《發(fā)電廠電氣部分》(含答案版)課件.doc

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《發(fā)電廠電氣部分》復習 第一章 能源和發(fā)電 1、火、水、核等發(fā)電廠的分類 依據(jù)一次能源的不同，發(fā)電廠可分為：火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核電廠、風力發(fā)電廠等。 火電廠的分類： （1）按蒸汽壓力和溫度分：中低壓發(fā)電廠，高壓發(fā)電廠，超高壓發(fā)電廠，亞臨界壓力發(fā)電廠，超臨界壓力發(fā)電廠。 （2）按輸出能源分：凝汽式發(fā)電廠，熱電廠 （3）按原動機分：凝汽式汽輪發(fā)電廠，燃氣輪機發(fā)電廠，內(nèi)燃機發(fā)電廠，蒸汽--燃氣輪輪機發(fā)電廠。 水力發(fā)電廠的分類： 按集中落差的方式分類：堤壩式水電廠（壩后式，河床式），引水式水電廠，混合式水電廠。 （2）按徑流調(diào)節(jié)的程度分類：無調(diào)節(jié)水電廠，有調(diào)節(jié)水電廠（根據(jù)水庫對徑流的調(diào)節(jié)程度：日調(diào)節(jié)水電廠，年調(diào)節(jié)水電廠，多年調(diào)節(jié)水電廠）。 核電廠的分類：壓水堆核電廠，沸水堆核電廠。 2、抽水蓄能電廠的作用 調(diào)峰，填谷，調(diào)頻，調(diào)相，備用。 3、火電廠的電能生產(chǎn)過程及其能量轉(zhuǎn)換過程 P14 火電廠的電能生產(chǎn)過程概括的說是把煤中含有的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。整個過程可以分為三個系統(tǒng)：1、燃料的化學能在鍋爐燃燒中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，加熱鍋爐中的水使之變?yōu)檎羝?，稱為燃燒系統(tǒng)；2、鍋爐中產(chǎn)生的蒸汽進入汽輪機，沖動汽輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，稱為汽水系統(tǒng)；3、由汽輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機械能帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，把機械能變?yōu)殡娔?，稱為電氣系統(tǒng)。 能量的轉(zhuǎn)換過程是：燃料的化學能－熱能－機械能－電能。 4、水力發(fā)電廠的基本生產(chǎn)過程 答：基本生產(chǎn)過程是：從河流較高處或水庫內(nèi)引水，利用水的壓力或流速沖動水輪機旋轉(zhuǎn)，將水能轉(zhuǎn)變成機械能，然后由水輪機帶動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，將機械能轉(zhuǎn)換成電能。 第二章 發(fā)電、變電和輸電的電氣部分 1、一次設(shè)備、二次設(shè)備的概念 一次設(shè)備：通常把生產(chǎn)、變換、輸送、分配和使用電能的設(shè)備，如發(fā)電機、變壓器和斷路器等稱為一次設(shè)備 二次設(shè)備：對一次設(shè)備和系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行測量、控制、監(jiān)視和保護的設(shè)備，稱二次設(shè)備 2、斷路器、隔離開關(guān)的區(qū)別 隔離開關(guān)由于沒有滅弧裝置，不能開斷負荷電流或短路電流。安裝隔離開關(guān)的目的是，在設(shè)備停運后，用隔離開關(guān)使停運的設(shè)備與帶電部分可靠地隔離，或起輔助切換操作。 斷路器有滅弧裝置，可用來接通或斷開電路的正常工作電流、過負荷電流或短路電流，是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護電器 3、母線的作用 母線的作用：起匯集和分配電能的作用 4、發(fā)電機中性點接地方式及作用 電力系統(tǒng)中性點的方式有：直接接地、不接地、經(jīng)過消弧線圈 三種形式。 5、電壓互感器與電流互感器 電壓互感器與電流互感器都是特殊的變壓器，電流互感器二次回路不能開路，電壓互感器二次回路不能短路。 由磁勢平衡方程式：，可知當二次開路時，＝0，一次磁勢完全用于勵磁，使得鐵芯嚴重飽和，且磁通為平頂波 1）二次電勢：，對于平頂波，在過零時，會出現(xiàn)成千上萬伏的尖頂電勢，使得互感器本身、表計、繼保、自動裝置以及連接導線的絕緣有被擊穿的危險，也會危急人身安全。 2）（由于鐵芯嚴重飽和），鐵芯嚴重發(fā)熱，鐵片中間、鐵芯與一次、二次繞組間的絕緣受熱有被破壞的危險 3）剩磁使得誤差增大，使得設(shè)備磁化。所以電流互感器在運行時二次繞組嚴禁開路。 電壓互感器本身阻抗很小，二次側(cè)接大阻抗的測量儀表，正常工作時，相當于變壓器空載運行。如二次短路時，二次通過的電流增大，使二次保險熔斷，影響表計指示及引起保護誤動作的可能，所以在電壓互感器二次回路工作時，應(yīng)特別注意防止短路。 6/ 斷路器分閘時間： 斷路器固有分閘時間、斷路器熄弧時間 第三章 常用計算的基本方法和理論 1、發(fā)熱對電氣設(shè)備的影響 答：(P63)使絕緣材料的絕緣性能降低；使金屬材料的機械強度下降；使導體接觸部分的接觸電阻增加 （P43） 2、導體發(fā)熱和散熱的主要形式 答：導體發(fā)熱的主要形式有三種：電阻損耗、介質(zhì)損耗、渦流和磁滯損耗。散熱的主要形式是對流散熱、輻射散熱和傳導散熱。 3、熱穩(wěn)定概念 答：當短路時導體的最高溫度不超過所規(guī)定的導體短時發(fā)熱允許溫度時，認為導體在流過短路電流時具有熱穩(wěn)定性。 4、導體的正常最高允許溫度、短時最高允許溫度 答：為了保證導體可靠地工作，須使其發(fā)熱溫度不得超過一定限值。這個限值叫做最高允許溫度。按照有關(guān)規(guī)定：導體的正常最高允許溫度，一般不超過＋70℃。（P63） 導體通過短路電流時，短時最高允許溫度可高于正常最高允許溫度，對硬鋁及鋁錳合金可取200℃，硬銅可取300℃。（P64） （P43-44） 5、提高載流導體載流量的方法。(5分） 1. 減小導體交流電阻Rac采用電阻率ρ小的導體；增大導體截面積S ；采用槽形、管形導體減小集膚效應(yīng)Kf等 2. 增大散熱面積 F 3. 增大換熱系數(shù) αw 6、可靠性分析及計算 P63,例3-1 （P50） P73,例3-2 （P54） 第四章 電氣主接線以及設(shè)計 1、電氣主接線定義、主接線基本要求及設(shè)計程序 答：電氣主接線是由電氣設(shè)備通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。 基本要求：可靠性，靈活性，經(jīng)濟性。 設(shè)計程序：1.對原始資料分析。2.主接線方案的擬定與選擇。3.短路電流計算和主要電氣選擇。4.繪制電氣主接線圖。5.編制工程概算。 2、主接線型式及分類 答：分為有匯流母線和無匯流母線，有匯流母線可概括分為單母線接線和雙母線接線，無匯流母線接線主要有橋形接線、角形接線和單元接線 3、單母（分段）、雙母（分段）及其帶旁路接線、一臺半斷路器接線的主接線圖、4/3臺斷路器接線的主接線圖及運行方式的優(yōu)缺點 3/2臺斷路器主接線，分析該主接線的優(yōu)缺點 (10分） 優(yōu)點：（1）可靠性高: 任何一臺斷路器、母線發(fā)生故障，供電不中斷 （2）運行方式靈活 檢修任何一臺斷路器、母線，供電不中斷 （3）操作檢修方便：隔離開關(guān)只做檢修 時隔離電壓，沒有復雜的倒閘 操作；檢修任意母線和短路器 時進出線回路都不需要切換 操作 缺點：（1）斷路器多，投資大 （2）繼電保護和二次回路的設(shè)計、調(diào)整、 檢修等比較的復雜 2．下圖是4/3臺斷路器主接線，分析該主接線的優(yōu)缺點 (10分） 1）可靠性高: 任何一臺斷路器、母線發(fā)生故障，供電不中斷 （2）運行方式靈活 檢修任何一臺斷路器、母線，供電不中斷 （3）操作檢修方便：隔離開關(guān)只做檢修 時隔離電壓，沒有復雜的倒閘 操作；檢修任意 母線和短路器時進出線回路都不需要切換 操作 （4）相對于3/2臺斷路器接線具有一定的經(jīng)濟性 缺點：（1）斷路器多，投資大 （2）繼電保護和二次回路的設(shè)計、調(diào)整、 檢修等比較的復雜。 4、無母線：橋形接線、角形接線和單元接線圖及運行方式的優(yōu)缺點 橋形接線 多角形接線 單元接線 擴大單元接線 5、限制短路電流的措施 1、裝設(shè)限流電抗器 2.、低壓側(cè)分裂繞組變壓器 3 采用不同的主接線方式和運行方式 6、簡述線路停電、送電的操作順序。 斷電：斷路器斷開---線路側(cè)隔離開關(guān)斷開---母線側(cè)隔離開關(guān)斷開 送電：母線側(cè)隔離開關(guān)合---線路側(cè)隔離開關(guān)合---斷路器合 7、變壓器的冷卻方式有： 自然冷卻 強迫冷卻 強迫油循環(huán)水冷卻 強迫油循環(huán)風冷卻 強迫油循環(huán)導向冷卻 水內(nèi)冷 第五章 廠用電 1、廠用電源的類型、廠用電率概念 發(fā)電廠在啟動、運轉(zhuǎn)、停役、檢修過程中，有大量由電動機拖動的機械設(shè)備，用以保證機組的主要設(shè)備的正常運行。這些電動機以及全廠的運行、操作、試驗、檢修、照明用電設(shè)備等都屬于廠用負荷，總的耗電量，統(tǒng)稱為廠用電。 廠用電耗電量占發(fā)電廠全部發(fā)電量的百分數(shù)，稱為廠用電率。 2、廠用負荷的分類 答：Ⅰ類廠用負荷、Ⅱ類廠用負荷、Ⅲ類廠用負荷、事故保安負荷 3、明備用、暗備用概念 備用電源有明備用和暗備用兩種方式。明備用方式，設(shè)置專用的備用變壓器（或線路），經(jīng)常處于備用狀態(tài)（停運），當工作電源因故斷開時，由備用電源自動投入裝置進行切換接通，代替工作電源，承擔全部廠用負荷。按備用方式，不設(shè)專用的備用變壓器（或線路），而將每臺工作變壓器容量增大，相互備用，當其中任一臺廠用工作變壓器退出運行時，該臺工作變壓器所承擔負荷由另一臺廠用工作變壓器供電。 4、廠用電各級電壓母線按鍋爐分段的接線方式有何特點 （1）若某一段母線發(fā)生故障，只影響其對應(yīng)的一臺鍋爐的運行，使事故影響范圍局限在一機一爐； （2）廠用電系統(tǒng)發(fā)生短路時，短路電流較小，有利于電氣設(shè)備的選擇； （3）將同一機爐的廠用電負荷接在同一段母線上，便于運行管理和安排檢修。 第七章 配電裝置 1、最小安全凈距的定義及分類（P221，圖7－1，圖7－2） 最小安全凈距是指再這一距離下，無論再正常最高工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)、外部過電壓時，都不致使空氣間隙被擊穿。 對于敞露再空氣中的屋內(nèi)、外配電裝置中各有關(guān)部分之間的最小安全凈距分為A、B、C、D、E五類。 A值： A1－帶電部分至接地部分之間的最小電氣凈距 A2－不同相的帶電導體之間的最小電氣凈距 B值： B1－帶電部分至柵狀遮攔間的距離和可移動設(shè)備在移動中至帶電裸導體間的距離 B2－帶電部分至網(wǎng)狀遮攔間的電氣凈距 C值：無遮攔裸導體至地面的垂直凈距。保證人舉手后，手與帶電裸體間的距離不小于A1值。 D值：不同時停電檢修的平行無遮攔裸導體之間的水平凈距。 E值：屋內(nèi)配電裝置通向屋外的出線套管中心線至屋外通道路面的距離。 2、屋內(nèi)、屋外配電裝置的分類 發(fā)電廠和變電站的屋內(nèi)配電裝置，按其布置型式，一般可以分成三層式，二層式和單層式。 根據(jù)電氣設(shè)備和母線布置的高度，屋外配電裝置可分為中型配電裝置、高型配電裝置和半高型配電裝置。 3、GIS的定義、成套配電裝置的特點 GIS：由斷路器、隔離開關(guān)、快速或慢速接地開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、母線和出線套管等元件，按電氣主接線的要求依次連接，組合成一個整體，并且全部封閉于接地的金屬外殼中，殼體內(nèi)充一定壓力的SF6氣體，作為絕緣和滅弧介質(zhì)。 成套配電裝置的特點： a.電氣設(shè)備布置在封閉或半封閉的金屬中，相間和對地距離可以縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積??； b.所有電氣設(shè)備已在工廠組裝成一體，大大減少現(xiàn)場安裝工作量，有利于縮短建設(shè)周期，也便于擴建和搬遷； c.運行可靠性高，維護方便； d.耗用鋼材較多，技術(shù)要求比較高，造價較高。 4、高壓開關(guān)柜的五防功能有哪些 防帶負荷拉閘、防帶接地合閘、防有電掛接地線、防誤操作斷路器、防誤入帶電間隔 第八章 發(fā)電廠和變電站的控制與信號 1、發(fā)電廠的控制方式，及各種控制方式的區(qū)別 主控制室控制方式： 機爐電相關(guān)設(shè)備的控制采用分離控制，即設(shè)電氣主控制室、鍋爐分控制室和汽機分控制室。主控制室為全廠控制中心，負責起停機和事故處理方面的協(xié)調(diào)和指揮。 機爐電集中控制方式：一般將機、爐、電設(shè)備集中在一個單元控制室（簡稱集控室控制）。 微觀：分為模擬信號測控方式和數(shù)字信號測控方式。 2、變電站的控制方式 變電站的控制方式： 按有無值班員分為值班員控制方式、調(diào)度中心或綜合自動化站控制中心遠方遙控方式。即使對于值班員控制方式，還可按斷路器的控制手段分為控制開關(guān)控制和計算機鍵盤控制；控制開關(guān)控制方式還可分為在主控室內(nèi)的集中控制和在設(shè)備附近的就地控制。 按控制電源電壓的高低變電站的控制方式還可分為強電控制和弱電控制。 3、斷路器“跳躍”現(xiàn)象的概念 因斷路器合閘時，如遇永久性故障，繼電保護使其跳閘，此時，如果控制開關(guān)未復歸或自動裝置觸點被卡住，將引起斷路器再次合閘繼又跳閘，即出現(xiàn)“跳躍”現(xiàn)象，容易損壞斷路器。 題型： 填空題、簡答題、畫/識圖及倒閘操作，計算題。，0888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888 8