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第一、二章一、发电厂类型1、火力发电厂2、水力发电厂3、核电厂核电厂是利用原子核内部蕴藏的能量产生电能。
核电厂的燃料是铀。
1千克铀－235全部裂变放出的能量相当于2700吨标准煤燃烧放出的能量。
二、变电所类型1、枢纽变电所: 电源多、电压等级高，全所停电将引起电力系统解列，甚至瘫痪；2、中间变电所: 高压侧以交换潮流为主，同时又降压给当地用电。
全所停电将引起区域电网解列；3、地区变电所: 以向地区用户供电为主，是某一地区或城市的主要变电所。
全所停电仅使该地区供电中断；4、终端变电所: 接近负荷点，降压后直接向用户供电。
全所停电只影响用户。
三、电气设备1、一次设备：直接参与生产和分配电能的设备。
2、二次设备：对一次设备进行测量、控制、监视和保护的设备3、主接线：把发电机、变压器、断路器等各种电气设备按预期生产流程连成的电路，称为电气主接线。
第三章常用计算的基本理论和方法发热：电气设备流过电流时将产生损耗，如电阻损耗、磁滞和涡流损耗、介质损耗等，这些损耗都将变成热量使电气设备的温度升高。
长期发热----由工作电流所引起。
短时发热----由故障时的短路电流所引起。
1、发热对电器的不良影响1）机械强度下降（与受热时间、温度有关）2）接触电阻增加3）绝缘性能下降最高允许温度----能使导体可靠工作的最高温度。
正常的最高允许温度:一般θC≤700C ，钢芯铝绞线及管形导体θC≤800C，镀锡：θC≤850C 。
2、短时最高允许温度:硬铝、铝锰合金：θd≤2000C ，硬铜：θd≤3000C3、短时发热过程特点：属于绝热过程，导体产生的热量全部用于使导体升温；4、大电流导体附近钢构的发热随着机组容量的加大，导体电流也相应增大，导体周围出现强大的交变电磁场，使附近钢构中产生很大的磁滞和涡流损耗，钢构因而发热。
如果钢构是闭合回路，其中尚有环流存在，发热还会增多。
当导体电流大于3000A时，附近钢构的发热便不容忽视。
发电厂电气设备复习资料1. 引言本文档是关于发电厂电气设备的复习资料，主要介绍发电厂中常见的电气设备及其原理、运行和维护等相关内容。
通过对这些知识的复习和掌握，有助于提高电气工程师在发电厂的工作效率和质量。
2. 发电厂电气设备概述发电厂的电气设备包括发电机、变压器、开关设备、保护设备等。
这些设备在发电厂中起着至关重要的作用，对于发电厂的正常运行和电网的稳定性具有重要影响。
本节将对这些设备进行概述，并介绍其基本原理和分类。
2.1 发电机2.1.1 基本原理发电机是将机械能转化为电能的设备。
其基本原理是利用电磁感应现象，通过转子和定子之间的相对运动来产生电势。
本小节将介绍发电机的基本原理和工作原理。
2.1.2 分类根据不同的工作原理和结构特点，发电机可以分为交流发电机和直流发电机两种。
本小节将对这两种发电机进行分类和介绍。
2.2 变压器2.2.1 基本原理变压器是将电能从一种电压等级转换为另一种电压等级的设备。
其基本原理是利用电磁感应现象，在变压器的两个线圈之间通过磁场来实现电能转换。
本小节将介绍变压器的基本原理和工作原理。
根据不同的结构和用途，变压器可以分为功率变压器、配电变压器和特殊变压器等。
本小节将对这些变压器进行分类和介绍。
2.3 开关设备2.3.1 开关原理开关设备是用来控制和保护电气设备的重要装置。
其基本原理是利用电磁、电气或机械的作用，实现电路的开关和控制。
本小节将介绍不同类型的开关设备的工作原理和应用。
开关设备根据用途和工作特点可以分为刀闸、真空断路器、隔离开关和负荷开关等。
本小节将对这些开关设备进行分类和介绍。
2.4 保护设备2.4.1 保护原理保护设备是用来检测电气设备异常状态并采取措施保护设备的装置。
其基本原理是通过对电气参数的监测和信号处理，实现对设备的保护。
本小节将介绍常见的保护原理和保护装置的工作原理。
2.4.2 分类保护设备可以根据所保护的设备类型分为发电机保护、变压器保护、线路保护和电容器保护等。
一、填空题1. 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。
2. 火力发电厂的能量转换过程是：燃料的化学能 -> 热能-> 机械能 -> 电能。
3. 核电厂的系统由核岛和常规岛组成。
4. 对一次设备和系统的运行状态进行（测量、控制、监控和保护）的设备，称为二次设备。
5. 隔离开关的作用是隔离电压、倒闸操作和分合小电流。
6. 发电厂的厂电率为发电厂厂用电耗电量与电厂的发电量之比。
7. 根据电气设备和母线布置特点，层外配电装置通常分为中型配电装置、高型配电装置和半高型配电装置三种类型。
8、火电站所用的发电机为汽轮发电机，水电站所用的发电机为水轮发电机。
9. 有汇流母线的接线形式可概括地分为_单母线__和_双母线__两大类；无汇流母线的接线形式主要有单元接线、桥型接线和角型接线。
10、备用电源有明备用和暗备用两种方式。
11、根据运行状态，自启动可分为失压自启动空载自启动带负荷自启动三类。
12、加装旁路母线的唯一目的是不停电检修出线断路器。
13、电源支路将电能送至母线，引出线从母线得到电能。
因此,母线起到汇集和分配电能的作用。
14、通常把__生产___、_输送__、_分配__、__转化____和_使用电能__的设备，称为一次设备。
15. 隔离开关的作用是隔离电压、倒闸操作和分合小电流。
16. 根据布置的型式，屋内配电装置通常可以分为单层式、、二层式和三层式三种型式。
17、导体正常最高允许温度一般不超过70 ℃，提高导体长期允许电流的方法有减小导体电阻，增大导体换散面积，以及提高导体的换热系数。
18、发电厂厂用电源包括工作电源和备用电源，对单机容量在200MW以上的发电厂，还应考虑设置启动电源和事故保安电源。
19、导体短时发热的特点是：发热时间很短，发出的热量_来不及向周围介质散布，因此基本上是一个_绝热过程_。
即导体产生的热量全部用于使导体温度升高。
20、发电厂的厂电率为发电厂厂用电耗电量与电厂的发电量之比。
名词解释：发电厂定义：将一次能源转变成电能的工厂，称为发电厂。
核反应堆定义：实现大规模可控核裂变链式反应的装置。
一次设备定义：生产和分配电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备。
二次设备定义：对一次设备进行测量、控制、监视和保护用的称为二次设备。
电气主接线定义：由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，又称一次接线或电气主系统。
电气接线定义：在发电厂和变电站中，根据各种电气设备的作用及要求，按一定的式用导体连接起来所形成的电路。
配电装置定义：根据电气主接线的要求，由开关电器、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。
电力系统定义：发电厂、变电所、输电线路和电能用户组成电力系统。
变电所定义：接受、变换和分配电能的场所，连接电厂和用户，也连接各级电压的电力网。
电动力定义：载流导体位于磁场中，要受到电动力的作用，这种力称为电动力。
可靠性定义：元件、设备和系统在规定的条件下和预定时间内，完成规定功能的概率。
负荷的通常分为三类：①Ⅰ类负荷：指突然中断供电将会造成人身伤亡或会引起对周围环境严重污染，造成经济上巨大损失；以及突然中断供电将会造成社会秩序严重混乱或政治上的严重影响的用电负荷。
②Ⅱ类负荷：指突然中断供电将会造成较大的经济损失；以及突然中断供电将会造成社会秩序混乱或政治上的较大影响的用电负荷。
③Ⅲ类负荷：指不属于一类负荷和二类负荷的其他负荷，对此类负荷，突然中断供电所造成损失不大或不会造成直接损失。
一台半断路器接线定义：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器接线，又称3/2接线。
主变压器：用来向电力系统或用户输送功率的变压器。
联络变压器：用于两种电压等级之间交换功率的变压器。
厂(所)用变压器：只供本厂(所)用电的变压器。
厂用电定义：是指发电厂在生产电能过程中，有大量电动机拖动的机械设备，用以保证主要设备(如锅炉、汽轮机或水轮机、发电机厂用电等)和辅助设备的正常运行。
发电厂考试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 发电厂中，用于将热能转换为机械能的设备是（）。
A. 锅炉B. 汽轮机C. 发电机D. 变压器答案：B2. 以下哪项不是发电厂的主要组成部分？（）A. 锅炉B. 汽轮机C. 冷却塔D. 风力发电机答案：D3. 发电厂中，用于将机械能转换为电能的设备是（）。
A. 锅炉B. 汽轮机C. 发电机D. 变压器答案：C4. 发电厂的燃料主要有煤、石油和天然气，以下哪种燃料不属于发电厂的常规燃料？（）A. 煤B. 石油C. 天然气D. 太阳能答案：D5. 发电厂中，用于提高蒸汽压力和温度的设备是（）。
A. 锅炉B. 汽轮机C. 冷却塔D. 过热器答案：D6. 发电厂中，用于降低蒸汽温度的设备是（）。
A. 锅炉B. 汽轮机C. 冷却塔D. 冷凝器答案：C7. 发电厂中，用于将低压电能转换为高压电能的设备是（）。
A. 锅炉B. 发电机C. 变压器D. 冷却塔答案：C8. 发电厂中，用于储存电能的设备是（）。
A. 锅炉B. 蓄电池C. 发电机D. 变压器答案：B9. 发电厂中，用于控制和保护电力系统的设备是（）。
A. 锅炉B. 继电保护装置C. 发电机D. 变压器答案：B10. 发电厂中，用于测量电能的设备是（）。
A. 锅炉B. 电能表C. 发电机D. 变压器答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 发电厂的主要功能包括（）。
A. 热能转换B. 机械能转换C. 电能转换D. 电能储存答案：A, B, C2. 发电厂中，以下哪些设备属于热力设备？（）A. 锅炉B. 汽轮机C. 发电机D. 变压器答案：A, B3. 发电厂中，以下哪些设备属于电气设备？（）A. 锅炉B. 发电机C. 变压器D. 电能表答案：B, C, D4. 发电厂中，以下哪些设备用于提高发电效率？（）A. 锅炉B. 汽轮机C. 冷却塔D. 过热器答案：A, D5. 发电厂中，以下哪些设备用于电能的转换和传输？（）A. 锅炉B. 发电机C. 变压器D. 输电线路答案：B, C, D三、判断题（每题1分，共10分）1. 发电厂中，锅炉的主要作用是产生蒸汽。
1、火电厂按动能：凝汽式火电厂、热电厂、燃气轮机发电厂2、变电站的作用：变换电能电压，接受和分配电能3、一次设备：直接生产、转换和输配电能的设备4、二次设备：对一次设备进行监察、测量、控制、保护和调节的设备4.发电机额定电压与系统的关系：U NG=1.05U NS U NM=U NS5、导体：导体长期发热温度70°C,短时发热温度200-300°C,基准温度25°C5、正常发热原因：电流通过导体电阻，太阳照射。
1）在导体电阻和接触连接部分的电阻产生的损耗2）在设备的绝缘材料中产生的介质损耗3）再交变电流磁场作用下，在导体周围金属物件中产生的涡流和磁滞损耗。
6、导体散热方式：对流、辐射、导热7、短路电流存在时间：继电保护时间、断路器全断开时间8、最大电动力出现在三相短路中间相9、熄灭交流电孤：采用特殊灭弧介质、吹弧、断口加装并联电阻、多断口灭弧、金属栅片灭孤、狭缝火孤10、交流与直流电弧区别：交流电弧每半周期过零一次，电弧暂时熄灭，直流电弧没有。
不重燃：UpUhK公式），Uj---弧系耐交电压UhL-外加恢复电压11、近阴极效应：交流电流过零后，近阴极附近的薄层空间介质强度突然升高的现象12、母线分类：敞露式（硬：矩形、槽形、管型；软：组合导线）、封闭式（全连或分相母线、共箱式）。
作用：汇集和分配电流。
12、绝缘体作用：支持和固定载流导体，并使其对地或其他导体绝缘。
13、限流电抗器：限制回路中通过的短路电流、便于选择轻型电气设备14、串联电抗器：与并联电容器串联，滤除指定高次谐波，减少电压波形畸变，提高电压质量，抑制合闸涌流15、并联电抗器：补充电网中充电功率16、熔断器的作用：保护电路中的电气设备使其免受过载和短路电流的伤害最小熔断电流要大于熔体额定电流即I mi n>lNo保护特性：反映熔断时间t与通过电流I的关系17、断路器划分：油介质断路器、SF6断路器、真空断路器、压缩空气断路器。
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、变压器和断路器等称为一次设备二次设备：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;称二次设备2、断路器、隔离开关的区别隔离开关由于没有灭弧装置;不能开断负荷电流或短路电流..安装隔离开关的目的是;在设备停运后;用隔离开关使停运的设备与带电部分可靠地隔离;或起辅助切换操作.. 断路器有灭弧装置;可用来接通或断开电路的正常工作电流、过负荷电流或短路电流;是电力系统中最重要的控制和保护电器3、母线的作用母线的作用：起汇集和分配电能的作用4、发电机中性点接地方式及作用电力系统中性点的方式有：直接接地、不接地、经过消弧线圈 三种形式..5、电压互感器与电流互感器电压互感器与电流互感器都是特殊的变压器;电流互感器二次回路不能开路;电压互感器二次回路不能短路..由磁势平衡方程式：00.22.11.N I N I N I =+;可知当二次开路时;2.I ＝0;一次磁势完全用于励磁;使得铁芯严重饱和;且磁通为平顶波1二次电势：dt d N e /22ϕ-=;对于平顶波;在过零时;会出现成千上万伏的尖顶电势;使得互感器本身、表计、继保、自动装置以及连接导线的绝缘有被击穿的危险;也会危急人身安全..2由于铁芯严重饱和;铁芯严重发热;铁片中间、铁芯与一次、二次绕组间的绝缘受热有被破坏的危险3剩磁使得误差增大;使得设备磁化..所以电流互感器在运行时二次绕组严禁开路..电压互感器本身阻抗很小;二次侧接大阻抗的测量仪表;正常工作时;相当于变压器空载运行..如二次短路时;二次通过的电流增大;使二次保险熔断;影响表计指示及引起保护误动作的可能;所以在电压互感器二次回路工作时;应特别注意防止短路..第三章 常用计算的基本方法和理论1、发热对电气设备的影响答：P63使绝缘材料的绝缘性能降低；使金属材料的机械强度下降；使导体接触部分的接触电阻增加2、导体发热和散热的主要形式答：导体发热的主要形式有三种：电阻损耗：、介质损耗、涡流和磁滞损耗..散热的主要形式是对流散热、辐射散热和传导散热..3、热稳定概念答：当短路时导体的最高温度不超过所规定的导体短时发热允许温度时;认为导体在流过短路电流时具有热稳定性..4、导体的正常最高允许温度、短时最高允许温度答：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..这个限值叫做最高允许温度..按照有关规定：导体的正常最高允许温度;一般不超过＋70℃..P63导体通过短路电流时;短时最高允许温度可高于正常最高允许温度;对硬铝及铝锰合金可取200℃;硬铜可取300℃..P645、提高载流导体载流量的方法..5分1. 减小导体交流电阻Rac采用电阻率ρ小的导体；增大导体截面积S ；采用槽形、管形导体减小集肤效应Kf等2. 增大散热面积F3. 增大换热系数αw6、可靠性分析及计算P63;例3-1P73;例3-4第四章电气主接线以及设计1、电气主接线定义、主接线基本要求及设计程序答：电气主接线是由电气设备通过连接线;按其功能要求组成接受和分配电能的电路;成为传输强电流、高电压的网络;故又称为一次接线或电气主系统..基本要求：可靠性;灵活性;经济性..设计程序：1.对原始资料分析..2.主接线方案的拟定与选择..3.短路电流计算和主要电气选择..4.绘制电气主接线图..5.编制工程概算..2、主接线型式及分类答：分为有汇流母线和无汇流母线;有汇流母线可概括分为单母线接线和双母线接线;无汇流母线接线主要有桥形接线、角形接线和单元接线3、单母分段、双母分段及其带旁路接线、一台半断路器接线的主接线图、4/3台断路器接线的主接线图及运行方式的优缺点3/2台断路器主接线;分析该主接线的优缺点 10分优点：1可靠性高:任何一台断路器、母线发生故障;供电不中断2运行方式灵活检修任何一台断路器、母线;供电不中断3操作检修方便：隔离开关只做检修时隔离电压;没有复杂的倒闸操作；检修任意母线和短路器时进出线回路都不需要切换操作缺点：1断路器多;投资大2继电保护和二次回路的设计、调整、检修等比较的复杂2．下图是4/3台断路器主接线;分析该主接线的优缺点 10分1可靠性高:任何一台断路器、母线发生故障;供电不中断2运行方式灵活检修任何一台断路器、母线;供电不中断3操作检修方便：隔离开关只做检修时隔离电压;没有复杂的倒闸操作；检修任意母线和短路器时进出线回路都不需要切换操作4相对于3/2台断路器接线具有一定的经济性缺点：1断路器多;投资大2继电保护和二次回路的设计、调整、检修等比较的复杂..4、无母线：桥形接线、角形接线和单元接线图及运行方式的优缺点桥形接线多角形接线单元接线5、限制短路电流的措施1、装设限流电抗器2.、低压侧分裂绕组变压器3 采用不同的主接线方式和运行方式6、简述线路停电、送电的操作顺序..断电：断路器断开---线路侧隔离开关断开---母线侧隔离开关断开送电：母线侧隔离开关合---线路侧隔离开关合---断路器合7、变压器的冷却方式有：自然冷却强迫冷却强迫油循环水冷却强迫油循环风冷却强迫油循环导向冷却水内冷第五章厂用电1、厂用电源的类型、厂用电率概念发电厂在启动、运转、停役、检修过程中;有大量由电动机拖动的机械设备;用以保证机组的主要设备的正常运行..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..厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数;称为厂用电率..2、厂用负荷的分类答：Ⅰ类厂用负荷、Ⅱ类厂用负荷、Ⅲ类厂用负荷、事故保安负荷3、明备用、暗备用概念备用电源有明备用和暗备用两种方式..明备用方式;设置专用的备用变压器或线路;经常处于备用状态停运;当工作电源因故断开时;由备用电源自动投入装置进行切换接通;代替工作电源;承担全部厂用负荷..按备用方式;不设专用的备用变压器或线路;而将每台工作变压器容量增大;相互备用;当其中任一台厂用工作变压器退出运行时;该台工作变压器所承担负荷由另一台厂用工作变压器供电..4、厂用电各级电压母线按锅炉分段的接线方式有何特点1若某一段母线发生故障;只影响其对应的一台锅炉的运行;使事故影响范围局限在一机一炉；2厂用电系统发生短路时;短路电流较小;有利于电气设备的选择；3将同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线上;便于运行管理和安排检修..第七章配电装置1、最小安全净距的定义及分类P216;图7－1;图7－2最小安全净距是指再这一距离下;无论再正常最高工作电压或出现内、外部过电压时;都不致使空气间隙被击穿..对于敞露再空气中的屋内、外配电装置中各有关部分之间的最小安全净距分为A、B、C、D、E五类..A值：A1－带电部分至接地部分之间的最小电气净距A2－不同相的带电导体之间的最小电气净距B值：B1－带电部分至栅状遮拦间的距离和可移动设备在移动中至带电裸导体间的距离B2－带电部分至网状遮拦间的电气净距C值：无遮拦裸导体至地面的垂直净距..保证人举手后;手与带电裸体间的距离不小于A1值..D值：不同时停电检修的平行无遮拦裸导体之间的水平净距..E值：屋内配电装置通向屋外的出线套管中心线至屋外通道路面的距离..2、屋内、屋外配电装置的分类发电厂和变电站的屋内配电装置;按其布置型式;一般可以分成三层式;二层式和单层式..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..3、GIS的定义、成套配电装置的特点GIS：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、母线和出线套管等元件;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;壳体内充一定压力的SF6气体;作为绝缘和灭弧介质..成套配电装置的特点：a.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；b.所有电气设备已在工厂组装成一体;大大减少现场安装工作量;有利于缩短建设周期;也便于扩建和搬迁；c.运行可靠性高;维护方便；d.耗用钢材较多;技术要求比较高;造价较高..4、高压开关柜的五防功能有哪些防带负荷拉闸、防带接地合闸、防有电挂接地线、防误操作断路器、防误入带电间隔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;及各种控制方式的区别主控制室控制方式：机炉电相关设备的控制采用分离控制;即设电气主控制室、锅炉分控制室和汽机分控制室..主控制室为全厂控制中心;负责起停机和事故处理方面的协调和指挥..机炉电集中控制方式：一般将机、炉、电设备集中在一个单元控制室简称集控室控制.. 微观：分为模拟信号测控方式和数字信号测控方式..2、变电站的控制方式变电站的控制方式：按有无值班员分为值班员控制方式、调度中心或综合自动化站控制中心远方遥控方式..即使对于值班员控制方式;还可按断路器的控制手段分为控制开关控制和计算机键盘控制；控制开关控制方式还可分为在主控室内的集中控制和在设备附近的就地控制..按控制电源电压的高低变电站的控制方式还可分为强电控制和弱电控制..3、断路器“跳跃”现象的概念因断路器合闸时;如遇永久性故障;继电保护使其跳闸;此时;如果控制开关未复归或自动装置触点被卡住;将引起断路器再次合闸继又跳闸;即出现“跳跃”现象;容易损坏断路器..题型：填空题、简答题、画/识图及倒闸操作;计算题..。
《发电厂电气部分》5~10章复习（5篇）第一篇：《发电厂电气部分》5~10章复习《发电厂、变电站电气部分》5~10章习题填空题：1.根据电气主接线的要求，由开关电器、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即为配电装置。
2.我国一般对35kV及以下电压电力系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地，称为小电流接地系统。
3.我国一般对110kV及以下电压电力系统采用中性点直接接地，称为大电流接地系统。
4.为保证导体可靠工作，须使其发热温度不得超过一定限值，这个限值叫做最高允许温度。
5.导体发热计算是根据能量守恒原理计算的。
6.导体的发热主要来自导体电阻损耗的热量。
7.导体短路时发热的计算目的是确定导体短路时的最高温度。
8.短路电流通过导体时产生的热量几乎全部用于使导体温度升高。
9.载流导体位于磁场中受到磁场力的作用，这种力被称作电动力效应。
10.平行布置的三相导体，发生三相短路时最大电动力出现在中间相上。
11.厂用电量占发电厂全部发电量的百分数称为厂用电率。
12.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。
.13.大型火电厂备用电源备用方式是明备用。
14.发电厂厂用电系统接线通常都采用单母线分段接线方式。
15.发电厂的厂用电源，除应具有正常的工作电源外还应设置备用电源、起动电源和事故安保电源。
16.一般电厂中都以启动电源作为备用电源。
17.为保证厂用电系统供电的可靠性，高压厂用母线均采用按锅炉分段的原则将母线分成若干段。
18.设计电厂备用工作电源时需要考虑的自启动包括失压自启动。
空载自启动。
带负荷自启动。
19.发电厂用电动机自启动校验可分为电压校验和容量校验。
20.载流导体选择的一般条件主要有两点：(1)按正确工作条件选择额定参数；(2)按短路校验热稳定和动稳定。
21.在选择电气设备时，一般可按照电气设备的额定电压不低于装置地点的电网额定电压条件来选择22.电气设备满足热稳定的条件是。
1选择题2名词解释3简答4问答作图题1．电能特点: p13①电能可以大规模生产和远距离输送②电能方便转换和易于控制③损耗小④效率高⑤电能在使用时没有污染、噪音小2．发电厂定义:将各种一次能源转变成电能的工厂p133．火电厂：利用燃煤、石油、或天然气作为燃料生产电能的工厂p14过程:燃料的化学能→热能→机械能→电能特点①火电厂布局灵活②火电厂的一次性建造投资少③火电厂耗煤量大④火电厂动力设备繁多⑤燃煤发电机组由停机到开机并带满负荷需要几小时到十几小时⑥火电厂担任调峰、调频和事故备用，相应事故增多，强迫停运率高⑦火电厂各种排放物对环境污染较大分类燃料：燃煤发电厂、燃油发电厂、燃气发电厂、余热发电厂蒸汽压力及温度：中低压发电厂、高压、超高压、亚临界压力、超临界压力、输出能源：凝气式发电厂、余热厂4．水电厂：把水的势能和动能转换成电能的工厂P16过程：从河流高处或水库引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变为机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，将机械能转换成电能特点：①可综合利用水能资源②发电成本低、效率高③运行灵活④水能可储蓄和调节⑤水力发电不污染环境⑥水电厂投资较大，工期较长⑦水电厂建设和生产都受到自然条件限制⑧由于水库兴建、土地淹没、移民搬迁，会给农业带来一些不利，一定程度上可能破环自然平衡分类按集中落差分：堤坝式水电厂（坝后式、河床式水电厂）、引水式水电厂按径流调节程度分：无调节水电厂、有调节水电厂（日、年、多年调节水电厂）5．抽水蓄能电厂23 P21原理：以一定水量作为能量载体，通过能量转换向电力系统供电作用：①调峰②调频③调相④填谷⑤事故备用⑥黑启动⑦蓄能6.电气设备 2 p29一次设备：生产、变换、输送、分配和使用电能的设备如：发电机、变压器、断路器二次设备：对一次设备和系统运行状态进行测量、控制、监视和起保护作用的设备如：电流/电压表、继电保护装置、直流电源设备、信号设备、控制电缆7．电气接线和装置（符号）p318．电气主接线：p31由一次设备，按预期生产流程所练成的电路，称为一次电路，或称电气主接线主要电气设备:发电机、主变压器、高压厂用变压器、电压互感器、高压熔断器、电流互感器、中性点接地变压器p339．高压交流输变电：p39输送功率和距离关系U越大，W和L越大电压等级与线损关系U越大，S和W越大，线损越小10．500kv变电站主要电气设备 1 p41主变压器500kv升压变压器500kv自偶变压器:用于消除3次谐波,还可用来对附近地区供电,或者用来连接无功补偿装置断路器:正常情况下控制各输电线路设设备的开端及关合；在电力系统发生故障时，自动开断短路电流。
简答题能量的形式：机械能、热能、化学能、辐射能、核能、电能能源分类:1、获得的方法分为一次能源和二次能源⒉按被利用的程度分为常规能源和新能源⒊按能否再生分为可再生能源和非再生能源⒋按能源本身的性质分为含能体能源和过程性能源(能否直接储存)能源资源:1、炭⒉水能资源⒊其他能源如：石油、天然气、铀电能特点：⑴便于大规模生产和远距离输送⑵便于转换和易于控制⑶损耗小⑷效率高⑸无气体和噪声污染发电厂定义：将一次能源转变成电能的工厂，称为发电厂。
发电厂可分为：火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂、风力发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂、潮汐能发电厂等。
火电厂的分类：⑴按燃料分：①燃煤②燃油③燃气④余热(如垃圾焚烧)⑵按蒸汽压力和温度分：①中低压②高压③超高压④亚临界压力⑤超临界压力⑶按原动机分：①凝汽式汽轮发电厂②燃气轮机发电厂③内燃机发电厂④蒸汽-燃气轮机发电厂⑷按输出能源分：①凝汽式发电厂②热电厂⑸按发电厂总装机容量的多少分：①小容量：100MW以下②中容量100MW~250MW③大中容量：250MW~1000MW④大容量：1000MW 及以上火电厂组成部分：燃烧系统：⑴运煤⑵磨煤⑶燃烧⑷风烟⑸灰渣汽水系统⑴给水⑵补充给水⑶循环水电气系统⑴励磁装置⑵发电机⑶厂用电⑷升压变电站水电厂的容量取决于：流量和落差（水头）水电厂的分类：⒈按集中落差的方式分：①堤坝式（a.坝后式b.河床式）②引水式③混合式⒉按径流调节的程度分：①无调节水电厂（或径流式水电厂）②有调节水电厂：在水电厂取水口上游有较大的水库3、按调节程度可分为：a.日调节水电厂b.年调节水电厂c. 多年调节水电厂水电厂的特点：⑴可综合利用水能资源⑵发电成本低、效率高⑶运行灵活⑷水能可储蓄和调节⑸水力发电不污染环境⑹水电厂建设投资大，工期较长⑺水电厂建设和生产都受到河流的地形、水量和季节条件限制，发电不均衡⑻由于水库的兴建，淹没土地，移民搬迁，给农业生产带来一些不利，还可能破坏生态平衡。
抽水蓄能电厂工作原理：在抽水蓄能电厂中，必须兼备抽水和发电两类设施。
在电力系统低谷时（或丰水时期），利用电力系统待供的富余电能，机组以电动机－水泵方式工作，将下游水库的水抽至上游水库储存起来，待系统高峰负荷（或枯水时期）到来时，机组便按水轮机－发电机方式运行，使所蓄的水用于发电，并送往电力系统。
⒉抽水蓄能电厂在电力系统中的作用：⑴调峰⑵填谷⑶事故备用⑷调频⑸调相⑹黑启动⑺蓄能⒊抽水蓄能电厂的功能⑴容量效益⑵节能效益⑶环保效益⑷动态效益⑸提高火电设备利用率⑹对环境没有污染且可美化环境核电厂的分类：重水堆、石墨气冷堆、轻水堆（压水堆、沸水堆）核电厂系统⒈核岛的核蒸汽供应系统⒉核岛的辅助系统⒊常规岛的系统电气一次设备定义：生产和分配电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备。
包括：⑴生产和转换电能的设备⑵接通或断开电路的开关电器⑶限制故障电流和防御过电压的保护电器⑷载流导体⑸互感器⑹无功补偿设备⑺接地装置电气二次设备：定义：对一次设备进行测量、控制、监视和保护用的称为二次设备。
包括：⑴测量表计⑵继电保护、自动装置及远动装置⑶直流电源⑷操作电器、信号设备及控制电缆高压交流输电优点：1、长距离输送电能2、大容量输送电能3、投资省运行费用低4、有利电力系统互联变电所分类：1、根据任务不同可分为：a. 升压变电所：b. 降压变电所：2、根据地位和作用不同，可分为：a. 枢纽变电所b. 中间变电所c. 地区变电所d.终端变电所高压直流输电优点：1、线路造价低、年运行费用省2、没有运行稳定性问题3、能限制短路电流4、调节速度快高压直流输电缺点：1、换流站造价高2、消耗大量的无功功率3、产生谐波4、缺乏直流断路器导体运行中的工作状态：⑴正常工作状态：当电压和电流不超过额定值时，导体和电器需长期而经济地运行。
长期发热⑵短路工作状态：系统发生故障引起电流突然增加，短路电流比额定值要高出几倍甚至几十倍。
在故障即将切除的短期内，导体和电器应承受短时发热和力的作用。
发热对电气设备的影响：⑴使绝缘材料的绝缘性能降低⑵使金属材料的机械强度下降⑶使导体接触部分的接触电阻增加如何提高导体的载流量：⑴采用电阻率较小的材料，如：铝，铝合金⑵减小导体接触电阻⑶增大导体截面积⑷增大导体散热面积（表面积）如：矩形竖放比平放要好⑸导体表面涂漆增大辐射能力⑹采用强迫冷却或内冷短路时发热计算的目的：确定短路时导体的最高温度，它不应超过所规定的导体短时发热允许温度。
短路时发热的特点：⑴发热时间短，散热不计，导体产生的热量全部用于导体自身温度升高，基本上是绝热过程；⑵电阻和比热容随温度而变，不能作为常数对待。
对电气设备及主接线进行可靠性分析计算的目的：⑴通过设备的可靠性数据来分析计算电气主接线的可靠性，作为设计和评价电气主接线的依据；⑵对不同的主接线方案进行可靠性指标综合比较，提供计算结果，作为选择最优方案的依据；⑶对已经运行的主接线，寻求可能的供电路径，选择最佳运行方式；⑷寻找主接线的薄弱环节，以便合理安排检修计划和采取相应对策；⑸研究可靠性和经济性的最佳搭配等。
电气设备的分类（按可靠性分）⑴可修复元件：如果设备经过一段时间工作后，发生了故障，经过修理能再次恢复到原来的工作状态。
如断路器、变压器等。
⑵不可修复元件：如果设备工作一段时间后，发生了故障不能修理，或者虽能修理但不经济。
如电容器、电灯泡等。
电气设备的工作状态：运行状态（工作或待命）、停运状态（故障或检修）不可修复元件的可靠性指标⑴可靠度：一个元件在预定时间t内和规定的条件下执行规定功能的概率。
⑵不可靠度：元件在小于或等于预定时间t发生故障的概率。
⑶故障率：早期故障期、偶发故障期、损耗故障期可修复元件的可靠性指标⑴可靠度⑵不可靠度⑶故障率⑷修复率⑸平均修复时间⑹平均运行周期⑺可用度⑻不可用度⑼故障频率电气主接线的可靠性计算方法⒈联系统：⒉并联系统：⒊串并联系统：电气主接线设计的基本要求：可靠性、灵活性和经济性三方面。
可靠性衡量应从以下及各方面考虑：⑴发电厂或变电站在电力系统中的地位和作用。
⑵负荷性质和类别。
⑶设备的制造水平。
⑷长期运行实践经验。
负荷的通常分为三类：①Ⅰ类负荷：②Ⅱ类负荷：③Ⅲ类负荷电气主接线的设计程序：可行性研究阶段、初步设计阶段、技术设计阶段、施工设计阶段等四个阶段。
主接线的基本形式按有无汇流母线分为两大类：有汇流母线、无汇流母线的基本接线形式有汇流母线优点：：为便于电能的汇集和分配，在进出线数较多时（一般超过四回），采用母线作为中间环节，可使接线简单清晰，运行方便，有利于安装和扩建。
缺点是：开关设备QF、QS增多，配对装置占地面积增大。
有汇流母线的接线形式可分为两大类：单母线、双母线单母线分为：1. 单母线2. 单母线分段3. 单母线（分段）带旁路双母线分为：1. 双母线2. 双母线分段3. 双母线（分段）带旁路4. 3/2断路器接线5. 变压器－母线组接线隔离开关与断路器的主要区别何在：QF：接通或切断电路，有灭弧装置QS：形成断口，保护与带电部分隔离，没有灭弧装置单母线接线图对隔离开关与断路器的操作应遵循哪些重要原则：隔离开关操作“先合后拉”原则。
单母线接线优缺点：a. 优点：接线简单，操作方便，设备少，经济性好，便于扩建。
b. 缺点：可靠性低，灵活性差，调度不方便。
单母线接线适用范围：一般只在变电所建设初期无重要用户或出线回路数不多的单电源小容量的厂（所）中采用。
单母线分段接线优缺点：a. 优点：当一段母线发生故障，分段断路器自动将故障段切除，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。
b. 缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修，该段母线的回路都要在检修期间内停电。
扩建时需向两个方向均衡扩建。
单母线分段接线适用范围：广泛用于中、小容量发电厂和变电所的6~10kV接线中。
对于重要负荷，必须采用两条出线供电，分别接在不同分段上。
双母线接线优点：a. 供电可靠：接线简单，操作方便，设备少，经济性好，便于扩建。
检修任一母线时，不会停电，对用户连续供电。
b. 调度灵活C.扩建方便缺点：a. 增加一组母线和使每回路就需要增加一组母线隔离开关。
b. 当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作的电器，容易误操作。
检修工作母线操作步骤：把全部电源和线路倒换到备用母线上。
方法：“一充二合三断四拉”检修前①先合上母联断路器两侧隔离开关，再合上母联断路器QFC，对母线W2充电，检查母线W2是否完好；一充②当两组母线等电位时，原先QS1，QS3是闭合的。
合上QS2，QS4，接通备用母线W2；拉开QS1，QS3，断开工作母线W1；二合③断开母联断路器QFC；三断④拉开QFC两侧隔离开关，原工作母线W1退出运行进行检修。
四拉适用范围：a、6 ～10kV 当短路电流较大，出线带电抗器时；b、35～63kV L ≥8回时，或连接电源较大，负荷较多时；c、110 ～220kV L ≥5回。
双母线分段接线：在6 ～10kV 配电装置中，当进出线回路数甚多，双母线需要分段，减小母线故障停电范围。
35kV以上很少采用。
带旁路母线的单母线和双母线接线为了保证采用单母线分段或双母线的配电装置，在进出线断路器检修时，不中断对用户的供电，可增设旁路母线或旁路隔离开关。
单母线分段带旁路母线的接线a. 正常工作时，QFP和各出线上旁路隔离开关QSP是断开的，旁路母线WP不带电。
QSPP 和QSPI（或QSPII ）合闸状态，处于随时待命“热备用”状态。
方法：“一充二合三断四拉”b. 操作步骤：检修WL1上断路器QF3 时①QSPP和QSPI处于合闸状态，合上QFP，对旁路母线WP充电，检查母线WP是否完好；一充②当两组母线等电位时，合上QSP；二合③断开QF3 ；三断④拉开QS32和QS31。
四拉单母线分段带旁路母线的接线优缺点：a. 优点：可以提高运行灵活性，可靠性。
b. 缺点：投资较大，操作较为复杂。
⑶适用范围：35kV 出线回路数 L>8 回；110V L>6回；220kV L>4 回。
分段断路器兼作旁路断路器a. 正常工作时，WP不带电，QFd、QS1、QS2闭合，QS3、QS4、QSd断开以单母线分段方式运行。
若QSd闭合，两组母线并列运行，为单母线方式运行。
b. 操作步骤：检修WL1(或WL2)出线上断路器，要求WP接至WI段母线。
①合QSd②断开QFd，QS2③合上QS4，再合QFd对旁路母线WP充电，检查母线WP是否完好；一充④当两组母线等电位时，合上旁路隔离开关QSP；二合⑤断开线路断路器；三断⑥拉开两侧隔离开关，线路检修退出。
四拉旁路母线接线 (a)设专用旁路断路器；(b)旁路断路器兼作母联断路器；(c)母联断路器兼作旁路断路器优点：增强了供电可靠性和灵活性。
