第三章电气设备课后作业答

1、第三章 电气主接线1什么是电气主接线？答：由规定的各种电气设备的图形符号和连接线所组成的表示接受和分配电能的电路。它不仅表示各种电气设备的规格、数量、连接方式和作用，而且反映了各电力回路的相互关系和运行条件，从而构成了发电厂或变电所电气部分的主体。2在确定电气主接线方案时应满足那些要求？答：1）保证必要的供电可靠性； 2）保证电能质量； 3）具有一定的灵活性和方便性； 4）具有一定的经济性。3衡量电气主接线可靠性的标志是什么？答：1）路器检修时能否不影晌供电；2)断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要保证对重要用户的供电； 3)尽量避免发电厂、变电所全部停运的可能

2、性； 4)大机组、超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。4单母线接线、单母线分段接线、单母线带旁路母线、单母线分段带旁路接线的各自特点是什么？答： 1）单母线接线：整个配电装置中只有一组母线，所有的电源和引出线都经过相应的断路器和隔离开关连接到母线W上。优点：a.接线简单，投资少；b.操作方便，容易扩建 缺点：a.检修母线或母线隔离开关，全厂（所）停电；b.母线或母线隔离开关故障，全厂（所）停电；c.检修出线断路器，该回路停电。2）单母线分段接线：采用隔离开关或断路器将单母线进行分段。优点：改进了单母线缺点中的a和b降低1/2；缺点：缺点c未改进，增加了两个缺点3）单母线带旁路母线：在单母线

3、接线上加一组旁路母线和旁路断路器，每条出线通过隔离开关连接到旁路旁路母线上。 优点：同单母，且改进缺点c。缺点：同单母线缺点a，b。 4）单母线分段带旁路接线 优点：同单母分段，且改进了缺点c。 缺点：5单母线分段的目的是什么？答：提高供电可靠性。6在电气主接线中，设置旁路设施的作用是什么？答：为使出线断路器检修时不中断该出线供电，保证供电可靠性。7. 画出采用分段断路器兼作旁路断路器的单母分段带旁路母线的电气主接线图，并说明分段断路器代替出线断路器的倒闸操作过程？答：L1QS3QF2QS2L2G1QF1QS1单母分段带旁路接线（分段兼旁路）L3L4G2WQS4PWQS5QS6QS7倒闸过程：

4、1）断开QF2和Qs5 2）：接通Qs63）：合QF2检查PW是否正常 4）：断开QF2 5）：合Qs7 然后合QF2 6）：断开QF1再断开Qs1和Qs28什么是单断路器双母线接线？它比单母线接线有哪些优点？答：（1）有两组母线，每个回路都通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组母线上的主接线方式。（2）单母线缺点：1）.检修母线或母线隔离开关，全厂（所）停电；2）.母线或母线隔离开关故障，全厂（所）停电；3）.检修出线断路器，该回路停电。双母线优点：1）.检修母线，可以不停电；2）.检修母线隔离开关，只停该回路3）.母线故障，可迅速恢复供电；4）.检修出线断路器，该回路停电；5）.无双回线穿

5、越交叉问题；6）.运行灵活，容易试验，便于扩建。9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用分段断路器兼作旁路断路器各有什么特点？答：（1）主母线：汇集和分配电能。 旁路母线：和旁路断路器一起，代替出线断路器工作，使出线断路器检修时该回路不停电。 （2）a.设有专用旁路断路器，进出线断路器检修时，可由专用旁路断路器代替，通过旁路母线供电，从而对母线的运行没有影响。但设置了专用旁路断路器，设备投资和配电装置的占地面积有所增加。 b. 以母联断路器或者分段断路器兼作旁路断路器兼作旁路断路器,当检修进出线断路器就要将母联断路器或者分段断路器用作旁路断路器。这样做的结果，一是

6、每次倒闸操作时需要更改母线保护的定值，使工作量增加；二是使双母线变成单母线运行或者单母线分裂运行，降低了供电可靠性，并且增加了进出线回路母线隔离开关的倒闸操作。 10 隔离开关与断路器的主要区别是什么？它们的操作步骤是如何正确配合的？为防止误操作通常采取那些措施？答：（1）区别 ：断路器具有一整套完善的灭弧装置而隔离开关没有；（2）配合步骤：合闸时，先合隔离开关再合断路器；分闸时，先断断路器再断隔离开关； （3）措施： 在隔离开关和断路器之间加装闭锁装置。11画出单断路器的双母带旁路、设有专用旁路断路器的电气主接线图？并说明专用旁路断路器代替出线断路器的倒闸操作过程。答：双母带旁路接线 操作过

7、程与3题过程相同。12什么是一台半断路器的双母线接线？它有什么优缺点？答：（1）由许多“串”并联在双母线上形成。每串中有两个回路共用三台断路器，每个回路相当于占有一台半断路器。（2）优点：1）具有高度的供电可靠性。 2）运行调度灵活。 3）操作检修方便 缺点：1）配电装置所占间隔增加，构架和引线变得复杂，扩大了占地面积。 2）投资大。 3）继电保护复杂。13说明在事故与检修相重合情况下，一台半断路器接线的停电回路为什么不会多于两回？答：如图：无论是母线断路器还是联络断路器检修时，其他断路器故障，最多停两条回路。3/2接线QF1QF2QF3QF4QF5QF6L1L2L3L4W1W21）QF1检修

8、，QF2故障，QF3跳闸，切除L1，L3两条回路。1） QF1检修，QF6故障，QF5跳闸，W1母线断路器跳闸，切除L3，L4两条回路。2） QF2检修，QF1故障，W1母线断路器跳闸，切除L1一条回路。3） QF2检修，QF6故障，QF5跳闸，W1母线断路器跳闸，切除L3，L4两条条回路。14什么是同名回路？为了进一步提高一台半断路器的双母线接线的可靠性，防止发生同名回路同时停电的事故，在设计一台半断路器是对同名回路的配置应注意什么？答： （1）由同一电源，为同一负荷供电，作用相同的两条回路。（2）1）同名回路应布置在不同串上。2）将电源回路和负荷回路搭配在同一串中。3）同名回路分别交替接入

9、两侧母线，形成“交替布置”。15变压器母线组接线的特点是什么？答 ：1)可靠性高2)经济性好16多角形接线的特点及试用条件是什么？为什么多角形接线在开环状态下可靠性会降低？答：（1）特点： 1） 闭环运行时具有较高的可靠性。 2） 断路器配置合理。 3） 隔离开关只作为检修时隔离电压之用，减少了因隔离开关误操作造成的停电事故4）占地面积较小，比较适合于地形狭窄地区和洞内的布置。5）进出线的回路数受限制；配电装置不易扩建。适用范围： 适用于最终进出线为35回的110千伏及以上配电装置。 （2）多角形接线在开环状态下1）如果发生中间部分的任一回路故障，都将使多角形接线解列成两个系统，甚至将造成故障

10、的停电范围扩大。2）选择电器困难，继电保护的整定和控制回路复杂。17什么是桥形接线？内桥和外侨接线各有什么特点？内桥和外侨的适用条件是什么？内桥接线设置跨条的作用是什么？答：（1）当发电厂和变电所中只有两台变压器和两回线路时，四个回路只用三台断路器，就是桥形接线。（2）内桥特点：连接断路器设置在靠近变压器一侧。 外侨特点；连接断路器设置在靠近线路一侧。 （3）内桥适用条件：适用于线路较长、故障机会较多，而变压器又不需要经常切 换的中小容量发电厂和变电所。 外侨适用条件：适用于线路较短、检修、操作及故障机会均较少，而变压器 按照经济运行要求需要经常切换的场合。（4）跨条作用： 为了避免桥形接线因

11、检修而造成长期中断供电或运行。18什么是单元接线？它有几种形式？它们各自的适用条件是什么？答：（1）单元接线是把发电机、变压器或线路直接串联连接，其间除厂用分支外，不再设母线之类的横向连线。 （2）单元接线有以下三种形式：1)发电机变压器单元接线 2)扩大单元接线 3)发电机一变压器一线路单元接线 （3）1)发电机变压器单元接线适用于 a.凡没有地区负荷的发电厂或地区负荷由原有机组承担而电厂进行扩建。b.对于200MW及以上大机组一般都采用与双绕组变压器组成单元接线。2)扩大单元接线适用于 在水力发电厂和火力发电厂中均有应用，尤其对于200300MW的大型机组。 3)发电机一变压器一线路单元接

12、线适用于 大型发电厂19. 发电机双绕组变压器单元接线，一般在发电机与变压器间不加断路器，为什么发电机与三绕组自耦变压器接成单元接线时则必须装设断路器？答：为了在三绕组变压器其中一绕组停运时不影响另外两绕组的正常运行。20. 发电厂或变电所内部为何有时要采用限制短路电流的措施？常用限制短路电流的措施有那些？答：（1）原因：由于系统容量的不断增大，系统接地情况的变化使得系统短路电流不断增大，为使短路电流和设备动、热稳定性相配合，故而要限制短路电流。 （2）措施：1）.选择合理的电气主接线形式和运行方式 2）.选择合理的变压器容量、参数和型式 3）.利用限流电抗器21在电气主接线中，断路器应如何配

13、置？答：1）容量为125MW及以下的发电机与双绕组变压器为单元连接时，在发电机与变压器之间不宜装设断路器；发电机与三绕组变压器或自耦变压器为单元连接时，在发电机与变压器之问宜装设断路器。2）容量为200MW300MW的发电机与双绕组变压器为单元连接时，在发电机与变压器之间不应装设断路器 。3）容量为600MW机组的发电机出口可装设断路器。此时，主变压器或高压厂用工作变压器应采用有载调压方式。 4） 330500kV并联电抗器回路不宜装设断路器。5）对于水电厂： 下列各回路在发电机出口处宜装设断路器： a.需要倒送厂用电，且接有公共厂用变压器的单元回路； b.开、停机频繁的调峰水电厂，需要减少高

14、压侧断路器操作次数的单元回路； c.联合单元回路。 以下各回路在发电机出口处必须装设断路器： a.扩大单元回路； b.三绕组变压器或自耦变压器回路。22在电气主接线中，哪些地点不应装设隔离开关？答：1)容量为200MW及以上大机组与双绕组变压器为单元连接时，其出口不装设隔离开关，但应有可拆连接点。 2)220kV及以下线路避雷器以及接于发电机与变压器引出线的避雷器，不宜装设隔离开关。3）330kV500kV的避雷器不应装设隔离开关。4）llOkV500kV线路电压互感器与耦合电容器或电容式电压互感器不宜装设隔离开关。5）安装在出线上的耦合电容器、电压互感器以及接在变压器引出线或中性点上的避雷器

15、，不应装设隔离开关。6）发电机和变压器中性点避雷器不应装设隔离开关。23在电气主接线中，电压互感器和电流互感器应如何配置？答：电压互感器的配置1）电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。2）6220kV电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器。旁路母线上是否需要装设电压互感器，应视各回出线外侧装设电压互感器的情况和需要确定。3）当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。4）当需要在330kV及以下主变压器回路中提取电压时，可尽量利用变压器

16、电容式套管上的电压抽取装置。5）500kV电压互感器按下述原则配置(330kV等级也可参照采用)： a.对双母线接线，宜在每回出线和每组母线的三相上装设电压互感器。 b.对一台半断路器接线，应在每回出线的三相上装设电压互感器；在主变压器进线和每组母线上，应根据继电保护装置，自动装置和测量仪表的要求，在一相或三相上装设电压互感器。线路与母线的电压互感器二次回路间不切换。6）兼作为并联电容器组泄能和兼作为限制切断空载长线过电压的电磁式电压互感器，其与电容器组之间和与线路之间不应有开断点。电流互感器的配置1）凡装有断路器的回路均应装设电流互感器，其数量应满足测量仪表、保护和自动装置要求。2）在未设断

17、路器的下列地点也应装设电流互感器：发电机和变压器的中性点、发电机和变压器的出口、桥形接线的跨条上等。 3)对直接接地系统，一般按三相配置。对非直接接地系统，依具体要求按两相或三相配置。4)一台半断路器接线中，线路一线路串可装设四组电流互感器，在能满足保护和测量要求的条件下也可装设三组电流互感器。线路一变压器串，当变压器的套管电流互感器可以利用时，可装设三相电流互感器。24在电气主接线中，避雷器应如何配置？答： 1）配电装置的每组母线上，应装设避雷器，但进出线都装设避雷器时除外。2）旁路母线上是否需要装设避雷器，应视在旁路母线投入运行时，避雷器到被保护设备的电气距离是否满足要求而定。3）330k

18、V及以上变压器和并联电抗器处必须装置避雷器，并应尽可能靠近设备本体。4）220kV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。5）三绕组变压器低压侧的一相上宜各设置一台避雷器。6) 自耦变压器必须在其两个自耦合的绕组出线上装设避雷器，并应接在变压器与断路器之间。 7) 下列情况的变压器中性点应装设避雷器： a.直接接地系统中，变压器中性点为分级绝缘且装有隔离开关时。 b.直接接地系统中，变压器中性点为全绝缘，但变电所为单进线且为单台变压器运行时。 c.不接地和经消弧线圈接地系统中，多雷区的单进线变压器中性点上。8）连接在变压器低压侧的调相机出线处宜装设一组避雷器。9）发电厂、变电所35kV及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设避雷器。10）110220kV线路侧一般不装设避雷器；330500kV的线路侧如操作过电压超过操作波保护水平，应设置避雷器。当不超过时，是否需装设避雷器，应根据出线侧的设备、本地区雷电活动