下载文档原格式
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。
发电厂变电所电气部分第一章根据在系统中的地位不同，变电所可分成以下几类：枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所。
直接生产、转换和输配电能的设备，称为一次设备。
开关电器的作用是接通或断开电路。
主压电器开关有以下几种，断路器（俗称开关）、隔离开关（俗称刀闸）、熔电器（俗称保险）。
第二章阴极表面发射自由电子的方式方法有：热电子发射，强电场发射。
触头间隙的游离过程主要是电场游离和热游离。
去游离的方式主要有两种方式，即复合与扩散。
影响游离作用的物理因素主要有以下几点：1、气体介质温度。
温度降低时，不易发生热游离。
2、气体介质的压力。
压力增大时，自由电子的平均自由行程减小，发生碰撞游离的可能性减小。
3、触头之间的外加电压。
电压低时就不容易将间隙击穿。
4、触头之间的开断距离。
开断距离增大就相当于减小间隙中的电场强度。
5、触头之间的介质种类。
各类介质游离电位不同，热电离温度也不一样。
6、开关电器的触头材料。
不同金属的蒸气有不同的游离电位，有些触头材料耐高温，不易产生金属蒸气。
交流电弧的特性：在交流电路中产生的电弧称为交流电弧，交流电弧是动态电弧。
其特点是：1、电弧电流数值随时间变动，电弧的功率也跟随电弧电流变动。
电弧的功率增大时，电弧的温度要增加；反过来，电弧的功率减小时，电弧的温度要减少。
2、电弧有热惯性。
电弧的温度不是紧跟电弧电流变化的，存在一个滞后过程。
3、交流电流每隔半个周期要经过零至一次，称为“自然过零”。
电弧电流跟随外电路电流每隔半个周期经过零点。
近阴极效应：电弧电流过零后，在极短时间内（约0.1～1.0μs）,弧隙就立刻出现150～200V的介质强度。
这个起始介质强度是由近阴极效应产生的，如图2.2所示，当电流自然过零电极极性改变时，弧隙中剩余带电质点的运动方向随之改变，当电极极性改变的瞬间，质量较轻的自由电子因带负电荷迅速转向新的阳极；而此时质量比电子大得多的正离子虽然因带正电荷运动方向也要改变，但由于惯性较大，来不及运动方向，还停留在原处未动，这就使新阴极附近被正的空间电荷充满，缺少导电的自由电子，从而使阴极附近出现了介质强度。
《发电厂电气设备》综合复习资料一、单项选择题1、变压器的最大效率发生在。
[ ]A.β=1B.β=0.6-0.8 附近2、水平排列、间距相同的三根导体，两边分别为流过A相、C相，中间B相电流。
三相对称短路时，受力最大的一相为：[ ]A.A相B.B相C.C相3、变压器原边电压频率不变，但幅值升高，则变压器的空载电流变化情况：[ ]A.减小B.增大C.不变4、下面对发电厂的描述最准确的是：[ ]A.火电厂因其耗能大，效率低，已经不承担主要电力负荷。
B.我国的水力发电承担主要电力负荷，我国的水力资源已经得到大力开发。
C.凝汽式电厂效率高于热电厂，因此我国正大力发展凝汽式大型火电厂。
D.水电厂运行灵活，效率高，且具有调相、调峰、事故备用的功能，可提高电网运行的灵活性、可靠性。
5、6-35kv电网,中性点，称为接地系统。
[ ]。
A.直接接地；小电流B.直接接地；大电流C.不接地或经消弧线圈接地；小电流6、下面的变压器绕组接法中,适合中性点直接接地的220kv电压侧变压器绕组接法为：[ ]A.Y NB.YC.△7、一般来说，凝汽式火电厂与热电厂相比，效率较，容量较，距离负荷中心较。
A.高；小；远B.高；大；远C.低；大；远D.高；小；近8、1949年建国初期和现在，我国电力装机容量分别居世界第位和第位。
A.16；4B.26；7C.25；2D.25；59、一般说来，核电厂与或火电厂相比，造价，运行成本。
A.高；低B.高；高D.低；低10、发热会使导体机械强度下降，绝缘性能降低，接触电阻增大等。
为了保证导体可靠工作，按照规定，室内导体正常工作温度不应超过，导体通过短路电流时，短路最高允许温度可以高于正常允许温度，对于铝导体，可取。
A.40℃；180℃B.50℃；190℃C.60℃；200℃D.70℃；200℃11、导体表面粗糙、刷深色漆，散热效果会：A.变差B.不变C.变好D.无法确定12、在电动力作用下，如果导体的固有振动频率和50Hz、100Hz接近时，导体受到的电动力会：A.增大B.减小C.不变13、电路参数相同，两相短路与三相短路电动力相比：A.大B.小14、1kV以下电网,为了增加安全性，中性点。
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．1.00 m6．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 ）3⨯A.100或100/3B.100或1002⨯C.100或100/2D.100或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①380V②220V ③l10V ④48V（ B ）A．①②③B．①②④C．①③④ D．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 200 kw。
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500 kW，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。
