发电厂电气 练习题

1 电气设备中把发、送、供、用电直接有关的主要电气设备称 一次 设备。 2电气设备分为两大类，通常将 生产 和分配 电能的设备称为一次设备，把对一次设备进行 测量、 控 制监视 和 保护 的设备称为二次设备。 3电气一次设备有 发电机 、 断路器 、电抗器 等。电气二次设备有 仪用互感器 、 测量仪表 、 保护装置 等。 4 根据变电所（站）在系统中的地位可将其分为 枢纽、中间、地区和终端。 5枢纽变电所的特点有 电压等级高 、 传输容量大 和 停电影响范围大 等。 3电气主接线中，将母线分段的目的是 提高供电可靠性 ，加装旁路的目的是 检修出线或电源回路断路 器时，不中断该回路供电，旁路断路器的作用是 不停电检修出线断路器，母线的作用是 汇集与分配电能 。 5断路器的作用是正常时 控制作用，故障时保护作用，隔离开关的主要作用是隔离电压, 保证安全，同 一回路中串接的断路器和隔离开关操作时必须遵循以下原则,即送电时先合隔离开关，再合断路器 ,断电时 先分断路器，再分隔离开关。 9单母线接线、双母线接线和一台半断路器接线属于有汇流母线的电气主接线形式，单元接线、桥形接 线和角形接线属于没有汇流母线的电气主接线形式。 11内桥接线适用于线路较长和变压器不需要经常切换的情况；外桥接线适用于线路较短和变压器需要经 常切换的情况。 12当有：2 台变压器和 2 条线路 时，最简单的接线是桥形，根据桥断路器位置的不同分为 内桥接线和 外桥接线，前者适用于线路较长和变压器不需要经常切换的情况 ，后者是用于 线路较短和变压器需要经 常切换的情况 。 14变压器调压方式有 有载和无载 两种，前者较后者调压范围大 。 15限制短路电流的方法有多种，例如 电抗器 、 低压分裂绕组变压器 和 采用计算阻抗较大的接线 形式与运行方式 。 4火力发电厂的类型有 热电厂 、 凝汽式火电厂 。其中 热电厂 电厂效率高的原因是热量被循环水 带走造成热量损失。 5厂用负荷分类的原则 用电设备在生产中的作用 和 突然中断供电造成的危害程度 。保证机组安全 停机的负荷称为事故保安负荷。 6厂用负荷分类，共分为 I 类、 II 类、 III 类和 事故保安 负荷。 7厂用工作电源是保证电厂正常工作的 基本 电源；一旦工作电源失去可保证厂用电继续供电的电源 称为 备用 电源，厂用电系统设置母线段的原则是 按炉（机）分段 。 8厂用电备用电源的备用方式有 明备用 和 暗备用 两种。当单机容量200MW 时，需设置 厂用 启动 电源。 9厂用电源按其用途可分为四种，即 工作电源 、 备用电源 、启动电源 和事故保安电源。 11火电厂的厂用系统通常以高压 和低压 两个电压供电；保证厂用负荷正常运行的电源称为 工作 电 源。 12根据运行状态，电动机自启动可分为三类，即 失压自启动、空载自启动和 带负荷自启动 。 2导体的长期发热是由 正常工作 引起的；短时发热是由 短路情况引起的；发热对电器的不良影响有 机械强度下降 、 接触电阻增加 和 绝缘性能降低 等。 6导体短时发热基本上是一个 绝热过程，计算短时发热的目的是 确定导体可能出现的最高温度。 12提高母线长期允许电流的方法有许多种，例如 采用电阻率较小的材料 、 增大导体散热面积 和合 理安排导体布置方式 。 13导体长度大于 20 米的变压器引下线，其导体截面一般先按经济电流密度 选，再按导体长期发热允许 电流 校验。 1电气设备选择的一般条件是：按 正常工作条件选择；按 短路情况校验。 2设备热稳定校验用的短路电流持续时间 tk包括三部分，分别是保护动作时间、断路器固有分闸时间 和断路器开断时电弧持续时间 。 3交流电弧的电击穿理论指出，交流电弧在电流过零点自然熄灭，是否重燃，取决于介质强度 恢复过程 和 电源电压恢复过程的对比。 4高压断路器按其灭弧介质分，可分为 空气断路器 、油断路器 、SF6 断路器 和 真空断路器等。 5维持电弧燃烧的原因是游离大于去游离 6断路器熄灭交流电弧的条件是 弧隙介质强度 Ud(t) 电源恢复电压 Ur(t)，间隙恢复电压由 瞬态恢复 电压和 工频恢复 电压两部分构成。 8加强熄弧的基本方法有利用灭弧介质、利用气体或油吹弧和采用多断口熄弧等。 10 电弧是断路器开断过程中不可避免的，起因是间隙出现自由电子，其产生原因有强电场发射和碰撞 游离，热游离是维持电弧燃烧的原因，当去游离过程大于游离过程时，则带电质点越来越少，最后电弧熄 灭。 14隔离开关的主要作用是 隔离电压 ，辅助作用是 倒闸操作 和 分、合小电流 。 15电流互感器的常用接线有 单相接线 、星形接线和不完全星形接线 。 17电流互感器一次绕组 串联接在一次电路中，二次侧正常时接近 短路 状态运行；电压互感器一次绕 组 并联 接在一次电路中，二次侧正常时接近 空载 状态运行，严禁 短路 运行。 20电压互感器的二次侧额定电压不超过 100V ，一次绕组 并联 接在电网中，二次侧负载阻抗 很大 ，正常运行时接近于 空载 状态。当电压等级为 330KV 及以上时，一般采用 电容分压 式电压互感器。 21电流互感器的二次侧额定电流为 5A 与 1A 。 3断路器和隔离开关各起什么作用？说明它们在同一回路中时送电和断电的操作步骤。 （答： 断路器主要功能是：正常运行倒换运行方式，把设备或线路接入电网或退出运行，起着控制作用； 当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起着保护作用。 隔离开关的主要作用：隔离电压，倒闸操作，分合小电流。 熄灭交流电弧的条件是：弧隙的介质强 度 弧隙的恢复电压） 操作步骤： 送电：先合母线隔离开关，再合线路隔离开关，然后再投入断路器； 停电：先断开断路器，再断开线路隔离开关，然后断开母线侧隔离开关。 ） 4内桥和外桥怎样区别，各适用什么场合？画出内桥和外桥的接线形式。 （答：内桥的桥连断路器设置在变压器侧；外桥接线的桥连断路器则设置在线路侧。 内桥接线适用于输电线路较长，故障几率较多，而变压器又不需要经常切换的场合。 外桥式接线则在出线较短，且变压器随经济运行的要求需经常切换，或系统有穿越功率流经本厂时就更 为适宜。 ） 1、厂用电电源可分为哪几种？各起何作用？ 工作电源 :保证正常运行的基本电源； 备用电源和起动电源 ：备用电源主要用于事故情况失去工 作电源时，起后备作用；启动电源是指在厂用工作电源完全消失情况下，为保证使机组快速启动，向必要 的辅助设备供电的电源； 事故保安电源 ：对300MW及以上的大容量机组，当厂用工作电源和备用电 源都消失时，为确保在事故状态下能安全停机，事故消除后又能及时恢复供电，应设置事故保安电源，以 保证事故保安负荷的连续供电。） 2、何谓厂用电动机自启动？为什么要进行自启动效验？ （答：电动机的自启动：厂用电系统中运行的电动机，当突然断开电源或厂用电系统电压降低时，电动机 转速就会下降，甚至会停止运行，这一转速下降的过程称为惰行。若电动机是去电压以后，不与电源断开， 在很短的时间（一般在 0.51.5s）内，厂用电压又恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，此时电动机 惰性尚未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程称为电动机的自启动。 若参加自启动的电动机的数量多，容量大时，启动电流过大，可能会使厂用母线及厂用电系统电压下 降，甚至会引起电动机本身发热，这些数值如果超过允许指标，将危及厂用电系统的稳定运行和电动机的 安全与寿命，因此必须进行电动机自启动校验。 ） 7熄灭电弧有哪些基本的方法？为什么真空和压缩空气对灭弧有利？SF6 断路器的基本熄弧原理是什么？ （答：熄灭电弧的基本方法：1）利用灭弧介质；2）采用特殊金属材料作灭弧触头；3）利用气体或油吹 动电弧；4）采用多断口熄弧；5）拉长电弧并增大断路器触头的分离速度。 真空作为灭弧介质时，在弧隙间自由电子很少，碰撞游离可能性大大减少，况且弧柱对真空的带电质点的 浓度差和温度差很大，有利于扩散。真空的介质强度比空气约大 15 倍。 压缩空气作为灭弧介质，1）在弧隙间自由电子很多，自由电子无法积聚起足够的动能产生碰撞游离；2） 强大气流能够吹弧而迅速冷却电弧。 SF6 熄灭电弧的基本原理：1）SF6 是良好的负电性气体，氟原子具有很强的吸附电子的能力，能迅速捕获 自由电子而成为稳定的负离子，为复合创造了有利条件；2）利用 SF6 气体进行吹弧。 ） 答：电压互感器作用： 供电给测量仪表和继电器等，正确反映一次电气系统的各种运行情况。 对低电压的二次系统与高电压的一次系统实施电气隔离，保证工作人员和设备的安全。 将一次回 路的高电压变换成统一标准的低电压值（100V、 V、 V）,使测量仪表和继电器小型化、标准化。 10310 取得零序电压以反映小接地短路电流系统的单相接地故障。 电压互感器工作特性： 1）正常工作时电压互感器二次侧接近于空载状态，一次电气系统电压不受二次侧负荷的影响。 2）运行中一旦二次侧发生短路，短路电流将使绕组过热而烧毁，因此电压互感器二次要装设熔断器进行 保护，不能短路运行。 电流互感器作用 ： 1）供电给测量仪表和继电器等，正确反映一次电气系统的各种运行情况。 2)对二次系统与一次系统实施电气隔离，保证工作人员和设备的安全。 3)将一次回路的高电流变换成统一标准的低电流值（1A 或 5A）,使测量仪表和继电器小型化、标准化。 电流互感器工作特性 ： 正常工作时电流互感器二次侧接近于短路状态，运行中一旦二次侧发生开路，将出现尖顶波电势，出 现高达几万伏的高压，造成危险。 电压互感器二次侧缺熔断器。 ） 18为什么三相五柱式电压互感器