核电厂开关电器与导体

发电厂电气部分（主观20分-套）一、简答题（每题5分，共40分）1.核电厂的核岛由哪些部分组成？答：由核蒸汽供应系统和辅助系统组成（1分）。

其中：核蒸汽供应系统由一回路系统（包括压水堆、冷却剂主泵、蒸汽发生器和稳压器）、化学和容积控制系统、停堆冷却系统、紧急堆冷却系统、控制保护和检测系统组成（2分）；辅助系统由设备冷却水系统、硼回收系统、反应随的安全壳及喷淋系统、核燃料的装换料及储存系统、安全壳及核辅助厂房通风和过滤系统、柴油发电机组组成（2分）。

2.人类所认识的能量形式有哪些？答：机械能（0.5分）、热能（0.5分）、化学能（1分）、辐射能（1分）、核能（1分）、电能（1分）。

3.什么是电气接线？答：在发电厂和变电站中，根据各种电气设备的作用及要求，按一定的方式用导体连接起来所形成的电路称为电气接线。

4.动稳定校验的概念答：通过研究短路冲击电流产生电动力的大小和特征，选择适当强度的导体和电气设备，保证足够的动稳定性。

5.一次设备有哪些？其功能是什么？答：发电机：生产电能；变压器：变换和分配电能电能；开关电器（如：断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器、等）：接通或断开电路；载流导体：传输电能；电抗器：限制短路电流；避雷器：防御过电压；接地装置：保护电网和人身安全。

6.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7. 电压互感器、电流互感器的准确级定义？答：电流互感器：在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额定值时的最大电流误差。

电压互感器：在规定的一次电压合二次负荷变化范围内，符合功率因数为额定值时，电压误差的最大值。

8.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。

核电厂电气部分1. 引言核电厂作为一种重要的清洁能源发电方式，其电气部分起着至关重要的作用。

本文将从核电厂电气系统的概述、主要设备以及运行管理等方面进行介绍。

2. 核电厂电气系统概述核电厂电气系统主要由发电机组、变压器、低压电气设备等组成。

其主要功能是将核能转化为电能，并将电能输送到电网中。

电气系统的稳定性和安全性直接影响着核电厂的正常运行。

3. 主要设备3.1 发电机组发电机组是核电厂电气系统的核心设备，其通过转动机组中的发电机使其产生电能。

发电机组通常由转子、定子、励磁系统等组成。

在核电厂中，通常采用汽轮机驱动的发电机组，其输出功率可以达到数百兆瓦。

3.2 变压器变压器在核电厂电气系统中起到电能变换的作用。

它将发电机组产生的高压电能转换为适宜输送的中低压电能，然后将其送入电网。

变压器通常分为主变压器和辅助变压器两种类型。

3.3 低压电气设备低压电气设备主要包括开关设备、保护装置和电动机等。

这些设备主要用于核电厂电气系统的控制和保护功能。

其中，开关设备用于电气系统的分、合操作；保护装置用于监测电气系统的运行状态，并在发生异常情况时进行相应的保护措施；电动机用于驱动核电厂各种设备的运行。

4. 运行管理核电厂电气部分的运行管理十分重要，对保证核电厂的安全稳定运行起着至关重要的作用。

以下是一些运行管理方面的注意事项：•定期检修：定期对核电厂电气设备进行检修和维护，确保其正常运行。

特别是对发电机组、变压器等关键设备，需要进行定期的绝缘测试和设备更换。

•运行监测：通过对核电厂电气设备的运行参数进行实时监测，并及时发现异常情况。

对于电气系统中可能发生的故障，需要建立详细的报警机制和应急预案，以便能够及时处理。

•人员培训：对核电厂电气系统操作和维护人员进行全面的培训，提高其技能水平，以确保他们能够熟练操作电气设备，并妥当应对可能发生的突发情况。

5. 安全措施核电厂电气部分的安全措施是保证核电厂运行安全的基础。

《发电厂电气部分》参考资料复习学习材料试题与参考答案一、单选题1、大型火力发电厂厂用电系统接线形式通常采用（C）A单母线B双母线C单母线分段D双母线分段2、海拔超过（A）的地区称高原地区。

A 1000ｍB 1200ｍC 1500ｍD 2000ｍ3、在某一距离下，无论在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，这一距离是指（B）A设备安全距离B最小安全净距C线路安全距离4、工作接地是指（C）（区分于保护接地）。

A为保证工作人员安全而采取的接地措施B为保护电气设备而采取的接地措施C为保证电力系统正常情况和事故情况下能可靠工作而采取的接地措施D为防止雷击而采取的接地措施5、既能发电，又能储存能量的是(C)A火电厂B水电厂C抽水蓄能电厂 D 核电厂6、导体和电器的动、热稳定以及电器的开断电流，按（D）计算。

A三相导体B两相短路C单相短路D所用短路中最严重的情况7、少油式断路器中油的用途是（B）A绝缘B灭弧C冷却 D 隔离8、220kv及以上变电所所用变压器接线组别宜采用（C）。

A ygn12B Dd12C Dyn11D Yd119、为保证电器的动稳定，在选择电器时应满足（C）条件A动稳定电流小于通过电器的最大两相冲击短路电流B动稳定电流大于通过电器的最大两相冲击短路电流C动稳定电流大于通过电器的最大三相冲击短路电流D 动稳定电流小于通过电器的最大三相冲击短路电流10、在交流电路中，弧电流过零值之后，当弧隙的恢复电压（C）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11、电压互感器正常运行时二次侧不允许（A）A短路B接地C开路 D 都不允许12、线路停电的操作顺序是（D）。

A先分母线隔离开关，再分线路隔离开关，最后分断路器B先分线路隔离开关，再分母线隔离开关，最后分断路器C先分断路器，再分母线隔离开关，最后分线路隔离开关D先分断路器，再分线路隔离开关，最后分母线隔离开关13、三相电动力计算公式中的形状系数Kf决定于(B )A导体的机械强度B导体的形状C导体的布置位置 D 导体的形状及相对位置14、有关开关电器的说法下面不正确的是（D）。

第02章导体的发热、电动⼒及开关电器的灭弧原理第⼆章导体的发热、电动⼒及开关电器的灭弧原理2－1 导体的发热和散热⼀、概述1．导体和电器的三种运⾏状态（1）正常运⾏状态，即电压和电流都不超过额定值的允许偏移范围。

正常运⾏状态是⼀种长期⼯作状态。

（2）故障运⾏状态，即系统发⽣故障⾄故障切除的短时间内的⼯作状态。

短路故障将引起电流突然增加，短路电流要⽐额定电流⼤⼏倍甚⾄⼏⼗倍。

（3）不正常运⾏状态，即介于上述两种运⾏状态之间的⼀种运⾏状态。

它不能够长期运⾏，但也不需⽴即切除，即可以继续运⾏⼀定的时间。

——设备选择中常⽤“正常”和“短路”两种运⾏状态。

2．发热的形成电流通过导体和电器时，由于有功功率损耗引起发热。

这些损耗包括：1）电阻损耗2）介质损耗3）磁滞和涡流损耗3．发热将对导体和电器产⽣不良的影响。

1）机械强度下降2）接触电阻增加3）绝缘性能下降4．最⾼发热允许温度为了保证导体可靠地⼯作，规定了导体长期⼯作发热和短路时发热的温度限值，称为最⾼允许温度。

1）裸导体长期⼯作发热的最⾼允许温度⼀般为70℃；裸导体通过短路电流时的短时最⾼允许温度，对硬铝及铝锰合⾦为200℃，对硬铜为300℃。

2）电⼒电缆的最⾼允许温度与其导体材料、绝缘材料及电压等级等因素有关。

3）有关规程还规定了交流⾼压电器各部分长期⼯作发热的最⾼允许温度。

——导体发热过程不可避免，则影响不可避免，所以应规定最⾼温度，以减少影响程度，保证设备的正常预期寿命（正常使⽤年限）。

——进⾏发热计算的⽬的，是为了校验导体或电器各部分发热温度是否超过允许值。

⼆、导体的发热1．导体电阻损耗的热量⽆论通过正常⼯作电流或短路电流，导体都要发热，即由其电阻损耗引起的发热。

单位长度(1m )的导体通过电流（A ）时，由电阻损耗产⽣的热量为：Q R =I W 2R W m (2?1) R =K s R dc =K s ρ 1+αt θw ?20 Ωm 2．太阳照射的热量太阳照射的热量会造成导体温度升⾼，故凡装于屋外的⽆遮阳措施的导体应考虑⽇照的影响。

1.成套配电装置的特点（1）、电气设备布置在封闭或半封闭的金属外壳内，相间和对地距离可以缩小，结构紧揍，占地面积小。

（2）、所有电器元件已在工厂组装成一整体，现场安装工作量大大减小，有利缩短建设周期，也便于扩建和搬迁。

（3）、运行可靠性高，维护方便（4）、耗用钢材较多，造价较高。

2.发电机与配电装置的连接有三种方式，即用电缆、敞露母线、封闭母线连接。

3.电气主接线图一般画成单线图4.核电厂主要有三种主接线：高压开关站主接线、发变组接线、厂用电接线。

5.在两组母线间，装有三个断路器，可引接二个回路，又称为二分之三接线。

6.双母线接线特点（1）、检修任一组母线时，不会停止对用户连续供电。

（2）、运行调度灵活，通过倒换操作可形成不同的运行方式（3.）在特殊需要时，可以用母联与系统进行同期或解列操作。

7.厂用耗电量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。

8.厂用电系统的主要功能是在任何工况下：（1）为核电厂的厂用点设备提供安全可靠的电源。

（2）并对与核安全有关的系统和设备提供应急电源，以确保核电站的安全运行。

励磁方式分为：用直流发电机作为励磁电源的直流励磁机励磁系统；用硅整流器装置将交流转化成直流后供给励磁的整流器励磁系统用直流发电机作为励磁电源的直流励磁机励磁系统用硅整流器将交流转化成直流后供给励磁的整流器励磁系统。

同步发电机并联运行的优点1.电能的供应可以相互调剂，合理使用2.增加供电的可靠性3.提高供电的质量，电网的电压和频率能保持在要求的恒定范围内4.系统愈大，负载就愈趋均匀，不同性质的负载，互相起补偿作用。

5.联成大电力系统，有可能使发电厂布局更加合理。

同步电动机的异步起动方法首先将同步电动机的励磁绕组通过一个电阻短接。

第二步，将同步电动机的定子绕组接通三相交流电源。

第三步，当同步电动机的转速达到同步转速的95％左右时，将励磁绕组与直流电源接通，则转子磁极就有了确定的极性，依靠转子磁场与定子磁场之间的吸引力将转子逐渐牵入同步。

核电厂的电气主接线及厂用电1. 引言核电厂作为现代社会的重要能源供应者，其电气主接线及厂用电系统起着至关重要的作用。

本文将从核电厂电气主接线和厂用电两个方面进行介绍，重点讨论其功能和关键设计因素。

2. 核电厂电气主接线核电厂的电气主接线是将发电机产生的电能传输到整个厂区各个设备和部门的关键系统。

其设计需要考虑以下几个主要因素：2.1 高可靠性和安全性作为关键能源供应系统，核电厂的电气主接线必须具备高可靠性和安全性。

这意味着系统需要具备双重或多重供电路径，以防止电力中断。

此外，应采用可靠的保护设备和自动开关装置，确保在故障发生时能够快速切换电源，并保护设备免受损坏。

2.2 抗干扰和电磁兼容性核电厂的电气主接线需要具备较高的抗干扰性能，以应对来自外界的干扰和电磁波。

这要求系统采用合适的屏蔽和滤波措施，以确保电能传输的稳定性和可靠性。

2.3 低损耗和高效率为了提高核电厂的能源利用效率，电气主接线应尽量降低能量损耗。

这要求系统采用低电阻率的导线和合理的电缆布线方式，以减少能量损耗和电压降低。

此外，应合理控制电气设备的运行负荷，以提高系统的整体效率。

3. 核电厂的厂用电系统核电厂的厂用电系统是指供应核电厂自身设备和工艺所需的电能系统。

其设计需要考虑以下几个主要因素：3.1 合理布局和分区核电厂的厂用电系统应根据各部门和设备的电能需求进行合理布局和分区。

这样可以减少电气设备之间的干扰，提高系统的稳定性和可靠性。

3.2 适当容量和备用能力厂用电系统应根据核电厂设备的工作特点和负荷需求，合理确定电能的容量。

此外，还应考虑到备用能力的需求，以应对设备故障和维修期间的临时电能需求。

3.3 健康监测和维护核电厂的厂用电系统需要进行定期的健康监测和维护，以确保系统的稳定性和可靠性。

这包括定期检查电气设备的工作状态、测量电气参数，并进行必要的维护和修复工作。

4. 总结核电厂的电气主接线和厂用电系统是核电厂正常运行的重要组成部分。

第3次作业一、填空题（本大题共10分，共 5 小题，每小题 2 分）1. 互感器是连接 ______ 与 ______ 的电气设备。

2. 为了降低造价，电感分压式电压互感器的原边绕组利用 ______ 分压，而电容分压式电压互感器的原边绕组利用 ______ 分压。

3. 额定电流比对应着电流互感器的 ______ 。

4. 火电厂的厂用电接线采用 ______ 原则。

5. 火电厂的技术最小出力一般限制在 ______ 额定负荷以上运行。

二、名词解释题（本大题共30分，共 6 小题，每小题 5 分）1. 电压互感器的最大容量。

2. 核电厂3. 电流互感器的级次组合4. 主接线5. 最小安全净距6. 厂用电动机的自启动三、绘图题（本大题共15分，共 1 小题，每小题 15 分）某发电厂升压站110kV母线有2回电源进线和2回负荷出线，采用单母线分段带专用旁路断路器的旁路系统接线。

请绘出该接线形式，并简述该接线在正常运行方式下以及在检修某一出线断路器时，各元件（母线、断路器、隔离开关）的运行状态。

四、计算题（本大题共10分，共 1 小题，每小题 10 分）已知某变电站6kV母线导体型号为LMY-100×10矩形导体，三相平放，相间距为25cm，跨距为120cm，额定环境温度θe=25℃，长期发热允许温度θg.xu=70℃。

6kV母线三相短路电流I"=I∞=14kA，i ch=35.6kA，短路持续时间t d =0.5s。

设环境温度θ=30℃，试用工程条件校验6kV母线的动稳固性。

五、简答题（本大题共35分，共 7 小题，每小题 5 分）1. 配电设备基本分类有哪些？2. 如何确定各支路的最大工作电流？3. 简述电流互感器在电网中的基本配置原则。

4. 为什么要限制短路电流？限制短路电流的基本措施有哪些？5. 什么是互感器误差？在设计制造与运行使用时如何保证互感器精度？6. 什么是发电厂自用电接线的按炉分段原则？综述大型火电厂自用工作电源的引接方式，并说明该类电厂是如何提高厂用电接线可靠性的？7. 目前电力系统中的发电厂，按利用一次能源种类的不同，主要可分为哪三类发电厂？并简述各类电厂的运行特点。

核电厂电气原理与设备课后题第一章无第二章 核电厂开关电器与导体1. 核电厂一次设备的作用及构成？答：一次设备是直接生产和输配电能的设备。

主要包括：（1）发、变、送、用电设备：发电机、变压器、电缆、电动机等；(2)汇集和分配电能的设备：母线（3）开关设备：断路器、隔离开关以及各种低压开关电器；（4）限制短路电流和防雷设备：限流电抗器、避雷器等；（5）将一次电路与二次电路相联系的设备：互感器。

2. 核电厂二次设备的作用及构成？答：二次设备是对一次设备的工作进行监察、测量、控制和保护的辅助设备。

主要包括：（1）仪表和信号装置；（2）继电保护和自动装置；（3）远动装置和控制装置。

3. 核电厂的电气设备在安全上是如何分级的？答：分为安全及设备、安全相关设备和非安全重要设备。

4. 电弧是如何形成的？答：当开关电器分闸是，它的触头间的气体在最初是绝缘的，气体从绝缘状态转变为导电状态，存在一个游离过程。

游离是使电子从围绕原子核运动的轨道中解脱出来，成为自由电子。

而中性原子失去一个外层轨道的电子，就转变成一个正离子。

触头间因为游离态而形成大量的自由电子和离子，产生光和热，转变为导电状态，形成电弧。

电弧就是一种游离放电现象。

5、简述交流电弧的熄灭条件。

答：在零休期间，弧隙的输入能量恒小于输出能量，因而无热积累；在电流过零后，恢复电压又不足以将已形成的弧隙介质击穿。

（百度的）6.熔断器的作用是什么？低压熔断器分几类？答：熔断器的作用是用来保护线路或电气设备，使其在短路或过负荷时免收损坏。

种类：瓷插式、螺旋式、密闭管式和有填料管式等。

7.简述熔断器的主要参数及选择。

答：主要参数：（1)额定电压：熔断器长期工作时和分断后能够耐受的电压，一般等于或大于电气设备的额定电压。

（2）额定电流：熔体长期通过而不会熔断的电流值。

（3）极限分断能力：熔断器在规定的额定电压和功率因数（时间常数）的条件下，能分断的最大电流值。

熔断器的选择：选择的原则：设备正常工作（设备启动）时不熔断，当过大电流和短路电流时熔断。