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《发电厂电气部分》期末复习总结

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四、计算题 P63

屋内配电装置中装有10010的矩形铝导体，导体正常运行温度为40度，周围环境温度为20度，试计算该导体的载流量。（给定条件：20度时铝导体的电阻率为2200.028mm/m，铝的电阻温度系数0.0041C，铝导体肌肤效应系数为1.05fK，辐射散热系数0.95）

（1）单位长度导体直流电阻

320[1(20)]0.028[10.0041(4020)]0.030310()10010wdcRS

单位长度导体交流流电阻30.031810()acfdcRkR

（2）求对流散热量

对流散热面积1210010222()12()10.2210001000FAA（m2/m）

对流散热系数0.350.35101.5()1.5(4020)4.28w

对流散热量1101()4.28(4020)0.2218.83wQF（W/m）

（3）导体的辐射散热

辐射散热面积1210010222()12()10.2210001000FAA（m2/m）

4402732735.7100100wffQF4427340273205.70.950.2226.54100100

（4）导体载流量为 1318.8326.5411940.031810fQQIR（A） P63

屋内配电装置中装有100mm8mm的矩形铝导体，导体正常运行温度为70度，周围环境温度为25度，试计算该导体的载流量。（给定条件：20度时铝导体的电阻率为2200.028mm/m，铝的电阻温度系数0.0041C，铝导体肌肤效应系数为1.05fK，辐射散热系数0.95）

（1）单位长度导体直流电阻

320[1(20)]0.028[10.0041(7020)]0.042210()1008wdcRS

单位长度导体交流流电阻

30.044310()acfdcRkR

（2）求对流散热量

对流散热面积 121008222()12()10.21610001000FAA（m2/m）

对流散热系数0.350.35101.5()1.5(7025)5.685w

对流散热量 1101()5.685(7025)0.21655.26wQF（W/m）

（3）导体的辐射散热

辐射散热面积 121008222()12()10.21610001000FAA（m2/m）

4402732735.7100100wffQF4427370273255.70.950.21669.65100100

（4）导体载流量为1352.2669.6516790.044310fQQIR（A） P70

某发电机端电压为10.5kV，额定电流为1500A，装有2×（100×8）mm2矩形铝导线，短路电流28IkA，20IkA。继电保护动作时间为0.3S，断路器全断开时间0.2S，正常负荷时母线温度为46°，试计算短路电流热效应和母线的最高温度。（注：温度46°时，1640.3510J/(Ωm)A）

（1）计算短路电流热效应。短路电流作用时间等于保护动作时间和断路器全断开时间之和，即0.30.20.5kt（S）又/28/201.4II查短路电流周期分量的等值时间曲线的0.65ptS（1分）

因1ktS，故应考虑非周期分量的热效应。（1分）非周期分量的等值时间为

220.050.051.40.1npt（S）（1分）

短路电流热效应为 22()20(0.650.1)300kpnpQItt（kA2S）（2分）

（2）求母线最高温度h。

因46w，查图得1640.3510J/(Ωm)wA（1分）

6162211300100.35101008[2]10001000hkwAQAS160.361710[J/Ωm]

再由图查得50200h （1分）

此母线最高温度未超过允许值，能满足热稳定要求。（1分）P70 发电机出口引出母线用100mm×8mm、1.05fK的矩形截面硬铝母线，运行在额定工况时母线的温度为70度。经计算流过母线的短路电流为30IkA，20IkA。继电保护动作时间1.3秒，断路器全断开时间0.2秒，试计算母线短路时最高温度及其热稳定性。（注：温度70°时，1640.5510J/(Ωm)A）

（1）短路电流热效应计算。短路电流作用时间等于保护动作时间和断路器全断开时间之和，即1.30.21.5kt（S）又/30/201.5II（1分）查短路电流周期分量的等值时间曲线的1.6ptS（1分）

因1ktS，非周期分量的热效应忽略。（2分）

短路电流热效应为 22()20(1.60)640kpnpQItt（kA2S）（2分）

（2）求母线最高温度h。因70w，

查图得1640.5510J/(Ωm)wA（1分）

616221.05640100.55101008[]10001000fhkwKAQAS

1616(0.1050.55)100.65510[J/Ωm]（2分）

再由图查得80200h

此母线最高温度未超过允许值，能满足热稳定要求。（1分）P73

铝导体型号为LMY-100×8，正常工作电压10.5NUV，正常负荷电流为1500A，正常负荷时导体温度为46度，继电保护动作时间1秒，断路器动作时间0.2秒，短路电流28IkA，0.622sIkA，1.220sIkA。计算短路电流的热效应和导体的最高温度。（注：46w， 1640.3510J/(Ωm)wA

（1）短路电流热效应计算。短路电流作用时间等于保护动作时间和断路器全断开时间之和，即10.21.2kt（S）

短路电流周期分量热效应为

2222222/21.2(10)(28102220)602.4[(kA)S]1212kkkptttQIII

由于短路电流作用时间1.21kt，非周期分量的作用可以忽略。

短路电流热效应为 2602.4[(kA)S]kpQQ（kA2S）

（2）求母线最高温度h。因46w，查图得1640.3510J/(Ωm)wA 6162211602.4100.35101008[]10001000hkwAQAS

160.444110[J/Ωm]再由图查得60200h

此母线最高温度未超过允许值，能满足热稳定要求。P73

某发电机端电压为10.5kV，额定电流为1500A，装有2×（100×8）mm2矩形铝导线，短路电流28IkA，0.622sIkA，1.220sIkA。继电保护动作时间为0.3S，断路器全断开时间0.2S，正常负荷时母线温度为46°，试计算短路电流热效应和母线的最高温度。（注：温度46°时，1640.3510J/(Ωm)A）

非周期分量短路发热等值时间T

短路点 T（秒）

0.1kt

0.1kt

发电机出口及母线 0.15 0.2

（1） 计算短路电流热效应。短路电流作用时间等于保护动作时间和断路器全断开时间之和，即0.30.20.5kt（S）

周期分量的热效应2222222/20.5(10)(28102220)251[(kA)S]1212kkkptttQIII

又因1ktS，故应考虑非周期分量的热效应。取等效时间T取0.2

2220.228156.8[(kA)S]pQTI

短路电流热效应为251156.8407.8kpnpQQQ（kA2S）

（2）求母线最高温度h。因46w，查图得1640.3510J/(Ωm)wA

6162211407.8100.35101008[2]10001000hkwAQAS

160.365910[J/Ωm]再由图2查得50200h

此母线最高温度未超过允许值，能满足热稳定要求。P80

某电厂装有10kV单条矩形导体，尺寸为h=60mm，b=6mm，支柱绝缘子之间的距离L=1.2m，相间距离0.35m，三相短路冲击电流45shikA。导体弹性模量3710EPa，单位长度的质量0.972mkg/m。试求导体的固有频率和最大电动力。（给定导体一阶固有频率系数1.57fN）

导体的截面惯性矩

312bhJ3840.660.10810(m)12（2分） 导体的一阶固有频率为

12fNEJfLm10821.577100.108109.615(Hz)1.20.972（2分）

固有频率不在35~135Hz之间，不应考虑动态应力系数（1分）

72max1.7310shLFi721.21.7310450001201(N)0.35（2分）P80

某电厂装有10kV单条矩形导体，尺寸为h=10mm，b=12mm，支柱绝缘子之间的距离L=1.5m，相间距离0.35m，三相短路冲击电流60shikA。导体弹性模量3810EPa，单位长度的质量1.272mkg/m。试求导体的固有频率和最大电动力。（给定导体一阶固有频率系数1.57fN）

导体的截面惯性矩312bhJ33640.012110110(m)12（2分）

导体的一阶固有频率为12fNEJfLm10621.57710110260.5(Hz)1.21.272（2分）

固有频率不在35~135Hz之间，不应考虑动态应力系数，（1分）

72max1.7310shLFi721.21.7310450001201(N)0.35（2分）P159

某发电厂厂用电系统为6kV和380V两级电压，厂用高压备用变压器为分裂绕组变压器，其高压绕组额定容量为5000kVA，低压绕组额定容量为2500kVA，以高压绕组电抗为基准的半穿越电抗标幺值为19%，厂用高压变压器电源侧母线电压标幺值*01.1U（有载调压），厂用低压变压器额定容量为1000kVA，阻抗电压为10%。厂用高压备用变压器已经带负荷6200kW，参加自启动电动机总容量为13363kW。厂用低压母线上参加自启动电机容量为500kW。试计算厂用高压备用变压器自投高、低压母线串接启动时，能否实现自启动。

解：（1）厂用高压母线校验：厂用高压母线的合成负荷标幺值为

110*25133636200cos0.83.5925000HNKPSSS（2分）

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发电厂电气部分复习纲要

发电厂电气部分复习纲要

1 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。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：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。

2-2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。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

发电厂电气部分复习重点

发电厂电气部分复习重点

--

-- 1. 能源分为一次能源和二次能源。一次能源：是指自然界中现成存在，可直接取得和利用而又不改变其基本形态的能源，例如煤炭，石油，天然气，水能，风能等。

2. 二次能源：是指由一次能源经加工转换成的另一种形态的能源产品，例如电力，蒸汽，煤气，焦炭，汽油等，它们使用方便，易于利用，是高品质的能源。

3. 发电厂分为火力发电厂，水力发电厂，核能发电厂，其他形式。

4. 火力发电厂按输出能源分为：凝汽式发电厂和热电厂。

5. 电气接线分为一次接线（电气主接线）和二次接线。

6. 一次设备：通常把生产，变换，输送，分配和使用电能的设备称为一次设备（如发电机，变压器，断路器）。

7. 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，起保护作用的设备，称为二次设备。

8. 电气主接线又称一次接线。

9. 配电装置：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。配电装置按电气设备装设地点不同，可分为屋内配电装置（又称为发电机电压配电装置）和屋外配电装置（又称为高压配电装置）。

10. 发热分类：（解答题）长期发热：是由正常运行时工作电流产生的。

11. 短时发热：是由故障时的短路电流产生的。

12. 为了保证导体可靠的工作，需使其发热温度不得超过一定的限值，这个限值叫做最高允许温度：导体的正常最高允许温度，一般不超过70摄氏度，计日照80C，镀锡85C，镀银95C。硬铝200°C ，硬钢300°C

13. 载流量计算（计算题）公式69页，3-20,3-21

14. 短路发热：是指短路开始至短路被切除为止很短一段时间内导体发热的过程。目的：就是确定导体的最高温度。

15. 短路发热计算题 公式：72页 3-26,3-30 172页 例题3-2仔细看.

16. 电动力的概念：电动力是磁场对载流导体的一种作用力。（可应用毕奥—沙瓦定律法计算）

发电厂电气复习要点

发电厂电气复习要点

1. 最大火、水、核电机组

2. 电力工业的基本任务和发展方向

3. 发电厂类型和分类

4. 火力发电电能生产过程

5. 变电所分类

6. 一次设备二次设备

7. 电气主接线概念

8. 电气主接线类型及优略

9. 母线（含旁路母线）、短路器、隔离开关作用及操作注意事项等

10. 单母线、双母线及带分段或是旁路的系统的倒闸操作过程

11. 先通后断原则，断路器与隔离开关的差别？

12. 母线分段或是带旁路的好处

13. 内桥外桥接线特点及适用范围

14. 变压器的选择原则

15. 限制短路电流的目的和方法

16. 导体短时发热的特点

17. 导体发热和散热的组成

18. 导体短路电流的热效应和导体的最高温度的计算题

19. 三相导体电动力的最大值及出现条件

20. 导体电动力的计算题目

21. 常见的厂用电率

22. 厂用负荷的分类 23. 厂用电的电压等级、中性点接地方式

24. 厂用工作电源的引接方式

25. 厂用备用电源的引接方式

26. 按炉分段

27. 断路器的作用

28. 电弧的产生、维持与熄灭

29. 交流电弧的特性及熄灭条件

30. 不同介质的灭弧特性

31. 高压断路器熄灭交流电弧的基本方法

32. 短路器型号的判定

33. 隔离开关的作用

34. 互感器的工作原理，准确等级及配置原则

35. 最小安全静距及各个值的含义

36. 配电装置的分类及应用

37. 屋内配电装置的分类及特点

38. 屋外配电装置的分类及特点

39. 成套配电装置及分类

40. 封闭母线的优点

41. 发电厂的控制方式

42. 变电站的控制方式

43. 二次接线图及类型

44. 二次接线图中图形符号的含义 45. 灯光监视的断路器控制回路的操作过程

46. 防跳措施

47. 中央信号装置的作用、构成及类型。

发电厂电气部分复习资料

发电厂电气部分复习资料

发电厂电气部分复习资料

第一篇：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