发电厂电气部分(高起专).doc

一、简答题1、水力发电厂可分为几类？答：（1）按集中落差的方式分：堤坝式水电厂、引水式水电厂混合式水电厂；（2）按径流调节的程度分：无调节水电厂、有调节水电厂。2、为何电流互感器在运行时二次绕组严禁开路？ 答：由磁势平衡方程式：，可知当二次开路时，0，一次磁势完全用于励磁，使得铁芯严重饱和，且磁通为平顶波（由磁化曲线得）1）二次电势：，对于平顶波，在过零时，会出现成千上万伏的尖顶电势，使得互感器本身、表计、继保、自动装置以及连接导线的绝缘有被击穿的危险，也会危急人身安全。2）（由于铁芯严重饱和），铁芯严重发热，铁片中间、铁芯与一次、二次绕组间的绝缘受热有被破坏的危险3）剩磁使得误差增大，使得设备磁化。所以电流互感器在运行时二次绕组严禁开路。二、论述题1.大电流导体周围钢构为什么发热？其有什么危害？减少大电流导体周围钢构发热，常采用哪些措施？答：大电流导体周围会出现强大的交变电磁场，使其附近钢构中产生很大的磁滞损耗和涡流损耗，钢构因此发热，若有环流存在，发热还会增多。钢构温度升高后，可能使材料产生热应力而引起变形，或使接触连接损坏。混凝土中的钢筋受热膨胀，可能使混凝土发生裂缝。为了减少大电流导体周围钢构发热，常采用下列措施：（1）加大钢构和导体间的距离，进而减弱磁场，因此可降低磁滞和涡流损耗； （2）断开钢构回路，并加上绝缘垫，消除环流； （3）采用电磁屏蔽； （4）采用分相封闭母线。2.什么是导体固有频率？导体电动力计算时为什么要考虑振动？什么时候考虑？怎样解决？ 答：导体具有质量和弹性，当受到一次外力作用时，就按一定频率在其平衡位置上下运动，形成固有振动，其振动频率称为固有频率。由于受到摩擦和阻尼作用，振动会逐渐衰减。若导体受到电动力的持续作用而发生震动，便形成强迫振动，电动力有工频和2倍工频两个分量。如果导体的固有频率接近这两个频率之一时就会出现共振现象，甚至使导体及其构架损坏。凡连接发电机、主变压器以及配定装置中的导体均属重要回路都需要考虑共振影响。为了避免导体产生危险的共振，对于重要的导体，应使其固有频率在危险范围之外。3.发电厂的控制方式有哪些？论述其各自的特色。 答：1、主控制室控制方式。早期发电厂单机容量小，常采用多机对多炉（如四炉对三机）的方式，机炉电相设备的控制采用分离控制，即设立电气主控制室、锅炉分控制室、和汽机分控制室。主控制室为全厂控制中心，负责起停机和事故处理方面的协调和指挥，因此要求监视方便，操作灵活，能与全厂进行联系。2、机炉电集中控制方式。对于单机容量20万及以上的大中型机组，一般将机炉电设备集中在一个单元控制室简称集控室控制。现代大型发电厂，大机组的锅炉与汽机之间采用一台锅炉对一台汽轮机构成独立单元系统的供气方式，不同单元系统之间没有横向的蒸汽管道联系，这样管道最短，投资最少，且运营中锅炉能够配合机组进行调节，便于机组起停和事故处理。三、计算题1、某发电机端电压为10.5kV，额定电流为1500A，装有2（1008）mm2矩形铝导线，短路电流kA，kA。继电保护动作时间为0.3S，断路器全断开时间0.2S，正常负荷时母线温度为46，试计算短路电流热效应和母线的最高温度。（注：温度46时，）解：（1）计算短路电流热效应。短路电流作用时间等于保护动作时间和断路器全断开时间之和，即（S）又查短路电流周期分量的等值时间曲线的S因S，故应考虑非周期分量的热效应。非周期分量的等值时间为（S）短路电流热效应为（kA2S）（2）求母线最高温度。因，查图得 再由图查得 此母线最高温度未超过允许值，能满足热稳定要求。2、某系统由三个电容器串联，若每个电容的故障率都是一个常数，电容1、电容2和电容3的平均无故障工作时间为12000h、15000h、8000h，试求：（1）每个电容的年故障率；（2）系统平均无故障工作时间；（3）系统