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发电厂变电站电气设备引言发电厂变电站是一个重要的能源基础设施，主要用于将发电厂产生的电能变换为适合输送和分配的电能。
电气设备是发电厂变电站的核心组成部分，负责将电能进行各种电压等级的变换和保护。
本文将介绍发电厂变电站常见的电气设备及其功能。
主要电气设备发电变压器发电变压器是发电厂变电站中最重要的电气设备之一。
其主要功能是将发电机产生的低电压变换为高电压，以便输送到远距离的用户。
发电变压器一般由高压侧和低压侧组成，通过电磁感应的原理进行电能的变换。
高压断路器高压断路器是发电厂变电站中用于保护电力设备免受过电压和短路故障的电气设备。
当电力设备发生短路故障或过电压时，高压断路器会迅速切断电路，以防止更严重的设备损坏或事故发生。
低压断路器低压断路器是发电厂变电站中的另一种重要电气设备，用于保护低压电路和用户设备。
低压断路器一般是通过过载保护和短路保护来保护电力设备免受电流过载和短路故障的损害。
继电器继电器是发电厂变电站中一个重要的电气控制设备，用于控制和保护电力系统的运行。
继电器可以根据电力系统的工作状态，通过电磁吸合或释放的方式来控制电路的开关状态。
常见的继电器包括过流继电器、欠电压继电器和过温继电器等。
变压器保护装置变压器保护装置是用于对发电变压器进行保护的电气设备。
它可以监测变压器的电流、温度和油位等参数，并在发现异常情况时及时切断电路，以保护变压器免受损坏。
其他电气设备除了上述几种主要的电气设备外，发电厂变电站还包括其他一些辅助设备和辅助电气设备，如电流互感器、电压互感器、避雷器、接地装置等。
这些设备在保证电力系统的安全运行和电能的高效利用方面起到重要作用。
总结发电厂变电站电气设备是保证电力系统供电可靠性和安全性的关键设备。
发电变压器、高压断路器、低压断路器、继电器和变压器保护装置是发电厂变电站中常见的主要电气设备。
此外，还有一些辅助设备和辅助电气设备用于支持电力系统的正常运行和保护。
了解这些电气设备的功能和作用，有助于我们更好地理解和维护发电厂变电站。
发电厂中的电气设备都有那些、他们都是如何工作的？(1)一次设备：直接生产和输配电能的设备。
1)生产和变换电能的设备：如发电机、变压器、母线等。
2)接通和断开电路的开关电气设备：①断路器②隔离开关按照安装地点可分为：屋内型和屋外型。
●按照绝缘支柱的数目可分为：单柱式、双柱式、三柱式和V型。
●按照刀闸的运动方式可分为：水平旋转式、垂直旋转式、摆动式和插入式四种。
●按照有无接地刀闸可分为：有接地刀闸和无接地刀闸。
●按照操作机构的不同可分为：手动、电动和气动等。
③自动空气开关④接触器⑤刀闸开关3)限制电流或过电压的设备：①电抗器：线路电抗器、分段电抗器。
②防雷保护装置：避雷针、避雷线、普通阀式避雷器、旋转电机型磁吹避雷器、氧化锌避雷器等。
4)一次系统和二次系统间联络设备：电流互感器、电压互感器。
5)绝缘子①电站绝缘子；②电器绝缘子；③线路绝缘子6)母线：母线的作用是汇集、分配和传送电能。
母线在运行中，有巨大的电功率通过；在短路时，承受着很大的发热和电动力效应。
因此，必须经过计算分析和比较，合理选用母线材料、截面形状和截面积，以符合安全经济运行的要求(分为铜母线、铝母线、钢母线)。
7)电缆可分为：油浸纸绝缘电力电缆、橡皮绝缘电力电缆、聚氯乙烯绝缘电力电缆、交联聚氯乙烯绝缘电力电缆、高压充油电力电缆。
(2)二次设备：对一次设备的工作进行监察测量和控制保护的辅助设备称为二次设备。
1)保护电器。
2)测量和监察设备：①测量表计：如电流表；电压表；功率表。
②绝缘监察装置：交流绝缘监视；直流绝缘监视。
③测量仪表和继电器用的辅助设备等。
3)直流设备：如蓄电池、充电机、逆变器等。
1G417012 电气主接线的基本要求发电厂电气主接线主要取决于发电厂的规模及其在电力系统中的地位、电压等级和出线回数、电气设备的特点以及负荷的性质等条件。
同时要满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。
(1)供电的可靠性：供电可靠性是电力生产和分配的首要要求。
发电厂和变电所的电气设备电力系统是现代工业社会的支柱，能够为人们提供必要的电力。
然而，在电力系统中，电力的分布和转换需要依靠复杂而大规模的电气设备。
发电厂和变电所是电力系统的重要组成部分，为了保障电力系统的正常运行和电力供应的稳定性，提高电气设备的运行可靠性和安全性是十分必要的。
发电厂的电气设备发电厂是利用各种能源原料转换成电能的场所，电气设备也是发电厂运行的关键要素。
发电厂的电气设备包括发电机、变压器、保护装置等等，下面简单介绍一下常见的发电厂电气设备。
发电机发电机是一个将机械能转化为电能的电气设备，发电机的性能决定了发电系统的质量。
其主要部件有转子、定子和端盖，作为电力工业一个核心的设备，发电机要求具有较高的功率、效率和稳定性。
发电机一般采用交流发电和直流发电两种方式，交流发电机是应用最广泛的一种，匹配变电站对交流电进行调整和提供能量。
直流发电机不仅适用于汇流母线或者直流电网上，还广泛应用于电动机领域。
变压器变压器是由两个或以上线圈、磁路铁心等零件组成的电气设备，变压器可以将交流电压转换成适应不同电压等级的电压。
变压器在发电厂中作为电压调节器和输电路上的设备，承担着重要的变换功率和保护功能。
发电厂的变压器主要分为三种: 功率变压器、电压变压器和电流变压器。
功率变压器的作用是改变电能的电压，适应各种负载和电力系统要求。
电压变压器是测量电压和将高电压信号转换成对地电压。
电流变压器是测量或与水力站逆变器配合保护装置在电力系统中用来测量高电流值。
保护装置发电机和变压器的运行可靠性和稳定性必须得到保障，保护装置是它们安全运行的必要环节。
保护装置是一种自动化电气设备，能够及时发现和报警电气系统中故障和异常，快速依据保护逻辑做好故障隔离和停开设备。
发电厂的保护装置主要包括绕组保护装置和接地保护装置。
绕组保护装置是保护发电机和变压器的，其主要保护发生线圈或者绕组故障。
接地保护装置是为了保护整个系统不受地电压的影响而设计的，可以防止人员接触电缆和设备，保证系统的正常运转和物资的安全性。
电业安全工作规程(发电厂和变电所电气部分)dl 408电业安全工作规程，是为了确保发电厂和变电所的电气部分的安全运行制定的规程。
本规程的目的是保障电气安全，减少意外事故发生，保护员工的生命安全和财产安全。
一、安全管理措施1.明确责任：发电厂和变电所应指定专职人员负责电气安全工作，明确责任分工。
2.建立安全制度：发电厂和变电所应按照国家相关安全规定建立安全制度，并加强安全教育培训。
3.安全生产标准：发电厂和变电所应严格按照国家安全技术规范执行，做好设备的维护保养和定期检查。
4.灭火设施：发电厂和变电所应配备火灾自动报警系统、灭火器和消防水源，保证安全之用。
二、电气设备管理1.设备维护：发电厂和变电所应定期对电气设备进行维护保养，确保设备的正常运行。
2.设备运行检查：发电厂和变电所应定期对设备的运行情况进行检查，发现问题及时处理。
3.设备试验：发电厂和变电所应定期对设备进行试验，确保设备的安全可靠。
4.保护装置：发电厂和变电所应配备完善的保护装置，确保设备在故障情况下能快速切除故障。
5.过电压保护：发电厂和变电所应配备过电压保护装置，保护设备免受过电压的侵害。
三、电气作业安全1.作业人员：发电厂和变电所应配备熟悉安全操作规程的电气作业人员，并进行必要的安全培训。
2.工作许可制度：发电厂和变电所应实行工作许可制度，明确作业人员的权限和责任。
3.盲板处理：发电厂和变电所应加强盲板的管理，确保盲板的正确安装和拆卸。
4.通风安全：发电厂和变电所应保证作业场所的良好通风，防止有害气体积聚。
5.电气装置的带电作业：发电厂和变电所应严禁未经授权的带电作业，遵循安全操作规程。
四、应急管理1.应急预案：发电厂和变电所应制定应急预案，明确各类事故的应急处理措施。
2.应急演练：发电厂和变电所应定期组织应急演练，提高员工的应急反应能力。
3.应急设施：发电厂和变电所应配备应急设施，包括急救设施和事故处理设备。
总结：发电厂和变电所的电气部分的安全工作规程是为了保障电气安全，减少意外事故的发生而制定的规程。
发电厂变电站电气设备复习题一、单项选择题1．交流电路中，电弧熄灭条件应是（D）A．弧隙恢复电压U hf大于弧隙击穿电压U jB．弧隙恢复电压U hf等于弧隙击穿电压U jC．弧隙恢复电压U hf不等于弧隙击穿电压U jD．弧隙恢复电压U hf小于弧隙击穿电压U j2．内桥接线适合于（B）A．线路较短，变压器需要经常切换的场合B．线路较长，变压器不需要经常切换的场合C．线路较多，只有两台变压器的场合D．只有二条出线，变压器台数较多的场合3．高压断路器型号为LW6-220H/3150-40，则其额定电流为（B）A．220A B．3150AC．40A D．40kA4．熔断器能够可靠切断的最大短路电流是（A）A．熔体的极限断路电流B．熔管的极限断路电流C．熔断器的极限断路电流D．熔断器的额定开断电流5．110kV中性点直接接地系统中，其屋外配电装置带电部分至接地部分之间的安全净距(A1)是（C）A．1.10m B．1.05m C．0.9m D．1.00m6．隔离开关的用途之一是（D）A．切断负荷电流B．切断短路电流C．拉合大电流回路D．拉合小电流回路7．为保证供电质量，一般要求正常工作时限流电抗器的电压损失百分值小于（A）A．5%B．6%C．7%D．8%8．电压互感器的一次绕组并联于被测回路的电路之中,其二次额定电压通常为（A）A.100或100/3 C.100或100/2B.100或3⨯100 D.100或2⨯1009．电气设备的动稳定电流应不小于通过该电气设备的最大(C)。
A.负荷电流B.三相冲击短路电流C.三相短路电流D.持续工作电流10．GN10-20/8000隔离开关的额定电压为（B）A．10kA B．20kAC．8kA D．80kA11．厂用电率是衡量发电厂经济性的主要指标之一，它等于发电厂在一定时间内的厂用电量与（）A.其总发电量之比B.其总装机容量之比C.其供电量之比D.系统总发电量之比12．在220kV及以下的配电装置中应尽可能选用（ C ）A.油浸绝缘电磁式电压互感器B.电磁式电压互感器C.电容式电压互感器D.树脂浇注绝缘电磁式电压互感器13．多油断路器中的绝缘油（ B ）A．主要作灭弧介质，但不起绝缘作用B．不仅作灭弧介质，而且起绝缘作用C．不作灭弧介质，也不起绝缘作用D．不作灭弧介质，但起绝缘作用14、对一次设备起控制、保护、测量、监察等作用的设备称为（ C ）A．监控设备B．辅助设备C．二次设备D．主设备15、常用操作电源的额定电压是①380V②220V③l10V④48V（B）A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④16、我国凝汽式火电厂的厂用电率是（ A ）A.（5-8）%B.（8-10）%C.（5-12）%D.（8-12）%17、具有开断容量大、开断性能好、断口耐压高等特点的断路器是（ D ）A．油断路器B．真空断路器C．空气断路器D．SF6断路器18、在实用计算中，一般高压电路短路电流非周期分量发热等值时间取（ B ）A.0.02sB.0.05sC.0.08sD.0.1s19、装设母线分段电抗器的作用是（ C ）A.吸收多余的无功功率B.改善母线的电压质量C.限制母线回路中的短路电流D.改进用户的功率因数20、当断路器处在跳闸位置时,断路器的位置指示信号为（D）A.红灯闪光B.绿灯闪光C.红灯发平光D.绿灯发平光21、我国目前生产的电动机额定功率与额定电压关系较大。
当额定电压为6kV时，电动机的最小额定功率为（ C ）A.300kWB.75kWC.200kWD.1000kW22、对厂用I类负荷的供电方式是（ C ）A.一般由一个电源供电B.应由两个独立电源供电，备用电源采用手动切换方式投入C.由两个独立电源供电，一个电源消失后，另一个电源要立即自动投入D.在全厂停电时需要继续供电23、电气主接线的形式影响（ C ）A.供电可靠性，但不影响继电保护B.运行灵活性，但不影响二次接线C.二次接线和继电保护，但不影响电能质量D.配电装置布置24、一般电器的最高工作电压比其额定电压高（A）A．10％～15％B．5％～l0％C．15％～20％D．20％～25％25、电力系统三相短路时最大电动力发生在（B）A.A相B.B相C.C相D.不确定26、SF6气体具有良好的灭弧性能的主要原因是（D）A．无色B．无毒C．不可燃D．高电气强度27、灭弧的根本途径是加强（C）A.碰撞游离B.热游离C.去游离D.扩散28、为保证发电厂厂用低压单个或成组电动机可靠启动，要求母线电压不低于额定电压的（ D）A.50%B.60%C.70%D.80%二、填空题1．在多角形接线中，检修一台断路器时，多角形接线变成_开环运行状态_，可靠性降低。
2．屋外中型配电装置按照隔离开关的布置方式不同，可以分为普通中型和分相中性两种。
3．正确地填写操作票是保证正确地进行倒闸操作的重要一环。
4．断路器的操动机构，是用来使断路器合闸、分闸和维持在合闸状态的设备。
5．分段器是配电系统中用来隔离故障线路区段的自动保护装置。
6．校验电器设备的热稳定时，若短路电流持续时间大于1s，则_非周期分相_产生的热效应可略去不计。
7．某高压断路器型号为LW6-220/3150-40。
则LW表示屋外式六氟化硫断路器。
8、断路器主要参数中的额定关合电流I eg与额定开断电流I ebr的关系为额定关合电流I eg=1.8根号2倍的额定开断电流I ebr。
9．隔离开关型号为GW4-110/1600-100，GW表示户外式隔离开关，则其动稳定电流为100kA。
10、电压互感器产生误差的根本原因是电压互感器存在阻抗压降，使二次电压与一次电压，电压大小不相等，相位差也不相等。
11．单母线分段接线中一般以2~3段为宜。
12．校验电器设备的热稳定时，若短路电流持续时间大于1秒，则非周期分量产生的热效应可略去不计。
13、SF6全封闭组合电器是中普遍采用的避雷器种类是金属氧化锌。
14、三相五柱式电压互感器的第二副绕组为开口三角形接线，用于监测零序电压。
15．厂用6kv异步电动机的最小功率为200kw。
16．电力系统三相短路时中间相产生的电动力最大，其最大电动力计算公式为F B.max=。
17．短路电流通过导体时产生的热量几乎全部用于使导体发热（温度升高）。
18、高压负荷开关的作用是用于配电网中切断与关合线路负荷电源，以及与熔断器配合切断断路电流。
19．电流互感器内部动稳定的校验公式是。
20．按经济电流密度法选择导线截面时经济截面S sec=。
三、判断题1、对于双母线接线，任一母线隔离开关检修，只影响本支路的供电，而不会造成全部支路停电。
（√）2．原理接线图和展开接线图都是二次接线图，但是两者表示不同的原理且用途也不同。
（Ⅹ）3．3/2接线可靠性高，运行调度灵活，任一回路停送电时互不影响，且隔离开关仅作为隔离电器，不用作倒闸操作。
（√）4．分断器是一种自动保护装置，可以开断故障电流。
（Ⅹ）5．厂用工作电源一般仅考虑带负荷自启动。
（Ⅹ）6．熔断器的额定电流不得小于装设熔断器回路的最大短路电流。
（Ⅹ）7．SF6全封闭组合电器是以SF6气体作为绝缘和灭弧介质，以优质环氧树脂绝缘子作支撑元件的成套高压组合电器。
（√）8．单母线分段接线只能采用断路器将单母线进行分段。
（Ⅹ）9、配电装置安全净距B、C、D值等是根据安全净距A值确定的。
（√）10、电压互感器二次侧严禁开路。
（Ⅹ）11．角形接线以采用3-5角形接线为宜。
（Ⅹ）12．载流导体的短路发热基本是一个绝热过程。
（√）14．母线与断路器、电流互感器等重叠布置时称为半高型配电装置。
（√）15．分段器是指单母线接线中的分段断路器。
（Ⅹ）四、解释概念题复合SF6全封闭组合电器电气主接线电动机自启动厂用电母线按炉分段电动机惰行电压互感器准确级配电装置最小安全净距A动稳定断路器分闸时间五、简答题1、SF6断路器的特点是什么?2、交流电弧的特点是什么？3．重合器的性能是什么？4．内桥接线的特点是什么？内桥接线的适用条件是什么？5．成套配电装置的特点是什么？6、屋内配电装置的“五防”是什么？7、导体短时发热的特点是什么？计算短时发热的目的是什么？8、电压互感器的主要特点是什么？9、单母线接线的特点是什么?10、电流互感器的二次绕组为什么不允许开路？六、论述题1．画出三相五柱式电压互感器的接线图,并说明第一副绕组和第二辅助副绕组各能测量什么电压。
2．画出四角形接线的电气主接线图,并说明角形接线的优点。
3．画出两个电源，四条引出线的双母线带旁路接线的电气主接线图，并说明其应用场合。
4．画出两个电源，四条引出线的双母线接线的电气主接线图，并写出母线倒闸操作的操作步骤。
七、分析计算题1、某10kV屋内配电装置中，环境温度为25℃，回路的最大持续工作电流为550A。
该回路通过的最大三相短路电流I″=I0.75=I1.5=23kA。
短路电流持续时间t=1.5s。
现有GN1-10/600型隔离开关，其极限峰值电流为ip=60kA；5s的热稳定电流为20kA。
试确定该隔离开关的额定电压、额定电流、动稳定和热稳定是否满足要求。
2、某高温高压火电厂高压厂用备用变压器为有载调压变压器,调压方式为有载调压。
其额定容量为S T=12500kVA，短路电压百分数为U K%=8。
要求同时参加自启动的电动机容量为P N=11400kW，启动电流倍数Kav=5，额定效率η=0.9，额定功率因数cosφ=0.8。
试确定电动机能否正常自启动。
3、某高温高压火电厂高压厂用备用变压器为低压分裂绕组变压器，调压方式为有载调压。
其高压绕组额定容量为50000KVA，低压绕组额定容量为25000KVA，以高压绕组容量为基准的半穿越电抗为U K12%=19，高压厂用备用变压器已带负荷6200kW，高压母线上参加自启动的电动机容量为13363 kW，电动机启动电流平均倍数为K1=5，η1cosφ1=0.8，高压厂用母线电压U*0=1.1（有载调压），低压厂用变压器额定容量为1000kVA，短路电压百分数为U K2%=10。
低压母线上参加自启动的电动机容量为500kW，电动机启动电流平均倍数为K2=5，η2cosφ2=0.8。
试计算高压厂用备用变压器自投高、低压母线串接启动时，能否实现自启动？4、某变电站一条10kV出线的最大工作电流I max=550A,cos =0.8，无穷大系统电源至该10kV母线的电抗标幺值X*∑S=0.1(S B=100MVA,U B=U av)。
为了在该出线上能够采用SN9-10／600型断路器(额定开断电流I N0=15kA,断路器全分闸时间t D=0.1s,继电保护动作时间t p=1.5s)，拟采用限流电抗器限制短路电流。
