第一篇：发电厂电气部分设计题目
发电厂主接线设计题目
题目1：200MW地区凝汽式火力发电厂电气部分设计 原始资料
1、设计原始资料：
1）某地区根据电力系统的发展规划，拟在该地区新建一座装机容量为200MW的凝汽式火力发电厂，发电厂安装2台50MW机组，1台100MW机组，发电机端电压为10.5KV,电厂建成後以10KV电压供给本地区负荷，其中有机械厂、钢厂、棉纺厂等，最大负荷48MW,最小负荷为24MW，最大负荷利用小时数为4200小时，全部用电缆供电，每回负荷不等，但平均在4MW左右，送电距离为3-6KM，并以110KV电压供给附近的化肥厂和煤矿用电，其最大负荷为58MW,最小负荷为32MW，最大负荷利用小时数为4500小时，要求剩余功率全部送入220KV系统，负荷中Ⅰ类负荷比例为30%，Ⅱ类负荷为40%，Ⅲ类负荷为30%。2）计划安装两台50MW的汽轮发电机组，型号为QFQ-50-2，功率因数为0.8，安装顺序为#
1、#2机；安装一台100MW的起轮发电机组，型号为TQN-100-2，功率因数为0.85，安装顺序为#3机；厂用电率为6%，机组年利用小时Tmax=5800。1）发电厂电气主接线的设计； 2）短路电流计算； 3）主要电气设备选择；
题目2 原始资料：某电厂（水电）装机SFW-3*30MW Vn=10.5KV COS§=0.8（功率因数角），设年利用小时数4100h/a.电站以两回110KV电压等级输电线路送入80KM外系统（无近区负荷）试设计电气主接线。
题目3 1）解放村水库电站是一座以灌溉为主，兼顾发电的季节性电站，冬、春季有三个多月因水库不放水或放水量少，电站停止运行不发电。电站设计容量为三台立式机组，总装机 2000KW（2 × 800KW+1 × 400KW），装机年利用小时为 3760h，多年平均发电量为 752 万 KW.h。根据金塔县的用电负荷情况，该电站距城南变电所较近，因此，除厂用电外全部电能就近送至城南 35KV 变电所联入系统。
（2）电站接入电力系统方式为电站出两回 35KV 线路接到现有的“鸳城”线上。导线型号 LGJ-50，两回线路分别长 0.5KM。接线图见示意图一。
（3）电力系统在电站 6.3KV 母线上的短路容量按照接入系统设计为 38.33MVA ；在电站 35KV 母线上短路容量为 71.37MVA.（5）气象资料：根据金塔县气象台站资料，多年平均气温为 6 ℃。年最高气温 38.6 ℃，最低气温-29 ℃，多年平均降水量 59.9mm，最大冻土深度为 141cm。
题目4 某发电厂中发电机—变压器单元接线的升压变压器为三相三绕组自耦变压器，其相关数据如下：额定容量为240/240/120MVA，额定电压为242/121/15.75kV，额定短路损耗为p1-2420kW、p1-3345kW、p2-3350kW，额定空载损耗为p0130kW。
计算各绕组在以下2种运行方式中的负荷（设各侧负荷功率因数相等）① 110kV侧断开，发电机向220kV系统输送100MVA功率； ② 220kV侧断开，发电机向110kV系统输送100MVA功率；
题目5某发电厂中发电机—变压器单元接线的升压变压器为三相三绕组自耦变压器，其相关数据如下：额定容量为240/240/120MVA，额定电压为242/121/15.75kV，额定短路损耗为p1-Wp1-3345kW、2420k、p2-3350kW，额定空载损耗为p0130kW。
计算各绕组在以下2种运行方式中的负荷（设各侧负荷功率因数相等）③
发电机和110kV系统各向220kV系统输送100MVA功率；
④ 发电机和220kV系统各向110kV系统输送100MVA功率；
题目6 设计一110/35/10KV中心变电所电气一次部分主接线。
题目7 试设计某工厂35KV总降压变电所电气主接线，工厂附有6个车间，其中一车间P=520KW，Q=248KVAR，二车间P=400KW，Q=150KVAR，三车间P=688KW，Q=248KVAR，四车间P=630KW，Q=300KVAR，五车间P=426KW，Q=129KVAR，六车间P=680KW，Q=198KVAR，其中四、六车间为二级负荷，其余车间为3级负荷。
题目8：某地区新建一座火电厂，有3台50MW的发电机，功率因素为0.8，发电机电压10.5KV侧有20回电缆馈线，其最大综合负荷为52MW，最小为38MW，厂用电率为10%，高压侧为110KV有4回与电力系统相连。试确定发电厂的主接线图并选择电气设备。
题目9：某地区220KV的变电站，装有2台120ＭＷ的主变压器，２２０KV侧有6回进线，110ＫＶ侧有１２回出线。１０ＫＶ有２０回出线，均为重要用户，不允许停电检修本所断路器，试确定主接线图并选择电气设备。
题目１０：
某地区拟建一座装机容量为４＊５０ＭＷ的凝气式火电厂，Ｕ＝１０KV，功率因素为0.8，电厂建成后10ＫＶ电压供给本地区负荷，其中机械厂、钢厂、棉纺厂等、最大负荷为58ＭＷ，最小负荷为３８MW，并以35ＫＶ电压供给附近的化肥厂和煤矿，其中最大负荷为２８ＭＷ，最小负荷为１９MW。要求剩余负荷全部送入110ＫＶ系统，负荷中类负荷比例为３０％，Ⅱ类负荷比例为４０％，Ⅲ类负荷比例为３０％，发电厂近期安装２台５０ＭＷ，远期再扩建２台５０MW，试确定主接线图并选择电气设备。
第二篇：发电厂电气部分设计开题报告
2×300MW
发电厂电气部分设计
一、题目及目的：
2×100MW+3×200MW发电厂电气部分设计
目的：
（1）
巩固课程的理论知识；
（2）
学习和掌握发电厂(变电所)电气部分的基本设计方法；
（3）
培养独立分析和解决问题的工作能力及实际工程设计的基本技能。
二、课题背景和意义：
1949年全国仅有发电设备容量为185万kw，其中火电169万kw，年发电且仅43．1亿度。发电厂大部分集中在东北和沿海几个大城市，设备陈旧、效率低，而且类型庞杂，电能的规格也不统一。新中国诞生后，国家大力发展电力工业，到1978年底装机容量为解放时的40余倍平均每年增长14％。年发电量为解放时的59．5倍，平均每年增长15．7％，由世界第二十三位跃居到第七位。各省、区都建立了一定规模的电网，容量在一百万千瓦以上的电网有16个。110千伏及以上的输电线已达七万余公里，到1988年全国发电设备容量已达11000万kw，其中火电占75％，与1949年相比增长了58倍。
我国电力工业的技术水平和管理水平正在逐步提高，现在已有许多电厂实现了集中控制和采用计算机监控．电力系统也实现了分级集中调度，所有电力企业都在努力增产节约，降低成本，确保安全远行。随着我国国民经济的发展，电力工业将逐步跨入世界先进水平的行列。火力发电厂是生产工艺系统严密、土建结构复杂、施工难度较大的工业建筑。电力工业的发展,单机容量的增大、总容量在百万千瓦以上火电厂的建立促使火电厂建筑结构和设计不断地改进和发展。电厂结构的改进、新型建材的采用、施工装备的更新、施工方法的改进、代管理的运用、队伍素质的提高、使火电厂土建施工技术及施工组织水平也相应地随之不断提高。
设计本课题，是对已学知识的整理和进一步的理解、认识，学习和掌握发电厂(变电所)电气部分设计的基本方法培养独立分析和解决问题的工作能力及实际工程设计的基本技能。电力工业的迅速发展，对发电厂（变电所）的设计提出了更高的要求，更需要我们提高知识理解应用水平，认真对待。
三、主要内容：
设计大体相当于实际工程设计电气一次部分初步设计的内容，其中一部分可达技术设计的要求深度。具体内容如下：
1．选择主变压器的容量、机组的形式和台数、型号、参数。
（1）
发电厂(变电所)在电力系统中的地位和作用
（2）
发电厂(变电所)联入系统的电压等级及出线问路数
（3）
电力系统总装机容量短路容量或归算后的标么电抗
2．进行经济、技术比较，选择电气主结线方案。
发电厂(变电所)电气主接线是电力系统接线的主要组成部分。它表明了发电机、变压器、线路和断路器等电气设备的数量和连接方式及可能的远行方式，从而完成发电、变电、核配电的任务。它的没计，直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。
主变压器选择
（1）对于200
MW及以上发电机组，一般与双绕组变压器组成单元接线，主变压器的容量和台数与发电机容量配套选用。当有两种升高电压时，宜在两种升高电压之间装联络变压器，其容量按两种电压网络的交换功率选择。
（2）对于中、小型发电厂应按下列原则选择：
1)为节约投资及简化布置，主变压器应选用三相式。
2)为保证发电机电压出线供电可靠，接在发电机电压母线上的主变压器一般不少于两台。在计算通过主变压器的总容量时，至少应考虑5年内负荷的发展需要，并要求：在发电机电压母线上的负荷为最小时，能将剩余功率送入电力系统，发电机电压娠线上的最大——台发电机停运时，能满足发电机电压的最大负荷用电需要；因系统经济运行而需限制
本厂出力时，亦应满足发电机电压的最大负荷用电。
（1）
各级电比接线方式(本期及远景)
（2）
分期过渡接线等设计。
（3）
合理地确定发电机的运行方式，确定运行方式总的原则是安全、经济地发、供电
3．厂用电设计。
厂用电接线除应满足正常运行的安全、可靠、灵活、经济和检修、维护方便等—般要求外，尚应满足下列特殊要求：
（1）
尽量缩小厂用电系统的故障影响范围、并应尽量避免引起全厂停电事故。
（2）
充分考虑发电厂正常、事故、检修、起动等运行方式下的供电要求，切换操作简便。
（3）
便于分期扩建或连续施工。对公用负荷的供电要结合远景规模统筹安排。
4．计算短路电流，选择电气设备。
（1）
确定主接线的运行方式；
（2）
绘制等值网络图；
（3）
计算各短路计算点的三相短路电流；
（4）
选择主要电气设备：主变压器、厂用变压器、断路器、隔离开关、电抗器、互感器、消弧线圈、避雷器、绝缘子、导线和电缆等，并汇总电器设备表。
5．配电装置选择：根据发电厂类型和地理位置，初步拟定变压器、开关站及厂内电器设备的布置方案。
6．继电保护规划。
7．防雷保护设计。
8．成品要求：
（1）
说明书、计算书各一份
（2）
图纸：
1）
电气主结线图
2）
全厂总平面布置图
3）
配电装置断面图
4）
防雷保护图
5）
继电保护原理结线图
6）
设计图纸应做到内容完整、清晰整齐。
四、参考文献综述：
《发电厂电气部分课程设计参考资料》
水利电力出版社
天津大学
黄纯华
编
《发电厂变电所电气接线和布置》
西北电力设计院
编
《发电厂变电所电气部分的计算和接线》
水利电力出版社
翟东群等
编译
《发电厂电气部分》
《电力系统分析》
《电力系统继电保护原理》
《电机学》
《电力系统自动装置》
五、进度安排：
3~4周搜集资料
5~12周主结线、选择设备
13~16周画图
17~18周总结及答辩
第三篇：发电厂电气部分复习资料
1.1、电力系统的组成：发电厂，变电所，输配电线路和用户。
1.2、发电厂类型：火电厂、水电厂、核电厂、潮汐电厂、风电厂、地热发电厂和垃圾电厂等。
1.3 电能质量衡量指标电压：正常允许Un+5%Un,极限Un+10%Un，频率：49.5HZ至50.5HZ1.4 我国电网额定电压等级种类：0.38/0.22KV、3KV、6KV、10KV、110KV、220KV、330KV、500KV、750KV等。
1.5 电气设备额定电压确定：用电设备额定电压=电力网额定电压
发电机额定电压=1.05倍所连电网额定电压（大容量发电机按技术经济条件定）
升压变压器一次侧额定电压=1.05倍所连电网额定电压
降压变压器一次侧额定电压=所连电网额定电压
变压器二次侧额定电压=1.05所连电网额定电压（Ud%<7.5)
=1.1倍所连电网额定电压（Ud%>7.5)
2.1短路的种类：三相短路，k^3;两相短路，k^2；单相短路，k^1 ；两相接地短路，k^(1.1)。最常见是单项短路，约占短路故障的70~80,三相短路为对称性短路。
2.2、电力系统发生短路时产生的基本现象是短路回路的电流急剧增大，此电流为短路电流。
3.1高压断路器：
作用：正常时用来接通和断开电路，故障时切断故障电流，以免故障范围蔓延。种
类：按使用的灭弧介质不同，分为油、六氟化硫、真空和空气断路器等。
高压隔离开关：
作用：（1）隔离电源，把检修部分和带电部分隔离开来，以保证安全；
（2）可以用来倒闸操作，改变运行方式；
（3）可以用来切合小电流电路。
种类：按级数分单极、三级； 按安装地点分屋内、屋外；按构造分转动式、插入式；另带接地刀、不带接地刀。
断路器和隔离开关的区别：
隔离开关：类似闸刀开关，没有防止过流、短路功能，无灭弧装置；
断路器：具有过流、短路自动脱扣功能，有灭弧装置，可以接通、切断大电流。
3.2低压断路器的作用：就是接通和断开电流的作用。有过载保护、短路保护、欠压保护。
3.3、刀开关的作用：隔离电源，分断负载，如不频繁地接通和分断容量不大的低压电路。
3.4、接触器作用：用来远距离通断负荷电路的低压开关。
3.5电磁起动器的作用：用于远距离控制交流电动机的或可逆运转，并兼有失压和过载保护作用。
3.6低压熔断器的作用：在交直流低压配电系统中起过载和短路保护。
3.7电压互感器作用：
①用来反映一次电气系统的各种运行情况
②对低压的二次系统实施电气隔离
③将一次回路的高压变换成统一的低电压值（100V、100/√3V、100/3V）
④取得零序电压，以反映小接地短路电流系统的单相接地故障。
3.8电压互感器的辅助二次绕组接成开口三角形，其两端所测电压为三项对地电压之和，即对地的零序电压。反映小接地电流系统中单相接地故障。
3.9、电流互感器原绕组串接于电网，将一次电气系统的大电流变成统一标准的5A或1A的 小电流，用来反映一次电气系统的各种运行情况。
4.1 电气主接线定义：将所有的电气一次设备按生产顺序连接起来，并用国家统一的图形和文字符号表示的电路。
5.1、最小安全净距A的含义：带电部分至接地部分之间的最小安全净距。
最小安全净距A的含义：不同相的带电部分之间的最小安全净距。
5.2、配电装置“五防”：
①防止带电负荷拉闸 ②防止带接地线合闸③防止带电合接地闸刀④防止误拉合断路器⑤防止误入带电间隔
6.1、电气设备的选择原则：必须按正常条件选择，按短路情况校验。
6.2 不需要动稳定校验是电缆； 既不需要动稳定校验也不需要热稳定校验的是电压互感器
7.1、操作电源的作用：
主要供电给控制、保护、信号、自动装置回路以及操作机械和调节机械的传动机构；供事故照明、直流油泵及交流不停电电源等负荷供电，以保证事故保安负荷的工作。
7.2、最可靠电源：蓄电池
7.3、直流绝缘监视的动作原理为直流桥原理
直流母线对地绝缘良好时，R+=R_，电桥平衡，信号继电器K不动作，不发信号。当某一极的绝缘电阻下降时，电桥平衡被破坏，信号继电器K起动，其常开触电闭合，接通光字牌回路并发出音响信号。
8.1 二次典型回路编号：交流电流回路使用数字范围：ABCNL400~599，交流电压回路使用数字范围：ABCNL600~799
8.2相对编号法含义：若甲乙两个端子互连，则在甲端子旁注上乙端子号，在乙端子旁注上甲端子号，屏后接线图分屏内元件连接图、端子排图。
8.3重复动作中央信号含义：
出现故障信号，复归音响后，若此故障还存在，光字牌还亮时，相继发生的故障仍能启动音响，点亮光字牌。
8.4 同期点设置的原则：打开某台断路器，其两侧均有三相交流电，而且有可能不同期，则此点应设为同期点。实际中： 发电机出口断路器；发电机--变压器高压侧短路器；三绕组变压器各电源侧断路器；两绕组变压器低压侧设同期点则高压侧同期连锁；母线联络断路器、母线分段断路器；
第四篇：发电厂电气部分复习资料
一 联合电力系统的效益
1各系统间电负荷的错峰效益2提高供电可靠性，减少系统备用容量3有利于安装单机容量较大的机组4进行电力系统的经济调度，5调峰能力户型支撑 二 联网带来的问题
1增加联络线和电网内部加强所需要的投资，以及联络线的运行费用。2当系统间联系较弱时，将有可能引起调频方面的复杂性，和出现低频振荡，为防止上述现象产生必须采取措施，从而增加投资或运行的复杂性3增加了系统的短路容量，可能导致增加或变更已有的设备4增加了联合电网的通信和高度自动化的复杂性 三 火电厂分类
1按原动机（凝汽式汽轮机发电厂，燃气轮机，内燃机，蒸汽-燃气汽轮机）2按材料分（燃煤发电厂，燃油，燃气，余热）3按蒸汽压力温度（中低压发电厂，高压，超高压，亚临界压力，超临界压力，超超临界）四火电厂的特点
1布局灵活，装机容量可按需决定2一次性建设投资少，仅为水电厂的一半左右，工期短年利用小时较高，约为水电厂的五倍3火电厂耗煤量大，生产成本约为水电厂发点的3倍 4火电厂动力设备多，发电机组控制操作复杂，厂用电量和运行人员都多余水电厂，运行费用高5燃煤发电几组停机到开机并满负荷需要几个小时到十几个小时附加消耗大量燃料6火电厂担负调峰调频或事故备用，相应事故增多，强迫停运率增高，厂用电率高7火电厂的各种排放物对环境污染较大 五 水电厂的特点
1可综合利用水能资源，除发电以外，还有防洪灌溉，航运供水养殖及旅游等多方面综合效益，并且可以因地制宜，将一条河流分为若干段，分别修建水利枢纽实行梯级开发2发电厂成本低效率高，节省大量的燃料，省去了运输加工等多个环节，运行维护人员少，厂用电低，发电成本仅是同容量火力发电厂的三分之一到四分之一或更低3运行灵活 由于水电厂设备简单，易于实现自动化机组启动快，从而静止到满负荷只需4-5分钟紧急情况只需要1分钟，水电厂能适应负荷急剧变化适于承担调峰调频和事故备用4水能可以储蓄和调节5水力发电厂不污染环境6水电厂建设投资较大工期较长7水电厂建设和生产受河流的地形水量及季节气候条件限制，有丰水期和枯水期之别发电不能平衡8水坝的兴建土地淹没移民搬迁对农业带来不利，破坏自然界生态平衡。六抽水蓄能在电力系统的作用
1调峰2填谷3事故备用4调频5调相6黑启动7蓄能 七全连接相封闭母线优点
1供电可靠2运行安全3有金属外壳的屏蔽作用，母线相间电动力大大减少，从而消除了母线周围钢构件的发热4施工安全简便，运行维护工作量小 八 影响输电电压等级发展因素
1长距离输送电能2大量输送电能3节省基建投资和运行费用4电力系统互联 九发热对电器设备的影响
1使绝缘材料的绝缘性能降低2使金属材料的机械强度下降3使道题解除部分的接触电阻增加
十一导体短路时发热特点
1短路电流大持续时间短，导体内产生的热量来不急向周围介质散布，可以认为在短路电流持续时间内所产生的全部热量都用来升高导体内自身的温度 即绝热过程2短路时导体温度变化范围很大，他的电阻和比热容不能视为常数，不应为温度函数，十二 电气主接线的设计要求 1可靠性2灵活性3经济性 十三电气主接线的涉及步骤
①原始材料的分析，1工程情况2电力系统情况3负荷情况4环境条件5设备供货情况 ②主接线方案的抓定和选择③短路的电流计算和主要电气设备的选择④绘制电器主线图⑤编制工程概算
十三有汇流母线（单母线接线 双母线接线 一台半断路器接线 变压器母线组接线）
单母线接线（单母线接线 单母线分段接线 单母线带旁路母线接线 单母线分段带旁路母线接线）
双母线接线（双母线接线 双母线分段接线 双母线带旁路接线 双母线分段带旁路接线）十四无汇流母线（单元接线 桥形接线 角形接线）十五主接线的基本接线形式（优缺点）
单母线接线 优点接线简单操作方便设备少经济性好，便于扩建，缺点可靠性较差，灵活性较差
单母线分段接线 优点1电源可以并列运行也可以分列运行2重要用户可以从不同段引出两回馈线3任意母线段故障只有该母线段停电 4电源分列运行时任一电源断开 则qfd自动接通缺点增了分段设备的投资和占地面积某段母线故障或检修仍有停电问题 某回路的断路器检修该回路停电扩建时 需向两端均衡扩建
双母线接线 1供电可靠 可载流检修一组母线或者母线隔离并联 而不会使供电中断，一组母线故障能迅速短时恢复 检修任一出线的母线隔离并联时，只需停该隔离开关所在的线路与此隔离相连的母线2调度灵活单母线运行固定连接两组母线分列运行 特殊功能同期或者解列3扩建方便任一方向扩建不影响两组母线电源和负荷分配缺点所用设备多配电装置复杂 母线故障或者检修时，隔离并联作为操作电器，容易误操作3一组线路故障时仍然会短时停电 检修任一回路出线断路器该回路停电
双母线分段 优点与双母线相比增加了母联断路器QF2和分段断路器QF3限流电抗器提高了供电可靠性
缺点增加了母联断路器和分段断路器的数量，配电装置投资大 变压器选择的原则
1单元接线的主变压器2具有发电机电压母线接线的主变压器3连接两种升高电压母线的联络变压器4变电站主变压器 限制短路电流的方法
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 每种电抗器限制那部分电流
母线电抗器用于限制并列运行发电机所提供的短路电流 线路电抗器用来限制电缆馈线路的短路电流 分列电抗器运行原理
分裂电抗器在结构上普通的电抗器没有大的区别，只是在电抗线圈中的有一个抽头，用来连接电源，于是一个电抗器形成两个分支，此两分支各接一个厂用母线，其额定电流相等正常运行时，由于两分支里电流方向相反，使两分支的电抗减小，因介压电压损失减小，当一分支出现发生短路时，该分支流过短路电流另一分支的负荷电流相对于短路电流来说很小，可以忽略 则留过短路电流的分支电抗增大，使母线参与电压升高 厂用电符合分类
Ⅰ类厂用负荷Ⅱ类厂用负荷Ⅲ类厂用负荷0Ⅰ类厂用负荷（不停地）0Ⅱ类厂用电符合（直流保安负荷）0Ⅲ类厂用电符合（交流保安负荷）厂用电等级的确定
1根据发电机额定电压2厂用电动机的电压3厂用供电网络 厂用电接地方式，以及特点
1高压厂用电系统中性点接地方式2低厂用电系统中性点接地方式 厂用电源以及引线
正常工作电源 备用电源 启动电源 事故保安电源 厂用电动机类型特点
异步电机 结构简单运行可靠操作维护方便过载能力强，价格便宜起动电流大调速困难 同步电机 采用直流励磁可以工作在超前或滞后的不同运行状态2结构较复杂 并需要附加一套励磁系统3对电压波动十分敏感，因其转矩与电压成正比
直流电动机 直流电动机借助调节磁场电流 可在大范围内均匀而平滑地调速 且调速电阻器消耗较省，起动转矩大，不依赖厂用交流电源
第五篇：发电厂电气部分答案
电气设备复习题
1、哪些设备属于一次设备？哪些设备属于二次设备？
答：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等成为一次设备。其中对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备，称为二次设备。如仪用互感器、测量表记、继电保护及自动装置等。其主要功能是启停机组、调整负荷、切换设备和线路、监视主要设备的运行状态，发生异常故障时及时处理等。
2、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有何特点？
答：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、导体长期发热允许电流是根据什么确定的？提高允许电流应采取哪些措施？
答：是根据导体的稳定温升确定的，为了提高导体的在流量，宜采用电阻率小的材料，如铝和铝合金等。导体的形状，再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，而矩形截面积导体的散热效果比平方的要好。
4、三相平行导体发生三相短路时最大电动力出现在哪一相上，试加以解释。
三相平行导体发生三相断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。
5、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？
答：动态应力系数β为动态应力与静态应力之比值。导体发生振动时，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，即在最大电动力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的最大值。
6、隔离开关与断路器主要区别是什么？运行中，对它们的操作过程应遵循哪些重要原则？ 答：断路器开合电路的专用灭弧设置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，故用老作为接通或切断电路的控制电器。而隔离开关没有灭弧设置，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流。
7、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。
8、电气主接线中通常采用哪些方法限制短路电流？
答：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。
9、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。
10、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？
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，均可采用自耦变压器。
11、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？
答：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。
12、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。
13、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，其重要性可以分为以下四类。
a． 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。
b． 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，c． 均属于Ⅱ类厂用负荷。
d． 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。
e． 不停电负荷，直流保安负荷，交流保安负荷。
f．
14、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。
15、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，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。
14、厂用电的设计原则是什么？
答：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。
15、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。
16、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？
答：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。
17、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的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的结构和灭弧介质的性质所决定的，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。
18、如何区别屋外中型、高型和半高型配电装置？它们的特点和应用范围是什么？
答：根据电气设备和母线布置的高度，屋外配电装置可分为中型配电装置，高型配电装置和半高型配电装置。
①中型配电装置。中型配电装置是将所有电器设备都安装在同一水平面内，并装在一定高度基础上，使带电部分对地保持必要的高度，以便工作人员能在地面上安全活动；母线所在的水平面稍高于电气设备所在的水平面，母线和电气设备不能上、下重叠布置。中型配电装置布置比较清晰，不易误操作，运行可靠、施工和维护方便，造价较省，并有多年的运行经验，其缺点是占地面积大。
②高型配电装置。高型配电装置是将一组母线几个隔离开关与另一组母线上几个隔离开关上下重叠布置的配电装置，可以节省占地面积百分之五十左右，但耗用钢材较多，造价较高，操作维护条件差。
③半高型配置。半高型配置是将母线至于高一层的水平面上，与断路器、电流互感器、隔离开关上下重叠布置，其占地面积比普通中型减少30%。半高型配电装置介于高型和中型之间，具有两者优点。除母线隔离开关外，其余部分与中型布置基本相同，其维护仍较方便。④由于高型和半高型配电装置可大量节省占地面积，因而在电力系统中得到广泛应用。
19、断路器控制回路应满足那些基本要求？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。
答：断路器控制回路必须完整，可靠，因此应满足下面的要求：
（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避免烧坏线圈。
（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）控制回路应具有反映断路器位置状态的信号。
（4）具有防止短路器多次合、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。
20、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？
答：操作前，断路器处于合闸状态，故其处于跳闸回路的ＱＦ在合位，将控制开关SA由合闸后的垂直位置逆时针转至“预备跳闸”的水平位置，致使ＳＡ１３－１４接通,红灯ＨＲ接至具有正极的闪光电源,并经跳闸回路的ＫＣＦ，ＱＦ，ＹＦ同控制电源的负极接通,红灯闪光,提醒操作人员核对操作对象.再将ＳＡ进一步逆时针转45度至跳闸位置,触点ＳＡ６－７导通,因断路器仍在合闸位置,故此时跳闸回路的常开触点ＱＦ仍在合位．这样的跳闸回路通，跳闸线圈YT通过较大的电流,致使YF动作断路器跳闸,断路器的两个辅助触点状态发生了变化,跳闸回路的QF闭合,与此同时,ＳＡ自动弹回”跳闸后”水平位置,SA11-10接通,这样,绿灯HG发平光,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,其常开触点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---常闭触点QF---KM与控制电源的负极接通,绿灯发闪光,告知运行人员已发生跳闸,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,控制回路和信号回路还应发出音响.断路器跳闸后,事故音响回路的常闭触点QF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,是事故音响信号小母线M708与信号回路电源负极（-700）接通，从而可启动事故信号装置发出音响。
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。
21、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。
（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。
22、开关电器中电弧产生与熄灭过程与哪些因素有关？
答：电弧是导电的，电弧之所以能形成导电通道，是因为电弧弧柱中出现了大量自由电子的缘故。
23、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，都不致使空气气隙被击穿，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。
24、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，又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响较小，可以减少维护工作量；房屋建设投资较大，建设周期长，但可采用价格较低的户内型设备。
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）相邻设备之间距离较大，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有影响。
成套配电装置的特点：1）电气设备布置在封闭或半封闭的金属中，相间和对地距离可以缩小，结构紧凑，占地面积小；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。
25、何谓配电装置的配置图、平面图和断面图？
答：电气工程中常用配电装置配置图、平面图和断面图来描述配电装置的结构、设备布置和安装情况。
配置图是一种示意图，用来表示进线、出线、断路器、互感器、避雷器等合理分配与各层、歌间隔中的情况，并表示出导线和电气设备在各个间隔的轮廓，但不要求按比例尺寸绘出。
通过配置图可以了解的分析配电装置方案，统计所用的主要电气设备。
平面图是按比例画出房屋及其间隔、通道和出口等处的平面布置轮廓，平面上的间隔只是为了确定间隔数及排列，故可不表示所装电气设备。
断面是用来表明所取断面的间隔中各种设备的具体空间位置、安装和相互连接的结构图。断面也应按比例绘制。
26、如何区别屋外中型、高型和半高型配电装置？它们的特点和应用范围是什么？
答：根据电气设备和母线布置的高度，屋外配电装置可分为中型配电装置，高型配电装置和半高型配电装置。
1）中型配电装置。中型配电装置是将所有电器设备都安装在同一水平面内，并装在一定高度基础上，使带电部分对地保持必要的高度，以便工作人员能在地面上安全活动；母线所在的水平面稍高于电气设备所在的水平面，母线和电气设备不能上、下重叠布置。中型配电装置布置比较清晰，不易误操作，运行可靠、施工和维护方便，造价较省，并有多年的运行经验，其缺点是占地面积大。
2）高兴配电装置。高型配电装置是将一组母线几个隔离开关与另一组母线上几个隔离开关上下重叠布置的配电装置，可以节省占地面积百分之五十左右，但耗用钢材较多，造价较高，操作维护条件差。
3）半高型配置。半高型配置是将母线至于高一层的水平面上，与断路器、电流互感器、隔离开关上下重叠布置，其占地面积比普通中型减少30%。半高型配电装置介于高型和中型之间，具有两者优点。除母线隔离开关外，其余部分与中型布置基本相同，其维护仍较方便。
4）由于高型和半高型配电装置可大量节省占地面积，因而在电力系统中得到广泛应用。
27、气体全封闭组合电器由哪些元件组成？与其他类型配电装置相比，有何特点？
答：它由断路器、隔离开关、快速或慢速接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线和出现套管等元件，按电气主接线的要求依次连接，组合成一个整体，并且全部封闭于接地的金属外壳中，壳内充一定压力SP6气体，作为绝缘和灭弧介质。它的特点是占地面积小，占用空间小，运行可靠性高，维护工作量小，检修周期长，不受外界环境条件的影响，无静电感应和电晕干扰，噪声水平低，抗震性能好，适应性强。
点击咨询 