最有效方法是减少同一相中两个相邻绝缘子间的距离

81、为减小某一线路短路时对其他线路的影响,一般要求在限流电抗器后发生短路时,限流电抗器前的残余电压不小于网络额定电压的60% 82、当断路器处在合闸位置时,断路器的位置指示信号为红灯发平光 84、电气设备应按短路条件选择。（错误）85、电力电缆有额定电压选项。（正确）86、短路的主要原因是绝缘损坏造成。（正确）

87、发电机供电回路发生三相短路时，发电机母线电压会随时间变化。（正确）

88、电缆有防潮、防腐蚀、防损伤等优点，所以母线和电缆比，应优先选择使用电缆。（错误）

89、一台半断路器连接线：每串中有两个回路共有三台断路器，每个回路相当于占有一台半断路器。（正确）90、屏内外设备连接要通过端子排。（正确）91、厂变明备用方式比暗备用方式经济。（错误）

92、次暂态短路电流是指t=0秒时短路电流周期分量。（正确）

93、电流互感器的电流误差：fi二次侧电流的测量值I2乘以额定电流比K所得的值K×I2于实际一次电流I1之比以后者的百分数表示，即fi=K×I2/I1×100%。（错误）94、断路器控制回路要有电气防跳功能。（正确）。95、发电机是一次设备。（正确）96、穿墙套管应选择额定电流。（正确）

97、发电机供电回路发生三相短路时，发电机的电势会随时间变化。（错误）98、隔离开关有额定开断电流选项。（错误）

99、要减小电压互感器的误差，可通过减小其二次侧的负载来实现。（正确）100、电气设备应按短路条件选择。（错误）101、严禁有电挂接地线。（正确）

102、防带负荷拉闸是高压开关柜“五防”功能中的一种。（正确）103、电力一、二类负荷不允许停电。（正确）

104、自动空气开关是低压开关中较完善的一种自动开关，具有限制短路电流等保护功能。(错误)105、电压互感器是一种特殊的二次侧短路的降压变压器。(错误)106、二分之三接线在正常运行时，其两组母线同时工作，所有断路器均为闭合状态运行。（正确)107、发电机供电回路发生三相短路时，发电机的电势会随时间变化。（错误）108、隔离开关有额定开断电流选项。（错误）

109、发电机-三绕组变压器接线在发电机出口处装设断路器和隔离开关，在三绕组变压器的其余两侧也装设断路器和隔离开关，其目的是便于三绕组变压器低压侧断路器检修时，不影响其他两个绕组的正常运行。(错误)200、采用分裂电抗器代替普通电抗器减小了限制短路电流的作用。(错误)201、电压互感器的配置应根据电气测量仪表、继电保护装置、自动装置和自动调节励磁的要求配置，并且还需考虑同期的需要。(正确)202、变压器的负荷能力是指变压器在某段时间内允许输出的容量，与变压器的额定容量相同。（错误）203、电介质的荷电质点在电场作用下，对应于电场方向产生位移的现象称为.电介质极化。(正确)204、发电厂或变电所所选用的电气主接线形式不仅影响其配电装置布置和供电可靠性，而且影响其二次接线和继电保护。(正确)205、如果向旁路母线充电不成功,则旁路母线无电压。(正确)206、断路器的额定电流不得小于装设断路器回路的最大短路电流。(错误)207、电流互感器的二次负荷是由其二次回路的电流决定的。(错误)208、两台短路电压不同的变压器并联运行时,两台变压器的负荷之比与其短路电压成正比,与其额定容量成反比。(错误)209、当被试品绝缘有缺陷或受潮时,泄漏电流将急剧增加,其伏安特性为线性关系。(错误)300、接地电阻的冲击系数与接地体的结构形状无关。(错误)301、在中性点非直接接地系统中，当发生单相接地后相应的继电保护装置将故障部分迅速切除。(错误)302、当同相中相邻绝缘子之间的距离不小于最大允许跨距时，母线动稳定必然合格。(错误)40、发电机与变压器组成单元接线的主要优点是运行灵活。(错误)

四、综合题

1、试述高压断路器的作用及种类？

高压断路器的作用：正常运行时用于接通和断开电路，故障时用于切除故障电流，以免故障范围蔓延。按灭弧介质的不同，断路器可分为油断路器、真空断路器、六氟化硫断路器等。

2、电压互感器二次侧为什么要用熔断器保护？

电压互感器二次侧要用熔断器保护，因为电压互感器二次侧不能短路运行，一旦短路，短路电流会烧毁电压互感器二次绕组。

3、试述电气主接线的种类？

电气主接线分为有横向联络接线和无横向联络接线。有横向联络接线分

无横向联络接线指单元接线。

4、什么叫厂用电？试举出三种厂用电负荷名称？

保证电厂或变电所主体设备正常运行的辅助机械的用电称为厂用电。用负荷例如主变冷却风扇、调速系统压油泵、技术供水泵、整流、照明、实验室用电设备等任选三种。

5、试述操作电源的作用及种类？

供电给二次回路的电源统称为操作电源。它分为交流操作电源和直流操作电源两大类。直流操作电源又分为蓄电池直流系统、硅整流直流系统、复式整流直流系统等。

6、试说出短路的主要成因及危害？

短路的主要成因是电气设备载流部分长期运行绝缘被损坏。主要危害为短路电动力过大导致导体弯曲、甚至设备或其支架受到损坏，短路产生的热效应过高导致导体发红、熔化，绝缘损坏。

7、试述三种以上熄灭电弧的方法？

熄灭电弧可通过拉长电弧、增大开关触头的分离速度、利用真空灭弧、采用六氟化硫等特殊介质灭弧、冷却电弧、将长弧分割成几个短弧、采用多断口灭弧等方法中任写三种。

8、试述电气主接线的基本要求？

电气主接线的基本要求为保证供电可靠性和电能质量，具有一定的灵活性，接线简单便运行，经济并有扩建可能性。

9、什么是配电装置？

答：根据发电厂和变电所电气主接线中的各种电气设备、载流导体及其部分辅助设备的安装要求，将这些设备按照一定方式建造、安装而成的电工装置，统称为配电装置。

10、简述电气二次设备及组成

答：对一次设备起控制、保护、测量、监测等作用的设备为电气二次设备。包括熔断器、控制开关、继电器、控制电缆、仪表、信号设备、自动装置等

11、在开关电器中，加速交流电弧熄灭方法通常有哪些？

答：拉长电弧、利用气体吹动灭弧、真空灭弧、窄缝灭弧、将长电弧截成多段串联的短电弧（利用灭弧栅）、多断口灭弧。

12、为什么电流互感器二次回路内不允许安装熔断器? 答：熔断器的熔件是电路中的薄弱元件，容易断路，从而造成电流互感器二次侧回路在运行中的开路；引起二次感应电势增大，危及人身、设备安全；铁芯内磁通剧增，引起铁芯损耗增大，严重发热烧毁电流互感器；铁芯剩磁过大，使电流互感器误差增大。

13、当母线动稳定不合格时，可以采用哪些措施减小母线应力? 答：改变母线的布置方式；增大母线截面；增大母线相间距离；减小短路电流；减小绝缘子跨距。

14、熔断器的额定电流？

答：熔断器的额定电流是指其熔管、载流部分（1）底座接触部分允许的最大长期工作电流。

15、安全净距？

答：在配电装置的间隔距离中，最基本的距离是空气中的(最小)安全距离。安全净距表示在此距离下,配电装置处于最高工作电压或内部过电压时，其空气间隙均不会被击穿的最小距离。

16、电弧弧柱区复合速度与哪些因素有关? 答：电弧弧柱区复合速度与弧柱区的电场强度、弧隙温度、电弧截面、弧柱区离子浓度以及弧柱区气体压力等因素有关。

17、为什么三相三柱式电压互感器的一次绕组不允许采用Y0接线? 答：如果将三相三柱式电压互感器一次绕组中性点接地后接入中性点非直接接地系统，则当系统中发生一相金属性接地时，互感器的三相一次绕组中会有零序电压出现。此时，零序电压对应的零序磁通需要经过很长的空气隙构成回路，必然引起零序励磁电流的剧增，会烧坏电压互感器。

18、什么是断路器的“跳跃”现象?为防止产生“跳跃”现象,对断路器的控制回路提出了什么要求? 答：断路器在一次合闸操作时产生多次合、跳闸的现象称为断路器的“跳跃”现象。为防止产生“跳跃”现象，要求控制回路在每次手动或自动合闸操作时只允许一次合闸，若第一次合闸后发生事故跳闸，则应有闭锁措施，保证不再第二次合闸。

五、计算题：

1、某高温高压火电厂高压厂用备用变压器容量其参数为：高压备用变压器容量为12500kVA，调压方式为有载调压，UK%=8，要求同时参加自启动的电动机启动电流平均倍数为5，cosφ=0.8，效率为η=0.9，求允许自启动的 电动机总容量（高温高压火电厂由高压厂用工作变压器使厂用电动机自启动时要求的厂用母线电压最低值为0.65）。解：高压厂用工作变压器一般为无激磁调压变压器，电源母线电压标幺值U*0取1.05；高压厂用工作变压器电抗标幺值取额定值的1.1倍。于是

X*t =1.1Uk ％/100=1.1×8/100＝0.088

PmU0U1cosSU1xtKavt(1.050.65)0.90.8 1250014587kW0.650.0885

2．已知某发电厂主变电器高压侧220KV断路器其长期的最大工作电流为248A，流过断路器的最大短路电流次暂态值I”=1.16KA，断路器的全开断时间tf =0.2s，继电保护的后备保护动作时间为tb =3s，若选择SW6-220/1200型断路器，额定开断电流为21KA，额定关和电流为55KA，额定动稳定电流为55KA，4s热稳定电流为It=21KA。试列表校验该断路器是否满足要求并写出计算过程。（计算中电力系统作为无限大容量电力系统考虑）解：（1）高压断路器的额定电压Ue应大于或等于所在电网的额定电压Uew，即Ue≥Uw

Ue=220KV≥Uw=220kV

（2）高压断路器的额定电流Ie应大于或等于流过它的最大持续工作电流Igmax，即

Ie≥Igmax

Ie=1200A≥Igmax=248A(3)断路器的额定短路开断电流Iebr应满足

Iebr≥Izt

Iebr=21kA

短路计算时间td=tb+tf=3+0.2=3.2s

Izt=U”(0)=I(1.6)=I(3.2)=1.16kA

Iebr=21kA≥Izt=1.16kA(4)断路器的额定短路关合电流Ieg应大于短路冲击电流幅值Im，即

Ieg≥Im

Ieg =55kA

Im =

Im =

Ieg≥Im(5)断路器的额定峰值耐受电流Idw应不小于三相短路时通过断路器的短路冲击电流幅值Im

即：

Idw≥Im

Idw=55kA≥Im=2.95kA

(6)断路器的额定短时耐受热量Ir2Tr 应小于短路期内短路电流热效应Qd:即 Ki I”

(Ki =1.8)×1.8×1.16=2.95kA 8

Ir2tr≥Qd

Ir2Tr=Ith2tr=212×4=1764kA2•s

Qd=∫Td0I2t2dt=4.3kA2•s

Ir2tr≥Qd

通过上述校验可知，此断路器满足要求

3、L为某降压变电所10kV屋内配电装置的母线采用矩形截面的铝母线，三相垂直布置，母线在绝缘子上立放。母线的允许应力为σal=70×106Pa，每项母线的截面尺寸为120×8mm2，母线支持绝缘子之间的跨距为1.5m，母线的相间距离为α=0.65m，发生短路故障时，流过母线的最大冲击电流为Imax=35.7kA。试校验母线在发生短路时的动稳定，并求出绝缘子间最大的允许跨距是多少？（母线抗弯矩W=bh2/6,母线的动态应力系数β=1）解：铝用线三相垂直分布则：

W=bh2/6=（0.12×0.0082）/6=1.28×10-6(m3)三相短路的最大电动力为 Fmax =1.73×10-7 [Imax(3)] 2×1/a

=1.73×10-7[35.7]2×1/0.65 单位长度母线上所受最大短路电动力为 σph=1.73×10-7 [Imax(3)]2 L2/10aw（pa）

=1.73×10-735.72×1.52/10×0.65×1.28×10-6 =59.6×106pa 因σph≤σal=70×106pa 母线的动稳定是满足要求的绝缘子间的最大的允许跨距Lmax：

Lmax≤(10σalW/ Fmax)1/2=1.625

4、截面为150×10-6(m2)的10kV铝芯纸绝缘电缆，正常运行时温度θL为50℃，短路时短路电流I“(0)=18（kA），I（0.5）=9（kA），I（1）=7.8（kA），短路电流持续时间td=l（s），试校验该电缆能否满足热稳定要求。

=339.21(N)9

解：短路电流周期分量热效应：

''222I10II(0)(td/2)(td)2QpIptdttd1201=(182+1092+7.82)×1/12=101(kA2·s)短路电流非周期分量热效应：

1np2222inptdtTI("0)0.21864.8(KAs)0Q短路电流热效应：

QQQkpnp10164.8165.8(kA2S)查得AL=0.38×1016(A2·s／m4)

由图查得θh=150℃< θht=220℃，该电缆的热稳定满足要求。AhALQk0.381016165.8106/(15010-6)22S1.121016(A2s/m4)10

第三篇：发电厂电气部分复习自考2014

复习题

一、基本概念

1.断路器按灭弧介质分类可分为SF6、真空、压缩空气、少油、多油五种。

2.电弧电流过零时电弧熄灭，而弧隙的绝缘能力要经过一定的时间恢复到绝缘的正常状态的过程为弧隙介质强度的恢复过程。

3.在330kV及以下发电厂和变电所中一般选用三相式变压器。500kV及以上，三台单相变压器

4.某高压断路器型号为SN10-10/600-350，其中，S表示少油断路器。LW表示六氟化硫屋外断路器，DW,ZN 5.刀闸结构简单没有灭弧装置，不能用来拉合有负荷电流的电路。

6.接地装置由埋设在土壤中的金属接地体和接地线组成。

7.热稳定是指电器通过短路电流时，电器的导体和绝缘部分不因短路电流的热效应使其温度超过它的短路时的最高允许温度而造成损坏妨碍继续工作的性能.8.厂用工作电源因事故或检修而失电时，能替代工作电

源的是备用电源。厂用供电电源包括工作电源、启动电源、事故保安电源和备用电源。

9.发电厂主母线和引下线，导体的截面积按最大长期工作电流选择。

10.发电厂和变电所的电气主接线必须满足可靠性、灵活性和经济性。11.有汇流母线的电气主接线形式为3/2断路器接线、单母线接线、双母线接线。

12.为维持系统稳定运行，电动机正常启动时，机端电压的最低限值为额定电压的70% 13.某相产生最严重短路电流的条件是短路前电路空载且该相电动势过零值瞬间发生三相短路。

14.装设于电压互感器一次绕组的熔断器起短路保护作用。熔断器的另一个作用：过负荷保护

15.当电压互感器二次负荷超过该准确级的额定容量时，其误差将增大

16.在发电机—三绕组变压器的单元接线，为了在发电机停止工作时，主变高压和中压侧仍能保持联系，在发电机与变压器之间应装设断路器

17.断路器的技术数据中，电流绝对值最大的是额定动稳

定电流，imax为最大瞬时值。断路器的额定开断电流值是指最大短路电流周期分量有效值

18.熔断器内填充石英砂是为了吸收电弧能量，快速冷却电弧，使电弧迅速熄灭

19.三相低压动力电缆一般应选用聚氯乙烯绝缘，厂用高压电缆选用纸绝缘铅包电缆

20.限制短路电流的方法：选择适当的主接线形式和运行方式，加装串联的限流电抗器，使用低压分裂绕组变压器 21.限流电抗器分为普通电抗器和分裂电抗器两种。22.自耦变压器中性点必须直接接地 23.区域性火力发电厂单机容量大、总容量大、大多建在大型煤炭基地或运煤方便的地方 24.检修任一进出线的母线隔离开关时，其余回路均可不停电的接线形式是 双母线接线 25.旁路母线的作用是不停电检修任一台出线断路器，不能代替工作母线

26、单母线接线在检修母线隔离开关时，必须断开全部电源

27.火电厂厂用电接线的基本形式是单母线按锅炉分段 28.如果短路切除时间大于1秒时，则热稳定校验时应不

考虑非周期分量的影响

29.电压互感器一次绕组结构上的特点是匝数多、导线细 电流互感器相反，一次绕组匝数少（1匝），导线粗 30.变压器的短路电压百分值与短路阻抗百分值相等 31.铜母线短路时的发热允许温度是300℃，铝母线为 200℃

32.多油断路器中的油可作为灭弧介质以及触头间隙、带电部分与地之间的绝缘介质使用，少油断路器中的绝缘油仅作为灭弧介质和触头开断后触头间的绝缘介质。33.属于外部过电压的是直击雷过电压、感应雷过电压 属于内部过电压：工频过电压、操作过电压、谐振过电压 34.二次回路包括交流电压回路、交流电流回路、自动装置回路、断路器控制和信号回路、继电保护回路 35.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，主变压器、厂用变压器

36.单母线分段接线方式的特征之一是断路器数大于回路数

37.发电机—双绕组变压器单元接线的特征之一是断路器数小于回路数，发动机出口不装断路器

38.保护接地的作用有保证人身安全（设备外壳接地、架

构等金属部件接地）

39.低压电网常采用380／220V三相四线制系统供电，最主要是考虑取得220V单相电压需要。

40.断路器在关合过程中，当遇到电路永久性短路使保护作用于跳闸后，若合闸命令尚未解除，则可能出现“跳跃”现象，断路器极易损坏。

41.根据一次能源的不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、风力发电厂和核能发电厂等。

42.发电机出口母线、年负荷小时数大、长度较长的导线按经济电流密度选择导线截面积

43.电气设备把发、送、供、用电直接有关的主要电气设备称为一次设备。

44.由发电机、输配电线路、变配电所以及各种用电设备连接起来所构成的整体称为电力系统。

45.高压断路器的额定电压是指断路器正常工作线电压有效值

46.当人站立在或行走在有电流通过的地面时，两脚间所承受的电压称为跨步电压

47.电弧形成后，使电弧得以维持的主要条件是介质的热游离

48.我国生产的10kV的少油断路器、真空断路器的安装地点均属户内式

49.采用两台单相电压互感器接成Ｖ／Ｖ接线方式，能进行线电压的测量

50.小接地短路电流系统的YY接线的电压互感器，在00系统发生单相完全接地时，故障相对地电压表的实际电压值为0，电压互感器输出电压为100V 51.低压开关电器最常采用的灭弧方法有快速拉长电弧灭弧

52.下列电气装置属于工作接地的是变压器星形接线绕组的中性点接地，电压互感器一次侧中性点接地 53.交流35kV母线电压是指交流三相三线制的线电压等级

54.电流互感器二次回路阻抗值增大时，误差增大 55.防雷接地：泄掉雷电流避雷针等设备接地

二、问答题 1.互感器的作用。

答：互感器分为电流互感器和电压互感器，既是电力系统中一次系统与二次系统间的联络元件，同时也是隔离元

件。它们将一次系统的高电压，大电流转变为低电压，小电流，供测量，监视，控制及继电保护使用。2.发电厂变电所中为什么要设置备用电源？什么是明备用？什么是暗备用？

答：设置备用电源原因：事故情况下失去工作电源时，保证给厂用电供电。明备用：大中型火电厂一般采用明备用，即装设专门的备用变压器，平时不工作，一旦某一工作电源失去后，该备用变压器自动代替原来的工作电源。暗备用：小型火电厂、中小型水电厂及降压变电所多采用暗备用，即不设专门的备用变压器，而是两个厂用工作变压器容量选大一些，互为备用。

3.6—10千伏的发电机电压汇流母线上装设分段电抗器的作用。

答：能有效的降低发电机出口断路器，母线分段断路器，母线联络断路器以及变压器低压侧断路器所承受的短路电流，即为了限制短路电流

4.简述什么是惰行？何谓厂用电动机的自启动？ 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。若电动机失去电压后，不与电

源断开，在很短时间内，厂用电源恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，此时，电动机惰行还未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程称为电动机自启动。5.中性点经消弧线圈接地系统中一般分为几种补偿，通常采用何种补偿方式及其原因？

答：一般分三种：全补偿、欠补偿、过补偿；

通常采用过补偿，因为可以避免在线路故障时，切除线路后不容易产生电磁谐振。

6.什么是电力系统的中性点？我国电力系统常用的中性点运行方式有哪几种?电压等级在110kV及其以上的系统中性点多采用何种运行方式? 答：电力系统中性点是三相绕组作星形连接的变压器和发电机的中性点。电力系统中性点的运行方式，可分为中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地两大类。110kV及其以上的系统中性点采用直接接地 7.什么叫厂用电和厂用电率？

发电机在启动，运转、停止，检修过程中，有大量电动机手动机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤，碎煤，除尘及水处理的正常运行。这些电动机及全厂的运行，操作，实验，检修，照明用电设备等都属于厂用负荷，总的 耗电量，统称为厂用电。厂用电耗量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。

8.什么是内桥、外桥接线？简述内桥接线和外桥接线的适用范围。

内桥接线，桥设在靠近变压器一侧，适用于：输电线路较长，故障几率大，变压器不需要经常切换的发电厂和变电所。外桥接线，桥布置在靠近线路一侧，线路较短（故障几率小），而变压器按照经济运行要求在负荷小时需一台主变退出运行时的发电厂和变电所。当有穿越功率流过厂、所时，也可采用外桥接线。9.试述单母线分段有哪些优点和缺点？

优点：具有单母线接线简单、经济、方便、易于扩建的特点。可靠性比纯粹单母线有所提高。①母线或母线隔离开关发生故障时，仅有故障段停电，非故障段可继续工作。②对重要用户，可以从不同分段引出双回线，以保证可靠地向其供电。

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。①当母线某分段检修或故障时，仍必须断开该段母线上的全部回路，因此，电源减少，部分用户供电受到限制和中断。②任一回路断路器检修时，该回路仍必须

停止工作。

10.为什么要计算导体短时发热最高温度？如何计算？ 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不应超过所规定导体短路时发热允许温度。当满足这个条件时，则认为导体在短路时，是具有热稳定性的。

计算方法如下：

1）有已知的导体起始温度θw；从相应的导体材料的曲线上查出Aw；

2）将Aw和热效应值Qk值代入式：1/SQk=Ah-Aw求出Ah；

3）由Ah再从曲线上查得θh值。

11.厂用电负荷分为哪五类？是根据什么分类的？ 答：厂用电负荷，按其重要性可分为五类：

⑴ I类厂用负荷：凡是属于短时停电会造成主辅设备损坏，危及人身安全，主机停用及影响大量出力的厂用设备； ⑵ II类厂用负荷：允许短时断电，恢复供电后，不致造成生产紊乱的常用设备；

⑶ III类厂用负荷：较长时间停电，不会直接影响生产，仅造成生产不方便的厂用负荷； ⑷ 事故保安负荷

2⑸ 交流不间断供电负荷

这样分类是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。

12.试述电压互感器各主要接线方式的种类、适用范围及可测量的信号。

答：电压互感器的主要接线方式有单相接线、Vv接线、三相五柱式接线、三台单相式PT接线五种。

一个为基本二次绕组，接成星型，且中性点接地，既可测量线电压，又可测量相电压。另一个叫附加二次绕组，接成开口三角形，要求一点接地，供给绝缘监视器。

三、计算题 1.某10kV屋内配电装置中，环境温度为25℃，回路的最大持续工作电流为560A。该回路通过的最大三相短路电流I“=I0.75=I1.5=23kA。短路电流持续时间t=1.2s。现有GN1—10/600型隔离开关，其ip=60kA；5S的热稳定电流为20kA。试确定该隔离开关的热稳定是否满足要求。解：热稳定：

因短路电流持续时间t=1.2s，故短路热稳定计算时间tk1.2s

tk1.2s＞1s，故非周期分量忽略不计。

短路电流全效应为QKQPI12.5.tk2321.2634.8(kA2S)

2QITt20252000(kA2S)

QkQ,满足热稳定要求.2.所示网络中 ,电力系统S缺少有关的参考资料,只知道以下数据：系统S高压母线分界点短路时,系统供给的短路电流为15kA，求所示短路点三相短路时的次暂态短路电流。统一取Sd =1000MVA。

解: 取Sd =1000MVA , UdUav

系统对高压母线分界处提供的短路容量 Sk=3115152987.7(MVA)系统等值电抗X*=1000/2987.7=0.335 XL0.43010000.907 2115总阻抗∑X*=0.335+0.907=1.242 I=110004.04(kA)1.24231153、选择10kV配电装置出线电抗器为4％的电抗NKL-10-600-4，参数如下：

xL(%)4% ies38.25kA It2t342(kA)2s

设系统容量为150MVA，归算至10kV母线上的电源短路总电抗X΄*Σ=0.14（基准容量Sd＝100MVA），出线最大负荷为560A，出线保护动作时间tpr＝1s，断路器全分闸时间tbr=0.1s。已知短路电流有名值，I”12.1kA,I0.559.9kA,I1.19.35kA，校验其动、热稳定。

解：短路计算时间：tktprtbr10.11.1s 短路电流热效应

QkI“210It2It2k/2k1212.129.92109.352tk1.130.42(kA)2s342(kA)2s

12取Ksh=1.8，则冲击电流

ishKsh2I”2.5512.130.86(kA)38.25(kA)

满足热稳定、动稳定。

第四篇：发电厂电气部分复习1-5章

01 发电厂的类型？火力发电厂、水力发电厂、抽水蓄能式水电厂、核电厂、风力发电（容量小）、地热发电（美国加州

旧金山

400MW）、潮汐发电（法国

240MW）、太阳能发电、磁流体发电、垃圾发电、生物发电。

02 变电所类型？枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所

03 火力发电厂分类、电能产生过程及其特点：(1)按原动机分（凝汽式汽轮机发电厂、燃气轮机、内燃机、蒸汽—燃气轮机）；(2)按燃料分（燃煤发电厂、燃油、燃气、余热、垃圾、工业废料）；(3)按蒸汽压力和温度分（中低压发电厂，PN<25MW；高压，PN<100MW；超高压，PN<200MW；亚临界压力，PN=300~1000MW；超临界压力，PN=600、800MW及以上。）；(4)按输出能源分（凝汽式火力发电厂—火电厂：只生产电能，效率较低，30%~40%；供热式火力发电厂—热电厂：既生产电能又供应热能，效率较高，60%~70%）（5）按总装机容量分（小容量发电厂、中、中大、大）。生产过程：化学能→电能，整个过程分三个系统：燃料中化学能在锅炉中燃烧→热能，加热锅炉中水→蒸汽，称为燃烧系统；蒸汽进入汽轮机，冲使转自旋转，热能→机械能，称为汽水系统；转子带动发电机旋转，机械能→电能，称为电气系统。特点：优点：布局灵活，装机容量的大小可按需要决定；一次投资较小，建设周期较短。缺点：耗煤量大，发电成本高；动力设备繁多，控制操作复杂，运行费用高；启动时间长(几小时到十几小时)，启停费用高；担负调峰、调频时，煤耗增加、事故增多；对空气和环境的污染大。

04 水电厂分类、电能产生过程及其特点：（1）按落差方式分： 堤坝式水电厂（坝后式、河床式）； 引水式水电厂。过程：水势能→机械能→电能。特点：优点：发电成本低，对环境没有污染，运行灵活方便，可防洪、灌溉、航运等。缺点：一次投资大，建设周期长，受水文气象影响，淹没土地、移民搬迁等。

05 简述抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及其效应：作用：用于电网的调峰、填谷、备用、调频、调相；功能：降低系统燃料消耗、提高火电设备利用率、作为发电成本低的峰荷电源、无污染、可储能。06 核电厂生产过程及其特点：核燃料在核反应堆中裂变产生热能→产生蒸汽→推动汽轮机转子旋转→带动发电机转子旋转→发电机发出电能，原子能→热能→机械能→电能 特点：优点 可节省煤、石油和天然气及运输费用，无需空气助燃，可建在地下、水下、山上。缺点 投资大

07 一次设备、二次设备及其特点：一次

① 生产和转换电能(如发电机、电动机、变压器等)② 接通或断开电路(如断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器、接触器等。)③ 限故障流和防御过压（如电抗器和避雷器等。）④ 载流导体（如裸导体、电缆等。）⑤ 互感器（电压、电流，将高压、大流转换成低压、小流，供给测量仪表和保护装置使用。）⑥ 无功补偿设备（并联电容、串联电容和并联电抗）⑦ 接地装置（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。）二次

① 测量表计（电压、电流、功率和电能表）② 继电保护、自动装置及远动装置③ 直流电源设备（直流电机组、蓄电池组和硅整流装置，供给控制、保护用的直流电源和厂用直流负荷、事故照明用电）④ 操作电器、信号设备及控制电缆

08 研究导体和电气设备的发热意义、长期发热和短时发热的特点：电气设备有电流通过时产生损耗，这些损耗都将变成热量使电气设备温度升高。发热对电气设备的影响：绝缘材料性能降低、机械强度降低、接触电阻增加。导体短路时，虽然持续时间不长，但短路电流很大，发热量很多。这些热量在短时间内不容易散出，于是导体的温度迅速升高。同时，导体还受到电动力超过允许值，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的；短时发热，由故障

时的短路电流产生。

09 为什么要规定导体和电气设备的发热允许温度？短时和长时允许温度是否相同，为什么？主要因为导体阻值（也可以说电导率）随温度升高而变大，同样电流下导体本身发热变大，导致导体载流量变小，电气设备绝缘降低。

这两个温度不同，这也和电气设备有关，同样设备短时允许发热一般大些，因为短时发热对设备绝缘不会构成威胁，长时发热是设备绝缘老化、降低，如果温度过高、作用时间长，设备绝缘击穿。导体长期允许电流是根据什么确定分？提高长期允许电流因采取哪些措施？是根据热平衡来计算的，也就是导体在通过电流时产生的热量和工作环境中散失掉的热量相等时，导线的温度最高不能超过某一限定值时导体通过各电流。这一限定值会根据环境的不同来选择，例如导体表面附着有绝缘材料时，不能超过绝缘材料的允许温度；提高长期允许电流的方法；

1、增导流面积，选电阻率小的材料，减小导体电阻，来减小导体发热的办法。

2、改善导体散热状况，增导体散热；如增导体散热面积、强制冷却等。11 隔离开关与断路器的主要区别何在？操作程序应遵循哪些原则？隔离开关不能带负载操作，只有一些带灭弧室的可以分断小电流，它的作用主要是使电路有个明显的分断。而断路器就是用来接通和分断负载电路的。它们操作顺序也不同：送电操作时：先合开关，后合断路器或负荷类开关；断电操作时：先断开断路器或负荷类开关，后断开隔离开关。主母线和旁路母线各起什么作用？设置专设旁路断路器和以母联或分段兼旁路断路器各有什么特点？（1）主母线：汇集和分配电能。旁路母线：和旁路断路器一起，代替出线断路器工作，使出线断路器检修时该回路不停电。（2）a.设有专用旁路，进出线断路器检修时，可由专用旁路断路器代替，通过旁路母线供电，从而对母线的运行没有影响。但设置了专用旁路，设备投资和配电装置的占地面积有所增加。b.以母联或者分段兼作旁路断路器,当检修进出线断路器就要将母联或者分段用作旁路断路器。这样做的结果，一是每次倒闸操作时需要更改母线保护的定值，使工作量增加；二是使双母线变成单母线运行或者单母线分裂运行，降低了供电可靠性，并且增加了进出线回路母线隔离开关的倒闸操作。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设断路器，有何利弊？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。一台半断路器接线与双母旁路接线相比较，各有何特点？一台半断路器接线中的交叉布置有何意义？一台半断路器接线，运行的可靠性和灵活性很高，在检修母线时不必用隔离开关进行大量的倒闸操作，并且调试和扩建也方便。但是其接线费用太高，只适用与超高电压线路中。双母线带旁路母线中，用旁路母线替代检修中的回路断路器工作，使该回路不停电，适用于有多回出线又经常需要检修的中小型电厂中，但因其备用容量太大，耗资多，所以旁路设备在逐渐取消。一台半断路器接线中的交叉布置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。选择主变压器时应考虑哪些因素？其容量、台数、型式等应根据哪些原则来选择？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，均可采用自耦变压器。为什么在特大型发电厂主接线设计时，可靠性很高的一台半断路器接线和双母线接线形式受到质疑？ 电气主接线中通常采用哪些方法限制短路电流？在发电厂和变电站的6—10kv派点配电装置中，加装限流电抗器限制短路电流：①在母线分段处设置母线电抗器，目的是发电机出口断路器，变压器低压侧断路器，母联断路器等能按各回路额定电流来选择，不因短路电流过大而事容量升级；②线路电抗器：主要用来限制电缆馈线回路短路电流；③分裂电抗器②采用低压分裂绕组变压器。当发电机容量越大时，采用低压分裂绕组变压器组成扩大单元接线以限制短路电流。③采用不同的主接线形式和运行方式。为什么分裂电抗器具有正常运行时电压降小，而一臂出现短路时电抗大，能去的限流作用强的效果？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，有X=0.5X1，可见在正常情况下，分裂电抗器每个臂的电抗仅为每臂自感电抗的1/4。而当某一分支短路时，X12=2*（X1+Xm）=2*X1*（1+f）可见，当f=0.5时，X12=3*XL使分裂电抗器能有效的限制另一臂送来的短路电流。所以分裂电抗器具有正常运行时电抗小，而短路时电抗大。什么叫厂用电和厂用电效率？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。厂用电耗量占同一时期内全场发电的总量，称为厂用电率。厂用电负荷分为哪几类？为什么要进行分类？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，其重要性可以分为以下四类。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类负荷：不停电负荷，直流保安负荷，交流保安负荷。对厂用电接线有哪些基本要求？a供电可靠，运行灵活。b各机组的厂用电系统应该是独立的。c全厂性公用负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公共负荷母线。d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。e供电电源应尽力与电力系统保持紧密的联系。f充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统运行方式。22 厂用电的设计原则是什么？①厂用电接线应保持对厂用负荷可靠性和连续供电，使发电厂主机安全运转。②接线应该灵活地适应正常、事故、检修等各种运行方式的要求。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，这样，当厂用电系统发生故障时只会影响一台发电机组的运行，缩小了故障范围，接线也简单。④设计时还应适当注意其经济性和发展的的可能性，并积极慎重地采用新技术、新设备，使厂用电接线具有可行性和先进性。⑤在设计厂用电系统接线时，还应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。对厂用电电压等级的确定和厂用电源引接的依据是什么？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，如何实现？启动电源：a.从发电机电压母线的不同分段上，通过厂用备用变压器引接。b.从发电厂联络变压器的低压绕组引线，但应保证在机组全停运情况下，能够获得足够的电源容量。c.从与电力系统联系紧密，供电可靠的最低一级电压母线引接。d.当经济技术合理时，可由外部电网引接专用线路，经过变压器取得独立的备用电源或启动电源。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？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。27

第五篇：发电厂电气部分复习课后习题

仅供参考

第三章 常用计算的基本理论和方法

3-1 研究导体和电气设备的发热有何意义？长期发热和短时发热各有何特点？

答：电气设备有有电流通过时将产生损耗，这些损耗都将转变成热量使电器设备的温度升高。发热对电气设备的影响：使绝缘材料性能降低；使金属材料的机械强度下降；使导体接触电阻增加。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。这些热量在适时间内不容易散出，于是导体的温度迅速升高。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。长期发热是由正常工作电流产生的； 短时发热是由故障时的短路电流产生的。

3-2 为什么要规定导体和电气设备的发热允许温度？短时发热允许温度和长期发热允许温 度是否相同，为什么？

答：导体连接部分和导体本身都存在电阻(产生功率损耗)；周围金属部分产生磁场,形成涡流和 磁滞损耗；绝缘材料在电场作用下产生损耗，如tan值的测量

载流导体的发热：长期发热：指正常工作电流引起的发热 短时发热：指短路电流引起的发热

一 发热对绝缘的影响：绝缘材料在温度和电场的作用下逐渐变化，变化的速度于使用的温度有关；

二发热对导体接触部分的影响：温度过高 → 表面氧化 → 电阻增大 ↑ → I R ↑→ 恶性循环；

三发热对机械强度的影响：温度达到某一值 → 退火 → 机械强度 ↓→ 设备变形 如：Cu长期发热70 C短期发热300 C，Al长期发热 70 C 短期发热 200。3-6 电动力对导体和电气设备的运行有何影响？

答：电气设备在正常状态下，由于流过导体的工作电流相对较小，相应的电动力较小，因而不易为人们所察觉。而在短路时，特别是短路冲击电流流过时，电动力可达到很大的数值，当载流导体和电气设备的机械强度不够时，将会产生变形或损坏。为了防止这种现象发生，必 须研究短路冲击电流产生的电动力的大小和特征，以便选用适当强度的导体和电气设备，保证 足够的动稳定性。必要时也可采用限制短路电流的措施。

3-10 可靠性的定义是什么？电力设备常用的可靠性指标有哪些？

答：可靠性定义为元件、设备和系统在规定的条件和预定时间内，完成规定功能的概率。电气设备分可修复元件和不可修复元件；

不可修复元件的可靠性指标：可靠度R(t)、不可靠度F(t)、故障率(t)和平均无故障工作时间MTTF,TU;可修复元件的可靠性指标：可靠度R(t)、不可靠度或失效度F(t)、故障率(t)和平均修复时间MTTR,TD 3-12 电气主接线的可靠性指标有哪些？

答：主接线的可靠性指标有某种供电方式下的可用度、平均无故障工作时间、每年平均停用时间和故障频率。

第四章 电气主接线及设计

4-2 隔离开关与断路器的主要区别何在？在运行中，对它们的操作程序应遵循哪些重要原则？

答：断路器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。隔离开关没有灭弧装置，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。

仅供参考

操作顺序：送电时先合隔离开关，且先合母线侧隔离开关，再合出线侧隔离开关，最后合断路器；断电时先断断路器，再断出线侧隔离开关，最后断母线侧隔离开关。4-3主母线和旁路母线各起什么作用？ 答：主母线主要那个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导致中断回路而设计。

4-6 选择主变压器时应考虑哪些因素？

答：容量、台数、型式、绕组数、接线方式

4-8 电气主接线中通常采用哪些方法限制短路电流？ 答：短路电流比额定电流大的多，有可能超过电气设备的承载能力，将电气设备烧毁，因此，必须限制短路电流，限制方法有：（1）在发电厂和变电站的6-10kv配电装置中，加装限流电抗器限制短路电流（a）在母线分段处设置母线电抗器，目的是发电机出口断路器、变压器低压侧断路器、母联断路器等能按各回路额定电流来选择，不因短路电流过大而使容量升级。（b）线路电抗器：主要用来限制电流馈线回路短路电流；（c）分裂电抗器

（2）采用低压分裂绕组变压器。当发电机容量越大时，采用低压分裂绕组变压器组成扩大单元接线以限制短路电流。

（3）采用不同的主接线形式和运行方式。4-10

答

案

：

另外第四章掌握电气主接线的基本要求和主接线的基本接线形式、每种接线方式的适用范围和特点，见课本P100-P116 第五章 厂用电接线及设计

5-1 什么叫厂用电和厂用电率？

答：发电机在启动，运转、停止，检修过程中，有大量电动机手动机械设备，用以保证机 组2

仅供参考 的主要设备和输煤，碎煤，除尘及水处理的正常运行。这些电动机及全厂的运行，操作，实 验，检修，照明用电设备等都属于厂用负荷，总的耗电量，统称为厂用电。厂用电耗量占发电 厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。5-2 厂用电的作用和意义是什么？

答：发电机在启动、运转、停机，检修过程中，有大量电动机手动机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤，碎煤，除尘及水处理等的正常运行。降低厂用电率可以降低电能成本，同时也相应地增大了对电力系统的供电量。

5-4 对厂用电接线有哪些基本要求？

答：对于厂用电接线的要求主要有： 1）各机组的厂用电系统是独立的； 2）全厂新公用负荷应分散接入不同机组的厂用母线； 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，尽可能的使切换操作 简便，启动电源能在短时间内投入； 4）充分考虑电厂分期建设，连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别是要注意对公用 负荷供电的影响，要便于过渡，尽量减少改变和更换装置。5）200MW 及以上的机组应设置足够容量的交流事故保安电源。

5-9 何谓厂用电动机的自启动？为什么要进行电动机自启动校验？

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。若电动机失去电压后，不与电源断开，在很 短时间内，厂用电源恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，此时，电动机惰行还未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程称为电动机自启动。分为：⑴失压自启动；⑵空载自启动；⑶带负荷自启动。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，将危及电动机的安全以及厂用电网 络的稳定运行，因此，必须进行电动机自启动校验。第六章 导体和电气设备的原理与选择

1、要求掌握各种电气设备选择方法、校验内容，重点是断路器、隔离开关、电抗器、母线。

2、电弧形成原理与熄灭条件？见课本P173-P175

3、计算题：

一般电气设备：断路器、隔离开关、电抗器

热稳定校验：It2t≥Qk

动稳定校验：ies≥ish 导体（即母线）：动稳定校验：第七章 配电装置

7-1 对配电装置的基本要求是什么？

答：对配电装置的基本要求是：1）保证运行可靠；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。

7-2 试述最小安全净距的定义及其分类。

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，都不使空气气隙被击穿，对于敞露在空气中的屋内、外配电装置中有关部分之间的最小安全净距分为 A、B、C、D、E 五类。

7-3 试述配电装置的类型及其特点。

答：配电装置按电气设备装设地点不同，可分为屋内配电装置和屋外配电装置；按其组装方式，可分为装配式和成套式。

屋内配电装置的特点：1）由于允许安全净距小和可以分层布置而使占地面积较小；2）维修、巡视和操作在室内进行，可减少维护工作量，不受气候影响；3）外界污秽空气对电气设备 影3

phal 热稳定校验：SminQkKCf

仅供参考

响较小，可减少维护工作量；房屋建设投资较大，建设周期长，但可采用价格较低的户内设 备。

屋外配电装置的特点：1）土建工作量和费用较小，建设周期短；2）与屋内配电装置相比，扩建比较方便；3）想念设备之间距离较大，便于带电作业；4）与屋内配电装置相比，占地面积大；5）受外界环境影响，设备运行条件较差，需加强绝缘；6）不良气候对设备维修和操作影响大

成套配电装置的特点：1）电气设备封闭可半封闭的金属中，相间和对地距离可缩小，结构 紧凑，上地面积小；2）所有设备已在工厂组装成一体；3）运行可靠性高，维护方便；4）耗用 钢材较多，造价较高。

第八章发电厂和变电站的控制与信号

1、发电厂的控制方式：主控制室的控制方式、单元控制室的控制方式

变电站的的控制方式

2、二次回路接线图：用二次设备特定的图形符号和文字符号来表示二次设备相互连接情况的电气接线图。

3、发电厂中有哪些信号装置？各有什么作用？

答：发电机的设备装置主要有：

（1）事故信号。如断路器发生事故跳闸时，立即用蜂鸣器发出较强的音响，通知运行人员进行处理。同时，断路器的位置指示灯发出闪光。

（2）预告信号。当运行设备出现危及安全运行的异常情况时，例如：发电机过负荷，变压器过负荷，二次回路断线等，便发出另一种有别于事故信号的音响—铃响。此外，标有故障内容的光字牌也变亮。

（3）位置信号。包括短路位置信号和隔离开关位置信号，前者使用灯光来表示集合、跳闸位置；而后者则是一种位置指示灯来表示其位置状况。

仅供参考

（4）其他信号。如指挥信号、联系信号和全厂信号等。这些信号是全厂公用的，可根据实际的需求装设。