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发电厂电气部分 复习 第六章

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发电厂电气部分复习课后习题

发电厂电气部分复习课后习题

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。

《发电厂电气部分》(含答案版)

《发电厂电气部分》(含答案版)

《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。

电气工程制图

电气工程制图

《电气工程制图》（电气部分）期末考试复习提纲第六章电气图的基本知识1. 图幅分区的编号及分区后图纸的位置标记格式图幅分隔数应为偶数，并应按图的复杂性选取。

分区的编号，沿上下方向（按看图的方向确定图纸的上下和左右）用大写拉丁字母（除I和O）从上到下顺序编写，沿左右方向用阿拉伯数字从左到右顺序编写。

单张图纸，位置标记格式为“图号/图区名”；对于多张图纸，位置标记格式为“图号/张次/图区名”。

2. 电气图中常用的4种图线的应用范围表1 电气图用图线的型式和应用范围如果同一线型中采用两种或两种以上图线宽度，任何两种线宽比例应不小于2:1。

若图中出现平行线，平行线之间的最小间距不小于粗线宽度的两倍且不小于0.7mm。

3. 箭头和指引线电流I方向用开口箭头表示，可变电容的可变性限定符号用实心箭头表示，电压U指示方向用实心箭头表示。

指引线末端在轮廓线内，用一黑圆点表示；线末端在轮廓线上，用一箭头表示指引线末端在尺寸线上，既不用圆点，也不用箭头。

4. 围框当需要在图上显示出图的一部分表示的功能单位、结构单元或项目时，可用点划线围框表示。

如果在图上含有安装在别处而功能与本图相关的部分，这部分可加双点划线围框。

5. 功能性图分类功能性图是指电气图样具有某种特定功能的图样。

这类图可细分为：概略图、功能图、逻辑功能图、电路图、端子功能图、程序图、功能表图、顺序表图和时序图等。

6. 电气图的布局方法电气图的布局方法分为功能布局法和位置布局法。

第七章图形符号和文字符号1. 按图形符号的组成功能分，图形符号的分类按图形符号的组成功能分，图形符号可分为：符号要素、一般符号、限定符号和方框符号等。

2. 在电气图中，图形符号的状态所有的图形符号都是在按照无电压、无外力作用下的状态下表示，这个状态称为正常状态，简称常态，常态又称为复位状态。

3. 熟悉电气图常用图形符号4. 熟悉电气图常用文字符号第八章电气图的表示方法1. 电路图信号的流向电路图应尽可能按其工作原理的顺序从左至右、自上而下地排列。

发电厂电气部分第六章习题解答

发电厂电气部分第六章习题解答

第6章导体和电气设备的原理与选择6-1什么是验算热稳定的短路计算时间t k以及电气设备的开断计算时间t br？答：演算热稳定的短路计算时间t k为继电保护动作时间t pr和相应断路器的全开断时间t br之和，而t br是指断路器分断脉冲传送到断路器操作机构的跳闸线圈时起，到各种触头分离后的电弧完全熄灭位置的时间段。

6-2开关电器中电弧产生与熄灭过程与那些因素有关？答：电弧是导电的，电弧之所以能形成导电通道，是因为电弧柱中出现了大量的自由电子的缘故。

电弧形成过程：⑴电极发射大量自由电子：热电子+强电场发射；⑵弧柱区的气体游离，产生大量的电子和离子：碰撞游离+热游离。

电弧的熄灭关键是去游离的作用，去游离方式有２种：复合：正负离子相互吸引，彼此中和；扩散：弧柱中的带电质点由于热运行逸出弧柱外。

开关电器中电弧产生与熄灭过程与以下因素有关：⑴电弧温度；⑵电场强度；⑶气体介质的压力；⑷介质特性；⑸电极材料。

6-3开关电器中常用的灭弧方法有那些？答：有以下几种灭弧方式：1）利用灭弧介质，如采用SF6气体；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，吹弧使带电离子扩散和强烈地冷却面复合；4）采用多段口熄弧；5）提高断路器触头的分离速度，迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降，同时使电弧的表面突然增大，有利于电弧的冷却和带电质点向周围介质中扩散和离子复合。

6-4什么叫介质强度恢复过程？什么叫电压恢复过程？它与那些因素有关？答：弧隙介质强度恢复过程是指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。

弧隙介质强度主要由断路器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质所决定，随断路器形式而异。

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。

电工学第六章工厂供电与安全用电

电工学第六章工厂供电与安全用电

在生产和生活中，电气设备和家用电器的使用 越来越广泛，但在使用电能的过程中，如不注意安 全用电，就可能造成人身触电和设备的损坏，给生 产、生活造成很大的影响，因此，注意安全用电是 非常必要的。
一、电流对人体的伤害及触电方式
1.电流对人体的伤害 电流对人体的伤害，一般分为两种类型：
电击：指电流流过人体时造成的人体内部的伤害。 主要破坏人的心脏、肺及神经系统的正常工作。
中性线与 相线接反
正确接法
我国用电规则规定，在电压低于1000V的中性点
接地的三相四线制供电系统中，例如 380V / 220V
三相四线制系统，不允许采用保护接地，只能采用
保护接零。
为什么不允许采用保护接地 当一相绝缘损坏碰壳时， 接地电流
此电流不足以使大容量 的保护装置动作，而使设 备外壳长期带电。
人体触电的形式有单相触电和两相触电两种。在
中性点接地的电源系统中，最常发发生的是单相触 电。
3．为了防止触电，电气设备在正常情况下不带 电的金属部分如金属外壳必须采取保护接地或保护接 零的措施。在中性点不接地的三相电源系统中，应采 用保护接地；在1000V以下中性点接地的三相四线制 供电系统中，应采用保护接零。必须注意，在同一系 统中不允许一部分设备采用保护接地，而另一部分设 备采用保护接零的混合接法。
中性点不接地的 三相三线制供电 系统中。
3.保护接零 将电气设备的金属外壳或构架接零线。
ISC
M 3~
r0
保护接零
当出现漏电 或一相碰壳时， 外壳未接零线， 人体触及外壳时 触电。
适用于电源 中性点接地的三 相四线制供电系 统中。
三眼插座和三脚插头与电源的连接（图b）
使用三眼插座注意事项

[发电厂变电站电气设备][第六章 高压开关电器]第四节 SF6断路器

[发电厂变电站电气设备][第六章 高压开关电器]第四节 SF6断路器

第四节 六氟化硫断路器 三、SF6断路器的灭弧室 断路器的灭弧室
《发电厂变电站电气设备》 第六章 高压开关电器
1.压气式 压气式SF6断路器的灭弧室 压气式 断路器的灭弧室
按灭弧室结构可分：为变开距和定开距。 按灭弧室结构可分：为变开距和定开距。 触头系统：包括工作触头、弧触头和中间触头。 ：包括工作触头、弧触头和中间触头。 触头系统压气式 断路器的触头由两个带嘴的空心静触头3、5和 压气式SF6断路器灭弧室的可动部分带有压气装 断路器灭弧室的可动部分带有压气装 定开距灭弧室： 定开距灭弧室：断路器的触头由两个带嘴的空心静触头3 特点：喷口采用耐电弧性能好的金属或石墨等导电材料制成。 特点：喷口采用耐电弧性能好的金属或石墨等导电材料制成。灭 特点：变开距灭弧室内的气体利用率高。 特点：变开距灭弧室内的气体利用率高。断口电压可做得较高 主喷口： 2组成。在关合时，动触头2跨接于静触头3、5之间，构 主喷口：用聚四氟乙烯或以聚四氟乙烯为主的填料制成的复合材料 。 变开距灭弧室：在灭弧过程中，触头的开距是变化的。 变开距灭弧室：在灭弧过程中，触头的开距是变化的 动触头2 之间， 动触头 组成。在关合时，动触头2 126kV的断路器只有30mm） 弧室断口电场均匀，灭弧开距小， 跨接于静触头3 。绝缘喷 的断路器只有30mm 弧室断口电场均匀，灭弧开距小， （126kV的断路器只有30mm） 断口间隙可达150 160mm），但开断电流受到限制。 150～ ），但开断电流受到限制 （置，在开断过程中利用操作机构带动活塞和气缸的相 断口间隙可达150～160mm），但开断电流受到限制 等绝缘材料制成。 等绝缘材料制成。 成电流通路； 熄弧能力强， 成电流通路 ，熄弧能力强 燃弧时间短， 变开距灭弧室按吹弧方式分为单向纵吹（ 变开距灭弧室按吹弧方式分为单向纵吹（适用于中小 电弧能量较小，开断时， ，燃弧时间短，可以开断很大的短路 电弧能量较小；开断时，断路器的弧隙由两个静触头保持固定的 嘴易被电弧烧伤，会影响弧隙的介质强度。 嘴易被电弧烧伤，会影响弧隙的介质强度。 对运动，压缩SF6气体形成气体吹弧而熄灭电弧。对 气体形成气体吹弧而熄灭电弧。 对运动，压缩 气体形成气体吹弧而熄灭电弧 逆止阀的作用：使分闸过程中压气室的气体集中向喷嘴吹弧， 逆止阀的作用：使分闸过程中压气室的气体集中向喷嘴吹弧，而在 开距。 开距。 电流。但是压气室的体积较大。 高压大容量断路器）。 电流。但是压气室的体积较大。 高压大容量断路器）。 容量断路器）和双向纵吹（ 容量断路器）和双向纵吹（ 合闸过程中不致在压气室形成真空。 合闸过程中不致在压气室形成真空。 操作功率要求大。 操作功率要求大。

第六章 火电厂电气主接线及厂用电

第六章 火电厂电气主接线及厂用电

三、厂用电源分类 1. 工作电源
•含义： – 保证正常运行的基本电源
•要求： – 供电可靠 – 电压和容量满足要求 •引接方式： – 有机压母线的机组：从该母线上引接。 – 单元接线的机组：从主变低压侧引接。 – 扩大单元接线的机组：从发电机出口或主变低压侧引接。 发电厂的工作电源包括：6kV、10kV高压工作电源、380V 低压工作电源、110V、220V直流工作电源和220V交流不间断 电源（UPS）。
五、电气设备的主要倒闸操作内容 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 电力线路或负荷的送电/停电操作； 发电机的并列/解列操作； 电力变压器的投运/停运操作； 工作电源与启/备电源互换操作； 倒母线和倒旁路操作； 直流电源启用/停用操作； 改变中性点接地方式操作； 继电保护装置启用/停用操作； 电气自动装置启用/停用操作； 测量、监视、控制和信号装置的启用/停用操作。
• 3. 对操作断路器的要求 • （1）在一般情况下，断路器不允许就地带电手动合闸。
这是因为手动合闸慢，易产生电弧，但特殊需要时例外。
• （2）当远距离操作断路器时，不得用力过猛，以防止损 坏控制开关，也不得返回太快，以防止断路器合闸后又跳闸。
• （3）在断路器操作后，应检查有关信号及测量仪表的指
④ 事故保安负荷：
• 根据对电源的要求不同，事故保安负荷又可分为： – 直流保安负荷：如发电机组的直流润滑油泵、事故氢密 封油泵等； – 交流保安负荷：如盘车电动机、交流密封油泵、实时控 制用的电子计算机等。 • 事故保安负荷的供电方式： – 直流保安负荷的直流电源由蓄电池组供电。
– 交流保安负荷的交流电源由快速自启动柴油发电机组且 有自动投入装置功能，或燃气轮机组，或具有可靠的外 部独立电源供电。对交流不间断供电负荷，可接于蓄电 池组的逆变装置。

发电厂电气部分第六章(3)

发电厂电气部分第六章(3)
Kθ θ al θ θ al θ 0
式中：Imax － 导体所在回路的最大持续工作电流 Ial
裸导体的选择
2.选择导体的截面大小 (2)按经济电流密度选择截面
作者：李长松 版权所有
当负荷电流通过载流导体时，将产生电能损耗。电能 损耗的大小与负荷电流的大小、母线截面(或母线电 阻)有关。
同一熔断器内，通常可分别接入额定电流 大于熔断器额定电流的任何熔体
6
7
用来保护电路中的电气设备免受过载和电路电流的危害。
不能用来正常地切断和接通电路，必须与其它电器（隔离开关、 接触器、负荷开关等）配合 广泛用在1000V及以下的装置中，在3~110kV高压配电装置作为 小功率电力线路、配电变压器、电力电容器、电压互感器等设备 的保护。
三、高压熔断器的分类
2. 非限流型高压熔断器：自然灭弧
作者：李长松 版权所有
在熔体熔化后，短路电流不减小，一直达到最大值。 在第一次过零或经过几个半周期之后电弧才熄灭。
四、高压熔断器的选择和校验
1. 选择额定电压 非限流型： UN ≥ UNS
作者：李长松 版权所有
限流型：
原因：
UN ≡ UNS
I
IN1 Id
2－截面较大 1－截面较小
三、高压熔断器的分类
分类方式 性能 保护范围 熄弧方式 安装场所 保护对象 型式 结 构 极数 底座绝缘子 限流式、非限流式 一般、后备、全范围 角壮式(大气中熄弧)、石英砂填料、喷射式、真空等 分类名称
户外、户内
变压器、电动机、电压互感器、单台并联电容器、电容 器组、电容器组、供电回路等 插入式、母线式、跌落式、非跌落式、混合式等 单极、三级 单柱、双柱
t 1 电源 2(粗) 1(细) d 2

发电厂电气部分基础知识

发电厂电气部分基础知识

精心整理1、掌握电力系统与电力网的概念。

?电力系统是由发电厂、变电所、输配电线路和用电设备有机连接起来的整体。

?电力系统=发电厂+电力网+电力用户。

?电力网是指在电力系统中，由升压和降压变电所通过输、配电线路连接起来的部分。

2、掌握额定电压的概念及电力网的电压等级。

?额定电压：电气设备的额定电压是能使发电机、变压器和用电设备在正常运行时获得最佳技术效果的电压。

?我国电力网额定电压等级如下：0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、500、750、1000kV；特2)锅3）由?隔离开关作用：①设备检修时，隔离开关用来隔离有电和无电部分，形成明显的开端点，以保证工作人员和设备的安全。

②一般与断路器配合使用，进行倒闸操作，以改变电力系统的运行方式。

无灭弧装置，不能开断电流，故不可做操作电器！?高、低压熔断器作用：流过短路电流或较长时间过电流时熔断，来保护电器设备。

注意事项：6kV熔断器只能用于6kV，不能用于3kV。

10kV熔断器只能用于10kV，不能用于6kV。

?低压断路器（自动空气断路器、自动空气开关）作用：①对低压配电电路实行通断操作。

②当电路内出现故障时，能在自身开关所带保护元件作用下自动断开主回路。

?接地开关作用：检修设备时起隔离电源的作用。

3、限制故障电流和防御过电压的保护电器。

?电抗器作用：限制电力系统中短路电流。

文字符号与图形符号：?避雷器作用：防御电力系统过电压。

图形符号为：4、载流导体。

?载流导体作用：连接各种电气设备（使发电、输电、用电成为一个可灵活调度的系统）。

?分类：电缆（自身包括有绝缘的导体）、裸导体（无绝缘的导体）。

5、接地装置。

?作用：是电力系统正常运行的需要，也是安全用电的有效措施。

它是埋入地中的金属导体或与电气设备相连的金属线。

?分类：工作接地、保护接地、防雷保护接地。

2、什么是二次设备？掌握其类型有哪些。

?二次设备：对一次设备的工作进行监察、测量、控制和保护的设备称二次设备。

发电厂电气第6章 电气设备选择的原则

发电厂电气第6章 电气设备选择的原则

应该买哪种?
各类电器设备选择遵循的共同原则是： 按正常工作条件进行选择； 按短路状态校验热稳定和动稳定。
按正常工作条件选择电器设备
（1）额定电压 UN ≥ UNS （绝缘性能） UN 电器设备额定电压； UNS 电网额定电压
（2）额定电流 IN ≥ Imax （长期发热） IN 电器设备在额定环境温度下的长期允许电流 Imax 电器所在回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流
（4）开断电流选择 ---断路器灭弧能力的参数，指在额定电压下可 能开断的最大电流，不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分
量Ipt
INbr ≥ Ipt
当INbr 比系统短路电流大很多时， INbr ≥ I”
（5）短路关合电流的选择
断路器合闸前，线路有短路故障，断路器在合闸过程中，动、静 触头在未接触时，产生电弧，有短路电流流过，容易使触头熔 焊和受到电动力破坏。断路器在接通后又跳闸，此时还要能够 切除短路电流。为保证断路器在关合短路时的安全，其额定关 合电流INcl 不应小于短路电流最大冲击值ish ， INcl >= ish
1.05倍变压器的额定 电流，若变压器允许 过负荷，按1.3-2.0倍
变压器IN
典型回路最大持续工作电流Imax的计算(3)-主母线、母联回路
母线上最大一个发电
机或变压器的Imax
典型回路最大持续工作电流Imax的计算(4)-母线分段电抗器回路
母线上最大一台发电 机跳闸时，保证该段 母线负荷所需的电流， 或最大一台发电机额 定电流的50％～80％
• 验算断路器灭弧能力的计算时间 tk’ = t pr1 + tin
t p r1:主保护动作时间,0.05-0.06s；tin:断路器固有分闸时间

发电厂电气部分第六章习题解答

发电厂电气部分第六章习题解答

第6章导体与电气设备的原理与选择6-1什么就是验算热稳定的短路计算时间t k以及电气设备的开断计算时间t br？答:演算热稳定的短路计算时间t k为继电保护动作时间t pr与相应断路器的全开断时间t br 之与,而t br就是指断路器分断脉冲传送到断路器操作机构的跳闸线圈时起,到各种触头分离后的电弧完全熄灭位置的时间段。

6-2开关电器中电弧产生与熄灭过程与那些因素有关？答:电弧就是导电的,电弧之所以能形成导电通道,就是因为电弧柱中出现了大量的自由电子的缘故。

电弧形成过程:⑴电极发射大量自由电子:热电子+强电场发射;⑵弧柱区的气体游离,产生大量的电子与离子:碰撞游离+热游离。

电弧的熄灭关键就是去游离的作用,去游离方式有２种:复合:正负离子相互吸引,彼此中与;扩散:弧柱中的带电质点由于热运行逸出弧柱外。

开关电器中电弧产生与熄灭过程与以下因素有关:⑴电弧温度;⑵电场强度;⑶气体介质的压力;⑷介质特性;⑸电极材料。

6-3开关电器中常用的灭弧方法有那些？答:有以下几种灭弧方式:1)利用灭弧介质,如采用SF6气体;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,吹弧使带电离子扩散与强烈地冷却面复合;4)采用多段口熄弧;5)提高断路器触头的分离速度,迅速拉长电弧,可使弧隙的电场强度骤降,同时使电弧的表面突然增大,有利于电弧的冷却与带电质点向周围介质中扩散与离子复合。

6-4什么叫介质强度恢复过程？什么叫电压恢复过程？它与那些因素有关？答:弧隙介质强度恢复过程就是指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。

弧隙介质强度主要由断路器灭弧装置的结构与灭弧介质的性质所决定,随断路器形式而异。

弧隙电压恢复过程就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。

电气主系统第六章电气设备选择

电气主系统第六章电气设备选择
R
2 I max 2 I al θ
两式两边相除再平方得：
w ( al )
θ、Ialθ——实际环境温度和对应于实际环境温度θ的允许电流。
■
6-17
发电厂电气主系统
（五）硬导体的动稳定校验 硬导体的动稳定校验条件为最大计算应力σmax不大于导体的最 大允许应力σal，即 σmax≤σal 硬导体的最大允许应力：硬铝为70×106 Pa， 硬铜为140×106Pa，1Pa=1N/m2。 由于相间距离较大，无论什么形状的导体和组合，计算相 间电动力fph（单位为N/m）时，可不考虑形状的影响，均按下 式计算 7 1 2 f ph 1.73 10 ish a ish为三相短路冲击电流（A）；a为相间距离（m）；β为动态 应力系数。
■
6-12
发电厂电气主系统
图6-3 经济电流密度 1—变电所所用、工矿和电缆线路的铝纸绝缘铅包、铝包、塑料护套及各 种铠装电缆 2—铝矩形、槽形及组合导线 3—火电厂厂用的铝纸绝缘 铅包、铝包、塑料护套及各种铠装电缆 4—35~220kV 线路的 LGJ 、LGJQ 型钢心铝绞线
■
6-13
发电厂电气主系统
发电厂电气主系统
第六章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
电气设备选择
电气设备选择的一般条件 导体与电缆的选择 支柱绝缘子与穿墙套管的选择 高压断路器与隔离开关的选择 高压熔断器的选择 限流电抗器的选择
■
6-1
发电厂电气主系统
第一节 电气设备选择的一般条件
选择条件有
｛
一般条件：多数电气设备共有的选择校验项目。 特殊条件：个别电气设备具有的选择校验项目。
UN ≥ UNs
■

发电厂复习题

发电厂复习题

发电厂变电所电气部分第一章绪论习题1.电能有哪些优点?2.发电厂和变电所的作用是什么?各有哪些类型?3.什么是一次设备?什么是二次设备?举例说明。

4.什么是电气主接线?什么是配电装置?5.本课程的主要目的和任务是什么?习题2. 1填空题1.电弧有阴极区、和阳极区3部分组成。

2.交流电弧的电压波形成形变化。

3.多油断路器中的油起和作用。

4.高压断路器主要由导流部分、绝缘部分、部分和 4部分组成。

5.分裂电抗器在正常时电抗值，当其任何一条支路发生短路时，电抗值，因而能有效地限制短路电流。

6.断路器分闸时间为和之和。

7.装设隔离开关后，可以在设备检修时造成，使检修设备与带电设备8.隔离开关的型号GW5-110D/600中字母G表示，W表示，600表示9.电压互感器的二次侧不得，其外壳及二次侧必须10.常用的母材料有，铝和铝合金。

2.2选择题1.少油断路器的对地绝缘主要靠( )。

A绝缘油 B.瓷介质 C.空气 D.环氧树脂2.装设分段电抗器的作用是( )。

A.限制母线回路中的短路电流B.吸收多余的无功功率C.改善母线的电压质量D.改进用户的功率因数3.槽型母线与多条矩形母线相比，其冷却条件好，集肤效应( )。

A.小B.大C.相同D.相近4.隔离开关用于隔离电压或切换电路( )。

A.不得断开但可以接通负荷电路B.不得接通但可断开负荷电路C.不得断开或接通负荷电路D.不得转移电流或接通电路5.在交流电路中，弧电流过零值之后，当弧隙的恢复电压( )弧隙击穿电压时，将会使电弧熄灭。

A.大于B.等于C.小于D.正比于6.高压断路器多采用液压操动机构，其传递能量的媒介是( )。

A.氮气B.液压油C.压缩空气D. SF67.高压断路器的型号LW6-220中，L表示( )。

A.真空B.少油C.压缩空气D. SF68.高压熔断器的熔体往往采用铜、银等材料，这些材料有( )特点。

A.熔点高、电阻率小B.熔点低、电阻率小C.熔点高、电阻率大D.熔点低、电阻率大9.电压互感器0. 5级准确度级以在规定条件下的( )来标称。

《发电厂电气部分》课后习题答案

《发电厂电气部分》课后习题答案

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。

发电厂电气部分-第六章

发电厂电气部分-第六章

（4）短路电流的实用计算方法：在进行电气设 备的热稳定计算时，需要用短路后不同时刻的 短路电流，即计及暂态过程，通常采用短路电 流实用计算方法，即运算曲线法。
4、短路电流热效应计算时间的确定

短路电流热效应计算时间tk 为继电保护动作时间tpr 和相应 断路器的全分闸时间tbr之和，即 tk = tpr + tbr 式中tbr为断路器的固有分闸时间和燃弧时间之和。 验算电气设备时宜采用后备保护动作时间；在验算裸导体 的短路热效应时，宜采用主保护动作时间。如主保护有死 区时，则采用能对该死区起作用的后备保护动作时间，并 采用相应处的短路电流值；验算电缆时，对电动机等直馈 线应采用主保护动作时间，其余宜按后备保护动作时间。 在验算电器的短路热效应时，宜采用后备保护动作时间。
④ 不要求断开或闭合电流，只用来在检修时隔离电 压的开关电器，如隔离开关等。
引言
2. 断路器的作用
在正常情况下，控制各种电力线路和设备的开 断和关合。 在电力系统发生故障时，自动地切除电力系统 的短路电流，以保证电力系统的正常运行。
一、电弧的形成与熄灭



当开关电器开断电路时，电压和电流达到一定 值时，触头刚刚分离后，触头之间就会产生强 烈的白光，称为电弧。 此时，触头虽已分开，但电路中的电流还在继 续流通。只有电弧熄灭，电路才被真正断开。 电弧之所以能形成导电通道，是因为电弧柱中 了出现大量自由电子的缘故。
2、短路动稳定校验
动稳定也称电动力稳定，是指电气设备承受 短路电流机械效应的能力。满足动稳定的条件为：
ies ish 或I es I sh
式中 ish、I sh — 短路冲击电流幅值及其有效值。ish 2K sh I ''， I ''为0s短路电流周期分量有效值，K sh 为冲击系数； ies、I es — 电气设备允许通过的动稳定电流幅值及其有效值。

发电厂电气第六课2009

发电厂电气第六课2009

一、加装限流电抗器
2. 加装分裂电抗器
当分裂电抗器的电抗值与普通电抗器的电抗值相 同时，两者在短路时的限流作用一样，但正常运行时 电压损失只有普通电抗器的一半，而且比普通电抗器 多供一倍的出线，减少了电抗器的数目。 运行中当两个分支负荷不等或者负荷变化过大时， 将引起两臂电压偏差，造成电压波动，甚至可能出现 过电压。所以一般分裂电抗器的电抗百分值取8％～ 12％。 分裂电抗器在主接线中，可以装设在电缆馈线上， 每个臂可以接一回出线或几回出线。分裂电抗器串接 在发电机回路中，不仅起着出线电抗器的作用，而且 也起着母线电抗器的作用。
一、加装限流电抗器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2. 加装分裂电抗器
分裂电抗器在结构 上与普通电抗器相似， 只是线圈中心有一个 抽头3，中间抽头一般 用来连接电源、两个 分支（又称两臂）1和 2用来连接大致相等的 两组负荷。
a）分裂电抗器接线图 b）分裂电抗器等值电路图 c）正常运行时的等值电路图
一、加装限流电抗器
2. 加装分裂电抗器
五、变压器—母线组接线
六、单元接线
将发电机、变压器及线路直接连接成一个 单元称为单元接线。单元接线主要有三种形式： 即发电机—变压器单元、变压器—线路单元及 发电机—变压器—线路单元等。 一般应用于下列情况： 1）同一地区有几个大型电厂能源丰富，可 以合起来建一个公共的枢纽变电所时。 2）电厂地位狭窄平面布置有困难时。 3）电厂离枢纽变电所较近，直接引线比较 方便时。
二、采用分裂低压绕组变压器
三、选择适当的主接线形式和运行方式
（1）对具有大容量机组的发电厂中采用单 元接线； （2）在降压变电所中，可采用变压器低压侧 分列运行方式，即所谓母线硬分段接线； （3）对具有双回路电路，在负荷允许条件下 可按单回路运行； （4）对环形供电网络，可在环网中穿越功率 最小处开环运行。

(完整版)大工14春《发电厂电气部分》辅导资料六

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发电厂电气部分辅导资料六主题：第三章电气主接线（第3—4节）学习时间：2014年5月5日—5月11日内容：第二章电气主接线这周我们将学习第三章中的第3—4节，这部分主要介绍无汇流母线的主接线及发电厂和变电所主变压器的选择。

第三节无汇流母线的主接线3.3.1 单元接线发电机—变压器单元接线：发电机和主变压器直接连成一个单元，再经断路器接至高压系统，发电机出口处除厂用分支外不再装设母线的接线形式。

1.发电机—双绕组变压器单元接线2.发电机—三绕组变压器单元接线3.发电机—变压器扩大单元接线4.发电机-变压器-线路组单元接线5.单元接线的特点和应用优点：a.接线简单，开关设备少，操作简便b.故障可能性小，可靠性高c.发电机出口短路电流有所减小d.配电装置结构简单，占地少，投资省应用：a.发电机额定电压超过10kV（单机容量在125MW及以上）b.虽然发电机额定电压不超过10kV，但发电厂无地区负荷c.原接于发电机电压母线的发电机已能满足该电压级地区负荷的需要d.原接于发电机电压母线的发电机总容量已经较大3.3.2 桥形接线1.内桥形接线特点：a.其中一回线路检修或故障时，其余部分不受影响，操作较简单。

b.变压器切除、投入或故障时，有一回路短时停运，操作较复杂。

c.线路侧断路器检修时，线路需较长时间停运。

适用范围：内桥接线适用于输电线路较长（检修和故障几率大）或变压器不需经常投、切及穿越功率不大的小容量配电装置中。

2.外桥形接线特点：a.其中一回线路检修或故障时，有一台变压器短时停运，操作较复杂。

b.变压器切除、投入或故障时，不影响其余部分的联系，操作较简单。

c.穿越功率只经过的断路器QF3，所造成的断路器故障、检修及系统开环的几率小。

d.变压器侧断路器检修时，变压器需较长时间停运。

桥连断路器检修时也会造成开环。

适用范围：外桥接线适用于输电线路较短或变压器需经常投、切及穿越功率较大的小容量配电装置中。

3.3.3 角形接线1.特点将断路器布置闭合成环，并在相邻两台断路器之间引接一条回路的接线。

发电厂电气部分课后习题

发电厂电气部分课后习题
电弧熄灭的。（）
19．运行中的电流互感器二次绕组严禁开路。（）
20．电流互感器二次绕组可以接熔断器。（）
21．电流互感器相当于短路状态下的变压器。（）
22．运行中的电压互感器二次绕组严禁短路。（）
23．电压互感器的一次及二次绕组均应安装熔断器。（）
24．电压互感器相当于空载状态下的变压器。（）
25．电压互感器的不完全接线可以用二台单相电压互感器构成。（）
2．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。（）
3．带旁路断路器的单母线分段接线在检修各出线断路器时不会造成出线停电。（）
4．内桥接线适用于线路长变压器需经常切换的场所。（）
5．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。（）
6．将并联变压器分开运行的目的是限制短路电流。（）
8．试画出二台变压器和二回输电线路的两种可行的接线方案。
9．某220kV系统的重要变电站，装置2台120MVA的变压器，220kV侧有4回进线，110kV侧有10回进线且均为I ,II类负荷，不允许停电检修出现断路器，应采用何种接线方式为好？
（1）画出接线图？
（2）以其中某一回出线为例，写出不停电检修出线断路器的操作步骤。
6．信号灯和控制电缆都是二次设备。（）
7．电流互感器和电流表都是属于一次设备。（）
8．二次设备是指接在变压器二次侧的电气设备。（）
二、选择题
1．下列设备中，属一次设备的有____________。
A电压表B断路器C发电机D熔断器
2．当前的核电站是利用___________来进行发电的。
A.核聚变B.核裂变
4．发电厂的保安负荷根据对电源的要求不同，如何区分？
5．厂用变压器备用电源通常有哪几种引接方式？
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2009-2010《发电厂电气部分》要点 第六章
第六章导体和电气设备的原理与选择（重点！） 1. 了解电气设备选择的一般条件
1、正常工作条件：额定电流、额定电压
额定电压：额定电压>电网额定电压（Ns N U U ≥
）
额定电流：额定电流>回路最大持续工作电流（max I I N ≥
）
2、短路条件：热稳定、动稳定 热稳定校验：设备在最严重的短路电流热效应下，发热最高温度不超过最高允许的
温度（k t Q t I ≥
2
，t I 、t 为电气设备允许的热稳定电流和时间，k
Q 短路产生的热效应）
短路计算时间：继电器工作时间pr t +断路器全断开时间br t （P172） 断路器全断开时间br t ：固有分闸时间in t +电弧持续时间a t
动稳定校验：设备最高允许动稳定电流大于短路电流（sh es I I ≥
）
2. 了解电弧的形成与熄灭过程；掌握高压断路器和隔离开关的功能；掌握高压断路器 和隔离开关的选择方法和步骤。

看懂例题6－1。

P183 1、电弧：
电弧的形成（绝缘介质中中性质点转换为带点质点）：
阴极表面发射电子（热电子发射、强电场电子发射）——碰撞游离——热游离
电弧的熄灭：复合+扩散>游离 交流电弧的熄灭条件：电弧电流过零时，弧隙介质强度恢复速度>弧隙电压上升速度
2、高压断路器的功能：
1、 正常运行：设备过线路投入和切出（断开负荷电流）
2、 设备或线路故障时：切出故障回路（断开短路电流）
高压隔离开关：不产生电弧的切换动作（不能用于切换负荷电流和短路电流）
3、高压断路器的选择
（1）额定电压、额定电流
额定电压：额定电压>电网额定电压（Ns N U U ≥
）
额定电流：额定电流>回路最大持续工作电流（max I I N ≥
）
（2）开断电流选择 P181 pt Nbr I I ≥
（Nbr I 为额定开断电流，pt I 开断瞬间短路电流周期分量）
开断时间较长时s t 1.0≥:
''I I Nbr ≥（起始次暂态电流）
开断时间较短s t 1.0≤：’
k Nbr I I ≥
（3）关合电流（断路器在闭合短路电流时安全）：关合电流大于短路电流最大冲击值
sh Ncl i i ≥
（4）热稳定校验和动稳定校验 k t Q t I ≥2
sh es I I ≥
4、隔离开关的选择（隔离电源、倒闸操作、分合小电流）：不能开断和关合电流，所以
不必进行开断电流和关合电流校验
（1）额定电压、额定电流
额定电压：额定电压>电网额定电压（Ns N U U ≥
）
额定电流：额定电流>回路最大持续工作电流（max I I N ≥）
（2）热稳定校验和动稳定校验 k t Q t I ≥2
sh es I I ≥
3. 了解互感器作用；了解误差及影响误差的因素；掌握互感器的选择方法和步骤；掌 握电流互感器准确级和额定容量的选择；注意计算长度的概念；掌握连接导线截面 的选择方法；掌握电压互感器的容量和准确级的选择，注意互感器和负荷接线方式 不一致时的折算。

看懂例题6－2；6－3。

1、互感器的作用：（1）隔离一次和二次设备
（2）将一次回路的大电压大电流变为二次回路的小电压小电流 2、电流互感器误差：1
1
21I I I K f i -=
减少误差的方法：电流互感器在额定一次电流附近运行 电压互感器误差：1
1
21U U U K f i -=
3、电流互感器的准确级和而定的容量
准确级：测量时根据误差的大小划分不同的准确级P186
额定容量N S 2：电流互感器在额定二次电流和额定二次阻抗下运行时二次线圈输出的
容量N N N Z I S 22
22=（其电流已经标准化，一般用阻抗表示，而电流
互感器的误差和二次阻抗有关，负载越大准确度越低。

因此同一电流互感器工作于不同的准确级时有不同的额定容量）
4、电流互感器的选择P190
（1）一次侧额定电压和电流：
额定电压：额定电压>电网额定电压（Ns N U U ≥
）
额定电流：额定电流>回路最大持续工作电流（max I I N ≥
）为了准确度考虑，
尽量接近最大工作电流
（2）准确度：不低于测量仪表的准确度（计费表选0.5级） （3）额定容量：额定容量大于二次侧所接负载N N N Z I S 22
22≥
（4）热稳定和动稳定校验：K N t Q I K ≥
2
1)(
sh es N i K I ≥12
（5）、计算长度的概念：P189
计算长度：仪表到互感器的实际距离、互感器的接线方式
（6）、连接导线截面选择的方法P188
5、电压互感器的选择（容量小/负载阻抗大，近于空载运行）P195 （1）一次侧和二次侧的额定电压：
额定电压：额定电压>电网额定电压（Ns N U U ≥）
（2）电压互感器接线方式：
（3）准确级和额定容量P195
4. 掌握限流电抗器的选择——尤其是普通电抗器。

看懂例题 6－4。

（1）普通电抗器：（电路电抗器和母线电抗器）P200 普通电抗器的选择：
（1）额定电压和额定电流
额定电压：额定电压>电网额定电压（Ns N U U ≥
）
额定电流：额定电流>回路最大持续工作电流（max I I N ≥）
max I 的选择：
当分裂电抗器用于发电厂的发电机或主变压器回路时， 一般按发电机或主变压器额定电流的70％选择；而用于变电站主变压器回路时，取两臂中负荷电流较大者，当无负荷资料时，一般也按变压器额定电流的70％选择。

（2）电抗百分数选择(将短路电流限制到一定的数值)P198
（2）分裂电抗器的选择P199 （3）热稳定和动稳定校验
k t Q t I ≥2
sh es I I ≥
5. 了解高压熔断器的作用。

高压熔断器+高压接触器：F-C 回路 高压接触器：闭合或断开负荷电流
高压熔断器：闭合或断开短路电流
6. 掌握裸导体的选择，看懂例题6－5。

注意电动力的计算、长期发热、短时发热等
计算方法在第三章，与第三章内容要结合掌握。

P208
1、导体截面的选择：P204
长期发热允许值计算：
经济电流密度计算：必须满足长期发热的要求
2、电晕电压校验：临界发生电晕的电压低于工作电压
3、热稳定校验P205
4、动稳定校验P205
注意：
1）断路器选择注意要满足开断电流的要求。

2）加装电抗器，往往是为了选用轻型的断路器，在不装电抗器时，断路器"
I Nbr I 。

所以要先选择断路器，再选择电抗器。

3）电流互感器选择时，注意计算长度c L ，若各相均有电流互感器，采用星形接线，则
c L L。

4）导体选择是按长期发热允许电流选择还是按经济电流密度选择，要考虑最大负荷小时数T 等因素。

按经济电流密度选择后，还要满足长期发热允许电流的要求。

5）裸导体选择时，若未给出绝缘子跨距，则应根据式6－60（满足该式则共振要求满足），和一般不超过1.5m~2m 的原则选择。

衬垫跨距根据式6－65，6－66 选择（从而
满足 ph b al ），同时一般30～50cm设一衬垫。