发电厂复习重点.doc

发热类型长期发热：是由正常运行时工作电流产生的。短时发热：是由故障时短路电流产生的。发热对电气设备的影响1使绝缘材料的绝缘性能降低2使金属材料的机械强度下降3使导体接触部分的接触电阻增加热量的耗散形式：对流，辐射，导热。导体的发热计算根据能量守恒原理有热平衡式。1求解长期发热所对应的热平衡式，可得长期发热的温升及其过程，导体的允许载流量。2求解短时发热所对应的热平衡式，可得短时发热的最高温度h；与短时发热量相对应（成比例）的短路热效应qk.发热原因：电流通过电气设备产生损耗，转化为热能。（电阻损耗，介质损耗，交变磁场涡流和磁滞损耗）按正常工作电流及额定电压选择设备按短路情况来校验设备导体和电器运行中的两种状态：正常工作状态： u=ue i=ie可以长期安全经济的运行短路工作状态： idie 短时间内，导体要承受短时发热和电动力的作用最高允许温度：为保证导体可靠工作，须使其发热温度不得超过一定限值（1）正常最高允许温度：主要决定于系统接触电阻的大小 70（一般裸导体） 80（计及日照时的钢芯铝绞线、 管形导体） 85（接触面有镀锡的可靠覆盖层）（2）短时最高允许温度：主要决定于导体机械强度的大小、介质绝缘强度的大小 200（硬铝及铝锰合金） 300（硬铜）-光缆无铜，偷盗无用 稳定状态时，导体电阻损耗的热量及吸收太阳热量之和应等于导体辐射散热及空气对流散热之和。提高导体载流量的措施1)减小交流电阻采用电阻率小的材料如铜、铝 增大导体的截面减小接触电阻：接触表面镀锡、镀银等 2)增大复合散热系数改变导体的布置方式，涂漆 3)增大散热面积载流导体短路时发热计算短路时发热指短路开始到短路切除为止很短一段时间内导体的发热过程。短路时发热计算目的：确定短路时导体的最高温度特点：（1）短路电流大，持续时间短，无散热（2）电阻、比热容为温度的函数电气设备选择的一般条件电力系统中的各种电气设备，它们的工作条件并不完全一致，它们的具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求却是相同的。即：电气设备要能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并且按短路情况进行各种校验（如热稳定校验和动稳定校验）。按正常工作条件选择电气设备额定电压：电气设备的额定电压un就是铭牌上标出的线电压。另外，电气设备还有一个最高工作电压ualm，即电气设备长期运行所允许的最大电压。选择电气设备时，应使所选电气设备最高工作电压ualm不低于电气设备装置点的电网最高运行电压usm ，即ualmusm 。通常，电气设备最高工作电压ualm(110%115%)un而电网最高运行电压usm(110%)uns所以，一般按照电气设备的额定电压un不低于装置地点电网额定电压uns的条件选择即可。额定电流：电气设备的额定电流in是指在一定周围环境温度下，长时间内电气设备所能允许通过的电流。选择电气设备时，应使所选电气设备额定电流in不低于所工作回路在各种可能运行方式下的最大持续工作电流imax。即电气设备工作的回路不同，其最大持续工作电流imax不同。短路热稳定校验短路电流通过电气设备时，电气设备各部分温度(或发热效应)应不超过允许值。电气设备满足短路热稳定的条件是式中：qk短路电流产生的热效应it电气设备允许通过的热稳定电流t电气设备允许通过的热稳定电流的持续时间短路电动力稳定校验电动力稳定是指电气设备承受短路电流机械效应的能力，也称动稳定。电气设备满足短路动稳定的条件是：或ish、ish 短路冲击电流的幅值及有效值ies、ies 电气设备允许通过的动稳定电流的幅值和有 效值短路电流计算条件(1)容量和接线 按最终设计容量计算，并考虑远景发展规划接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式，但不考虑在切换过程中可能短时并列的接线方式(2)短路种类 一般按三相短路计算若其它种类短路比三相短路严重，则按最烟严重的情况验算(3)短路计算点的选择 选择通过电气设备的短路电流为最大的点为短路计算点 发电机变压器回路：应比较断路器前后短路时通过断路器的电流值，择其大者为短路计算点。(4)短路计算时间 热稳定短路计算时间tk为继电保护动作时间tpr和相应断路器的全开断时间tbr之和。即：tk=tpr+tbr 而tbr=tin+ta tbr断路器全开断时间tpr继电保护动作时间tin断路器固有分闸时间(查产品参数表)ta断路器开断时电弧持续时间短路开断计算时间tkpie=tpr1+tintpr1主继电保护动作时间 tin断路器固有分闸时间(查产品参数表)交流电弧熄灭的条件是：ud(t) ur(t)灭弧方法1利用灭弧介质2采用特殊金属材料做灭弧触头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高压断路器主要功能是正常运行时倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退出运行，起控制作用；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，起保护作用。高压断路器最大特点是能断开电气设备中负荷电流和短路电流。高压隔离开关的主要用途是保证高压电气设备及装置在检修工作时的安全。不能用于切断，投入负荷电流或开断短路电流，仅可允许用于不产生强大电弧的某些切换操作。即隔离电压，倒闸操作，分、合小电流。在需要检修的部分和其它带电部分之间，用隔离开关构成足够大的明显可见的空气绝缘间隔。隔离开关与断路器相比，在un和i的选择及短路动、热稳定校验的项目相同。但由于隔离开关不用来接通和切除短路电流，故无需进行开断电流和短路关合电流的校验。电流互感器的准确级概念在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额定值时的最大电流误差。（准确级越大，误差越大，精度越低）电流互感器的准确级分类测量用电流互感器的准确级和保护用电流互感器的准确级（p类tp类）电压互感器的准确级在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，二次负荷功率因数为额定值时，电压误差的最大值。（准确级越大，误差越大，精度越低）配电装置：是发电厂和变电所的重要组成部分，按主接线图，由开关设备、保护电器、测量仪表、母线和必要的辅助设备组成，用以接受和分配电能的装置。配电装置的作用：在正常情况下，用来接受和分配电能，而在系统发生故障时，迅速切断故障部分，维持系统正常运行。最小安全净距，是指在此距离下，无论是处于最高工作电压之下，或处于内外过电压下，空气间隙均不致被击穿。最基本的是带电部分对接地部分之间和不同相的带电部分之间的空间最小安全净距，即所谓的a1和a2值。a1带电部分至接地部分之间的最小空间净距离。a2不同相的带电部分之间的最小空气距离。屋内配电装置特点（屋内配电装置通常多用在6kv、35kv） 由于允许安全净距小和可以分层布置，占地面积小； 维修、操作、巡视比较方便，不受气候影响。 外界污秽不会影响电气设备，减轻了维护工作量。 房屋建筑投资较大，但又可采用价格较低的户内型电器设备，以减少总投资。屋外配电装置的特点 （屋外配电装置用在35kv及以上） 土建工程量较少，建设周期短。扩建比较方便。 占地面积大。相邻设备之间的距离较大，便于带电作业。受外界污秽影响较大，设备运行条件较差。外界气象变化使对设备维护和操作不便。根据电气设备和母线布置的高度，屋外配电装置可分为中型、半高型和高型等三类。 中型配电装置：将所有电气设备都安装在同一水平面内，并装在一定高度的基础上，使带电部分对地保持必要高度，以便工作人员能在地面上安全活动；母线所在的水平面稍高于电气设备所在的水平面，母线和电气设备均不能上、下重叠布置。优点：布置清晰，不易误操作，运行可靠，施工和维护方便， 造价省，运行经验丰富。缺点：占地面积大。 按照隔离开关的布置方式， 中型配电装置可分为普通中型配电装置和分相中型配电装置。分相中型配电装置的主要特征是采用硬质（铝）管母线，隔离开关分相直接布置在母线正下方。缺点是：两组主母线隔离开关串联连接，检修时将出现同时停两组隔离开关的情况。高型配电装置：将一组母线及隔离开关与另一组母线及隔离开关上下重叠布置。优点：节省占地面积 缺点：耗用钢材较多，造价高，操作和维护条件差。高型配电装置按其结构的不同，又分为：单框架双列式、双框架单列式、三框架双列式。半高型配电装置：介于中型和高型之间，将母线置于高一层的水平面上，与断路器、电流互感器、隔离开关上下重叠布置，占地面积比中型少。运行维护较方便。高型和半高型配电装置可以节省占地面积，故而得到广泛应用。成套设备的特点1电气设备布置在封闭或半封闭的金属框架中，相间和对地距离可以缩小，结构紧凑，占地面积小。2所有电气设备已在工厂组装成一体，便于安装，扩建和搬迁，建设周期短。3运行可靠性高，维护方便。4耗材较多，造价较高。成套配电装置可分成三类： 低压成套配电装置； 高压成套配电装置(也称高压开关柜) sf6全封闭式组合电器。成套配电装置按安装地点可分为： 屋内式； 屋外式。低压成套配电装置只做成屋内式，高压开关柜有屋内式和屋外式。由于屋外式有防水、防锈等问题，故目前大量使用的是屋内式。sf6全封闭式组合电器也因屋外气候条件较差，大部分都布置在屋内 平面图和间隔的概念 1. 间隔所谓间隔，是指为了将设备故障的影响限制在最小的范围内，以免波及相邻的电气回路，以及在检修电器时避免检修人员与邻近回路的电器接触，而用砖或用石棉板等做成的墙体。 2. 平面图平面图是按比例画出房屋及其间隔、走廊和出口等处的平面布置轮廓，平面图上的间隔只是为了确定间隔数及排列，故可不表示所装电器。断面图和配置图的概念1. 断面图断面图是表明所取断面间隔中各设备之间的连接及其具体布置的结构图，断面图也按比例绘制。2. 配置图通常用一种示意图来分析配电装置的布置方案和统计所用的主要设备，将这种示意图称为配置图。配置图中把进出线、断路器、互感器、避雷器等合理分配于各层间隔中，并表示出导线和电器在各间隔中的轮廓。屋内配电装置间隔，按回路用途为：发电机、变压器、线路、母联(或分段)断路器、电压互感器和避雷器等间隔。电气一次设备有：发电机、电动机、变压器、电流互感器、电压互感器、电容器、隔离开关、断路器、开关柜、配电箱、接地开关、电抗器、母线、刀闸、电力电缆等直接用于生产、变换、输送、疏导、分配和使用电能的电气设备。电气二次设备有：仪表、继电器、控制电缆、电流表、电压表、功率表、熔断器、绝缘监察设备、信号设备、连接导线、接线端子等对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。一次设备是指发、输、配电的主系统上所使用的设备二次设备是指对一次设备的工作进行控制、保护、监察和测量的设备技术