发电厂复习题(待加).doc

发电厂复习题1能源分类方法有哪些？能源：是指人类取得能量的来源。有很多种分类方法：1).按获得方法分：一次能源和二次能源 2).按利用程度分：常规能源和新能源3).按能否再生分：可再生能源和非再生能源 4).按能源本身的性质分：含能体能源和过程性能源.含能体能源：指直接储存的能源（煤、天然气、石油等）过程性能源：无法直接储存的能源（风能、水能、海洋能等）2火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？1) 火电厂的分类有以下几种方法：按燃料：燃煤、燃油、燃气发电厂。按原动机：凝气式汽轮机、燃气轮机、内燃机、蒸汽-燃气轮机发电厂等按蒸汽压力(MPa)：中低压(24)、高压(610)、超高压(1214)、亚临界(1618)、超临界(22.129) 压力发电厂。按排气压力：凝气式发电厂和背压式发电厂。按装机容量：小容量、中容量、大容量发电厂。临界点 (压力22.129、温度374)，汽水密度相同。2）火电厂的生产过程化学能 热能机械能电能燃烧系统：（运煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣系统）；汽水系统：（给水系统、补充水系统、循环水系统）；电气系统：3) 特点a、布局灵活，装机容量的大小可按需定。b、一次性建造投资少（0.5），工期短（3-4年）。c、耗煤量大（煤总量50%），成本高（3-4倍）。d、动力设备繁多，运行费高（厂用电率高）。e、发电机组控制操作复杂。f、担负调峰、调频或事故备用，相应的事故多，强迫停 运费高，厂用电率增高。g、对空气和环境的污染大。3抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及其功能？1）不同于水电厂：必须有两个水库。2）电力系统作用:调峰、填谷、备用、调频、调相、黑启动和蓄能3）功能:降低燃料消耗-有助火电厂在高负荷运行,提高火电设备利用率减少开停作为成本低峰荷电源、清洁能源、储能4哪些设备属于一次设备？哪些设备属于二次设备？其功能是什么？通常把生产、变换、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备。其中对一次设备和系统运行状态进行测量、监视和保护的设备称为二次设备。如仪用互感器、测量表计，继电保护及自动装置等。其主要功能是起停机组，调整负荷和，切换设备和线路，监视主要设备的运行状态。5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各有何特点？电流将产生损耗，这些损耗都将转变成热量使电器设备的温度升高。发热对电气设备的影响：使绝缘材料性能降低；使金属材料的机械强度下降；使导体接触电阻增加。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。这些热量在适时间内不容易散出，于是导体的温度迅速升高。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。长期发热是由正常工作电流产生的； 短时发热是由故障时的短路电流产生的。6为什么要规定导体和电气设备的发热允许温度？短时发热允许温度和长期发热允许温度是否相同，为什么？ 7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？是根据导体的稳定温升确定的。为了载流量，宜采用电阻率小的材料，如铝和铝合金等；导体的形状，在同样截面积的条件下，圆形导体的表面积较小，而矩形和槽形的表面积则较大。导体的布置应采用散热效果最最佳的方式。8为什么要计算导体短时发热最高温度？如何计算？载流导体短路时发热计算的目的在于确定短路时导体的最高温度不应超过所规定导体短路时发热允许温度。当满足这个条件时，则认为导体在短路时，是具有热稳定性的。计算方法如下： 1）有已知的导体初始温度w；从相应的导体材料的曲线上查出Aw； 2）将Aw 和Qk 值代入式：1/S2Qk=Ah-Aw求出Ah； 3）由Ah 再从曲线上查得h 值。9电动力对导体和电气设备的运行有何影响？电气设备在正常状态下，由于流过导体的工作电流相对较小，相应的电动力较小，因而不易为人们所察觉。而在短路时，特别是短路冲击电流流过时，电动力可达到很大的数值， 当载流导体和电气设备的机械强度不够时，将会产生变形或损坏。为了防止这种现象发生，必须研究短路冲击电流产生的电动力的大小和特征，以便选用适当强度的导体和电气设备，保证足够的动稳定性。必要时也可采用限制短路电流的措施。10三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。三相平等导体发生三相短路时最大电动力出现在中间相B 相上，因为三相短路时，B 相冲击电流最大。11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？动态应力系数 为动态应力与静态应力的比值，导体发生振动时，在导体内部会产生动态应力，对于动态应力的考虑，一般是采用修正静态计算法，即在最大电动力Fmax 上乘以动态应力系统数 ，以求得实际动态过程中的动态应力的最大值。12例3-1、3-2、3-3.P69；P73；P7913对电气主接线的基本要求是什么？对电气主接线的基本要求是：可靠性、灵活性和经济性。 其中保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。灵活性包括：操作、调度、扩建的方便性。经济性包括：节省一次投资，占地面积小，电能损耗少。14隔离开关与断路器的区别何在？对它们的操作程序应遵循哪些重要原则？断路器具有专用灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，故用来作为接通和切断电路的控制电器。而隔离开关没有灭弧装置，其开合电流极小，只能用来做设备停用后退出工作时断开电路。15主母线和旁路母线各起什么作用？设置专用旁路断路器和以母联断路器或者分段断路器兼作旁路断路器，各有什么特点？检修出线断路器时，如何操作？ 主母线主要用来汇集电能和分配电能。旁路母线主要用与配电装置检修短路器时不致中断回路而设计的。设置旁路短路器极大的提高了可靠性。而分段短路器兼旁路短路器的连接和母联短路器兼旁路断路器的接线，可以减少设备，节省投资。当出线和短路器需要检修时，先合上旁路短路器，检查旁路母线是否完好，如果旁路母线有故障，旁路断路器在合上后会自动断开，就不能使用旁路母线。如果旁路母线完好，旁路断路器在合上就不会断开，先合上出线的旁路隔离开关，然后断开出线的断路器，再断开两侧的隔离开关，有旁路短路器代替断路器工作，便可对短路器进行检修。16发电机-变压器单元接线中，在发电机和双绕作变压器之间通常不装设断路器，有何利弊？发电机和双绕组变压器之间通常不装设断路器，避免了由于额定电流或短路电流过大，使得在选择出口断路器时，受到制造条件或价格等原因造成的困难。但是，变压器或者厂用变压器发生故障时，除了跳主变压器高压侧出口断路器外，还需跳发电机磁场开关，若磁场开关拒跳，则会出现严重的后果，而当发电机定子绕组本身发生故障时，若变压吕高压侧失灵跳闸，则造成发电机和主变压器严重损坏。并且发电机一旦故障跳闸，机组将面临厂用电中断的威胁。17发电机与三绕组变压器或自耦变压器组成的单元接线中，为什么机端必须装设断路器？为什么变压器高中压侧均需隔离开关？为了在发电机停止工作时，还能保持和中压电网之间的联系，在变压器的三侧均应装断路器。 18一台半断路器接线与双母线带旁路接线相比，各有何利弊？ 一台半断路器接线中的交叉布置有何意义？一台半断路器接线，运行的可靠性和灵活性很高，在检修母线时不必用隔离开关进行大量的倒闸操作，并且调试和扩建也方便。但是其接线费用太高，只适用与超高电压线路中。双母线带旁路母线中，用旁路母线替代检修中的回路断路器工作，使该回路不停电，适用于有多回出线又经常需要检修的中小型电厂中，但因其备用容量太大，耗资多，所以旁路设备在逐渐取消。一台半断路器接线中的交叉布置比非交叉接线具有更高的运行可靠性，可减少特殊运行方式下事故扩大。19桥形接线为什么要加装跨条？跨条装设两台隔离开关的目的？如果采用内桥接线，穿越功率将通过三台断路器，继电保护配置复杂，并且其中任一台断路器断开时都将使穿越功率无法通过，或环形电网开环运行。为减少开环及满足一回进线或出线停运时，桥断路器需退出运行，可加跨条联络两臂，。装设两台隔离开关构成跨条是为了便于轮流检修任一台隔离开关之用。20选择主变压器容量应根据哪些原则来选择？P120-P121。1，2,3,4，21电气主接线中通常采用哪些方法限制短路电流？ 出线上串联有线路电抗器用于限制出线故障时的短路电流110KV侧母线采用分段的单母线接线，平时分开运行，以减少故障时的短路电流在变电站中最简单的限制短路电流的方法是使变压器低压侧分列运行。22为什么分裂电抗器具有正常运行时电抗小，而断路时电抗大的特点？分裂电抗器在正常运行时两分支负荷电流相等，在两臂中通过大小相等，方向相反的电流，产生方向相反的磁通，其中有X=X1-Xm=（1-f）X1且f=0.5得X=0.5X1，可见，在正常情况下，分裂电抗器每个臂的电抗仅为每臂自感电抗的1/4。而当某一分支短路时，12=2(X1+Xm)=2X1(1+f)可见，当f=0.5时，X12=3XL，使分裂电抗器能有效的限制另一臂送来的短路电流。所以分裂电抗器具有正常运行时电抗小，而短路时电抗大的特点。23画出一种单母线分段带旁路母线的主接线形式，要求分段断路器兼作旁路断路器，并根据此种电气主接线，说明检修出线断路器时的倒闸操作步骤？检修出线断路器时的倒闸操作步骤：初始条件：平时旁路母线不带电，QS1、QS2及QFd合闸，QS3、QS4及QSd断开，按单母线分段方式运行。 1)合上QSd；2)断开QFd，断开QS2，合上QS4，合上QFd; 给旁路母线W3充电，检查旁路母线W3是否完好，如果QFp合闸成功，说明旁路母线完好。3) 合上出线旁路隔离开关QS1p；此时QS1p的两端等电位。4) 断开出线WL1的断路器QF15) 断开QS12和QS1124画出一种双母线接线的主接线形式，并根据此种电气主接线，说明倒母线的倒闸操作步骤？P108图4-3步骤：1）倒母操作（此时：W2停电，W1工作，母联断路器及其两侧隔离开关全部断开）2）断开待修的QF3及隔离开关QS31和QS33；3）拆除QF3，接跨条；4）接通QS32和QS33；5）接通母联断路器两侧隔离开关及母联断路器。相当于QFC代替QF3工作，只有WL1短时停电。25双母接线中，在出线回路加装短路跨条的目的何在？对于特殊需要，但又不便于设置旁路母线的情况下，可设置临时跨条，这样可以使整个操作过程中只有出线短时停电，对其他回路没有影响。26什么叫厂用电和厂用电率？发电机在启动，运转、停止，检修过程中，有大量电动机手动机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤，碎煤，除尘及水处理的正常运行。这些电动机及全厂的运行，操作，实验，检修，照明用电设备等都属于厂用负荷，总的耗电量，统称为厂用电。厂用电耗量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。27厂用电负荷分为哪几类？ 厂用电负荷，根据其用电设备在生产中的作用和突然中断供电所造成的危害程度，按其重要性可分为四类： I类厂用负荷：凡是属于短时停电会造成主辅设备损坏，危及人身安全，主机停用及影响大量出力的厂用设备； II类厂用负荷：允许短时断电，恢复供电后，不致造成生产紊乱的常用设备； III类厂用负荷：较长时间停电，不会直接影响生产，仅造成生产不方便的厂用负荷； 事故保安负荷 交流不间断供电负荷28厂用供电电源的种类？种类-按作用分:工作电源、备用电源、启动电源和事故保安电源工作电源:是保证发电厂或变电站（所）正常运行的基本电源。 引接方式: 1）具有发电机电压母线时，从母线上引接。 2）无具有发电机电压母线时，从发电机出口或主变低压侧引接。备用电源：工作电源的后备电源，其引接必须相对于工作电源独立 -工作电源和备用电源互不影响工作。且具有足 够的供电容量。 引接方式： 1) 从发电机母线的不同分段上； 2) 从与电力系统联系紧密，供电可靠的电压最低的母线上引接； 3) 从联络变压器的低压绕组引接； 4) 从外部电网引接专用线。启动电源：实质也是一个备用电源，为机组安全和可靠设置。 一般备用和启动电源，合二为一。200MW及以上机组设置。备用方式：1）明备用，即具有专用备用间隔和备用变压器，火电厂采用。 2）暗备用，没有专用备用变压器，只是加大工作变压器容量。一般水电厂和变电站采用。一般电厂：分设有锅炉控制室、汽机控制室和主控制室。 电厂机炉电单元控制：锅炉、汽机和发电机集中在一起控制，单机容量200MW的电厂都是单元控制。事故保安电源：向事故保安负荷供电的电源。必须是独立和十分可靠的电源。一般采用快速自启动柴油发电机组和蓄电池组。29在大容量发电厂中，要设启动电源和事故保安电源，如何实现？1）从发电机电压母线的不同分段上，通过厂用备用变压器引接。 2）从发电厂联络变压器的低压绕组引接，但应保证在机组全停情况下，能够获得足够的电源容量。 3）从与电力系统联系紧密，供电可靠的最低一级电压的母线引接。 4）当经济技术合理时，可由外部电网引接专用线路，经过变压器取得独立的备用电源或启动电源。 事故保安电源必须是一种独立而又十分可靠的电源，通常采用快速自动程序启动的柴油发电机组，蓄电池以及逆变器将直流变为交流事故保安电源。对300MW及以上机组还就由附近110kV及以上的变压器工发电厂引入独立可靠的专用线路作为事故备用保安电源。30何谓厂用电动机的自启动？为什么要进行电动机自启动校验？厂用电系统运行的电动机，当突然断开电源或厂用电压降低时，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。若电动机失去电压后，不与电源断开，在很短时间内，厂用电源恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，此时，电动机惰行还未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程称为电动机自启动。分为：失压自启动；空载自启动；带负荷自启动。若参加自启动的电动机数目多，容量大时，启动电流过大，可能会使厂用母线及厂用电网络电压下降，甚至引起电动机过热，将危及电动机的安全以及厂用电网络的稳定运行，因此，必须进行电动机自启动校验。31自启动的分类及适用对象？自启动分类1）、失压自启动：运行中突然出现事故，电压降低，事故消除，电压恢复时形成的自启动。2）、空载自启动：备用电源空载状态时，自动投入失去电源的工作段时形成的自启动。3）、带负荷自启动：备用电源已带有一部分负荷，又自动投入失去电源的工作段时形成的自启动。对厂用工作电源只考虑失压自启动，而厂用备用电源或启动电源则需考虑三种情况。32如果厂用变压器的容量小于自启动电动机总容量时，应如何解决？若不能满足自启动条件，应采用以下措施： 限制参加自启动的电动机数量。 机械负载转矩为定值的重要设备的电动机，因它只能在接近额定电压下启动，也不应参加自启动，可采用低电压保护和自动重合闸装置，即当厂用母线电压低于临界值时，把该设备从母线上断开，而在母线电压恢复后又自动投入。 对重要的厂用机械设备，应选用具有较高启动转矩和允许过载倍数较大的电动机与其配套。 在不得已的情况下，或增大厂用变压器容量，或结合限制短路电流问题一起考虑进适当减小厂用变压器的阻抗值。33什么是验算热稳定的短路计算时间tk以及电气设备的开断计算时间tbr？演算热稳定的短路计算时间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，而tbr是指断路器分断脉冲传送到断路器操作机构的跳闸线圈时起，到各种触头分离后的电弧完全熄灭位置的时间段。34交流电弧熄灭的条件是什么？随电流的每半周过零一次，电弧将自然暂时熄灭，是否重燃，取决于弧隙介质强度恢复过程与弧隙电压恢复过程的斗争。 熄灭条件：Ud(t)Ur(t)物理意义：电流过零后，弧隙介质强度一直大于弧隙恢复电压，电弧熄灭。35开关电器中常用的灭弧方法有那些？ 有以下几种灭弧方式： 1）利用灭弧介质，如采用SF6气体；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，吹弧使带电离子扩散和强烈地冷却面复合；4）采用多段口熄弧；5）提高断路器触头的分离速度，迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降，同时使电弧的表面突然增大，有利于电弧的冷却和带电质点向周围介质中扩散和离子复合。36按经济电流密度选择的导体，为何还必须按长期发热允许电流进行校验？配电装置的汇流母线，为何不按经济电流密度选择导体截面？ 对年负荷利用小时数大，传输容量大，传输距离在20米以上的导体截面按经济电流密度选，用发热条件和电晕条件进行校验。导体截面按经济电流密度选，用发热条件和电晕条件进行校验。注:只有在发电机、变压器回路及20米以上的电缆采用经济电流密度选择，主母线不用经济电流密度选。没答案为了保证导体的长期安全运行。1）为了保证母线的长期安全运行；2）母线较短，经济性不是最主要的。 37例6-1,6-5 P183 P20838配电装置的种类？配电装置：是发电厂和变电所的重