水电厂电气一、二次设备

《发电厂电气部分》复习第一章能源和发电 1、火、水、核等发电厂的分类火电厂的分类：（1）按燃料分：燃煤发电厂，燃油发电厂，燃气发电厂，余热发电厂，利用垃圾和工业废料作为燃料的发电厂。

（2）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。

（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。

（4）按输出能源分：凝汽式发电厂，热电厂（5）按发电厂总装机容量的多少分：小容量发电厂，中容量发电厂，大中容量发电厂，大容量发电厂。

水力发电厂的分类：（1）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，备用，调频，调相。

3、发展联合电力的效益（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）调峰能力互相支援。

4、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。

5、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。

水电厂的主接线方式及主要一次设备2.1了解水电厂的主接线方式及特点2.1.1熟悉电气一次回路及电气主接线图的概念在水电厂中，由各种一次电气设备(如发电机、变压器、断路器等)及其连接线所组成的输送和分配电能的电路，称为水电厂的电气一次回路。

电气一次回路中各电气设备根据它们的作用，按照连接顺序，用规定的文字和符号绘成的图形称为电气主接线图。

㈠.对电气主接线的基本要求(1)根据系统与用户的要求，保证必要的供电可靠性和电能质量；(2)具有一定的灵活性；(3)尽可能简单明显，运行方便，易于实现自动化。

(4)满足供电可靠性、灵活性及运行方便应尽量做到技术先进、经济合理。

㈡.了解电气主接线形式在水电厂中，常用的主接线形式可分为有母线和无母线两大类。

具有母线的主接线有：单母线、双母线、分段的单、双母线及附加旁路母线的单、双母线等。

无母线的主接线有：单元接线、桥形接线和多角形接线等。

㈢.了解单母线接线单母线接线是一种最原始、最简单的接线，所有电源及出线均接在同一母线上。

优点：简单明显，采用设备少，操作方便，便于扩建，造价低。

缺点：供电可靠性低，母线及母线隔离开关等任一元件故障或检修时，均需使整个配电装置停电。

㈣.熟悉单母线分段接线概念特点单母线分段接线是采用断路器将母线分段，通常是分成两段；母线分段后可进行分段检修，对于重要用户，可以从不同段引出两个回路，当一段母线发生故障时，电于分段断路器在继电保护作用下自动将故障段迅速切除，从而保证了正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。

单母线分段接线既具有单母线接线简单清晰、方便经济的优点，又在一定程度上提高了供电可靠性。

但它的缺点是当一段母线隔离开关故障或检修时，该母线上的所有回路都要长时间停电，所以其连接回路数一般可比单母线增加一倍。

㈤.熟悉桥形接线概念特点当有两台变压器和两条线路时，在变压上，在其中间加一连接桥则成桥形接线，按照连接桥断路器的位置，可分为内桥和外桥两种接线。

电⽓部分发电⼚根据所使⽤的⼀次能源的不同，发电⼚可分为⽕⼒发电⼚（凝汽式⽕⼒发电⼚、供热式。

）、⽔⼒发电⼚（堤坝式⽔电⼚，引⽔式，抽⽔蓄能式）、原⼦能发电⼚：核电⼚（压⽔堆沸⽔堆）其他形式发电。

变电所分枢纽、中间、地区、终端变电所1、哪些设备属于⼀次设备？哪些设备属于⼆次设备？答：通常把⽣产、变换、输送、分配和使⽤电能的设备，如发电机、变压器和断路器等成为⼀次设备。

其中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，称为⼆次设备。

如仪⽤互感器、测量表记、继电保护及⾃动装置等。

其主要功能是启停机组、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、研究导体和电⽓设备的发热有何意义？长期发热和短时发热有何特点？答：电⽓设备有电流通过时将产⽣损耗，这些损耗都将转变成热量使电⽓设备的温度升⾼。

发热对电⽓设备的影响；使绝缘材料性能降低；使⾦属材料⾊机械强度下降；使导体接触部分电阻增强。

导体短路时，虽然持续时间不长，但短路电流很⼤，发热量仍然很多。

这些热量在短时间内不容易散出，于是导体的额温度迅速升⾼。

同时，导体还受到电动⼒超过允许值，将使导体变形或损坏。

由此可见，发热和电动⼒是电⽓设备运⾏中必须注意的问题。

长期发热，由正常⼯作电流产⽣的；短时发热，由故障时的短路电流产⽣的。

3、导体长期发热允许电流是根据什么确定的？提⾼允许电流应采取哪些措施？答：是根据导体的稳定温升确定的，为了提⾼导体的在流量，宜采⽤电阻率⼩的材料，如铝和铝合⾦等。

导体的形状，再同样截⾯积的条件下，圆形导体的表⾯积较⼩，⽽矩形和槽型的表⾯积则较⼤。

导体的布置应采⽤去散热效果最佳的⽅式，⽽矩形截⾯积导体的散热效果⽐平放的要好。

4、三相平⾏导体发⽣三相短路时最⼤电动⼒出现在哪⼀相上，试加以解释。

答：三相平⾏导体发⽣三相断路时最⼤电动⼒出现在B相，因三相短路B相冲击电流最⼤。

5、导体的动态应⼒系数的含义是什么，在什么情况下，才考虑动态应⼒？答：动态应⼒系数β为动态应⼒与静态应⼒之⽐值。

发电厂电气部分一、名词解释：1．一次设备：直接生产、转换和输配电能的设备。

2．二次设备：对一次设备进行监察、测量、控制、保护、调节的辅助设备。

3．电气主接线：一次设备按预期的生产流程所连成的电路，称为电气主接线。

4．最高允许温度：为了保证导体可靠工作，规定了导体长期工作发热和短路时发热的温度限制，称最高允许温度。

5．厂用电率：厂用电耗电量占发电厂总发电量的百分数，称为该时间段的厂用电率。

6电力网：是将各电压等级的输配电线路和各种类型的变电所连接而成的网络。

7．发电机—变压器单元接线：发电机和主变压器直接连成一个单元，再经断路器接至高压系统，发电机出口处除厂用分支外不再装设母线，这种接线称为发电机—变压器单元接线。

8.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。

9．最小安全净距：指在这一距离下，无论在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。

10．配电装置：是根据电气主接线的连接方式，由开关电器、保护和测量电器、母线和必要的辅助设备组成的总体装置。

11．接触电压：人站在地面上离设备水平距离为0.8m处，手触到设备外客、构架离地面垂直距离为1.8m处时，加于人手与脚之间的电压。

12．跨步电压：人在分布电位区域内沿地中电流的散流方向行走，步距为0.8m时，两脚之间所受到的电压。

13．工作接地：在电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地。

14．保护接地:为保护人身和设备安全，将电气装置正常不带电而由于绝缘损坏有可能带电的金属部分接地。

二、填空：1．发电厂的类型有火电厂、水电厂、核电厂和新能源发电。

2．限流电器包括串联在电路中的普通电抗器和分裂电抗器，其作用是限制短路电流。

3．母线是用来汇集和分配电能的，并把发电机、变压器与配电装置连接，有敞露母线和封闭母线之分。

4．电能的发展方向：大容量、超高压、远距离。

第一章1、我过联合电力系统发展的基本思路和实施步骤：①以三峡电网为中心，推进全国联网；②是配合大型水电站和火电基地的建设，发展热高压电网，进一步加大“西电东输”和“北电南送”的力度，实现以送电为主的“送电型”联网；③是在不断地加强各大区自身电网结构的基础上在适当的时机和地点按照互惠互利的原则，采用交流或直流实现以联网效益为主的“效益型”联网，并把“送电型”联网与“效益型”联网有机的结合起来2、P30的解释：因为中小截面35毫米下下的导线发热时间常数T一般在10分钟以上，导体达到稳定温升时间一般为3T~4T之间，即多数导体发热并达到恒定导线中温升所需时间约为30分钟。

所以只有持续30分钟以上的平均最大负荷值才有可能产生导体的最高温升。

而时间很短的尖峰电流不能使导体达到最高温度，因为导线温度并未升到相应负荷的温度，尖峰电流早已消失，所以计算负荷与稳定在半小时以上的最大负荷基本相当，所以计算负荷就可以认为是半小时最大负荷。

3、电能的特点：电能不能大量储存，电能生产的特点是，发电，输电，变电，配电和用电是在同一瞬间完成的，及发电厂生产电能和用户消耗电能是同时完成的。

4、发电厂的作用：发电厂是把各种一次能源如燃料的化学能，水能，核能，风能，，太阳能和其他能源转换成二次能源------电能的工厂。

5、我们把直接生产，转换和配备电能的设备称为电气一次设备；对电气一次设备进行测量，控制，监测和保护用的设备，称为电气二次设备。

6、变电所的基本类型;①枢纽变电所；②中间变电所；③地区变电所；④终端变电所7、抽水蓄能电站在电力系统中的作用：紧急事故备用、调频和调相的作用8、新能源发电：（1）太阳能发电（2）风力发电（3）地热发电（4）潮汐发电（5）生物质能发电及垃圾发电。

第二章1、加：电介质为离子型：电介质导电与外电压的高低有关，通常在接近击穿电压时，其绝缘电阻会急剧下降。

2、为了使各断口的电压均衡分配，可以在每个断口上并联一个比CQ大得多的电容C（约为1000~2000pF），称为均压电容，在i过零后，两断口上的电弧可以同时熄灭。

发电厂电气部分要点Ch11.发电厂的基本类型有哪些?简述各自的生产过程与运行特点。

发电厂是将自然界的一次能源通过一定的方法转化为电能的工厂。

按的入能源形式及转换过程的不同可将发电厂的形式分为下列四类：(1)火电厂：将燃料燃烧后使其化学能经热能、机械能等中间变换形式最终转换为电能。

其下又分为凝汽式电站和热力化电站（除发电外还兼供热）。

特点：（优）1布局灵活，装机容量大（按实际需要选择）2工期短，一次性投资小3设备利用小时数多于水电厂（缺）4煤耗大，发电成本高，厂用电多5开、停机耗能耗时6调峰事故多7对环境污染大(2)核电厂：其使用的燃料为核燃料，其能量转换过程的最后仍通过热能、机械能转换为电能。

特点：1一次投资大，运行成本低2承担基本不变的负荷，发电设备年利用小时数大于6500h 3不排放有害气体，但其产生的核废料应妥善处理4核电厂的开停机耗能耗时，易损坏设备(3)水电站与抽水苗能电站：普通水电站仅实施由水的势能向电能的单向转换，即只能发电。

抽水蓄能电站还可在电力系统负荷低谷区将下库尾水抽至上库。

特点：1.可综合利用水资源2水电厂运行成本低，厂用电少，效率高3开停机速度快，能耗小，可承担急剧变化的负荷4水电厂对环境的影响小5在丰水期为防止弃水水电厂承担基本不变的负荷，在枯水期承担峰荷6抽水蓄能电站在低谷负荷时将下库尾水抽至上库，起到储能的作用，在峰值负荷时则生产电能，其可起到削峰填谷底作用7水电厂的一次投资大，建设工期长8水电厂的发电量受水头的限制，其设备年利用小时数小于火电厂。

(4)其它型式电厂：它包括一些小容量的电站（柴油机电站），及一些利用间断性能源的电站（太阳能电站，风力电站，地热电站和潮汐电站）。

Ch21.一次接线：指为用户供电，大功率的负荷电流流过的电路部分。

二次接线：指对一次设备进行测量、保护、监视、控制、调节的电路部分。

主接线：一次接线中对外供电的电路部分。

厂(站)用电接线：对发电厂（变电站）内部供电的电路部分。