发电厂电气部分复习大纲

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一二章

1、核电厂是利用原子核内部蕴蓄的能量产生电能。核电厂的燃料是铀。2、1千克铀－235全部裂变放出的能量相当于2800吨标准煤燃烧放出的能量。3、一次设备：把生产、交换、输送、分派和使用电能的设备4、二次设备：对一次设备和系统进行测量、控制、监视和保护的设备

5、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

1、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。

2、长期发热由工作电流所引起。（确定导体的载流量）其特点是：发热过程伴随着散热过程，温度变化范围不大。

短时发热由故障时的短路电流所引起。（确定导体出现的最高温度）其特点是：1.基本上是一个绝热过程。2.温度变化范围很大，电阻和比热容是温度的函数。3、发热对电气设备的不良影响

1）使金属材料的机械强度下降（与受热时间、温度有关）2）使导体接触部分的接触电阻增加3）使绝缘材料的绝缘性能下降

4、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θC≤70°，钢芯铝绞线及管形导体θC≤80°，镀锡：θC≤85°。银是95°，铝是100°，铜是150°。

短时最高允许温度:硬铝、铝锰合金：θd≤200，硬铜：θd≤300

5、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。6、B相所受的电动力大于A、C相（约大7%），计算时应考虑B相。7、三相电动力计算公式：Fmax?1.73?ish2L?10?7(N)a1

8、两相短路与三相短路最大电动力的比较:Fmax(2)/Fmax(3)=0.866

9、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。10、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。11、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。

12、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）。13、提高导体载流量措施：

1）采用电阻率小的材料。2）增大导体散热面积。3）合理安排导体布置方式。第四章

1、电气主接线：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派电能的电路。

2、对主接线的基本要求：可靠性、灵活性、经济性3、断路器和隔离开关的区别：

断路器有灭弧装置，正常运行时可接通或断开电路，故障时，受继电保护作用，能将电路切断。隔离开关没有灭弧装置，不能断开负荷电流或短路电流，安装隔离开关的目的是在设备停运后，用隔离开关使停运的设备与带电部分可靠隔离，或起辅助切换操作。4、断路器和隔离开关的操作顺序：断开线路时：

1）跳断路器；2）拉负荷側隔离开关；3）拉电源側隔离开关投入线路时：

1）合电源側隔离开关；2）合负荷側隔离开关；3）合断路器5、单母接线优点：接线简单，操作便利，设备少，经济性好。

单母接线的缺点：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，必需停电；出线断路器检修期间，该回路必需停电。用在出线回路少，无重要负荷的发电厂。6、单母线分段接线：一段母线发生故障时，非故障段母线不休止供电；适用于小容量发电厂的发电机电压配电装置。

7、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。加装旁路母线作用：检修出线或电源回路断路器时，不中断该回路供电。

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母线的作用：汇集和分派电能。

断路器作用：正常时控制作用，故障时保护作用。隔离开关作用：隔离电压。8、不停电检修出线断路器的操作步骤：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）合旁路断路器两側的隔离开关；

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以下操作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。

此时线路由旁路断路器进行保护。9、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接，母线之间通过母线联络断路器QFC(简称母联)连接。2）优缺点：

（1）供电可靠，调度灵活，扩建便利；（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；

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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，则说明备用母线有故障，若其不跳，可进行以下操作；

（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）拉开母联两側的隔离开关（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）合母联两側的隔离开关；（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。

10、双母线工作母线分段带旁路母线

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。11、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）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、控制保护繁杂。

12、单元接线特点：发电机变压器连接成一个单元，再经断路器接至高压母线。13、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。

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1）内桥

线路切、投便利，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、投便利，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，可采用外桥接线；

◆系统在本厂有穿越功率时可用外桥，但假使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。14、角形接线特点：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。

15、主变压器的选择●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压器。16、限制短路电流的方法

1）装设限流电抗器。2）采用低压分裂绕组变压器。3）采用不同的主接线形式和运行方式。第五章

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：KP?3、厂用电负荷分类

I类负荷：凡短时停电会造成设备损坏、危及人身安全、主机停运及大量影响出力的厂用

负荷。

Ⅱ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乱的厂用负荷。Ⅲ类负荷：较长时间停电，不会直接影响生产，仅造成生产上的不便利的负荷。

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AP?100%A

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。

4、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。5、备用电源的备用方式：明备用：设置专用的备用变压器，经常处于备用状态，工作电源因故障断开时，由备用电源自动投入装置进行切换接通，代替工作电源，承受全部厂用负荷。

暗备用：不设置专用备用变压器，而将每台工作变压器容量增大，相互备用，当任一台厂用工作变压器退出运行，该台工作变压器所承受负荷由另一台厂用工作变压器供电。A大中型火电厂一般采用明备用,4～6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2S×4=8S6、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。

7、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，甚至会中止运行，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—1.5s)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，电动机惰行尚未终止，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。

8、电动机自启动校验方法：1）电压校验。2）容量校验。9、自启动校验原因：

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若参与自启动的电动机数量多，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，危及电动机的安全以及厂用电网络的稳定运行。10、自启动容量过大后果及措施：

当自启动电动机容量超过允许值时，电动机自启动便不能顺利进行。措施：1）限制参与自启动电动机数量。2）增大厂用变压器容量

3）对重要的厂用设备选用较高启动转矩和允许过载倍数增大的电动机配套。4）厂用母线电压低于临界值时，把负载转矩为定值的重要设备的电动机从母线上断开，母线电压恢复后又自动投入。11、异步电动机的转矩M与外加电压的平方成正比。

12、保证重要厂用机械电动机能自启动的措施：1)限制参与自启动的电动机数量，对不重

要设备的电动机不参与自启动。

2)负载转矩为定值的重要设备电动机也不要参与自启动

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)在不得已的状况下，增大厂用变压器的容量。第六章1、电器选择的一般条件

1）按正常工作条件选择。2）并按短路状态来校验热稳定和动稳定。2、以下几种状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、热稳定。4）支持绝缘子不用校验热稳定。

3、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。

4、开断能力：断路器在切断电流时熄灭电弧的能力。5、电弧概念

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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15～30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。

6、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(3×106V/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)碰撞游离

e+H=H++2eH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＜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相互碰撞时游离出电子和正离子。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：正离子和负离子相互中和的现象2)扩散

带电质点从电弧内部逸出而进入周边介质中的现象。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低、温度