發(fā)電廠知識點匯總

1、發(fā)電廠電氣部分知識點綜述第一、二章一、發(fā)電廠類型1、火力發(fā)電廠2、水力發(fā)電廠3、核電廠核電廠是利用原子核內(nèi)部蘊藏的能量產(chǎn)生電能。核電廠的燃料是鈾。1千克鈾-235全部裂變放出的能量相當(dāng)于2700噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒放出的能量。二、變電所類型1、樞紐變電所: 電源多、電壓等級高,全所停電將引起電力系統(tǒng)解列,甚至癱瘓;2、中間變電所: 高壓側(cè)以交換潮流為主,同時又降壓給當(dāng)?shù)赜秒?。全所停電將引起區(qū)域電網(wǎng)解列;3、地區(qū)變電所: 以向地區(qū)用戶供電為主,是某一地區(qū)或城市的主要變電所。全所停電僅使該地區(qū)供電中斷;4、終端變電所: 接近負(fù)荷點,降壓后直接向用戶供電。全所停電只影響用戶。三、電氣設(shè)備1、一次設(shè)備:直接參

2、與生產(chǎn)和分配電能的設(shè)備。2、二次設(shè)備:對一次設(shè)備進行測量、控制、監(jiān)視和保護的設(shè)備3、主接線:把發(fā)電機、變壓器、斷路器等各種電氣設(shè)備按預(yù)期生產(chǎn)流程連成的電路,稱為電氣主接線。第三章常用計算的基本理論和方法發(fā)熱:電氣設(shè)備流過電流時將產(chǎn)生損耗,如電阻損耗、磁滯和渦流損耗、介質(zhì)損耗等,這些損耗都將變成熱量使電氣設(shè)備的溫度升高。長期發(fā)熱-由工作電流所引起。短時發(fā)熱-由故障時的短路電流所引起。1、發(fā)熱對電器的不良影響1機械強度下降(與受熱時間、溫度有關(guān)2接觸電阻增加3絕緣性能下降最高允許溫度-能使導(dǎo)體可靠工作的最高溫度。正常的最高允許溫度:一般C700C ,鋼芯鋁絞線及管形導(dǎo)體C800C,鍍錫:C850C

3、 。2、短時最高允許溫度:硬鋁、鋁錳合金:d2000C ,硬銅:d3000C3、短時發(fā)熱過程特點:屬于絕熱過程,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量全部用于使導(dǎo)體升溫;4、大電流導(dǎo)體附近鋼構(gòu)的發(fā)熱隨著機組容量的加大,導(dǎo)體電流也相應(yīng)增大,導(dǎo)體周圍出現(xiàn)強大的交變電磁場,使附近鋼構(gòu)中產(chǎn)生很大的磁滯和渦流損耗,鋼構(gòu)因而發(fā)熱。如果鋼構(gòu)是閉合回路,其中尚有環(huán)流存在,發(fā)熱還會增多。當(dāng)導(dǎo)體電流大于3000A時,附近鋼構(gòu)的發(fā)熱便不容忽視。危害:鋼構(gòu)變形、接觸連接損壞、混凝土爆裂。第三節(jié)導(dǎo)體短路的電動力計算1、平行導(dǎo)體中電動的方向:若兩導(dǎo)體中的電流同方向,電動力的作用將使它們彼此靠近。2、B相所受的電動力大于A、C相(約大7%,計算時

4、應(yīng)考慮B相。3、三相電動力計算公式:(N4、兩相短路與三相短路最大電動力的比較:Fmax(2/ Fmax(3=0.866第四節(jié)電氣設(shè)備及主接線的可靠性分析一、基本概念1、可靠性元件、設(shè)備和系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和預(yù)定的時間內(nèi),完成規(guī)定功能的概率。2、可修復(fù)元件發(fā)生故障后經(jīng)過修理能再次恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)的元件。由可修復(fù)元件組成的系統(tǒng)稱為可修復(fù)系統(tǒng)。3、不可修復(fù)元件發(fā)生故障后不能修理或雖能修復(fù)但不經(jīng)濟的元件。4、電氣設(shè)備的工作狀態(tài)可分為運行狀態(tài)(可用狀態(tài)或停運狀態(tài)(不可用狀態(tài)。第四章電氣主接線電氣主接線:又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。由高壓電器通過連接線,按其功能要求組成接受和分配電能的電路。對主接線

5、的基本要求:可靠性、靈活性、經(jīng)濟性斷路器和隔離開關(guān)的操作順序:斷開線路時:1跳斷路器;2拉負(fù)荷側(cè)隔離開關(guān);3拉電源側(cè)隔離開關(guān)投入線路時:1合電源側(cè)隔離開關(guān);2合負(fù)荷側(cè)隔離開關(guān);3合斷路器1、單母線接線單母線接線的缺點:可靠性和靈活性較差,當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時,必須停電;在出線斷路器檢修期間,必須停止該回路的工作。2、單母線分段接線一段母線發(fā)生故障時,非故障段母線不間斷供電;3、單母線帶旁路母線接線旁路母線和旁路斷路器的作用:不停電檢修線路斷路器。不停電檢修出線斷路器的操作步驟:注意:(1隔離開關(guān)兩端電壓相等時才能合上之;(2保證供電不能中斷;(3線路要有斷路器進行保護。設(shè)要檢修線路

6、的斷路器QF1。檢修步驟為:1、合旁路斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān);2、合旁路斷路器對旁母充電,若旁母有故障,旁路斷路器跳閘,此時先檢修旁母;若旁母無故障則進行下列操作3、合旁路隔離開關(guān);4、跳開出線斷路器QF1;5、拉開QF1線路側(cè)隔離開關(guān);6、拉開QF1母線側(cè)隔離開關(guān);7、檢修QF1。此時線路由旁路斷路器進行保護。4、雙母線接線1、接線特點:它具有兩組母線W1、W2。每回線路都經(jīng)一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)分別與兩組母線連接,母線之間通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器QF(簡稱母聯(lián)連接。2、優(yōu)缺點:(1供電可靠,調(diào)度靈活,擴建方便;(2檢修母線可不停電(3、檢修母線隔離開關(guān)只停該回線(4、可用母聯(lián)斷路器代替線路斷路器

7、工作;3、倒閘操作以檢修工作母線為例。步驟:(1、合上母聯(lián)兩端的隔離開關(guān);(2、合上母聯(lián)檢查備用母線的完好性;若母聯(lián)跳閘,則表明備用母線有故障,若其不跳,可進行下列操作;(3、合上接在備用母線上的隔離開關(guān);(先通(4、拉開接在工作母線上的隔離開關(guān);(后斷(5、跳開母聯(lián);(6、拉開母聯(lián)兩側(cè)的隔離開關(guān)(7、檢修母線。4、用母聯(lián)斷路器代替線路斷路器工作的操作設(shè)線路L1上的斷路器QF1拒動。步驟如下: (1、合母聯(lián)兩側(cè)的隔離開關(guān);(2、合母聯(lián)檢查備用母線的完好性;(3、合該線路接在備用母線上的隔離開關(guān);(4、拉開該線路接在工作母線上的隔離開關(guān);(5、此時母聯(lián)代替線路斷路器來保護線路。5、雙母線工作母線

8、分段帶旁路母線1、優(yōu)點母線分段可減少母線故障時的停電范圍;檢修斷路器無須停電。注意:雙母線接線含單母線分段的所有優(yōu)點;雙母線帶旁母接線含單母線分段帶旁母接線的所有優(yōu)點6、3/2接線1、接線特點:兩回線路共用三組斷路器。2、優(yōu)缺點(1、供電可靠、靈活、操作簡單;(2、檢修任一斷路器均無需停電;(3、投資大、控制保護復(fù)雜。無母線接線形式1、單元接線1接線特點:發(fā)電機變壓器連接成一個單元,再經(jīng)斷路器接至高壓母線。2.橋形接線當(dāng)只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時,可采用橋形接線,使用斷路器數(shù)目最少。橋連斷路器設(shè)置在變壓器側(cè),稱為內(nèi)橋;橋連斷路器則設(shè)置在線路側(cè),稱為外橋。1、內(nèi)橋線路切、投方便,但變壓器故障

9、時有一回線路要停電。適用于(故障較多的長線路及變壓器不需要經(jīng)常切換的場合;2、外橋變壓器切、投方便,但線路故障時有一臺變壓器也被切除。適用于線路較短、變壓器需要經(jīng)常切換的場合;另外:出線接入環(huán)網(wǎng),可采用外橋接線;系統(tǒng)在本廠有穿越功率時可用外橋,但如果線路較長時也可用內(nèi)橋加外跨條的接線。不過,檢修線路斷路器時就變成一臺斷路器帶兩回線路,冒擴大事故之險。3、角形接線1特點:每回線路均從兩組斷路器間引出,斷路器布置閉合成環(huán),線路總數(shù)等于斷路器組數(shù)。23 主變壓器的選擇分類:向系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器,稱為主變壓器;用于兩種電壓等級之間交換功率的變壓器,稱為聯(lián)絡(luò)變壓器;只供本廠(所用電的變壓器,稱為

10、廠(所用變壓器或稱自用變壓器。2-4限制短路電流的方法一、選擇適當(dāng)?shù)闹鹘泳€形式和運行方式1、對大容量發(fā)電機盡可能采用單元接線;2、減少并聯(lián)支路或增加串聯(lián)支路。如:降壓變電所中可采用變壓器低壓側(cè)分列運行對環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò),可在環(huán)網(wǎng)中穿越功率最小處開環(huán)運行二、加裝限流電抗器作用:a 限制短路電流、b 維持母線殘壓。1.加裝普通電抗器1電纜出線端加裝出線電抗器,電抗百分值取3%6%。22.母線裝設(shè)電抗器,電抗百分值取為8%12%。缺點:母線電抗器兩端的電壓不等。3、加裝分裂電抗器優(yōu)點:正常運行時壓降小,短路時電抗大,限流作用強。三、采用低壓分裂繞組變壓器第五章廠用電接線及設(shè)計1、廠用電:發(fā)電廠內(nèi)用來為鍋

11、爐、汽輪機、水輪機、發(fā)電機等主要設(shè)備服務(wù)的機械的用電及照明用電。2、廠用電率:廠用電耗電量占同一時期發(fā)電廠全部發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)。3、廠用電負(fù)荷分類I類負(fù)荷:凡短時停電會造成設(shè)備損壞、危及人身安全、主機停運及大量影響出力的廠用負(fù)荷。類負(fù)荷:允許短時停電(幾秒至幾分鐘,恢復(fù)供電后不致造成生產(chǎn)紊亂的廠用負(fù)荷。類負(fù)荷:較長時間停電,不會直接影響生產(chǎn),僅造成生產(chǎn)上的不方便的負(fù)荷。事故保安負(fù)荷:指在停機過程中及停機后一段時間內(nèi)仍應(yīng)保證供電的負(fù)荷。廠用電電壓分為廠用高壓和廠用低壓,高壓為3kV、6kV、10kV,低壓為380/220V。備用電源的備用方式:明備用:平時備用電源不投入運行。暗備用:亦稱互為備用,

12、平時備用電源投入。A 大中型火電廠一般采用明備用,46臺工作變壓器配一臺備用變。B 水電廠及變電所多采用暗備用方式。C 采用明備用能減少廠用變的總?cè)萘俊＠?四個工作母線段,每段的負(fù)荷為S。采用明備用,總?cè)萘繛?S+S=5S; 采用暗備用,總?cè)萘繛?S×4=8S4、廠用電接線的接線原則對高壓廠用母線以單母線按爐分段為原則。低壓廠用母線的類電動機也按爐分段。按爐分段:將只為本臺爐服務(wù)的電動機接在同一個廠用母線段上。廠用電動機的供電方式:1個別供電:每臺電動機直接接在相應(yīng)電壓的廠用母線上。2成組供電:由廠用母線經(jīng)電纜供電給車間配電盤,數(shù)臺電動機連接在配電盤母線上。5、電動機的自啟動校驗1當(dāng)

13、斷開電源或廠用電壓降低時,電動機轉(zhuǎn)速就會下降,甚至?xí)Ｖ惯\行,這一轉(zhuǎn)速下降的過程稱為惰行。2電動機失去電壓以后,不與電源斷開,在很短時間(一般在0.51.5s內(nèi),廠用電壓又恢復(fù)或通過自動切換裝置將備用電源投入,此時,電動機惰行尚未結(jié)束,又自動啟動恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)運行,這一過程稱為電動機的自啟動。(1失壓自啟動-運行中突然出現(xiàn)事故,電壓降低,事故消除電壓恢復(fù)時形成的自啟動;(2空載自啟動- 備用電源空載狀態(tài)時,自動投入失去電源的工作段所形成的自啟動;(3帶負(fù)荷自啟動。備用電源已帶一部分負(fù)荷,又自動投入失去電源的工作段時形成的自啟動。6、異步電動機的轉(zhuǎn)矩M與外加電壓的平方成正比。7、保證重要廠用機械

14、電動機能自啟動的措施:1限制參加自啟動的電動機數(shù)量,對不重要設(shè)備的電動機不參加自啟動。2負(fù)載轉(zhuǎn)矩為定值的重要設(shè)備電動機也不要參加自啟動3對重要的機械設(shè)備,應(yīng)選用具有高啟動轉(zhuǎn)矩和允許過載倍數(shù)較大的電動機4在不得已的情況下,增大廠用變壓器的容量。第六章設(shè)備的原理與選擇一、電器選擇的一般條件原則:按正常工作條件進行選擇,并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。下列幾種情況可不校驗熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定:1 用熔斷器保護的電器,其熱穩(wěn)定由熔斷時間保證,故可不驗算熱穩(wěn)定。2采用有限流電阻的熔斷器保護的設(shè)備,可不校驗動穩(wěn)定。3在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不驗算動、熱穩(wěn)定。4支持絕緣子不用校驗熱穩(wěn)定。高壓斷路器的作

15、用:正常運行時,把設(shè)備或線路接入電路或退出運行;當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時,能快速切除故障回路。開斷能力:斷路器在切斷電流時熄滅電弧的能力。二、電弧的產(chǎn)生與熄滅1、電弧概念1電弧是一種能量集中、溫度很高、亮度很大的氣體自持放電現(xiàn)象。大氣中,1cm距離加30000伏的電壓即會產(chǎn)生電弧;電弧產(chǎn)生后只需1530伏的電壓便可維持。2電弧由陰極區(qū)、弧柱、陽極區(qū)組成。3電弧是一束游離氣體、質(zhì)量極輕、易變形。2、電弧的形成電弧的產(chǎn)生和維持是觸頭間中性質(zhì)點(分子和原子被游離的結(jié)果。游離-中性質(zhì)點轉(zhuǎn)化為帶電質(zhì)點。1強電場發(fā)射- 強電場(3×106V/m以上下陰極表面的電子被電場力拉出而形成觸頭空間的自由電

16、子（弧隙間產(chǎn)生電子的初因） 。 2熱電子發(fā)射- 高溫的陰極表面在電場力的作用下向外發(fā)射電子。 3碰撞游離 e + H = H+2e H-中性質(zhì)點 電子的動能原子或分子的游離能 游離 電子的動能原子或分子的游離能 成為負(fù)離子 4熱游離 在高溫作用下，具有足夠動能的中性質(zhì)點互相碰撞時游離出電子和正離子。 開始發(fā)生熱游離的溫度：一般氣體，900010000，金屬蒸氣，40005000 3、去游離-自由電子和正離子相互吸引導(dǎo)致的中和現(xiàn)象。 去游離的形式： 1復(fù)合：正離子和負(fù)離子互相中和的現(xiàn)象 電子與正離子：e + H+-H 正、負(fù)離子： e + H -HH- + H+ -2H 2擴散 帶電質(zhì)點從電弧內(nèi)

17、部逸出而進入周圍介質(zhì)中的現(xiàn)象。 原因：溫差大、離子濃度差大。 方向：由濃度高、溫度高的空間擴散至濃度低、溫度低的空間。 5、近陰極效應(yīng)-交流電流過零瞬間，新陰極附近的薄層空間內(nèi)介質(zhì)強度突然升高的現(xiàn)象。 6、起始介質(zhì)強度： 電流過零后的 0.11 S 的時間內(nèi)，由于近陰極效應(yīng)，弧隙所出現(xiàn)的 150250V 的介質(zhì) 強度。 7、熄滅電弧的條件式： Ud(tUr(t 物理意義：電流過零后，弧隙介質(zhì)強度一直大于系統(tǒng)電源恢復(fù)電壓，電弧便熄滅。 斷路器滅弧的基本方法 1、利用滅弧介質(zhì)； 如變壓器油或斷路器油、SF6 等 2、利用特殊金屬材料作滅弧觸頭； 3、吹弧 縱吹、橫吹、混吹 4、多斷口滅弧 5、利用

18、短弧原理（多用于低壓電器） 短弧-幾毫米長的電弧 6、增大斷路器觸頭的分離速度 8、隔離開關(guān)的用途 1）隔離電壓 2）倒閘操作 3）分合小電流 （1）分、合避雷器、電壓互感器和空載母線； （2）分、和勵磁電流不超過 2A 的空載變壓器； （3）關(guān)合電容電流不超過 5A 的空載線路。 三、互感器的作用： 1、將高電壓和大電流變成二次回路標(biāo)準(zhǔn)的低電壓（100V）和小電流（5A 或 1A） ，使 測量儀表和保護裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化； 2、隔離高電壓，保證人身和設(shè)備的安全。 （一）電磁式電流互感器 1、工作原理與變壓器相似 特點： 1）一次繞組串連在電路中，一次繞組流過被測電路的電流； 2）正常情況下，

19、電流 互感器在近于短路的狀態(tài)下運行。 2、變比：電流互感器一、二次額定電流之比 Ki=IN1/IN2N2/N1 4） 電流誤差 5） 相位差 3、準(zhǔn)確級-在規(guī)定的二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，一次電流為額定值時的最大電流誤差。 4、10%誤差曲線-在保證電流誤差不超過-10%的條件下，一次電流的倍數(shù) n（n=I1/IN1） 與允許的最大二次負(fù)載阻抗 Z2i 的關(guān)系曲線。 5、額定容量 SN2=I2N2ZN2 (IN2 一般為 5A 或 1A 同一臺電流互感器，使用在不同的準(zhǔn)確級時，有不同的額定容量。 6、二次繞組開路 勵磁磁勢由 I0N1 增為 I1N1， 飽和，變?yōu)槠巾敳?，?e d /dt ，在波頂

20、 e20； 在 過零時，e2 ，所以 e 為尖頂波。 后果： 1）產(chǎn)生危險高壓，危及人身安全和儀表、繼電器絕緣； 2）引起鐵芯和繞組過熱； 3）產(chǎn)生剩磁，使互感器特性變壞（誤差增加） ； （二）電磁式電壓互感器 1、工作原理 （同變壓器） 特點： 1）容量很小，只有幾十到幾百伏安； 2）二次負(fù)荷恒定，運行時接近于空載狀態(tài)。 2、變比：Ku=UN1/UN2 UN2=100V 或 100/3V 三相三柱式電壓互感器不能用來測相對地電壓。 3、335kV 的電壓互感器一般經(jīng)隔離開關(guān)和熔斷器接入； 380V 的電壓互感器直接經(jīng)熔斷器接入； 110kV 及以上的電壓互感器只經(jīng)隔離開關(guān)接入。 4、熔斷器的

21、作用 一次側(cè)：切除電壓互感器本身或引線上的故障； 二次側(cè)：防止二次側(cè)過負(fù)荷或短路引起的持續(xù)過流。 第五節(jié) 高壓熔斷器的選擇 1按額定電壓選擇 UNUNS 對于充填石英砂有限流作用的熔斷器（如 RN1 型） 應(yīng)保證 UN=UNS。 ， UNUNS 滅弧時間快，過電壓倍數(shù)高，產(chǎn)生電暈，損害設(shè)備。 UNUNS 難滅弧，燒壞外殼。2額定電流選擇 1熔管額定電流 Inft熔體額定電流 Infs Inft-載流和接觸部分允許的長期工 作電流 Infs-長期通過熔體而熔體不熔斷的最大工作電流 第 七 章 配電裝置 1、 配電裝置 根據(jù)主接線的連接方式，由開關(guān)電器、保護和測量電器、母線和必要的輔助設(shè)備組建而成

22、， 用來接受和分配電能的裝置。 2、種類 1）按裝設(shè)地點分：屋內(nèi)、屋外配電裝置。 2）按組裝方式分：裝配式、成套式 裝配式配電裝置-在現(xiàn)場將電器組裝而成的配電裝置。 成套配電裝置-在制造廠預(yù)先將開關(guān)電器、互感器等組成各種電路成套供應(yīng)的配電裝置。 3、 配電裝置的安全凈距 不同相的帶電部分之間或帶電部分對接地部分之間在空間所允許的最短距離。 4、 屋內(nèi)配電裝置 布置型式：一般可以分為三層、二層和單層式。 5、 屋外配電裝置 布置型式：根據(jù)電器和母線布置的高度，可分為中型、半高型和高型。 6、安裝電抗器時應(yīng)注意 A、C 兩相的電抗器不能重疊在一起。 第 八 章 二次接線 一、 二次接線圖 二次接線

23、圖的內(nèi)容 1、二次接線圖-表示二次設(shè)備相互連接的電氣接線圖。 2、二次回路 包括交流電壓回路、交流電流回路、控制回路、監(jiān)測回路、保護回路、信號回路、調(diào)節(jié) 回路等。 3、在二次接線圖中，設(shè)備圖形符號按常態(tài)畫出； 4、常態(tài)：斷路器主觸頭斷開或元件不帶電時的狀態(tài)；三、安裝接線圖 為了施工、運行和維護方便，在展開圖的基礎(chǔ)上，還應(yīng)進一步繪制安裝接線圖。安裝接 線圖包括屏面布置圖、屏后接線圖、端子排圖和電纜聯(lián)系圖。 1、屏面布置圖 屏面布置圖是展示在控制屏(臺、繼電保護屏和其他監(jiān)控屏臺上二次設(shè)備布置情況的圖 紙，是制造商加工屏臺、安裝二次設(shè)備的依據(jù)。 2、屏后接線圖 站在屏后所看到的接線圖。 3、安裝單位

24、 一個屏內(nèi)某個一次回路所有二次設(shè)備的總稱。 4、相對編號法 “甲編乙的號，乙編甲的號。 ” 83 斷路器的控制與信號接線 1、跳躍 斷路器手動合閘合在永久性故障線路上，繼電保護動作，斷路器跳閘，若此時合閘按 鈕未松開或觸點卡住不能復(fù)位，斷路器再次跳閘，而在繼電保護 動作，斷路器又跳閘,這種 一次合閘操作造成斷路器多次合、跳閘的現(xiàn)象稱為跳躍。 84 中 央 信 號 一、中央信號包括事故信號和預(yù)告信號 1、事故信號：斷路器事故跳閘后發(fā)出的信號。此時，信號燈閃光，電喇叭響。 2、預(yù)告信號：設(shè)備運行中出現(xiàn)危及安全的異常情況時發(fā)出的信號。 此時斷路器不跳閘，電喇叭發(fā)出的響聲不同于事故信號 的響聲。此外，音響為延時啟 動(在 08 秒范圍內(nèi)可調(diào)，小于延時的動作信號，便不會發(fā)出音響，以免造成誤動。 第 十 章 變壓器的運行 1 變壓器的額定容量是指長時間所能連續(xù)輸出的最大功率。 2、變壓器的負(fù)荷能力系指在短時間內(nèi)所能輸出的功率。 3、 一般認(rèn)為： 當(dāng)變壓器絕緣的機械強度降低