发电厂500kV高压配电装置形式的选择
- 格式:doc
- 大小:17.50 KB
- 文档页数:4
火力发电厂中500kVGIS的安装与调试发表时间:2020-01-03T14:43:36.867Z 来源:《河南电力》2019年7期作者:高成保[导读] 随着我国经济的迅速发展,我国各行各业对能源的需求量也日益增大。
(上海电力监理咨询有限公司上海市 200031)摘要:随着我国经济的迅速发展,我国各行各业对能源的需求量也日益增大。
现阶段在我国的工业生产领域主要应用的能源大部分来自于火力发电,同时火力发电也成为人们日常生活中最重要的能源组成之一。
在火力发电行业中500kVGIS设备应用也越来越广泛,通过应用此设备也大大的提高了火力供配电中的安全性和可靠性。
本文中首先分析了GIS设备的结构与特点,然后再对GIS设备的安装调试技术进行分析。
其次又介绍了火力发电厂中GIS设备在安装调试过程中出现的问题,最后结合实际情况对这些问题提出解决的创新性措施。
关键词:火力发电厂;500kVGIS设备;安装与调试;措施分析一、GIS设备的结构与特点(1)GIS设备的结构火力发电站中所应用的500kVGIS设备是属于气体绝缘金属封闭开关的一种,其主要应用在火力发电的高压电器配电装置中。
目前500kVGIS可以在三相交流高压输电设备中将隔离开关、线路断路器、配套电感互感器、线路接地开关和电流互感器进行有机结合,其次再通过电缆终端、线路避雷器、进出线套管和母线进行巧妙组合成一个金属壳式的整体。
其次GIS单元设备中还包含了分子筛、盆氏绝缘、电路波纹管和防爆膜。
然后在金属壳内冲入经过压缩的SF6气体,利用这种气体就可以该装置中的绝缘和灭弧介质,这样就可以很好的解决常规敞开式开关设备中的一系列缺陷。
(2)GIS设备的特点火力发电站中所应用的GIS设备主要具有以下三个特点。
第一,该设备在安装过程中相比于传统的高压电气配电装置安装更为简便,同时安装后的试用周期也较短,因此可以节约大量的工作量。
第二,该装置在实际应用过程中具有较高效率的可靠性,由于该装置所有的带电部位都处于全部密封的金属装置,同时该装置类还充满着大量的SF6气体。
高压电气设备选择第一节高压电气设备选择的一般条件和原则为了保障高压电气设备的可靠运行,高压电气设备选择与校验的一般条件有:按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择;按短路条件包括动稳定、热稳定校验;按环境工作条件如温度、湿度、海拔等选择。
由于各种高压电气设备具有不同的性能特点,选择与校验条件不尽相同,高压电气设备的选择与校验项目见表7—1。
表7-1高压电气设备的选择与校验项目一、按正常工作条件选择高压电气设备(一)额定电压和最高工作电压高压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化,常高于电网的额定电压,故所选电气设备允许最高工作电压U alm不得低于所接电网的最高运行电压。
一般电气设备允许的最高工作电压可达1.1~1。
15U N,而实际电网的最高运行电压U sm一般不超过1。
1U Ns,因此在选择电气设备时,一般可按照电气设备的额定电压U N不低于装置地点电网额定电压U Ns的条件选择,即U N≥U Ns(7-1)(二)额定电流电气设备的额定电流I N是指在额定环境温度下,电气设备的长期允许通过电流。
I N应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流I max,即I N≥I max(7—2)计算时有以下几个应注意的问题:(1)由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时,出力保持不变,故其相应回路的I max为发电机、调相机或变压器的额定电流的1.5倍;(2)若变压器有过负荷运行可能时,I max应按过负荷确定(1.3~2倍变压器额定电流);(3)母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的I max;(4)出线回路的I max 除考虑正常负荷电流(包括线路损耗)外,还应考虑事故时由其它回路转移过来的负荷。
(三)按环境工作条件校验在选择电气设备时,还应考虑电气设备安装地点的环境(尤须注意小环境)条件,当气温、风速、温度、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电气设备使用条件时,应采取措施。
3~110KV高压配电装置设计规GB50060-92主编部门:中华人民国能源部批准部门:中华人民国建设部施行日期:1993年5月2日第一章总则 (1)第二章一般规定 (1)第三章环境条件 (2)第四章导体和电器 (3)第五章配电装置的布置 (4)第一节安全净距 (4)第二节型式选择 (8)第三节通道与围栏 (8)第四节防火与蓄油设施 (9)第六章配电装置对建筑物及构筑物的要求 (10)附录一裸导体的长期允许载流量 (11)附录二裸导体载流量在不同海拔高度及环境温度下的综合校正系数 (14)第一章总则第1.0.1条为使高压配电装置(简称配电装置)的设计,执行我国的技术经济政策,做到安全可靠、技术先进、经济合理和维修方便,制定本规。
第1.0.2条本规适用于新建和扩建3~110KV配电装置工程的设计。
第1.0.3条配电装置的设计应根据电力负荷性质及容量,环境条件和运行、安装维修等要求,合理地选用设备和制定布置方案,应采用行之有效的新技术、新设备、新布置和新材料。
第1.0.4条配电装置的设计应根据工程特点、规模和发展规划,做到远、近期结合,以近期为主,并适当考虑扩建的可能。
第1.0.5条配电装置的设计必须坚持节约用地的原则。
第1.0.6条配电装置的设计除应执行本规的规定外,尚应符合国家现行的有关标准和规的规定。
第二章一般规定第2.0.1条配电装置的布置和导体、电器、架构的选择,应满足在当地环境条件下正常运行、安装维修、短路和过电压状态的要求。
第2.0.2条配电装置各回路的相序宜一致,并应有相色标志。
第2.0.3条电压为63KV及110KV的配电装置,每段母线上宜装设接地刀闸或接地器,对断路器两侧隔离开关的断路器侧和线路隔离开关的线路侧,宜装设接地刀闸。
第2.0.4条屋配电装置间隔的硬导体及接地线上,应留有接触面和连接端子。
第2.0.5条屋、外配电装置的隔离开关与相应的断路器和接地刀闸之间应装设闭锁装置。
D L/T××××—水力发电厂高压电气设备选择及布置设计规范条文说明(报批稿)1 范围1.0.1 本规范是SDJ 5-1985《高压配电装置设计技术规程》和SDGJ14-1986《导体与电器选择设计规定》进行修订,修订内容较多,主要侧重水电厂高压电气设备的选择和配电装置布置。
1.0.2 本规范修订时,750kV配电装置国内的相关规范未出,因而仅适用于标称电压为3kV~500kV配电装置的设计。
3 术语和定义3.0.1 根据水电站电气设计特点,对进出线段及联络线加以定义。
4 一般规定4.0.1 根据《中华人民共和国节约能源法》及水电站可行性研究报告需有节能降耗分析章节和环境保护专题论证报告,本条款内增加了高压电气设备选择及布置设计应坚持节能降耗的原则及满足环境保护要求。
节能降耗和环境保护的相关标准和规范有较多强制性条款,设计人员应予以重视。
4.0.2 本条中的回路指国家电力系统不含的电压等级的回路,例发电机电压回路。
4.0.4污秽等级的选取,对于水电厂应考虑泄水水雾、泥雾等的影响。
4.0.5本条中的环境条件除海拔、地震、覆冰等,还应考虑水电工程的特殊环境,例如:泄水水雾、水文、地质条件等,水电工程有因水文、地质条件考虑不周,泥石流危害电气设备和厂房的事例。
根据近几年来水电站设计技术发展和制造水平的提高,对水电站开关站的选型提出应考虑的因素,以便设计方案选择合理经济。
本条款提出经济比较中宜考虑年运行费用和事故损失费用,主要考虑有些设备在使用寿命期内年运行费用和事故损失费用较大,例变压器使用寿命期30年,其运行成本为设备的5—6倍,因而根据设备运行可靠性分析年运行费用和事故损失费用可较大程度的降低综合成本,提高投资效益。
本条款对改造和扩建工程,强调了施工停电损失费用,在石泉扩机中,停电损失费用对设备选型和布置有较大影响。
混合式开关设备(H—GIS)指设备采用GIS,母线和母线连接线采用敞开式配电装置,以节省投资。
第二章各种类型发电厂和变电所主接线的特点由于发电厂的类型、容量、地理位置以及在电力系统中的地位、作用、馈线数目、输电距离的远近以及自动化程度等因素,对不同发电厂或变电所的要求各不相同,所采用的主接线形式也就各异。
下面仅对不同类型发电厂的主接线特点作一介绍。
一、火力发电厂电气主接线火力发电厂的能源主要是以煤炭作为燃料,所生产的电能除直接供地方负荷使用外,都以升高电压送往电力系统。
因此,厂址的决定,应从以下两方面考虑:其一,为了减少燃料的运输,发电厂要建在动力资源较丰富的地方,如煤矿附近的矿口电厂。
这种矿口电厂通常装机容量大,设备年利用小时数高,主要用作发电,多为凝汽式火电厂,在电力系统中地位和作用都较为重要,其电能主要以升高电压送往系统。
其二,为了减少电能输送损耗,发电厂建设在城市附近或工业负荷中心。
电能大部分都用发电机电压直接馈送给地方用户,只将剩余的电能以升高电压送往电力系统。
这种靠近城市和工业中心的发电厂,多为热电厂,它不仅生产电能还兼供热能,为工业和民用提供蒸汽和热水形成热力网,可提高发电厂的热效率。
由于受供热距离的限制,一般热电厂的单机容量多为中、小型机组。
无论是凝汽式火电厂或热电厂,它们的电气主接线应包括发电机电压接线形式及1~2级升高电压级接线形式的完整接线,且与系统相连接。
当发电厂机端负荷比重较大,出线回路数又多时,发电机电压接线一般均采用有母线的接线形式。
实践中通常当发电机容量在6MW以下时,多采用单母线;在12MW及以上时,可采用双母线或单母线分段;当容量大于25MW以上时,可采用双母线分段接线,并在母线分段处及电缆馈线上安装母线电抗器和出线电抗器限制短路电流,以便能选择轻型断路器;在满足地方负荷供电的前提下,对100MW及以上的发电机组,多采用单元接线形式或扩大单元接线直接升高电压。
这样,不仅可以节省设备,简化接线,便于运行,且能减少短路电流。
特别当发电机容量较大,又采用双绕组变压器构成单元接线时,还可省去发电机出口断路器。
注册电气工程师·发输变电专业知识·2015年考试真题与答案解析下午卷————————————————————————————————————————一、单项选择题1、下列哪一条不符合爆炸性气体环境电气设备布置及选型要求?()A、将正常运行时发生火花的电气设备布置在没有爆炸性危险的环境B、将正常运行时发生火花的电气设备布置在爆炸性危险小的环境C、在满足生产工艺及安全的前提下,应减少防爆电气设备的数量D、爆炸性气体环境中的电气设备必须采用携带式2、在发电厂中,当电缆采用架空敷设时,不需要设置阻火措施的地方是下列哪个部位?()A、穿越汽机房、锅炉房和集中控制楼的隔墙处B、两台机组连接处C、厂区围墙处D、电缆桥架分支处3、在变电站或发电厂的设计中,作为载流导体的钢母线适用下列哪种场合?A、持续工作电流较大的场合B、对铝有严重腐蚀的场合C、额定电流小而短路电动力大的场合D、大型发电机出线端部4、220kV架空线路的某跨线档,导体悬挂点高度为25m,弧垂为12m,在此档100m处,发生了雷云对地放电,雷电流幅值为60kA,该线路档上产生的感应过电压最大值为下列哪个数值?()A、375KvB、255kVC、195kVD、180kV5、发电厂和变电所的35~1 10kV母线,下列何种母线形式不需要装设专用母线保护?()A、110kV双母线B、需要快速切除母线故障的1 10kV单母线C、变电所66kV双母线D、需要快速切除母线故障的重要发电厂的35kV单母线6、某变电所选用了400kVA 35/0.4kV所用变压器,其低压侧进线回路持续工作电流为下列哪个数值?()A、519AB、577AC、606AD、638a7、下列哪类灯具的防爆结构不符合爆炸危险区域为1区的选型规定?()A、固定式灯具的防爆结构采用隔爆型B、携带式电池灯具的防爆结构采用隔爆型C、镇流器的防爆结构采用隔爆型D、指示灯类的防爆结构采用增安型8、在水电厂110~220kV配电装置使用气体绝缘金属封闭开关设备(简称GIS)时,采用下列哪种接线是错误的?()A、桥形接线B、双桥形接线C、单母线接线D、出线回路较多的大型水电厂可采用单母线分段带旁路母线9、某220kV变电站控制电缆的绝缘水平选用下列哪种是经济合理的?()A、110/220kVB、220/340kVC、450/750kVD、600/1000kV10、在超高压线路的并联电抗器上,装设中性点小电抗器的作用是下列哪项?()A、限制合闸过电压B、限制操作过电压C、限制工频谐振过电压和潜供电流D、限制雷电过电压11、电力系统中,下列哪种线路的相间短路保护宜采用近后备方式?()A、10kV线路B、35kV线路C、110kV线路D、220kV线路12、在火电厂化学处理车间的加氯间,宜采用下列哪一选项的灯具?()A、荧光灯B、防爆灯C、块板灯D、防腐蚀灯13、在电力系统中,500kV高压配电装置非出线方向的围墙外多远处其无线电干扰水平不宜大于50dB?()A、20mB、30mC、40mD、50m14、6kV厂用电系统中,短路冲击电流与下列哪项因素无关?()A、厂用电源的短路冲击电流B、电动机的反馈冲击电流C、电动机的冲击系数D、继电保护整定时间15、在220kV屋外配电装置中,当1母线与2母线平行布置时,其两组母线问的安全距离应按下列哪种情况校验?()A、应按不同相的带电部分之间距离(A2值)校验B、应按无遮拦导体至构筑物顶部之间的距离(C值)校验C、应按交叉的不同时停电检修的无遮拦带电部分之间距离(B1值)校验D、应按平行的不同时停电检修的无遮拦带电部分之间距离(D值)校验16、某一区域220kV电网,系统最高运行电压为242kV,其220kV变电所中无间隙金属氧化物避雷器的持续运行电压不应低于下列哪一项?()A、242KvB、220kVC、109kVD、140kV17、单机容量为300MW的火力发电厂中,每台机组直流系统采用控制和动力负荷合并供电方式,设两台机组均采用220V蓄电池,在统计每台机组直流负荷时,下列哪项是不正确的? ()A、控制负荷,每组应按全部负荷统计B、直流电动机按所接蓄电池组运行统计C、直流应急照明负荷,每组应按全部负荷的60%统计D、两组蓄电池的直流系统设有联络线时,每组蓄电池仍按各自所连接的负荷考虑,不因互联而增加负荷容量的统计18、某企业电网,系统最大发电机负荷为2580MW,最大发电机组为300MW,系统总备用容量和事故备用容量应为下列哪一组数值?()A、516MW,258MWB 、 516NW,300MW C、387MW,258MW D、387MW,129MW19、在电力系统中,R-C阻容吸收装置用于下列哪种过电压的保护?()A、雷电过电压B、操作过电压C、谐振过电压D、工频过电压20、在选择主变压器时,下列哪一种选择条件是不正确的?()A、在发电厂中,两种升高电压级之间的联络变压器宜选用自耦变压器B、在220kV及以上变电所的主变压器宜选用自耦变压器C、单机容量在125MW及以下,以两种升高电压向用户供电或电力系统连接的主变压器应选用自耦变压器D、200MW及以上机组不宜采用三绕组变压器21、对于220kV配电装置电压互感器的配置原则,以下哪种说法不正确?()A、可以采用按母线配置方式B、可以采用按回路配置方式C、不宜采用按母线配置方式D、电压互感器的配置应满足测量、保护、同期和自动装置的要求22、在电力系统中,断路器防跳功能的描述中,哪种描述是正确的?()A、防止断路器三相不一致而导致跳闸B、防止断路器由于控制回路原因而多次跳合C、防止断路器由于控制回路原因而不能跳合D、防止断路器由于控制回路原因而导致误跳闸23、电力工程直流系统的绝缘监测中,下列哪项是不需要的?()A、监测出主导线正极对地的电压值及绝缘电阻值B、监测出主导线负极对地的电压值及绝缘电阻值C、监测出主导线正、负极之间的电压值及绝缘电阻值D、当直流系统绝缘电阻低于规定值时,应能显示有关的参数和发出信号24、在发电厂中,主厂房到网络控制楼的每条电缆沟容纳的电缆回路不宜超过2台机组电缆时,其机组的单机容量为下列哪一数值?()A、125MWB、200MWC、300MWD、600MW25、变电所中,10kV支柱绝缘子的选择应进行动稳定校验,当短路冲击电流为50kA,相间距30cm,三相母线水平布置,绝缘子受力折算系数简化为1,绝缘子间距100cm,此时绝缘子承受的电动力是下列哪个值?()A、1466.7NB、1466.7gC、2933.4ND、2933.4g26、对于配电装置位置的选择,以下哪种规定不正确?()A、宜避开冷却塔常年盛行风向的下风侧B、布置在自然通风冷却塔冬季盛行风向的下风侧时,配电装置架构边距自然通风冷却塔零米外壁的距离不应小于40mC、布置在自然通风冷却塔冬季盛行风向的上风侧时,配电装置架构边距自然通风冷却塔零米外壁的距离不应小于25mD、配电装置架构边距机离通风冷却塔零米外壁的距离,在严寒地区不应小于25m27、发电厂和变电所中,断路器控制回路电压采用直流110V,断路器跳闸线圈额定电流3A,在额定电压工况下,以下描述错误的是哪一项?()A、跳闸中间继电器电流自保持线圈的电压降应不大于5.5VB、跳闸中间继电器电流自保持线圈的额定电流为2AC、电流起动电压的保持"防跳"继电器的电流起动线圈的不应大于11VD、具有电流和电压线圈的中间继电器,其电流和电压线圈采用正极性接线28、一座由三台主变压器变电所的所用电负荷包括:直流充电负荷40kW、冷却装置40kW/台、保护室30kW、生活水泵30kW、配电装置加热负荷20kW、照明负荷10kW,该变电所的所用变压器最小需选:()A、160KvaB、200kVAC、250kVAD、315kVA29、500kV输电线路导线采用LGJ-400/50,地线采用镀锌钢绞线,请问覆冰区段地线的最小标称截面应为下列哪项数值?()A、80m㎡B、100 m㎡C、120 m㎡D、150 m㎡30、双联及以上的多联绝缘子应验算断一联后的机械强度,其断联情况下的安全系数不应小于以下哪个数值?()A、盘形绝缘子机械强度断联情况下的安全系数不应小于1.5B、盘形绝缘子机械强度断联情况下的安全系数不应小于2.0C、盘形绝缘子机械强度断联情况下的安全系数不应小于1.8D、盘形绝缘子机械强度断联情况下的安全系数不应小于2.731、覆冰区段,与1 10kV线路LGJ-240/30导线配合的镀锌绞线最小标称截面不小于:()A、35m㎡B、50 m㎡C、80 m㎡D、100 m㎡32、关于绝缘子配置,以下哪项是不正确的?()A、高海拔地区悬垂绝缘子片数需要进行海拔修正B、相间爬电距离的复合绝缘子串的耐污能力比一般盘形绝缘子强C、由于高海拔而增加绝缘子片数时,雷电过电压最小问隙不变D、绝缘子片数选择时,一般需要考虑环境污秽变化因素33、架空送电线路每基杆塔都应良好接地,降低接地电阻的主要目的是:()A、减小入地电流引起的跨步电压B、改善导线绝缘子串上的电压分布(类似于均压坏的作用)C、提高线路的反击耐雷水平D、良好的工作接地,确保带电作业的安全34、在进行杆塔地震影响的验算中,风速取:()A、最大设计风速B、1/2最大设计风速C、10m/sD、0m/s35、500kV全线架设地线的架空输电线,某一杆塔高100m,按操作过电压及雷电过电压要求的悬垂绝缘子片数应为下列哪项数值?(单片绝缘子高度为155mm)()A、25片B、30片C、31片D、32片36、中性点非直接接地系统,为降低中性点长期运行中的电位,可采用下列哪种方法来平衡不对称电容电流?()A、增加导线分裂数量B、紧凑型架空送电线路C、中性点小电抗D、变换输电线路相序排列37、在海拔不超过1000m的地区,在相应风偏条件下,220kV线路带电部分与杆塔构件(包括拉线、脚钉等)的最小间隙哪个是正确的?()A、工频电压0.50m;操作过电压1.45m;雷电过电压1.90mB、工频电压0.55m;操作过电压1.45m;雷电过电压1.90mC、工频电压0.55m;操作过电压1.50m;雷电过电压1.90mD、工频电压0.55m;操作过电压1.45m;雷电过电压1.95m38、对于一般线路,铝钢比不小于4.29的钢芯铝绞线,平均运行张力为拉断力22%,不论档距大小,采取哪项措施?()A、不需要B、护线条C、防振锤D、防振锤+阻尼线39、档距为500~700m,电线挂点高度为40m,产生振动的风速是下列何值?()A、0.5~10.0m/sB、0.5~8.0m/sC、0.5~15.0m/sD、0.5~6.0m/s40、导线张力与其单位长度质量之比T/m可确定导线的微风振动特性,架空线路在B类地区(指一般无水面平坦地区)的单导线,当档距不超过500m时,在最低气温月的气温条件下,档中安装2个防振锤,导线的T/m比值在什么范围是安全的?()A、19500~20500㎡/s2B、21500~22500㎡/s2C、16900~17500㎡/s2D、17500~19500㎡/s2二、多项选择题41、单机容量为600MW机组的发电厂汽机房内,电缆夹层中火灾自动报警系统可单独选用的火灾探测器类型应为下列哪些项?()A、吸气式B、缆式线型感温C、点型感烟D、缆式线型感温和点型感烟组合42、在电力系统中,为了限制短路电流,在变电站中可以采取下列哪几项措施?()A、主变压器分列运行B、主变压器并列运行C、主变压器回路串联电抗器D、主变压器回路并联电抗器43、某地区10kV系统经消弧线圈接地,请问为了检查和监视一次系统单相接地,下列有关电压互感器的选择哪些是正确的?()A、采用三相五柱式电压互感器B、采用三个单相式电压互感器C、电压互感器辅助绕组额定电压应为100VD、电压互感器辅助绕组额定电压应为100/3V44、在变电站中,对需要装设过负荷保护的降压变压器,下列哪几种设置是正确的?()A、两侧电源的三绕组变压器装在两个电源侧B、双绕组变压器,装于高压侧C、单侧电源的三绕组变压器,当三侧绕组容量相同时,装于电源侧D、单侧电源的三绕组变压器,当三侧绕组容量不相同时,装于电源侧和容量较小的绕组侧45、一台25MW小型发电机经一台主变压器接到升高电压系统,其6kV高压厂用电源由主变压器低压侧引接,对如何设置备用电源,下面哪几条接线是符合规程规定的?()A、可以不设置备用电源B、从主变低压侧再引一回路电源作为备用电源C、从主变高压侧引一回路电源作为备用电源D、从电厂附近引一回可靠电源作为备用电源46、依照照明分类原则,火电发电厂、变电站的应急照明包括下列哪些类型?()A、障碍照明B、备用照明C、安全照明D、疏散照明47、在选择电力变压器分接头和调压方式时,下列哪些规定是正确的?()A、分接头设在高压绕组或中压绕组上B、分接头在网络电压变化最大的绕组上C、分接头应设在三角形连接的绕组上D、无励磁分接开关应尽量减少分接头的数量48、500kV母线上接地开关设置数量的确定与下列哪些因素有关?()A、母线的短路电流B、平行母线的长度C、不同时停电的两条母线之间的距离D、母线载流量49、为防止发电机自励磁过电压,可采取下列哪些限制措施?()A、避免发电机带空载线路起动或避免以全电压向空载线路合闸B、采用快速励磁自动调节器C、使发电机容量大于被投入空载线路的充电功率D、线路上装设并联电抗器50、在电力工程直流系统中,电缆截面的计算电流选取正确的是哪几项?()A、蓄电池回路为蓄电池1h放电率电流B、直流电动机回路为2倍的电动机额定电流C、电磁机构合闸回路为合闸线圈合闸电流D、直流事故照明回路为照明馈线计算电流51、下列哪一条不符合生产车间的照明标准值要求?()A、集中控制室在0.75m水平面的照度为320 lxB、汽机房运转层的照度为150lxC、蓄电池室地面的照度为110lxD、高压厂用配电装置室地面的照度为180 l x52、下列哪些规定符合爆炸气体环境1区内电缆配线的技术要求?()A、铜芯电力电缆在沟内敷设时的最小截面2.5m㎡B、铜芯电力电缆明敷时的最小截面2.5㎡C、铜芯控制电缆在沟内敷设时的最小截面1.5m㎡D、铜芯照明电缆在沟内敷设时的最小截面2.5m㎡53、变电所中,可以作为并联电容器组泄能设备的是下列哪几种?()A、电容式电压互感器B、电磁式电压互感器C、放电器件D、电流互感器54、以下对火力发电厂和变电所电气控制方式描述正确的是哪几项?()A、发电厂交流不停电电源宜采用就地控制方式B、110kV无人值班变电所不设置主控制室C、一个100MW的发电厂采用主控制室的控制方式,在主控制室内控制的设备有发电机变压器组、110kV线路、全厂共用的消防水泵等D、发电机变压器组采用一个半断路器接线接人500kV配电装置时,发电机出口断路器与发电机变压器组相关的两台500kV断路器都应在机组DCS中控制55、某变电所的所用配电屏成排布置,成排长度为下列哪几种时,屏后通道需设2个出口?A、5mB、6mC、8mD、10m56、下列关于应急照明的规定哪些是不正确的?()A、直流供电的应急照明宜采用荧光灯B、单元控制室主环内的应急照明照度,按正常照明照度值的30%选取C、主厂房厂用配电装置室内应急照明地面的照度不应小于20lxD、直流应急照明的照度按正常照度值的15%选取57、对水电厂110~220kV配电装置来说,敞开式配电装置进出线回路数不大于5回时,可以采用下列哪些接线方式?()A、桥形接线B、角形接线C、单母线接线D、双母线接线58、变电所中,一台额定电流630A的10kV真空断路器,可用于下列哪几种10kV三相电容器组?A、10000kvarB、8000kvarC、5000kvarD、3000kvar59、当水电站接地电阻难以满足运行要求时,因地制宜采用下列哪几条措施是正确的?()A、水下接地B、引外接地C、深井接地D、将钢接地极更换为铜质接地极60、在电力系统中,下列哪些叙述符合电缆敷设要求?()A、电力电缆采用直埋方式,在地下煤气管道正上方1m处B、在电缆沟内,电力电缆与热力管道的最小平行距离为1mC、33kV电缆采用水平敷设时,在直线段每隔不少于100m处宜有固定措施D、电缆支架除支持工作电缆大于1500A的交流系统单芯电缆外,宜选用钢制61、选择和校验高压熔断器串真空接触器时,下列哪些规定是正确的?()A、高压限流熔断器不宜并联使用,也不宜降压使用B、高压熔断器的额定开断电流,应大于回路中最大预期短路电流冲击值C、在变压器架空线路组回路中,不宜采用高压熔断器串真空接触器作为保护和操作设备D、真空接触器应能承受和关合限流熔断器的切断电流62、某沿海电厂规划安装4 X300MW供热机组,以220kV电压等级接人电网,选择该厂送出线路需要考虑的因素为:()A、按经济电流密度选择导线截面的输送容量B、按电压损失校验导线截面C、当一回线路故障或检修停运时,其他线路不应超过导线按容许发热条件的持续输送容量D、当一回送出线路发生三相短路不重合时,电网应保持稳定63、关于金具强度的安全系数,下列哪些说法是正确的?()A、在断线时,金具强度的安全系数不应小于1.5B、在断线时,金具强度的安全系数不应小于1.8C、在断联时,金具强度的安全系数不应小于1.5D、在断联时,金具强度的安全系数不应小于1.864、对于同塔双回路或多回路,杆塔上地线对边导线的保护角,应符合下列哪些要求?()A、220kV及以上线路的保护角不宜大于0°B、110kV线路的保护角不宜大于10°C、220kV及以上线路的保护角均不宜大于5°D、1 10kV线路的保护角不宜大于15°65、关于杆塔接地体的引出线,以下哪些要求不正确?()A、接地体引出线的截面不应小于50m㎡,并应进行热稳定验算B、接地体引出线表面应进行有效的防腐处理C、接地体引出线的截面不应小于25m㎡,并应进行热稳定验算D、接地体引出线的表面可不进行有效的防腐处理66、架空送电线路接地装置接地体的截面和形状对接地电阻的影响,哪些是不正确的?()A、当采用小于φ12圆钢时,以降低集肤效应的影响B、当采用扁钢时,雷电流沿4棱线溢出,电阻大C、接地钢材的截面形状对接地电阻的影响不大D、接地体圆钢采用镀锌是为进一步降低接地电阻67、悬垂型杆塔的安装情况,需考虑下列哪些荷载组合?()A、有一根地线进行挂线作业,另一根地线尚未架设或已经架设,部分导线已经架设B、提升导线、地线及其附件时的作用荷载C、导线及地线锚线作业时的作用荷载D、有一根地线进行挂线作业,另一根地线尚未架设或已经架设,全部导线已经架设68、对于中冰区单回路悬垂型杆塔,断线情况按断线、一5℃、有冰、无风荷载计算,断线荷载组合中,下列哪些说法是正确的?()A、中冰区单导线断任意一相导线(分裂导线任意一相导线有纵向不平衡张力),地线未断B、中冰区同一档内,单导线断任意两相导线(分裂导线任意两相导线有纵向不平衡张力),地线未断C、断任意一根地线,导线未断D、同一档内,断任意一根地线,单导线断任意一相导线(分裂导线任意一相导线有纵向不平衡张力)69、对于超高压交流输电线路的路径选择,下列哪些说法是正确的?()A、宜避开重冰区、易舞动区及影响安全运行的其他地区B、应避开重冰区、易舞动区及影响安全运行的其他地区C、宜避开如电台、机场、弱电线路等邻近设施D、应考虑与电台、机场、弱电线路等邻近设施的相互影响70、设计一条采用3分裂导线的架空线路,对于耐张段长度,下列哪些说法是不正确的?()A、轻冰区采用分裂导线的线路不宜大于20kmB、轻冰区采用单导线的线路不宜大于10kmC、当耐张段长度较长时,应采取防串倒措施D、如导线制造长度较长时,耐张段长度可适当延长参考答案————————————————————————————————————————一、单项选择题1、【答案】D【解析】依据:《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB 50058--1992)第2.5.1条。
第一章能源和发电1—2 电能的特点:便于大规模生产和远距离输送;方便转换易于控制;损耗小;效率高;无气体和噪声污染.随着科学技术的发展,电能的应用不仅影响到社会物质生产的各个侧面,也越来越广泛的渗透到人类生活的每个层面。
电气化在某种程度上成为现代化的同义词。
电气化程度也成为衡量社会文明发展水平的重要标志。
1—3 火力发电厂的分类,其电能生产过程及其特点?答:按燃料分:燃煤发电厂;燃油发电厂;燃气发电厂;余热发电厂。
按蒸气压力和温度分: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。
按原动机分:凝所式气轮机发电厂;燃气轮机发电厂;内燃机发电厂和蒸汽—燃气轮机发电厂。
按输出能源分:凝气式发电厂;热电厂。
按发电厂总装机容量分: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。
火电厂的生产过程概括起来说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。
整个生产过程分三个系统:燃料的化学能在锅炉燃烧变为热能,加热锅炉中的水使之变为蒸汽,称为燃烧系统;锅炉产生的蒸汽进入气轮机,冲动气轮机的转子旋转,将热能转变为机械能,称不汽水系统;由气轮机转子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。
1-4 水力发电厂的分类,其电能生产过程及其特点?答:按集中落差的方式分为:堤坝式水电厂;坝后式水电厂;河床式水电厂;引水式水电厂;混合式水电厂。
按径流调节的程度分为:无调节水电厂;有调节水电厂;日调节水电厂;年调节水电厂;多年调节水电厂。
水电厂具有以下特点:可综合利用水能资源;发电成本低,效率高;运行灵活;水能可储蓄和调节;水力发电不污染环境;水电厂建设投资较大工期长;水电厂建设和生产都受到河流的地形,水量及季节气象条件限制,因此发电量也受到水文气象条件的制约,有丰水期和枯水期之分,因而发电量不均衡;由于水库的兴建,淹没土地,移民搬迁,农业生产带来一些不利,还可能在一定和程度破坏自然的生态平衡。
实用标准文案500kV变电站配电装置选型及总平面布置优化摘要主要研究内容:(1)根据本站系统规模、电气接线、结合进出线方向,用地指标,对各电压等级配电装置进行优化。
(2)通过对不同设备布置方案技术经济比较,确定本站的总平面方案。
研究方法:根据DL/T 5218-2012《220kV~750kV 变电站设计技术规程》,结合其他500kV变电站工程的设计经验及运行情况,对电气总平面布置方案进行优化研究。
输入条件:电气主接线、各级电压线路出线方向、各电压等级配电装置布置型式,用地指标。
主要结论及建议:(1)变电站500kV配电装置采用GIS。
500kV进出线避雷器、CVT 采用AIS。
220kV配电装置采用GIS,进出线避雷器、出线CVT采用AIS。
35kV配电装置采用“AIS+组合框架式电容器组+干式空心电抗器组”布置方案。
(2)变电站形成了由东向西依次为500kV配电装置、主变压器及无功补偿装置、220kV配电装置的三列式布置格局。
(3)500kV配电装置做了如下优化:a)参考通用设计,并作出相应优化,出线间隔宽度由26m优化为25m,构架高度24m,将母线高抗由配电装置南端移至#2、#3主变进线套管之间,降低配电装置横向占地面积;b)参照通用设计,对500kV高抗区域纵向尺寸进行优化,同时压缩母线高抗区域纵向尺寸;c)优化500kV配电装置尺寸,优化后500kV GIS配电装置区纵向尺寸为48.5m(道路中心线),配电装置区宽度为224m(道路中心线)。
优化后500kV配电装置区总面积1.086hm2,较可研1.218hm2减少0.132hm2,占地面积为可研方案89.16%。
(4)220kV配电装置做了如下优化:a)经与设备厂家调研,结合平面布置,220kV GIS设备进出线套管之间距离为11m;b)经计算,220kV配电装置高层出线跨线相间距离要求最小值为3.268m , 对于本工程相间距离可取3.5m,出线跨线相地距离要求最小值为2.231m,对于本工程相间距离可取2.5m,考虑出线设备带点距离及检修等问题,间隔宽度最终推荐为12m;c)取消220kV配电装置主变进线架构,减小配电装置区域纵向尺寸,将220kV避雷器由主变侧移至220kVGIS主变进线侧,220kV配电装置区域纵向尺寸为25m,小于通用设计26m纵向尺寸。
2019 年注册电气工程师专业知识试题(发输变电)(上午卷)一、单项选择题(共40 题,每题1 分,每题的备选项中只有一个符合题意)【19-1-A-1】在未采取均压措施或对地面进行特殊处理的道路或出入口,其与独立避雷针及其接地装置的距离不宜小于?()(A)1.5m (B)2m(C)3m (D)4m【19-1-A-2】机组容量为 135MW 的火力发电厂,所配三绕组变压器变比为 242/121/13.5kV,额定容量为 159MVA,请问该变压器每个绕组的通过功率至少应为?()(A)24MVA (B)48MVA(C)53MVA (D)79.5MVA【19-1-A-3】某中性点采用消弧线圈接地的 10kV 三相系统中,当一相发生接地时,未接地两相对地电压变化值为?()(A)10kV (B)5774V(C)3334V (D)1925V【19-1-A-4】低压并联电抗器中性点绝缘水平应按下列哪项设计?()(A)线端绝缘水平(B)线端半绝缘水平(C)线端半绝缘并提高一级绝缘电压水平(D)线端全绝缘并降低一级绝缘电压水平【19-1-A-5】抗震设防烈度为几度及以上时,海上升压变电站还应计算竖向地震作用?()(A)6 度(B)7 度(C)8 度(D)9 度【19-1-A-6】某10kV 配电装置采用低电阻接地方式,10kV 配电系统单相接地电流为 1000A,则其保护接地的接地电阻不应大于?()(A)2Ω(B)4Ω(C)5.8Ω(D)30Ω【19-1-A-7】下列电流互感器的型式选择,不符合规程要求的是:()(A)330kV~1000kV 系统线路保护用电流互感器宜采用 TPY 级互感器(B)断路器失灵保护用电流互感器宜采用 P 级互感器(C)高压电抗器保护用电流互感器宜采用 TPY 级互感器(D)500kV~1000kV 系统母线保护宜采用 TPY 级电流互感器【19-1-A-8】关于火电厂和变电站的柴油发电机组选择,下列叙述不符合规范的是?()(A)柴油机的启动方式宜采用电起动(B)柴油机的冷却方式应采用闭式循环水冷却(C)发电机宜采用快速反应的励磁系统(D)发电机宜采用三角形接线【19-1-A-9】干式空心低压并联电抗器的噪声水平不超过?()(A)60dB (B)62dB (C)65dB (D)75dB【19-1-A-10】输电线路三级弱电线路不包括光缆和埋地电缆时,输电线路与弱电线路的交叉角应符合?()(A)≥45°(B)≥30°(C)≥15°(D)不限制【19-1-A-11】对于 10kV 公共电网系统,若其最小短路容量为 300MVA,则用户注入其公共电网连接处的 5 次谐波电流最大允许值为?()(A)20A (B)34A (C)43A (D)60A【19-1-A-12】电压互感器二次回路的设计,以下叙述不正确的是?()(A)电压互感器的一次侧隔离开关断开后,其二次回路应有防止电压反馈的措施(B)电压互感器二次侧互为备用的切换应设切换开关控制(C)中性点非直接接地系统的母线电压互感器应设有抗铁磁谐振措施(D)中性点直接接系统的母线电压互感器应设有绝缘监察信号装置【19-1-A-13】在 500kV 变电站中,下列哪个短路情况需考虑并联电容器组对短路电流的助增作用?()(A)短路点在出线电抗器的线路侧(B)短路点在主变压器高压侧(C)短路点在主变压器高压侧(D)母线两相短路【19-1-A-14】某660MW 火力发电机组,输煤系统的双回路供电电缆采用明敷,并采用同一电缆通道,下列电缆的选择哪项符合规程要求且经济的?()(A)输煤系统两路电源电缆通道中未设置防火分隔,一路电源电缆采用阻燃电缆,一路电源电缆采用耐火电缆。
发电厂500kV高压配电装置形式的选择
作者:叶鸣
来源:《华中电力》2014年第04期
摘要:本文以两进两出典型3/2接线的500kV高压配电装置为蓝本,对AIS、GIS和HGIS进行经济性和技术性能的比较,讨论在发电厂设计中500kV高压配电装置设备选型的思路。
关键词:AIS;GIS;HGIS;设备选型
目前国内、外的600MW以上机组500kV接线方式主要有3/2接线、环形母线接线(包括3~5角形接线)、双母线多分段接线、及发电机-变压器-线路组直接接入系统等形式。
一个半断路器和双母线双分段带旁路接线是超高压配电装置可靠性较高的两种接线形式,都可满足500kV系统对可靠性要求。
国内目前已投运、在建和设计中的500kV变电站多采用双母线多分段接线和3/2接线。
本文以3/2接线为例,讨论发电厂中高压配电装置形式的选择。
1 500kV配电装置的形式
500kV配电装置主要有以下几种形式:500kV常规敞开瓷柱式电气设备(以下简称AIS)、SF6绝缘金属封闭开关设备(以下简称GIS, Gas Insulated Switchgear)以及金属封闭组合电器(以下简称HGIS,Hybrid Gas Insula ted Switchgear)的形式。
2 AIS、GIS、HGIS的特点
2.1 AIS的特点
1)设备一次投资低。
2)易于扩建、布置灵活,进出线方便。
3)运行经验丰富。
但与投资低有鲜明对比的是:由于电压高、外绝缘距离大,电气设备的外形尺寸也高大,使得配电装置的占地面积甚为庞大。
由于设备外露于空气中,运行、维护条件较差。
此外,在超高压配电装置中,静电感应、电晕及无线电干扰和噪声等问题也比较突出。
2.2 GIS的特点
1)占地面积甚小。
2)避免污染和高海拔影响。
3)维护工作量少,检修周期很长。
4)运行安全,可靠性高。
IS优点很多,但安装检修时应注意安全。
SF6气体本身虽是一种十分稳定的无毒气体,但在断路器工作过程中,SF6经电弧作用下会发生分解某些低氟化合物,这些化合物产生化学反应后,会产生多种有毒化合物,对人的健康有影响。
因此SF6气体内水分含量及断路器等元件在制造、安装、检修中的水分氧气控制问题必须严格注意,在检修时要有防护措施,户内式GIS必须有完善的通风措施,以防止吸入有毒气体和接触中毒。
GIS最大的缺点是价格贵,后期扩建困难,包括停电时间和最好采用相同的设备制造商。
2.3 HGIS的特点
HGIS组合电器与GIS组合电器的区别在于HGIS的主母线布置在组合电器的外部,它吸收了GIS 与AIS 的成功运行经验,解决了GIS集成度过高带来的负面问题和AIS 单体元件组合占地面积过大等问题。
它采用了一系列相关领域中的新技术,使其具有结构简单紧凑,占地面积小,运行可靠性高,维护工作量小,安装方便,土建基础量少,施工周期短,无油环保等优点。
根据最近一些工程500kV HGIS的使用情况,500kV HGIS占地面积要小于AIS,但比GIS 要大。
3 500kV配电装置的布置方式
3.1 AIS的布置
按照断路器的不同布置方式,一台半断路器接线的屋外配电装置单列式、三列式两种基本形式。
现以两进两出对两种基本形式的典型布置作论述。
图1两进两出典型接线单列式AIS布置
单列式:双母线布置在进出线两侧,母线构架采用双层布置,上面一层为主母线,下面一层为连接过渡线,每个间隔只能放一个断路器,有的工程为了将进出线交叉布置,有的间隔只能用于过渡连接。
此布置形式的特点是纵向尺寸小,横向尺寸大。
(见图1)
典型三列式方案:两组主母线布置在两端,中间有三列断路器,即进线断路器,中间联络断路器,出线断路器形成纵向的一串。
3.2 GIS的布置
1)屋外GIS
屋外GIS的设备均在室外,所有设备(包括汇控柜)均采用IP56以上防护等级。
(图2)
图2 两进两出典型接线屋外GIS布置
2)屋内GIS
屋内GIS的主体设备均在室内,进出线由分支母线或者电缆引出。
除GIS设备外,一般还设有电气低压配电室,蓄电池室,二次设备间。
部分电厂受厂前区空间的限制,也有GIS布置在变压器区上方的形式。
(图3)
图3 某2×300MW燃煤电厂GIS布置在变压器区上方
3.3 HGIS的布置
HGIS在结构上及布置上常用三种组合模块方案:
1)3+0 方案:一个完整串包括三台断路器,四个出线套管(简称3+0方案)。
2)2+1 方案:一个完整串分成(2台断路器、3个出线套管)和(1台断路器、2个出线套管)二个独立的部分(简称2+1方案)。
3)1+1+1方案:一个完整串分成三个(1台断路器、2个出线套管)三个独立的部分(简称1+1+1方案)。
在设计时根据客户的需求,从经济性、可靠性、安全性、运行管理难易度、施工安装量、干扰、扩建难易度等方面考虑,选择不同的模块。
以两进两出的3/2接线为例, AIS约为21000m2,屋外GIS约为3500m2,HGIS约为AIS 的55%~65%。
如采用屋内式GIS,布置在变压器区上方的形式,则几乎不产生占地面积。
4 500kV配电装置的选型
以某两进两出典型接线的内陆电厂作为蓝本对AIS、GIS、HGIS三个方案进行可靠性与技术经济比较。
4.1可靠性比较
2)可靠性计算根据中国电力可靠性管理中心发布的《2008年220kV及以上电压等级变压器、断路器、架空线路等13类输变电设施的运行可靠性指标》的数据计算得出。
由上述计算可以看出,GIS可靠性最高,而HGIS的可靠性与GIS相差不大,可以认为GIS和HGIS完全能够满足可靠性的要求。
虽然AIS的可靠性比GIS可靠性差4.32倍,但也完全能够满足可靠性的要求。
4.2 技术经济比较
5 结论
根据上述比较,在节省占地、施工安装、可靠性和对环境影响上, GIS和HGIS要优于AIS,但在设备造价上AIS则更有优势。
如果把征地费用也考虑进去,GIS和HGIS的整体造价未必高于AIS。
对于工期紧、征地困难、可靠性要求较高的电厂,500kV可以考虑采用GIS 或HGIS型配电装置,对于外界环境条件好、地广人稀地区的电厂,AIS则更有优势。
参考文献:
(1)电力工程电气设计手册水利电力西北电力设计院
(2) DL/T 5352-2006 高压配电装置设计技术规程
DL/T 5352-2006 Technical code for designing high voltage electrical switchgear (3)电气工程电气设备手册电力工业部西北电力设计院
(4)左新南户外高压配电装置的合理设计广西电力 2005.05
ZUO Xin-nan Reasonable Design about Outdoor High
Voltage Power Distribution Equipment GuangXi Electric Power 2005.05。