发电厂复习资料

1、第一、二章一、发电厂类型1、火力发电厂2、水力发电厂3、核电厂核电厂是利用原子核内部蕴藏的能量产生电能。核电厂的燃料是铀。1千克铀235全部裂变放出的能量相当于 2700吨标 准煤燃 烧放出的能量。二、变电所类型1、枢纽变电所:电源多、电压等级高，全所停电将引起电力系统解列，甚至瘫痪；2、中间变电所:高压侧以交换潮流为主，同时又降压给当地用电。全所停电将 引起区域电网解列；3、地区变电所:以向地区用户供电为主，是某一地区或城市的主要变电所。全所停电仅使该地区供电中断；4、终端变电所:接近负荷点，降压后直接向用户供电。全所停电只影响用户。三、电气设备1、一次设备：直接参与生产和分配电能的设备。2

2、、二次设备：对一次设备进行测量、控制、监视和保护的设备3、主接线：把发电机、变压器、断路器等各种电气设备按预期生产流程连成的电路，称为电气主接线。第三章常用计算的基本理论和方法发热：电气设备流过电流时将产生损耗，如电阻损耗、磁滞和 涡流损耗、介质损耗等，这些损耗都将变成热量使电气设备的 温度升高。长期发热-由工作电流所引起。短时发热-由故障时的短路电流所引起。1、发热对电器的不良影响1）机械强度下降 <与受热时间、温度有关）2）接触电阻增加3）绝缘性能下降最高允许温度-能使导体可靠工作的最高温度。正常的最高允许温度：一般e CW 700,钢芯铝绞线及管形导体e cw 800C 镀锡：e

3、c< 850G2、短时最高允许温度:硬铝、铝锰合金：e dw 2000C硬铜：e dw 3000C3、短时发热过程特点：属于绝热过程，导体产生的热量全部用于使导体升温；4、大电流导体附近钢构的发热随着机组容量的加大，导体电流也相应增大，导体周围出现强大的 交变电磁场，使附近钢构中产生很大的磁滞和涡流损耗，钢构 因而发热。如果钢构是闭合回路，其中尚有环流存在，发热还 会增多。当导体电流大于 3000A时，附近钢构的发热便不容忽 视。危害：钢构变形、接触连接损坏、混凝土爆裂。第三节导体短路的电动力计算1、平行导体中电动的方向：若两导体中的电流同方向，电动力 的作用将使它们彼此靠近。2、 B相

4、所受的电动力大于 A、C相<约大7%)，计算时应考虑 B相。3、 三相电动力计算公式：(N>4、 两相短路与三相短路最大电动力的比较 :Fmax(2>/Fmax(3>=0.866第四节 电气设备及主接线的可靠性分析一、基本概念1、可靠性元件、设备和系统在规定的条件下和预定的时间内，完成规定 功能的概率。2、可修复元件发生故障后经过修理能再次恢复到原来的工作状态的元件。由可修复元件组成的系统称为可修复系统。3、 不可修复元件发生故障后不能修理或虽能修复但不经 济的元件。4、 电气设备的工作状态可分为 运行状态 可用状态）或停 运状态 不可用状态）。第四章电气主接线电气主接

5、线：又称为一次接线或电气主系统。由高压电器通过连接线，按其 功能要求组成接受和分配电能的电路。对主接线的基本要求：可靠性、灵活性、经济性断路器和隔离开关的操作顺序：断开线路时：1）跳断路器；2）拉负荷侧隔离开关；3）拉电源侧隔离开关投入线路时：1）合电源侧隔离开关；2）合负荷侧隔离开关；3 ）合断路器1、单母线接线单母线接线的缺点：可靠性和灵活性较差，当母线或母线隔离 开关故障或检修时，必须停电；在出线断路器检修期间，必须 停止该回路的工作。2、单母线分段接线一段母线发生故障时，非故障段母线不间断供电；3、单母线带旁路母线接线旁路母线和旁路断路器的作用：不停电检修线路断路器。不停电检修出线断路

6、器的操作步骤：注意：<1 ）隔离开关两端电压相等时才能合上之；<2）保证供电不能中断；<3）线路要有断路器进行保护。设要检修线路的断路器 QF1。检修步骤为：1）、合旁路断路 器两侧的隔离开关；2）、合旁路断路器对旁母充电，若旁母有故障，旁路断路器跳闸，此时先检修旁母；若旁母无故障则进行下列操作3）、合旁路隔离开关；4）、跳开出线断路器QF1 ；5）、拉开QF1线路侧隔离开关；6）、拉开QF1母线侧隔离开关；7）、检修 QF1 o此时线路由旁路断路器进行保护。4、双母线接线1>、接线特点：它具有两组母线 W1、W2。每回线路都经一台 断路器和两组隔离开关分别与两组母线连

7、接，母线之间通过母 线联络断路器QF（简称母联 >连接。2）、优缺点：（1>供电可靠，调度灵活，扩建方便；<2）检修母线可不停电<3）、检修母线隔离开关只停该回线<4）、可用母联断路器代替线路断路器工作；3） 、倒闸操作以检修工作母线为例。步骤：<1 ）、合上母联两端的隔离开关；<2）、合上母联检查备用母线的完好性；若母联跳闸，则表明备用母线有故障，若其不跳，可进行下列操作；<3）、合上接在备用母线上的隔离开关；< 先通）<4）、拉开接在工作母线上的隔离开关；< 后断）<5）、跳开母联；<6）、拉开母联两侧的隔离开关

8、<7）、检修母线。4） 、用母联断路器代替线路断路器工作的操作设线路L1上的 断路器QF1拒动。步骤如下：<1 ）、合母联两侧的隔离开关；<2）、合母联检查备用母线的完好性；<3）、合该线路接在备用母线上的隔离开关；<4）、拉开该线路接在工作母线上的隔离开关；<5）、此时母联代替线路断路器来保护线路。5、双母线工作母线分段带旁路母线1）、优点母线分段可减少母线故障时的停电范围；检修断路器无须停 电。双母线接线含单母线分段的所有优点；双母线带旁母接线含单母线分段带旁母接线的所有优点6、3/2接线1）、接线特点：两回线路共用三组断路器。2）、优缺点<1 ）

9、、供电可靠、灵活、操作简单；<2）、检修任一断路器均无需停电；<3）、投资大、控制保护复杂。无母线接线形式1、单元接线1）接线特点：发电机变压器连接成一个单元，再经断路器接至高压母线。2 .桥形接线当只有两台变压器和两条输电线路时，可采用桥形接线，使用 断路器数目最少。桥连断路器设置在变压器侧，称为内桥；桥连断路器则设置在线路侧，称为外桥。1）、内桥线路切、投方便，但变压器故障时有一回线路要停电。适用于<故障较多的）长线路及变压器不需要经常切换的场合；2）、外桥变压器切、投方便，但线路故障时有一台变压器也被切除。适用于线路较短、变压器需要经常切换的场合；另外：出线接入环网，可

10、采用外桥接线；系统在本厂有穿越功率时可用外桥，但如果线路较长时也可用内桥加外跨 条的接线。不过，检修线路断路器时就变成一台断路器带两回 线路，冒扩大事故之险。3、角形接线1）特点：每回线路均从两组断路器间引出，断路器布置闭合成环，线路总数等于断路器组数。2 3主变压器的选择分类：向系统或用户输送功率的变压器，称为主变压器；用于两种电压等级之间交换功率的变压器，称为联络变压器；只供本厂（所>用电的变压器，称为厂（所用变压器或称自用变2-4限制短路电流的方法一、选择适当的主接线形式和运行方式1、对大容量发电机尽可能采用单元接线；2、减少并联支路或增加串联支路。如：降压变电所中可采用变压器低压

11、侧分列运行对环形供电网络，可在环网中穿越功率最小处开环运行二、加装限流电抗器作用：a限制短路电流、b维持母线残压。1 .加装普通电抗器1) 电缆出线端加装出线电抗器，电抗百分值取3 %6%2)2 .母线装设电抗器，电抗百分值取为 8%12 %。缺点：母线电抗器两端的电压不等。4、加装分裂电抗器优点：正常运行时压降小，短路时电抗大，限流作用强。三、 采用低压分裂绕组变压器第五章厂用电接线及设计1、厂用电：发电厂内用来为锅炉、汽轮机、水轮机、发电机等 主要设备服务的机械的用电及照明用电。2、厂用电率：厂用电耗电量占同一时期发电厂全部发电量的百 分数。3、厂用电负荷分类I类负荷：凡短时停电会造成设备

12、损坏、危及人身安全、主机停运及大量 影响出力的厂用负荷。H类负荷：允许短时停电（几秒至几分钟 ，恢复供电后不致造成生产紊舌L 的厂用负荷。山类负荷：较长时间停电，不会直接影响生产，仅造成生产上的不方便的 负荷。事故保安负荷：指在停机过程中及停机后一段时间内仍应保证供电的负荷。厂用电电压分为厂用高压和厂用低压，高压为3kV、6kV、10kV，低压为 380/220V。备用电源的备用方式：明备用：平时备用电源不投入运行。暗备用：亦称互为备用，平时备用电源投入。A大中型火电厂一般采用明备用,46台工作变压器配一台备 用变。B水电厂及变电所多采用暗备用方式。C采用明备用能减少厂用变的总容量。例：四个工

13、作母线段，每段的负荷为S。采用明备用，总容量为4S+S=5S。采用暗备用，总容量为 2SX4=8S5、厂用电接线的接线原则对高压厂用母线以单母线按炉分段为原则。低压厂用母线的I类电动机也按炉分段。按炉分段：将只为本台炉服务的电动机接在同一个厂用母线段上。厂用电动机的供电方式：1 ）个别供电：每台电动机直接接在相应电压的厂用母线上。2）成组供电：由厂用母线经电缆供电给车间配电盘，数台电动 机连接在配电盘母线上。5、电动机的自启动校验1 ）当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。2）电动机失去电压以后，不与电源断开，在很短时间（一般在0.5 1

14、.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，电动机惰行尚未结束，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。<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 的工作段所形成的自启动；<3）带负荷自启动。备用电源已带一部分负荷，又自动投入失 去电源的工作段时形成的自启动。6、异步电动机的转矩 M与外加电压的平方成正比。7、保证重要厂用机械电动机能自启动的措施：1限制参加自启动的电动机数量，对不重要设备的电动机不参 加自启动。2负载转矩为定值的重要

15、设备电动机也不要参加自启动3对重要的机械设备，应选用具有高启动转矩和允许过载倍数 较大的电动机4在不得已的情况下，增大厂用变压器的容量。第六章 设备的原理与选择一、电器选择的一般条件原则： 按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳 定。F列几种情况可不校验热稳定或动稳定：1用熔断器保护的电 器，其热稳定由熔断时间保证，故可不验算热稳定。2采用有限流电阻的熔断器保护的设备，可不校验动稳定。3）在电压互感器回路中的裸导体和电器可不验算动、热稳4）支持绝缘子不用校验热稳定高压断路器的作用： 正常运行时，把设备或线路接入电路或退出运行。当设备或线 路发生故障时，能快速切除故障回路。开断能

16、力：断路器在切断电流时熄灭电弧的能力。二、电弧的产生与熄灭1、电弧概念1）电弧是一种能量集中、温度很高、亮度很大的气体自持放 电现象。大气中，1cm距离加30000伏的电压即会产生电弧； 电弧产生后只需1530伏的电压便可维持。2）电弧由阴极区、弧柱、阳极区组成。3）电弧是一束游离气体、质量极轻、易变形。2、电弧的形成电弧的产生和维持是触头间中性质点 （分子和原子 被游离的结 果。游离-中性质点转化为带电质点。1强电场发射 强电场（3 x106V/m以上 下阴极表面的电子被 电场力拉出而形成触头空间的自由电子弧隙间产生电子的初因）。2热电子发射-高温的阴极表面在电场力的作用下向外发射电子。3碰

17、撞游离e + H = H+2e H-中性质点 电子的动能原子或分子的游离能 游离电子的动能v原子或分子的游离能成为负离子4热游离在高温作用下，具有足够动能的中性质点互相碰撞时游离出电子和正离子。开始发生热游离的温度：一般气体，9000 10000 C,金属蒸气，4000 5000 C3、去游离自由电子和正离子相互吸引导致的中和现象。去游离的形式：1>复合：正离子和负离子互相中和的现象电子与正离子：e +H+-H正、负离子：e + H -H- H- + H+ -2H2>扩散带电质点从电弧内部逸出而进入周围介质中的现象。原因：温差大、离子浓度差大。方向：由浓度高、温度高的空间扩散至浓度

18、低、温度低的空 间。5、近阴极效应-交流电流过零瞬间，新阴极附近的薄层空间 内介质强度突然升高的现象。6、 起始介质强度：电流过零后的0.11yS的时间内，因为近阴极效应，弧隙所出现的150250V的介质强度。6、熄灭电弧的条件式：Ud(t> > Ur(t>物理意义：电流过零后，弧隙介质强度一直大于系统电源恢复电压，电弧便 熄灭。断路器灭弧的基本方法1、 利用灭弧介质；如变压器油或断路器油、SF6等2、利用特殊金属材料作灭弧触头；3、 吹弧纵吹、横吹、混吹 4、多断口灭弧短弧-几毫M长的5、利用短弧原理 <多用于低压电器）电弧6、增大断路器触头的分离速度7、隔离开关的用

19、途1 ）隔离电压2 ）倒闸操作3）分合小电流<1 ）分、合避雷器、电压互感器和空载母线；<2 ）分、和励磁电流不超过 2A的空载变压器；<3）关合电容电流不超过 5A的空载线路。三、互感器的作用：1、 将高电压和大电流变成二次回路标准的低电压vlOOV ）和小 电流<5A或1A），使测量仪表和保护装置标准化、小型化；2、隔离高电压，保证人身和设备的安全。< 一）电磁式电流互感器1、工作原理与变压器相似特点：1 ）一次绕组串连在电路中，一次绕组流过被测电路的电流；2）正常情况下，电流 互感器在近于短路的状态下运行。2、变比：电流互感器一、二次额定电流之比Ki=IN1

20、/IN2 N2/N14）电流误差5）相位差3、准确级-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。4、10%误差曲线在保证电流误差不超过-10%的条件下，一次电流的倍数 *n=I1/IN1 ）与允许的最 大二次负载阻抗Z2i的关系曲线。5、额定容量SN2=I2N2ZN2 （IN2 一般为5A或1A>同一台电流互感器，使用在不同的准确级时，有不同的额定容量。7、二次绕组开路励磁磁势由I0N1增为I1N1 , ©饱和，变为平顶波，而 e*d© /dt，在波顶e20；在©过零时，e2 /,所以e为尖顶波。后果：1）产生危险高压，危及人身安全和仪表

21、、继电器绝缘；2 ）引起铁芯和绕组过热；3 ）产生剩磁，使互感器特性变坏 <误差增加）；<二）电磁式电压互感器1、工作原理 < 同变压器）特点：1 ）容量很小，只有几十到几百伏安；2 ）二次负荷恒定，运行时接近于空载状态。2、 变比：Ku=UN1/UN2 UN2=100V 或 100/ V3V三相三柱 式电压互感器不能用来测相对地电压。3、335kV的电压互感器一般经隔离开关和熔断器接入；380V的电压互感器直接经熔断器接入；110kV及以上的电压互感器只经隔离开关接入。4、熔断器的作用一次侧：切除电压互感器本身或引线上的故障； 二次侧：防止二次侧过负荷或短路引起的持续过流。

22、第五节高压熔断器的选择1 .按额定电压选择UN> UNS对于充填石英砂有限流作用的熔断器 <如RN1型），应保证UN=UNS。UN >UNS灭弧时间快，过电压倍数高，产生电晕，损害设备。UN v UNS难灭弧，烧坏外壳。2 .额定电流选择1>熔管额定电流Inft熔体额定电流Infs In ft-载流和接触部分 允许的长期工作电流Infs-长期通过熔体而熔体不熔断的最大工作电流第七章配电装置1、配电装置根据主接线的连接方式，由开关电器、保护和测量电器、母线 和必要的辅助设备组建而成，用来接受和分配电能的装置。2、种类1）按装设地点分：屋内、屋外配电装置。2 ）按组装方式分

23、：装配式、成套式装配式配电装置-在现场将电器组装而成的配电装置。成套配电装置-在制造厂预先将开关电器、互感器等组成各种电路成套供应的配电装置。3、配电装置的安全净距不同相的带电部分之间或带电部分对接地部分之间在空间所允许的最短距离。4、屋内配电装置布置型式：一般可以分为三层、二层和单层式。5、屋外配电装置布置型式：根据电器和母线布置的高度，可分为中型、半高型和高型。6、安装电抗器时应注意 A、C两相的电抗器不能重叠在一起。第八章二次接线一、二次接线图二次接线图的内容1、二次接线图-表示二次设备相互连接的电气接线图。2、 二次回路包括交流电压回路、交流电流回路、控制回路、监测回路、保护回路、信号

24、回路、调节回路等。3、在二次接线图中，设备图形符号按常态画出；4、常态：断路器主触头断开或元件不带电时的状态；三、安装接线图为了施工、运行和维护方便，在展开图的基础上，还应进一步 绘制安装接线图。安装接线图包括屏面布置图、屏后接线图、 端子排图和电缆联系图。1、屏面布置图屏面布置图是展示在控制屏（台 、继电保护屏和其他监控屏台 上二次设备布置情况的图纸，是制造商加工屏台、安装二次设 备的依据。2、屏后接线图站在屏后所看到的接线图。3、 安装单位一个屏内某个一次回路所有二次设备的总 称。4、 相对编号法甲编乙的号，乙编甲的号。”8 3断路器的控制与信号接线1、跳跃断路器手动合闸合在永久性故障线路上，继电保护动作，断路器跳闸，若此时合闸按钮未松开或触点卡住不 能复位，断路器再次跳闸，而在继电保护动作，断路器又跳闸这种一次合闸操作造成断路器多次合、跳闸的现象称为跳跃。84中央信号一、中央信号包括事故信号和预告信号1、事故信号：断路器事故跳闸后发出的信号。此时，信号灯闪光，电喇叭 响。2、预告信号：设备运行中出现危及安全的异常情况时发出的信号。此时断路器不跳闸，电喇叭发出的响声不同于事故信号 的响声。此外，音响为延时启动（在0 8秒范围 内可调，小于延时的动作信号，便不会发出音响，以免造成误 动。第十章变压器的运行1变压器的额定容量是指长时间所能连续输出的最大功率。2、变压器的负荷能