西交《发电厂电气部分》（高起专） 第二章互感器 互感器技术的发展 50年代初期，互感器制造仅是按得到的样机及资料仿制，品种少、结构简单，未形成系列。沈阳变压器厂在1953年翻译了苏联图纸，建立起仿苏的产品系列并开始试制，并于1956年试制成功仿苏220kY油浸绝缘电压互感器，1958年试制成功仿苏220kY油浸绝缘电流互感器。 自此，中国已可以制造0．5kV~220kV各种规格的电流互感器和电压互感器并形成了系列。 1958年后开始在仿制产品的基础上自行设计。沈阳变压器厂、华通开关厂试制成功l0kV环氧树脂浇注电流互感器，取代了仿苏产品。同时对油浸绝缘互感器进行了改型设计，形成了新的互感器系列。 60年代后，沈阳变压器研究所先后组织了多次全国统一设计，完成了0．5kV干式电流、电压互感器，l0V浇注绝缘电流、电压互感器，35kV油浸绝缘电流、电压互感器，110kV油浸绝缘电流、电压互感器新系列的设计、试制，提高了产品的技术性能，使产品更符合中国国内市场的需要。 1970年后，我国互感器的整体技术水平有了更大的提高，品种日益增加。沈阳变压器厂先后又试制成功330kV和500kV油纸绝缘电流互感器。西安电力电容器厂也试制成功500kV电容式电压互感器。 各互感器制造厂也不断对产品进行改进和完善，我国已具有当时国际上互感器行业最高电压等级的产品制造能力。 至此，我国已制造了0．5kV~500kV电压等级的各种规格电流、电压互感器，最大电流达25000A，并形成了比较完整的系列。还设计制造了各种特殊用途的互感器，如零序互感器、矿用互感器、中频互感器等。西安高压开关厂1987年试制成功~100kV直流电流互感器，并在舟山直流输电线路上投入运行。 随着城市供电系统的发展需要，我国开始发展使用SF6组合电器。1973年，西安高压开关厂研制的110kV SF6组合电器在湖北丹江口水电站投入运行。与组合电器配套的110kV SF6气体绝缘电压互感器和电流互感器于1979年在上海互感器厂试制成功，以后又试制成功220kV SP6气体绝缘电压互感器和电流互感器。 为了进一步提高互感器技术水平，我国开始引进国外先进的互感器制造技术。1979年沈阳变压器厂从法国阿尔斯通公司引进了500kV油浸绝缘电流互感器制造技术。上海互感器厂于1984年从德国WB公司引进了72．5kV-500kV SP6气体绝缘互感器制造技术，又从瑞士BBC公司引进了lOkV-35kV浇注绝缘互感器制造技术。之后，天津互感器厂、沈阳互感器厂、江西互感器厂等先后从国外引进了浇注绝缘互感器制造技术，北京互感器厂还引进了西门子油浸绝缘互感器制造技术。 1993年，上海互感器厂与德国MWB公司合资，成立了上海MWB互感器有限公司。引进的72．5kV~750kV独立式SF6气体互感器制造技术，在国内制造并于1995年投入运行。2000年，上海互感器厂与传奇集团(TRENCH)扩大合资，引进瑞士HAEFELY35kV~550kV油浸绝缘电流互感器、
第二章发电、变电和输电的电气部分最全答案 2-1 哪些设备属于一次设备？哪些设备属于二次设备？其功能是什么？ 答：通常把生产、变换、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备。其中对一次设备和系统运行状态进行测量、监视和保护的设备称为二次设备。如仪用互感器、测量表计，继电保护及自动装置等。其主要功能是起停机组，调整负荷和，切换设备和线路，监视主要设备的运行状态。 2-2 简述300MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 答：1）发电机与变压器的连接采用发电机—变压器单元接线； 2）在主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电； 3）在发电机出口侧，通过高压熔断器接有三组电压互感器和一组避雷器； 4）在发电机出口侧和中性点侧，每组装有电流互感器4个； 5）发电机中性点接有中性点接地变压器； 6）高压厂用变压器高压侧，每组装有电流互感器4个。 其主要设备如下：电抗器：限制短路电流；电流互感器：用来变换电流的特种变压器；电压互感器：将高压转换成低压，供各种设备和仪表用，高压熔断器：进行短路保护；中性点接地变压器：用来限制电容电流。 2-3 简述600MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 2-4 影响输电电压等级发展因素有哪些？ 答：1）长距离输送电能； 2）大容量输送电能； 3）节省基建投资和运行费用； 4）电力系统互联。 2-5 简述交流500kV变电站主接线形式及其特点。 答：目前，我国500kV变电所的主接线一般采用双母线四分段带专用旁路母线和3/2台断路器两种接线方式。其中3/2台断路器接线具有以下特点：任一母线检修或故障，均不致停电；任一断路器检修也不引起停电；甚至在两组母线同时故障（或一组母线检修另一组母线故障）的极端条件下，功率均能继续输送。一串中任何一台断路器退出或检修时，这种运行方式称为不完整串运行，此时仍不影响任何一个元件的运行。这种接线运行方便，
《发电厂电气部分》复习 第一章能源和发电 1、火、水、核等发电厂的分类 依据一次能源的不同，发电厂可分为：火力发电厂、水力发电厂、核电厂、风力发电厂等。 火电厂的分类： （1）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，超临界压力发电厂。 （2）按输出能源分：凝汽式发电厂，热电厂 （3）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--燃气轮轮机发电厂。 水力发电厂的分类： 按集中落差的方式分类：堤坝式水电厂（坝后式，河床式），引水式水电厂，混合式水电厂。 （2）按径流调节的程度分类：无调节水电厂，有调节水电厂（根据水库对径流的调节程度：日调节水电厂，年调节水电厂，多年调节水电厂）。 核电厂的分类：压水堆核电厂，沸水堆核电厂。 2、抽水蓄能电厂的作用 调峰，填谷，调频，调相，备用。 3、火电厂的电能生产过程及其能量转换过程P14 火电厂的电能生产过程概括的说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。整个过程可以分为三个系统：1、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，称为燃烧系统；2、锅炉中产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机转子旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；3、由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。 能量的转换过程是：燃料的化学能－热能－机械能－电能。 4、水力发电厂的基本生产过程 答：基本生产过程是：从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变成机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，将机械能转换成电能。 第二章发电、变电和输电的电气部分 1、一次设备、二次设备的概念 一次设备：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
发电厂电气部分例题 6-10（P214)设发电机容量为25MW ，I N =1718A ，最大负荷利用小时T max =6000h ，三相导体水平布置，相间距离 a=0.35m ，发电机出线上短路持续时间t k =0.2s ，短路电流I"=27.2A ，2/t k I =21..9kA,k t I =19.2kA,周围环境温度 400C 。试选择发电机引出导线。 衬垫 ，每跨绝缘子中设一个则取且满足） （导体不发生共振的，）（截面系数则相间应力）（同相条间应力，取临界跨距式之间的截面形状系数、）得条（查图动稳定校验： ，热稳定合格。 ）（）得（查表）（） （时温度校正系数）（，查附表，长期允许载流量）竖放，（选）（查附表）得经济电流密度（查图，则选硬铝矩形导体续工作电流）导体所在回路最大持解：（m 1L ,L L L L m .02275 .33103.611071606.53m EJ f N L ) m (1063.112 125.001.012bh J ,375.3270001.0125.0b h m ) m (17.1f W 10L )m /N (5.264835.0/102.731073.1a /i 1073.1f 101.8h 1.44b W )Pa (102010)5070(Pa 105001 .0125.025.04956h b 2L f W M , m 5.0L )m (71.0f h b L )666206P )(m /N (495610b 1i K 5.2f 7.30K 2175P 103,074.0b h b b 2,08.012510h b )kA (2.732.2729.1I" 2k ish 101252)mm (2500mm 2015.4110.424694 1 k Q C 1S 94 C 205P 126)C (8.531804)171805.1()4070(40I I 73P s 246.4(kA)14898.4 TI")I 10I (I"12t Q Q Q 1.80K C 40355P 3 )A (9.1803I )A (2658328281.0KI I I A 3282I 45.1k 101252 354P 1 )mm (265368 .09.1803J I S 8 .60J 205P 176,h 6000T 4000A )A (9.1803171805.1I 05.1I 1max 'max 6101f max ' 4633m ph ph max 237sh 27ph 5 -266b al ph 6 2 222 b b b b b b 4cr 8sh 212b 12sh 226f k min 0 2 2al 2max 20l a 022t 2/2t 22k np p k 0max C 40al f 2max max N max k k 0=<<=????===?=?===??=ρ??==σ= =???=??=?==?=?-=σ-σ=σ?=???===σ==?λ=-=?==-=+-===??==??=<=???===-=??-+=θ-θ+θ=θ?=+=+++=+===>=?=====??====-=<=?==-----（P214）6-11、选择100MW 发电机和变压器组之间母线桥的导体。已知发电机回路最大持续工作电流I max =6791A ，T max =5200h ，连接母线三相水平布置，相间距离a=0.7m ，最高温度350C ，母线短路电流I"=36kA,短路热效应Q k =421.1(kA)2.s 。
智慧树知到《发电厂电气部分》章节测试答案第一章 1、下列几种类型的发电厂中，哪一种的效率最高（）。 A:低温低压 B:中温中压 C:高温高压 D:超临界 正确答案：超临界 2、下列几种发电厂中，哪种类型的发电厂的效率最高（）。 A:凝气式火电厂 B:热电厂 C:燃气-蒸汽联合循环 D:垃圾发电厂 正确答案：燃气-蒸汽联合循环 3、三峡水电站属于（）水电站。 A:引水式 B:坝后式 C:河床式 D:抽水蓄能 正确答案：坝后式 4、抽水蓄能电站的作用有（）。 A:调峰
B:填谷 C:调频 D:调相 正确答案：调峰,填谷,调频,调相 5、下列设备中，属于一次设备的是（）。 A:载流导体 B:继电保护及自动装置 C:测量仪表 D:控制和信号设备 正确答案：载流导体 第二章 1、在送电操作时：应该先合隔离开关，后合断路器？ A:对 B:错 正确答案：对 2、辅助二次绕组（开口三角形接线）用于大电流接地系统的接地保护时，每相辅助二次绕组的额定电压为100V? A:对 B:错 正确答案：对 3、电压互感器的准确级是根据电压误差的大小划分的。 A:对 B:错
正确答案：对 4、高压断路器按照灭弧介质不同可分为油断路器，压缩空气断路器，SF6断路器和真空断路器。 A:对 B:错 正确答案：对 5、开关断开时产生电弧的原因是强电场发射和热电子发射。 A:对 B:错 正确答案：对 第三章 1、对于Ⅰ组母线分段，Ⅱ组母线不分段的双母线分段接线。如果Ⅰ组母线工作，Ⅱ组母线备用，它具有单母线分段接线特点。当某段母线故障，可将故障段母线上的所有支路倒至备用母线上，则此时（） A:它具有双母线接线的特点 B:它具有双母线带旁路母线接线的特点 C:它具有单母线接线的特点 D:它仍然具有单母线分段接线的特点 正确答案：D 2、具有三条进线与三条出线时，采用3/2接线和双母线接线比较（） A:3/2接线多用于一台断路器 B:3/2接线多用于二台断路器 C:3/2接线多用于三台断路器
《发电厂电气部分》课程复习要点 绪论第一章第二章 1.了解现阶段我国电力工业的发展方针、现状 发展现状：目前我国基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制的新时代。 （1）我国发电装机容量和年发电量均居世界第二位 （2）各电网中500KV（包括330KV）主网架逐步形成和壮大。220KV电网不断完善和扩充 （3）1990年我国第一条从葛洲坝水电站至上海南桥换流站的±500KV直流输电线路实现双极运行，使华中和华东两大区电网实现非同期联网 （4）随着500KV网架的形成和加强，网络结构的改善，电力系统运行的稳定性得到改善。 （5）省及以上电网现代化的调度自动化系统基本实现了实用化。 （6）数据通信为特征的覆盖全国各主要电网的电力专用通信网基本形成 2.了解发电厂和变电所的类型，特点 （1）发电厂： 火力发电厂（1火电厂布局灵活，装机容量大小可按需要决定；2 火电厂的一次性建造投资少。建造工期短。发电设备年利用小时数较高；3、 火电厂耗煤量大，单位发电成本比水电厂高3-4倍；4、动力设备繁多，控制操作复杂；5、大型机组停机到开机并带满负荷时间长，附加耗用大量燃料；6担负急剧升
降负荷时，需要付出附加燃料消耗的代价；7若担任调峰、调频、事故备用，则相 应事故增多，强迫停运率增高，厂用电率增高。应尽可能担负较均匀负荷；8、对 空气、环境污染大） 水力发电厂（1、可合理利用水资源；2、发电成本低，效率高；3、运行灵活；4、可存储和调节；5、不污染环境；6、投资较大，工期较长；7、受水文条件制约；8、淹没土地，生态环境） 核能发电厂（建设费用高，燃料费用便宜，带基荷运行） 新能源发电 风力 地热 海洋能 太阳能 生物质能 磁流体 （2）变电所： （1）枢纽变电所 （2）中间变电所 （3）地区变电所 （4）终端变电所 3.发电厂电气设备简述
发电厂电气部分习题集 发电厂电气部分 习题集 目录 第一章能源和发电 (1) 第二章发电、变电和输电的电气部分 (2) 第三章导体的发热与电动力 (3) 第四章电气主接线 (4) 第五章厂用电 (5) 第六章导体和电气设备的原理与选择 (6) 第七章配电装置 (7) 第八章发电厂和变电站的控制与信号 (8)
第一章能源和发电 1-1 人类所认识的能量形式有哪些？并说明其特点。 1-2 能源分类方法有哪些？电能的特点及其在国民经济中的地位和作用？1-3 火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？ 1-4 水力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？ 1-5 抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及其功能？ 1-6 核能发电厂的电能生产过程及其特点？
第二章发电、变电和输电的电气部分 2-1 哪些设备属于一次设备？哪些设备属于二次设备？其功能是什么？ 2-2 简述300MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 2-3 简述600MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 2-4 影响输电电压等级发展因素有哪些？ 2-5 简述交流500kV变电站主接线形式及其特点。 2-6 并联高压电抗器有哪些作用？抽能并联高压电抗器与并联高压电抗器有何异同？2-7 简述6kV抽能系统的功能及其组成。 2-8 简述串联电容器补偿的功能及其电气接线。 2-9 简述高压直流输电的基本原理。 2-10 简述换流站的电气接线及主要设备的功能。 2-11 简述高压直流输电的优点和缺点各有哪些？ 2-12 简述高压直流输电系统的主接线及其运行方式。
第三章导体的发热和电动力 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？ 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？ 3-3 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？ 3-4 为什么要计算导体短时发热最高温度？如何计算？ 3-5 等值时间的意义是什么等值时间法适用于什么情况？ 3-6 用实用计算法和等值时间法计算短路电流周期分量热效应，各有何特点？ 3-7 电动力对导体和电气设备的运行有何影响？ 3-8 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。 3-9 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？ 3-10 大电流母线为什么常采用分相封闭母线？分相封闭母线的外壳有何作用？ 3-11 怎样才能减少大电流母线附近钢构的发热？ 3-12 设发电机容量为10万kW，发电机回路最大持续工作电流I max=6791A，最大负荷利用小时数T max = 5200h，三相导体水平布置，相间距离a = 0.70m，发电机出线上短路时间t k = 0.2s，短路电流I''= 36.0kA，I tk/2 = 28.0kA，I tk = 24.0kA，周围环境温度+35℃。试选择发电机引出导线。
第一章电力系统概述 1．何谓电力系统、动力系统及电力网? 答：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。 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。 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。 2．联合成电力系统并不断扩大有什么优越性? 答：联合成电力系统并不断扩大的优越性有： （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。 3．何谓电力系统额定电压?我国电网和用电设备的额定电压有哪些等级? 答：额定电压指某一受电器（电动机、电灯等）、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。 我国电网和用电设备的额定电压等级有220V、380V、3kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、154 kV、220 kV、330 kV、500 kV、750 kV、1000 kV。 4．电能的质量指标有哪几项?简要说明其内容。 答：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）我国规定用户处的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。 5．电力系统中性点有哪几种运行方式?各有什么优缺点?我国大体上用怎样的电压等级范围? 答：（1）电力系统中性点运行方式 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。其中经电阻接地又分经高电阻接地、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。
《发电厂电气部分》复习大纲 第一章能源和发电 1、火、水、核等发电厂的分类 火电厂的分类： （1）按燃料分：燃煤发电厂，燃油发电厂，燃气发电厂，余热发电厂，利用垃圾和工业废料作为燃料的发电厂。 （2）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，超临界压力发电厂。 （3）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--燃气轮轮机发电厂。 （4）按输出能源分：凝汽式发电厂，热电厂 / （5）按发电厂总装机容量的多少分：小容量发电厂，中容量发电厂，大中容量发电厂，大容量发电厂。 水力发电厂的分类： （1）按集中落差的方式分类：堤坝式水电厂（坝后式，河床式），引水式水电厂，混合式水电厂。 （2）按径流调节的程度分类：无调节水电厂，有调节水电厂（根据水库对径流的调节程度：日调节水电厂，年调节水电厂，多年调节水电厂）。 核电厂的分类：压水堆核电厂，沸水堆核电厂。 2、抽水蓄能电厂的作用 调峰，填谷，备用，调频，调相。 3、发展联合电力的效益 ； （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）调峰能力互相支援。 4、火电厂的电能生产过程及其能量转换过程 P14 火电厂的电能生产过程概括的说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。整个过程可以分为三个系统：1、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，称为燃烧系统；2、锅炉中产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机转子旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；3、由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。 能量的转换过程是：燃料的化学能－热能－机械能－电能。 。 5、水力发电厂的基本生产过程
判断题 火力发电厂是利用煤等燃料的化学能来生产电能的工厂。对 抽水蓄能电站是利用江河水流的谁能生产电能的工厂。错 变电站的汇集电源、升降电压和分配电力的场所，是联系发电厂和用户的中间环节。对中间变电站处于电力系统的枢纽点，作用很大。对 二次设备是用在低电压、小电流回路的设备。对 电流互感器和电流表都是属于一次设备。错 二次设备是指接在变压器二次侧的电气设备。错 隔离开关在操作上应遵循母线侧隔离开关先合后断的原则。对 带旁路断路器的单母线分段接线在检修各出线断路器时会造成出线停电。错 内桥接线适用于线路长变压器需经常切换的场所。错 外桥接线适用于线路较长，变压器不需要经常进行切换操作的场合。错 将并联变压器分开运行的目的是限制短路电流。对 隔离开关与断路器在操作时应满足“隔离开关先通后断”原则。对 一台半断路器接线当任意一组母线发生短路故障时，均不影响各回路供电。对 单母线带旁路母线接线中旁路母线的作用是作为母线的备用。对 桥形接线与单母不分段接线相比节省了一台断路器。对 内桥接线适用于变压器需要经常切换的发电厂。错 外桥接线适用于线路有穿越功率的发电厂。对 发电厂和变电站的自身用电量很小，因此不重要。错 备用电源的运行方式有明备用和暗备用两种。对 所谓明备用是指两个电源互为备用。错 厂用电接线应尽量简单清楚，避免复杂的切换操作。对 应保证重要负荷供电的可靠性和连续性，供电的间断时间不超过允许值。对 厂用电负荷的分析统计，必须根据厂用设备的最大运行情况，进行分析统计。与厂用设备的实际运行情况无关。错 一般情况下，厂用电母线应该分段，使厂用电负荷均匀分布在两段母线上。对 若厂用变压器接在发电机电压母线上，应考虑当母线发生故障时，尽量保证大部分厂用机械能继续工作。对 电流互感器正常工作在接近于短路的状态。对 0.2级为电压互感器最高准确度等级错 电压互感器及电压表均为二次设备。错 短路时导体的热稳定条件是其坐高温度不超过长期发热的最高允许温度。错 开关在开断电路时，无需考虑电弧熄灭与否。错 断路器的开断能力是指断路器在切断电流时熄灭电弧的能力。对 电弧的产生和维持是触头间中性质点被游离的结果。对 电弧形成之初电子的来源是强电场发射及强电流发射。错 电弧稳定燃烧之后主要靠热游离来维持。对 电弧的熄灭依赖于去游离作用强于游离作用。对 去游离有两种形式：复合和扩散。对 交流电弧较直流电弧易于熄灭。对 熄灭交流电弧的主要问题是增加介质绝缘强度的回复。对 交流电流过零时，电弧自然熄灭。若电流过零后，出现电击穿现象，电弧则会重燃。对隔离开关没有专门的灭弧装置因此不能开断负荷电流。对
名词解释 1.电气主接线 是指发电厂或变电所中的一次设备按照设计要求连接而成的电路。 2.接触电压 人站在离接地设备0.8米，人手触摸接地设备距地面1.8米的高处时，人体的手与脚之间的电压称为接触电压。 3.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最高允许温度，而造成损坏妨碍继续工作的性能。 4.变压器热老化定律: 变压器绕组温度每增加6℃，老化加倍，即预期寿命缩短一半。 5.小电流接地系统： 是指电压等级35KV 及以下电力系统采用中性点非直接接地系统（中性点不接地或经消弧线圈接地） 6.安全净距: 带电部分对接地部分之间和不同相的带电部分之间的空间最小安全距离，称安全净距。 简答题 1.磁力启动器主要是由哪几部分组成？它能实现哪些保护作用？简述其原理。 （1）由三相交流接触器、热继电器和按钮开关等部分组合而成。 （2）主要用于距离保护控制三相异步电动机，并且有过负荷和低压保护功能，但不能起短路保护作用，因而须与熔断器配合使用。 （3）过负荷保护是靠热继电器实现的，热继电器不能瞬时动作，只能起延时过负荷保护作用。 当电源电压降低到额定电压的85%以下时，因电磁铁的吸持力减小，故交流接触器会自动断开，从而实现欠电压保护。 2. 什么情况下采用矩形母行？矩形母线一般按什么条件选择？ （1）35KV 及以下电压等级的配电装置，一般采用矩形母线。 （2）按最大工作电流Imax 选择母线截面；按INn ≥Imax 条件选择一个标称截面SN1 （3）按经济电流密度选择母线截面，应满足条件：S2（经济截面）=Iw(回路工作电流)/J （经济电流密度）。 （4）检验动稳定：母线的允许应力p δ不小于短路电流所产生的最大应力max δ。 （5）检验热稳定：允许最小截面max S 等于短路热效应k Q 的平方根除以母线的热稳定系数C 。 即：min S = ，所选母线截面应大于Smin 。 3. 火力发电厂的厂用高压母线设置为什么采用按照机、炉对应的原则？每台锅炉设置几段厂用高压母线？ （1）因为电厂中锅炉的附属设备多，容量大，为加强厂用电的单元性，按机、炉对应原则设置母线段。 （2）通常每台锅炉设置12段高压母线段。 4.什么是10%误差曲线？
第一章电力系统概述 1.何谓电力系统、动力系统及电力网? 答:电力系统就是指由发电机、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。 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。 电力网指在电力系统中,由各种不同电压等级的电力线路与变配电所构成的网络,简称电网。 3.何谓电力系统额定电压?我国电网与用电设备的额定电压有哪些等级? 答:额定电压指某一受电器(电动机、电灯等)、发电机与变压器等在正常运行时具有最大经济效益的电压。 我国电网与用电设备的额定电压等级有220V、380V、3kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、154 kV、220 kV、330 kV、500 kV、750 kV、1000 kV。 4.电能的质量指标有哪几项?简要说明其内容。 答:电能的质量指标主要就是频率、电压与波形三项。 (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,频率的允许范围就是50Hz±0、5Hz。 (2)我国规定用户处的电压容许变化范围就是: 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与低压电力用户:±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就是正弦波。 5.电力系统中性点有哪几种运行方式?各有什么优缺点?我国大体上用怎样的电压等级范围? 答:(1)电力系统中性点运行方式 电力系统中性点运行方式有中性点不接地、直接接地、经电阻接地与经消弧线圈接地运行方式。其中经电阻接地又分经高电阻接地、经中电阻接地与经低电阻接地三种。中性点直接接地、经中电阻接地与经低电阻接地称为大接地电流系统;中性点不接地、经消弧线圈接地与经高电阻接地称为小接地电流系统。 (2)各运行方式的优缺点 小接地电流系统的优点:单相接地时,三相间线电压仍保持对称与大小不变,对电力用户的继续供电并无影响。缺点:两个非故障相的对地电压升高至 3倍,所以在中性点不接地的电力网中,各种设备的对地绝缘应按线电压设计,才能承受在一相接地时,非故障相对地电压的升高影响。在中性点不接地的电力网中,一相接地时接地点的接地电流等于正常时相对地电容电流的三倍,经消弧线圈接地的电力网中,可以大大减小一相接地时接地点的接地电流,但欠补偿时容易发生振荡,引起内过电压。 大接地电流系统的优点:单相接地时,非故障相对地电压保持不变,各种设备的对地绝缘按相
第五章厂用电 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。 5-3 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，按其重要性可分为四类： ⑴I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； ⑵II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； ⑶III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 ⑸交流不间断供电负荷 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。
第二章导体的发热、电动力及开关电器的灭弧原理 1.发热对导体和电器有何不良影响？ 答：机械强度下降、接触电阻增加、绝缘性能下降。 2.导体的长期发热和短时发热各有何特点？ 答：长期发热是指正常工作电流长期通过引起的发热。长期发热的热量，一部分散到周围介质中去，一部分使导体的温度升高。 短时发热是指短路电流通过时引起的发热。虽然短路的时间不长，但短路的电流很大，发热量很大，而且来不及散到周围的介质中去，使导体的温度迅速升高。 ~~~~热量传递的基本形式：对流、辐射和导热。对流：自然对流换热河强迫对流换热 3.导体的长期允许载流量与哪些因素有关？提高长期允许载流量应采取哪些措施？ 答：I=根号下(αFτω/R)，因此和导体的电阻R、导体的换热面F、换热系数α有关。 提高长期允许载流量，可以：减小导体电阻R、增大导体的换热面F、提高换热系数α。 4.计算导体短时发热度的目的是什么？如何计算？ 答：确定导体通过短路电流时的最高温度是否超过短时允许最高温度，若不超过，则称导体满足热稳定，否则就是不满足热稳定。 计算方法见笔记“如何求θf”。 6.电动力对导体和电器有何影响？计算电动力的目的是什么？ 答：导体通过电流时，相互之间的作用力称为电动力。正常工作所产生的电动力不大，但是短路冲击电流所产生的电动力可达很大的数值，可能导致导体或电器发生变形或损坏。导体或电器必须能承受这一作用力，才能可靠的工作。 进行电动力计算的目的，是为了校验导体或电器实际所受到的电动力是否超过期允许应力，以便选择适当强度的电器设备。这种校验称为动稳定校验。 7.布置在同一平面中的三相导体，最大电动力发生在哪一相上？试简要分析。 答：布置在同一平面中的三相导体，最大电动力发生在中间的那一相上。具体见笔记本章第五节。 8.导体动态应力系数的含义是什么？什么情况下才需考虑动态应力？ 答：导体动态应力系数β用来考虑震动的影响、β表示动态应力与静态应力之比，以此来求得实际动态过程的最大电动力。 配电装置的硬导体及其支架都具有质量和弹性，组成一个弹性系统，在两个绝缘子之间的硬导体可当作两端固定的弹性梁，这种情况下就需要考虑动态应力。 9.大电流母线为什么广泛采用全连式分相封闭母线？
发电厂电气部分 1】电气主接线必须满足可靠性、灵活性、经济性三项基本要求。 2】电流互感器的接线方式有：单相式、不完全星形接线、两相差接线、三相星形接线等四种。 3】电压互感器的接线方式有等四种单相电压互感器接线、V－V接线、一台三相五柱式接线、三台单相三绕组电压互感器接线。 4】电力系统中性点的接地方式分为三种直接接地、不接地和经消弧线圈接地。 5】对电气主接线的基本要求有哪些？基本形式有哪些？ 答：①保证必要的供电可靠性；②保证电能质量；③具有一定的灵活性和方便性；④具有 一定的经济性。 基本形式：有汇流母线的接线形式分为单母线接线和双母线接线。无汇流母线的分为桥形接线和单元接线。 6】、厂用电的接线原则及形式是什么？ 答：厂用电的接线原则：可靠性、灵活性和经济性。厂用电接线的基本形式：⑴高压厂用母线的接线：单母线分段接线，且按炉分段。⑵低压厂用母线的接线：①对大型发电厂，常采用按炉分段原则；②对中小型发电厂，则根据实际厂用低压负荷大小和重要程度，一般全厂只分为二段或三段。⑶全厂公用性负荷：①应根据负荷容量及对供电可靠性要求，分别接在各段母线上，但是要适当集中。②当公用负荷较多、容量较大时，可设置公用母线段，但对相同的I类公用电动机不应全部接在同一母线上。同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线，便于运行管理和检修。 7】厂用变压器的选择？ 答：（1）额定电压。厂用变压器的额定电压应根据厂用电系统的电压等级和电源引接处的电压确定变压器一、二次额定电压必须与引接电源电压和厂用网络电压一致。 （2）工作变压器的台数和型式。主要与高压厂用母线的段数有关，而母线的段数又与高 压厂用母线电压等级有关。 （3）变压器的容量。必须满足厂用电机械从电源获得足够的功率。 （4）厂用变压器的阻抗。要求比一般电力变压器的阻抗大。 8】断路器的作用是什么？它的型号有哪些？ 答：高压断路器的作用：用来在正常情况下接通和断开各种负载电路，在故障情况下能自动迅速地开断故障电流，实现自动重合闸的功能。根据灭弧介质和原理的不同分为：油断路器（以绝缘油作灭弧介质和绝缘介质）、六氟化硫断路器（以SF6作灭弧介质和绝缘介质，按其使用地点分：敞开型和全封闭组合电器型。按其结构形式分：瓷瓶支柱型和落地罐型。）、 真空断路器（利用真空度实现灭弧，包括ZN、ZW）、空气断路器（以压缩空气作灭弧介质和绝缘介质）、自产气断路器和磁吹断路器。 ※熔断器的作用是什么？它的型号有哪些？ 答：作用：当流过熔断器熔体或熔丝的电流超过一定数值时，熔体自身产生的热量就能自动地将熔体熔断，从而达到开断电路、保护电气设备的目的。熔断器的分类：①限流式熔断器；②非限流熔断器。
发电厂电气部分 习题集 华北电力大学
目录 第一章能源和发电 (1) 第二章发电、变电和输电的电气部分 (2) 第三章导体的发热与电动力 (3) 第四章电气主接线 (4) 第五章厂用电 (5) 第六章导体和电气设备的原理与选择 (6) 第七章配电装置 (7) 第八章发电厂和变电站的控制与信号 (8)
第一章能源和发电 1-1 人类所认识的能量形式有哪些？并说明其特点。 1-2 能源分类方法有哪些？电能的特点及其在国民经济中的地位和作用？1-3 火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？ 1-4 水力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？ 1-5 抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及其功能？ 1-6 核能发电厂的电能生产过程及其特点？ 1-7 发电厂和变电站的类型有哪些？
第二章发电、变电和输电的电气部分 2-1 哪些设备属于一次设备？哪些设备属于二次设备？其功能是什么？ 2-2 简述300MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 2-3 简述600MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 2-4 影响输电电压等级发展因素有哪些？ 2-5 简述交流500kV变电站主接线形式及其特点。 2-6 并联高压电抗器有哪些作用？抽能并联高压电抗器与并联高压电抗器有何异同？2-7 简述6kV抽能系统的功能及其组成。 2-8 简述串联电容器补偿的功能及其电气接线。 2-9 简述高压直流输电的基本原理。 2-10 简述换流站的电气接线及主要设备的功能。 2-11 简述高压直流输电的优点和缺点各有哪些？ 2-12 简述高压直流输电系统的主接线及其运行方式。
第二章发电、变电和输电的电气部分 2-l哪些设备属于一次设备?哪些设备属于二次设备?其功能是什么? 2-2简述300MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 2-3简述600MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 2-4影响输电电压等级发展因素有哪些? 2-5简述交流500KV变电站主接线形式及共特点。 2-6简述高压直流输电的优点和缺点各有哪些? 答案: 2-1通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备。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。 其主要功能是起停机组,调整负荷，切换设备和线路，监视主要设备的达行状态， 发生异常故障时及时处理等。 2-2 300MW发电机电气主接线具有以下特点: （1）发电机与主变压器的连接采用发电机—变压器单元接线。 〔2〕在主变压器低压侧引按一台高压厂用变压器，供给厂用电。 （3）在发电机出口侧，通过高压熔断器接有三组电压互感器和一组避雷器。 （4）在发电机出口侧和中性点侧，每组装有电流互感器4只。 （5）发电机中性点接有中性点接地变压器。 （6）高压厂用变压器侧，每组装有电流互感器4只。 其主要设备功能如下: 电抗器: 限制短路电流。电流互感器: 用来变换电流的特种变压 器。电压互感器: 将高电压转换成低电电压，供各种设备和仪表用。高压熔断器：进行短路保护。中性点接地变压器: 用来限制电容电流。 2-3 600MW发电机电气主接线有以下特点: （l）发电机与主电压器的连接采用发电机—变压器单元接线，发电机和主变压器之间没有断路器和隔离开关。 〔2〕主变压器采用三个单相相双绕组变压器接成三相组，低压侧绕组接成三角形，高压侧绕组接成星形 （3）在主变压器低压侧引接一台厂用变压器，供给厂用电。 （4）在发电机出口侧，接有二组电压互感器，一组避雷器和一组电容器。 （5）在发电机出口侧和中性点侧，每组装有电流互感器3只。 〔6〕发电机中性点接有中性点接地变压器。 （7）高压厂用用变压器高压侧和低压侧，每组装有电流互感器2只。 （8）主变压器高压侧引出线，每组装有电流互感器3只。 其主要电气设备和300MW发电机主要电气设备功能相同。 2- 4影响输电电压等级发展的主要有以下原因: 1.长距离输送电能。 2.大容量输送电能。 3.节省基本建投资和运行费用。 4.电力系统互联。 2-5 目前，我国500KV变电站的主接线一般采用双母线四分段带旁路母线和3／2断路器两种接线方式。其中3／2接线具有以下特点:任一母线检修或者故障，均不致停电;任一断路器检修也不引起停电; 甚至在两组母线同时故障(或一组母线检修另一组母线故障)的极
第一章能源和发电 1- 2电能的特点：便于大规模生产和远距离输送；方便转换易于控制；损耗小；效率高；无气体和噪声污染。 随着科学技术的发展，电能的应用不仅影响到社会物质生产的各个侧面，也越来越广泛的渗透到人类生活的每个层面。电气化在某种程度上成为现代化的同义词。电气化程度也成为衡量社会文明发展水平的重要标志。 1- 3火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？答：按燃料分：燃煤发电厂；燃油发电厂；燃气发电厂；余热发电厂。 按蒸气压力和温度分：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；超临界压力发电厂。 按原动机分：凝所式气轮机发电厂；燃气轮机发电厂；内燃机发电厂和蒸汽—燃气轮机发电厂。按输出能源分：凝气式 发电厂；热电厂。 按发电厂总装机容量分：小容量发电厂；中容量发电厂；大中容量发电厂；大容量发电厂。火电厂的生产过程概括起来说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。整个生产过程分三个系统：燃料的化学能在锅炉燃烧变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；锅炉产生的蒸汽进入气轮机，冲动气轮机的转子旋转，将热能转变为机械能，称不汽水系统；由气轮机转子的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。 1- 4水力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？答：按集中落差的方式分为：堤坝式水电厂；坝后式水电厂；河床式水电厂；引水式水电厂；混合式水电厂。 按径流调节的程度分为：无调节水电厂；有调节水电厂；日调节水电厂；年调节水电厂；多年调节水电厂。 水电厂具有以下特点：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；水电厂建设投资较大工期长；水电厂建设和生产都受到河流的地形，水量及季节气象条件限制，因此发电量也受到水文气象条件的制约，有丰水期和枯水期之分，因而发电量不均衡；由于水库的兴建，淹没土地，移民搬迁，农业生产带来一些不利，还可能在一定和程度破坏自然的生态平衡。 1- 5抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及其功能？答：抽水蓄能电厂在电力系统中的作用：调峰；填谷；备用；调频；调相。 功能：降低电力系统燃料消耗；提高火电设备利用率；可作为发电成本低的峰荷电源；对环境没有污染且可美化环境；抽水蓄能电厂可用于蓄能。 第二章发电、变电和输电的电气部分 2- 1 哪些设备属于一次设备？哪些设备属于二次设备？其功能是什么？答：通常把生产、变换、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备。其中对一次设备和系统运行状态进行测量、监视和保护的设备称为二次设备。如仪用互感器、测量表计，继电保护及自动装置等。其主要功能是起停机组，调整负荷和，切换设备和线路，监视主要设备的运行状态。 2- 2简述300MW 发电机组电气接线的特点及主要设备功能。 答：1）发电机与变压器的连接采用发电机—变压器单元接线； 2）在主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电； 3）在发电机出口侧，通过高压熔断器接有三组电压互感器和一组避雷器； 4）在发电机出口侧和中性点侧，每组装有电流互感器 4 个； 5）发电机中性点接有中性点接地变压器； 6）高压厂用变压器高压侧，每组装有电流互感器 4 个。 其主要设备如下：电抗器：限制短路电流；电流互感器：用来变换电流的特种变压器；电压互感器：将高压转换成低压，供各种设备和仪表用，高压熔断器：进行短路保护；中性点接地变压器：用来限制电容电流。