第一章
1、发电厂的类型
火电厂:凝汽式火电厂、热电厂
水电厂:堤坝式水电厂、引水式水电厂、抽水蓄能电站 核电厂:最多是轻水堆核电厂,即压水堆、沸水堆核电厂
新能源发电:风力发电、海洋能发电、地热发电、太阳能发电、磁流体发电
2、火电厂的分类
按燃料分:燃煤、燃油、燃气、余热、垃圾
按蒸汽压力和温度分:中低压发电厂、高压发电厂、超高压发电厂、 亚临界压力发电厂、超临界压力发电厂、超超临界压力发电厂
按原动机分:凝气式汽轮机发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂和蒸汽-燃气轮机发电厂
按输出能源分:凝汽式火力发电厂、热电厂
按发电厂总装机容量分:小容量、中容量、大中容量、大容量发电厂
第二章
1、电气设备的分类:满足电能生产、转换、输送、分配,并保证电力系统运行的安全稳定性和经济性,在发电厂和变电站中安装有各种电气设备。按作用不同,分为一次设备和二次设备。
2、一次设备:生产、变换、输送、分配和使用电能的设备。包括:(1)生产和转换电能的设备(2)接通或断开电路的开关电器(3)限流电器(4)载流导体(5)补偿设备(6)防御过电压的设备(7)接地装置
3、二次设备:对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备。包括:(1)仪用互感器(2)测量表计(3)继电保护及自动装置(4)直流电源设备(5)操作电器、信号设备及控制电缆
4、电气主接线(一次主接线):在发电厂和变电站中,根据各种电气设备的作用及要求,按一定的方式用导线连接起来所形成的电路称为电气接线。其中,由一次设备,如发电机、变压器、断路器等,按预期生产流程所连接的电路,称为一次电路,或称电气主接线;由二次设备所连成的电路称为二次电路,或称二接线。
第三章
1、计算长期发热和短时发热的目的:计算长期发热的目的:计算导体的载流量。计算短时发热的目的:确定导体的最高温度。
2、导体发热的形式:(长期发热,由正常工作电流产生;短时发热,由故障时的短路电流产生。)日照和电阻发热。
3、导体散热的形式:对流,由气体各部分发生相对位移将热量带走的过程;辐射,热量从高温物体以热射线的方式传给低温物体的传播过程;导热,由于物体内部分子、原子和电子等微观粒子的热运动,而组成物体的物质并不发生宏观的位移,将热量从高温区传到低温区的过程。
4、分相封闭母线及其优缺点:优点:①运行可靠性高②短路时母线相间的点动力大大降低③壳外磁场也因外壳电流的屏蔽作用而减弱,可较好改善母线附近钢构的发热④安装和维护工作量均小。缺点:①母线散热条件较差②外壳上产生损耗③金属消耗量增加。
第四章
1、主接线的基本要求:1、可靠性(1)发电厂、变电站在电力系统中的作用和地位(2)负荷性质和类别(3)设备制造水平(4)长期实践运行经验。2、灵活性(1)调度灵活、操作方便(2)适应发展、扩建方便。3、经济性(1)投资省(2)占地少(3)电能损耗少
2、母线的作用:汇集、分配和传送电能
3、主接线的基本接线形式
有汇流母线
1、单母线:
优点:接线简单、操作方便、设 备少、经济性好,母线便于向两端延伸,扩建方便。缺点:可靠性差,调度不方便。
特点:1、只有一组母线,所有电源(进线)和出线都经过一台断路器和隔离开关连接在母线上。2、供电电源:在发电厂是发电机或变压器,在变电站是变压器或高压进线。3、电源可以在母线上并列运行,任一出线可以从任一电源获得电能,各出线在母线的布置尽可能使负荷均衡分配于母线上,以减小母线中的功率传输。
2、单母分段
优点:1、具有单母线接线简单、经济、方便、易于扩建的优点。2、相比单母线接线,可靠性更高,运行方式更灵活。
缺点:(1)增了分段设备的投资和占地面积;(2)某段母线故障或检修仍
有停电问题;(3)某回路的断路器检修,该回路停电;(4)扩建时,需向两端均衡扩建。
特点:1)正常运行时,分段断路器QFd断开(1)这种运行方式可以限制母
线短路电流水平,简化继电保护。 (2)应装设备自投装置,提高供电可靠性。当任一电源断开时QFd应能自动投入,保证全部引出线继续供电。2)正常运行时,分段断路器QFd闭合。当任一母线发生短路故障时,在母线继电保护的作用下,QFd和连接故障母线的电源QF断开,则非故障母线段可以继续供电。
3、单母线带旁路
特点:专设旁路断路器QFP和旁路母线WP。QFP连接旁路母线WP和工作母线W每一出线回路在线路隔离开关的线路侧再用一台旁路隔离开关QSp连接至旁路母线WP上
4、单母分段带旁路
特点:正常运行时,旁路断路器QFP及两侧隔离开关和每条出线QSP均断开,为单母分段运行。不停电检修QF1倒闸操作,合QSPI,合QFP,合QSP1,断开QF1,断开QS12、QS11
5、双母线
特点(优点):(1)供电可靠(2)调度灵活(3)扩建方便
6、双母分段
优点:可靠性、灵活性高。一段母线检修或故障时,可将该分段上的所有回路转至备用母线,则备用母线与完好分段通过母联并列运行;6~10kV发电机电压母线中,加装分段电抗器可限制短路电流。
缺点:增加了母联断路器和分段断路器的数量,配电装置投资增大。
7、双母带旁路
8、一台半断路器接线
优点:(1)可靠性高(2)调度灵活(3)操作方便(4)检修方便
缺点:(1)用断路器、电流互感器多,投资大,二次控制线和继电保护复杂。(2)断路器动作频繁,检修次数多。(3)接线至少配成3串才能形成多环状供电
无汇流母线
1、单元接线
优点:(1)接线简单,开关设备少,操作简便(2)故障可能性小,可靠性高(3)由于没有发电机电压母线,无多台机并列,发电机出口短路电流相对减小(4)配电装置简单,占地少,投资省
缺点:单元中任一元件故障或检修都会影响整个单元的工作。
2、桥形接线
优点:高压电器少,没有母线,布置简单,造价低;经适当布置可较容易的过渡到单母分段或双母线接线。
缺点:可靠性不是太高,切换操作比较麻烦。
4、断路器两侧为何配隔离开关:以便检修断路器时隔离电源。
5、断路器和隔离开关的配合操作:先合隔离开关,后合断路器;先断开断路器,后断开隔离开关。
6、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。
7、分裂电抗器的优点:(1)正常运行情况:当分裂电抗器的分支电抗值与普通的电抗值相等时,电压损失约为普通电抗器的一半。(2)短路时:限流作用与普通电抗器相同。(对短路电流呈现的运行电抗为 )(3)比普通电抗器多供一倍的出线,可减少电抗器数目。
第五章
1、发电厂厂用电电动机以及全厂的运行、操作、试验、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。
2、厂用电率:厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数,称为厂用电率。
3、厂用电源的种类及引接:1、工作电源,高压工作电源当主接线具有发电机电压母线时,则厂用工作电源(厂用变压器或厂用电抗器)一般直接从母线上引接,当发电机和主变压器为单元接线时,则厂用高压工作电源从主变压器的低压侧引接;低压厂用工作电源由高压厂用母线通过厂用低压变压器引接2、备用电源和启动电源,(1)从发电机电压母线的不同分段上,通过厂用备用变压器(或电抗器)引接;(2)从发电厂联络变压器的低压绕组引接;(3)从与电力系统联系紧密、供电可靠的最低一级电压母线引接;(4)当技术经济合理时,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。3、事故保安电源。
4、厂用电接线形式:(1)高、低压厂用母线通常都采用单母线分段的接线形式,并多以成套配电装置接受和分配电能。(2)火电厂的高压厂用母线一般都采用“按炉分段”,将厂用电母线按锅炉的台数分成若干独立段。当锅炉的容量较大时,一台锅炉可设两段母线。(3)公用负荷分别接到各段母线上,并尽可能均匀分配,当公用负荷较大时,可设公用母线段。(4)低压400V厂用母线,在大型火电厂及水电厂中一般亦按炉分段或按水轮机分段;在中、小型电厂中,全厂只分为两段或三段。
5、厂用电动机自启动:当突然断开电源或厂用电压降低时,电动机转速就会下降,甚至停止运行,这一转速下降的过程称为惰行。电动机惰行尚未结束,又自启动恢复到稳定状态运行的过程成为电动机的自启动。
6、为什么进行电动机自启动校验:参加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,甚至引起电动机过热,危及电动机的安全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。
7、自启动电动机允许容量确定原则(1)电动机启动电流倍数K大,厂用变压器的Uk%大,机端残压要求高时,则允许自启动的功率就小。(2)厂用变的容量小,电动机的效率和功率因数低,则允许自启动的功率就小。
第六章
1、电气设备选择的一般条件
按正常工作条件进行选择,按短路状态来校验热稳定和动稳定,对某些设备还要进行特殊项目的校验,如断路器和熔断器还要校验开断电流的能力,限流电抗器还要校验电压损失和母线残压。
2、高压断路器的作用:(1)正常运行时,倒换运行方式,把设备或线路接入电网或退出运行,起着控制作用;(2)当线路或设备发生故障时,能快速切除故障回路,保证无故障部分正常运行,起着保护作用。
3、游离和去游离的类型:游离:中性质点变成自由电子和正离子的过程,包括碰撞游离,热游离。去游离,包括复合去游离和扩散去游离。
4、交流电弧的熄灭条件:电弧电流过零,电弧熄灭,此时存在两个过程,介质强度恢复过程和弧隙电压恢复过程,熄灭电弧的条件应为耐受电压大于恢复电压。如果电源恢复电压高于介质强度耐受电压,弧隙就被电击穿,电弧重燃;反之电弧熄灭。
5、高压断路器的灭弧方法:(1)利用灭弧介质;(2)采用特殊金属材料作灭弧头;(3)利用气体或油吹动灭弧;(4)采用多断口灭弧;(5)提高断路器触头的分离速度;(6)断路器加装并联电阻。
6、加装均压电容和合闸电阻的作用:每个断口加装均压电容C,使每个断口工作条件基本一致。加装合闸电阻,使主触头间产生的电弧电流被分流或限制,使电容易熄灭,而且使恢复电压的数值及上升速度都降低,同时使可能的振荡过程变为非周期振荡,从而抑制了过电压的产生。
7、各种断路器的灭弧介质和绝缘介质:(1)油断路器:多油断路器的油作为灭弧和绝缘介质,少油断路器的油仅作灭弧介质,对地绝缘依靠固体介质 (2)真空断路器:真空(3)SF6断路器:SF6 ;(4)压缩空气断路器:压缩空气。
8、断路器的型号含义:9、断路器的全开断时间:tbr = tin+ ta
tbr -断路器全开断时间
tin -断路器固有分闸时间,可查手册
ta -断路器开断时电弧持续时间
10、隔离开关的作用及型号含义
造成明显的开断点,起隔离电压用,保证高压电器及装置在检修时的安全。不能用于切断、投入负荷电流和开断短路电流。11、互感器的作用
(1)变换。将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流,使测量仪表和保护装置标准化、小型化,并使其结构轻巧、价格便宜和便于屏内安装;并可采用小截面电缆进行远距离测量。
(2)隔离。使二次设备与高压部分隔离,且互感器二次侧均接地,防止当一、二次绝缘损坏时,在二次设备上发生高压危险,保证设备和人身安全
12、电流互感器的工作原理:与变压器类似。
(1)特点:1、一次绕组串联在所测量的一次回路中,并且匝数很少。故一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流,而与二次电流大小无关。2、二次绕组匝数N2很多,是一次绕组匝数的若干倍。二次绕组中的电流I2完全取决于一次电流I1。
(2)工作状态:电流互感器二次回路所串接的负载,是测量仪表和继电器的电流线圈。它们的阻抗都很小,因此电流互感器在正常工作时,二次侧接近于短路状态,这是与普通变压器的主要区别。
13、电流互感器二次绕组运行应注意什么(不能开路,及原因) 电流互感器二次绕组运行不能开路。 若二次绕组开路,则二次磁势F2 等于零。而一次磁势F1不变,且全部用于激磁。此时合成磁势F0等于F1,比正常状态的合成磁势增大了许多倍,使铁芯中的磁通急剧增加而达到饱和状态。铁芯饱和致使随时间变化的磁通波形变为平顶波。在波形的上升沿和下降沿,因磁通急剧变化而在二次绕组内产生的感应电势E2可达数千伏甚至上万伏,危及工作人员的安全和仪表、继电器的绝缘。由于磁感应强度骤增,会引起铁心和绕组过热,使互感器损坏。铁心中会产生剩磁,使互感器特性变坏,误差增大。
14、TA的二次额定电流:1A或者5A
15、电流互感器的准确级概念:准确级是指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。
16、保护用电流互感器准确级表示方法:分为稳态保护用(P)和暂态保护用(TP)两类。稳态保护用电流互感器的准确级常用的有5P和10P。暂态保护用电流互感器的准确级分为TPX、TPY、TPZ三个级别,我国采用较多的是TPY级。
17、电压互感器的工作原理和工作状态:按工作原理分为:电磁式电压互感器和电容式电压互感器。工作原理、构造及连接方法都和普通电力变压器相同。 其主要区别在于电压互感器容量很小,通常只有几十到几百伏安。
工作状态:A. 一次绕组并联在所测量的一次回路中。一次绕组电压等于电网电压,不受二次回路负荷的影响;B. 接在二次绕组的负荷是仪表和继电器的电压线圈,它们的阻抗很大,通过的电流很小,因此电压互感器正常工作时二次绕组接近于开路(空载)状态运行。
18、电压互感器二次绕组运行中应注意什么(不能短路,及原因) 电压互感器二次绕组运行中不能短路。因为电压互感器二次侧线圈匝数比一次侧线圈匝数要少,但线径较大,根据变压器原理,一旦二次侧短路,势必在二次侧引起很大的短路电流,会造成互感器烧毁
19、电压互感器的准确级:准确级是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内,二次负荷功率因数为额定值时,电压误差的最大值。(3P和6P为保护级TV准确级)21、高压熔断器作用:保护电路中的电气设备,使其免受过载和短路电流的危害。
22、裸导体截面积的选择:按导体长期发热允许电流选择和按经济电流密度选择。 对于各电压等级配电装置中的主母线:按长期发热允许电流(该回路最大持续工作电流)选择。对于年负荷利用小时数大(Tmax>5000h)、传输容量大、长度在20m以上的导体,如发电机、变压器的连接导体,按经济电流密度选择。
第七章
1、最小安全净距:是指在这一距离下,无论在正常最高工作电压或出现内、外部过电压时,都不致使空气间隙被击穿。A值与电极的形状、冲击电压的波形、过电压及其保护水平、环境条件以及绝缘配合等因素有关。
2、屋外配电装置的型式:中型配电装置,高型配电装置,半高型配电装置。
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