發(fā)電廠電氣設備講解

《電力電氣設備》綜合復習資料一、單項選擇題1、 水平排列、間距相同的三根導體，兩邊分別為流過A相、B相、C相電流，三相對稱短路時，受力最大的發(fā)生在：—A相B相C相2、 在電動力作用下，如果導體的固有振動頻率和50Hz、100Hz接近時，導體受到的電動力會：增大減小不變3、 電路參數相同，兩相短路與三相短路電動力相比：—大小4、 變壓器的最大效率發(fā)生在：—B=1B.B=0.6-0.85、 一般的，凝汽式發(fā)電廠的效率為：—30-40% B.60-70%6、 變壓器原邊電壓頻率不變，幅值升高，則變壓器的空載電流：減小增大不變7、 一般的，熱電廠的效率為：30-40%60-70%8、 兩臺變壓器主接線采用外橋式接線時，適合的場合。線路較短，線路故障少，而變壓器經常進行切換。線路較長，線路需要經常檢修。9、 220kv以上電網，中性點，稱為接地系統(tǒng)。直接接地；小電流直接接地；大電流不接地或經消弧線圈接地；小電流10、兩臺變壓器并聯運行時，必須絕對滿足的條件是變壓器的。型號相同聯接組別相同變比相等短路電壓相等11、 下面是幾種油浸式變壓器的冷卻方式，冷卻效果最好的是：油浸自冷油浸風冷導向油循環(huán)強制風冷12、 熱穩(wěn)定是指電器通過短路電流時，電器的導體和絕緣部分不因短路電流的熱效應使其溫度超過它的―而造成損壞妨礙繼續(xù)工作的性能。長期工作時的最高允許溫度短路時的最高允許溫度13、 選擇矩形母線時，下列條件可不考慮：額定電壓長期允許電流動穩(wěn)定熱穩(wěn)定14、 三相組式變壓器繞組對于零序電流的阻抗和對于正序電流的阻抗相比：小大相等15、 中性點不接地電力網發(fā)生單相接地故障時，非故障相地對地電壓：不變升高到線電壓16、 兩臺變壓器主接線采用內橋式接線時，適合 的場合。線路較短，線路故障少，而變壓器經常進行切換。線路較長，線路需要經常檢修。17、 下面對發(fā)電廠的描述最準確的是：[]火電廠因其耗能大，效率低，已經不承擔主要電力負荷。我國的水力發(fā)電承擔主要電力負荷，我國的水力資源已經得到大力開發(fā)。凝汽式電廠效率高于熱電廠，因此我國正大力發(fā)展凝汽式大型火電廠。水電廠運行靈活，效率高，且具有調相、調峰、事故備用的功能，可提高電網運行的靈活性、可靠性。18、 如果導體的固有頻率接近50Hz或100Hz時，導體的電動力會：[]增大減小19、 短路故障中，（）最為常見，（）影響最為嚴重。對稱三相短路，單相短路。單相短路，對稱三相短路。20、 中性點直接接地的220kV以上高壓供電系統(tǒng)側變壓器繞組接法為：[]A.YnB.Y△21、 當載流量較大，大于8000A以上的發(fā)電機出口母線，應采用的母線形式：[]。矩形母線槽形母線管形母線22、 關于互感器，下列說法正確的是：[]電壓互感器并聯在電路中，近乎開路運行；電壓互感器并聯的表計越少，測量值越準確。電流互感器串聯在電路中，近乎短路運行；電流互感器串聯的表計越少，測量值越準確。原則上選擇電流互感器時必須進行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗。為了保證安全，電流互感器和電壓互感器二次側都必須裝熔斷器。二、判斷題1、 當海拔升高，電器的絕緣水平降低；當環(huán)境溫度升高，電器的允許電流減小。2、 導體短路時，產熱全部用來使導體自身溫度升高，可認為是一個絕熱過程，此時，導體的比熱容和電阻率不是常數。3、 無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生短路時，短路電流周期分量不變；發(fā)電機出口發(fā)生短路時，短路電流周期分量是變化的。4、 斷路器中的電弧熄滅越快越好。5、 系統(tǒng)阻抗相比于供電系統(tǒng)阻抗很小，系統(tǒng)容量相比于供電系統(tǒng)容量大很多，就可以看作是無窮大容量系統(tǒng)。6、 高壓系統(tǒng)短路電流非周期分量衰減得慢，低壓系統(tǒng)短路電流非周期分量衰減得快。7、 短路電流非周期分量在任何短路情況下都是最大的，它不因短路時刻、斷路前工作電流大小的不同而不同。8、 短路沖擊電流發(fā)生在最嚴重短路發(fā)生后的0.01秒。9、 二次負荷不超過額定值的電壓互感器，其準確度級一定能得到保證。三、填空題1、 導體散熱途徑有三，但主要通過輻射和兩種方式散熱。2、 選擇電氣設備選擇時，一般先按選擇，再按校驗。3、 電流互感器二次側近乎運行；電壓互感器二次側近乎 運行。4、 為保證供電質量，一般要求正常工作時限流電抗器的電壓損失百分值小—。5、 當兩個載流導體中電流的方向時，其電動力相互吸引。6、 三相五柱式電壓互感器的第二副繞組為 接線，用于監(jiān)測零序電壓。7、 在生產實際中，對于雙路進線的用電單位，在開關柜及母線可靠性滿足要求的情況下，確定主接線方式時，應首先采用 的主接線方式，選擇變壓器臺數選擇為—臺，變壓器容量選擇，遵循“百分之 ”原則。8、 對于發(fā)電廠，出線回路較少時，為了節(jié)省設備，簡化接線，常采用 接線。單元接線的變壓器容量確定時應按發(fā)電機的額定容量扣除本機組的廠用電負荷后，還必須留有的%的余量。9、 當電弧電流過零后的很短時間內，在電弧的新陰極區(qū)聚集正電荷離子層，它的初始介質強度可達150-250V，對電弧的熄滅有利。這種現象稱為 效應。10、 交流電流形成的電弧在電流過零點時，電弧瞬「，此時采取有效措施可以實現有效地滅弧。11、 交流電弧能否熄滅，取決于電弧電流過零時，弧隙強度的恢復速度和系統(tǒng)電壓的上升速度之間的競爭。12、 并聯運行的變壓器的負荷率和變壓器短路阻抗電壓百分數。變壓器容量越小，短路阻抗百分數 ，越容易達到滿載。13、對于電氣主接線的基本要求主要有以下內容： 、 、 。四、 簡答題1、 結合自己的工作實踐，說說如何選擇主變壓器？2、 說出你熟悉的任選一種滅弧形式的斷路器，說明它的滅弧過程。3、 為了兼顧絕緣材料成本和接地保護裝置動作的可靠性，一般規(guī)定，對于35Kv以下電力系統(tǒng)，采用中性點非直接接地系統(tǒng)（中性電不接地或經消弧線圈接地），又稱小電流接地系統(tǒng)。對于110Kv以上高壓電力系統(tǒng)，皆采用中性點直接接線系統(tǒng)。請具體說明其中的原因。4、 短路電流有什么危害？電氣主接線的設計及運行過程中，通常采取哪些措施減小短路電流？5、 導體長期發(fā)熱和短時發(fā)熱的特點有哪些？6、 電流互感器副邊不能開路，為什么？7、 隔離開關與斷路器的主要區(qū)別在哪里？它們的操作程序應應如何正確配合？為防止誤操作通常采用哪些措施？五、 論述、計算題1、 某220kV系統(tǒng)的重要變電所，裝有兩臺120MVA、220/110KV主變壓器。高壓側（220kV）有2回電源進線，低壓側（110kV）有6回出線，負荷性質為1、11類負荷，不允許停電檢修斷路器。要求：1） 說出高壓側（220kV）電氣主接線形式；2） 說出低壓側（110kV）電氣主接線形式；3） 對高低壓側電氣主接線的可靠性等作簡要說明。2、 發(fā)電機出口母線鋁導體，型號為LWY-100*8，正常工作電壓為10.5kV，正常負荷電流為2000A。正常負荷時，導體的溫度為?！付?0。。。繼電保護動作時間為tpr=1s,斷路器全開斷時間為tab=0.2s。短路電流I//=30kA,I06=28kA,I12=20kA。1）校驗導體的熱穩(wěn)定。求導體的單位長度受力最大值。附表一：非周期分量等效時間T的確定日CC)400日CC)4001 2 3 4SXIO16^短路點T(s)tkW0.1stk>0.1s發(fā)電機出口及母線0.15s0.2s公式提示：'—+tabQ=土(I”2+10I幻+I2)Q=TI"2Qk=Qp+QnPA=—Q+AfS2kiF =1.73x10-7i21(n/m)max shaih=、.:2x1.3Ip=1.84Ip3、 畫出兩個電源，四條引出線的單母線帶旁路接線的電氣主接線圖，并寫出給旁路母線充電的操作步驟。4、 某10kV屋內配電裝置中，環(huán)境溫度為25°C，回路的最大持續(xù)工作電流為550A。該回路通過的最大三相短路電流I'=I075=I15=23kA。短路電流持續(xù)時間t=1.5s。第7頁共13頁現有GN6-10/2000-85型隔離開關，其極限峰值電流為85kA；5s的熱穩(wěn)定電流為51kA。試確定該隔離開關的額定電壓、額定電流、動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定是否滿足要求。5、畫出兩個電源進線，六條負荷引出線的單母線分段帶旁路接線的電氣主接線圖，要求：1） 為了減少短路電流，說出平時運行中的注意事項。2） 寫出不停電檢修進線斷路器操作步驟?！峨娏﹄姎庠O備》綜合復習材料答案一、 選擇題1、BABBA 6、BAABC 11、CBABB16、BDABA21、CB二、 判斷題1、WxV 6、88三、 填空題1、 對流2、正常工作條件 短路條件3、 短路開路4、 5%5、 相同6、 開口三角形7、單母線分段 2 708、 單元109、 近陰極10、 熄滅11、 介質12、反比 小13、 可靠性靈活性經濟型四、 簡答題1、答：根據具體運行要求不同，主要考慮變壓器的：繞組形式、散熱方式、容量、保護設置等。本著以下原則：1） 盡量選擇低損耗節(jié)能型，如S9系列或者S10系列；2） 在多塵或者具有腐蝕性氣體嚴重影響變壓器安全的場合，選擇密閉型變壓器或者防腐型變壓器；3） 供電系統(tǒng)中沒有特殊要求和民用建筑獨立變電所常采用三相油浸自冷式電力變壓器；4） 對于高層建筑、地下建筑、發(fā)電廠、化工等單位對消防要求較高的場所，宜采用干式變壓器；5） 對于電網電壓波動比較大的場合，為改善電能質量應采用有載調壓電力變壓器。為使變壓器經濟運行，需設置多臺變壓器。6） 容量要有5-10年發(fā)展的余量，兩臺變壓器時，一臺停運后，余下的變壓器首先滿足一二類負荷的需要。2、 參見課本P172、P173。3、 答：接地方式的選擇，兼顧絕緣成本和供電可靠性。當電壓水平很高時，例如對于110-220KV以上，采用中性點直接接地方式的大電流接地系統(tǒng)，可以減小絕緣材料成本。絕緣成本高，供電可靠性不須讓位于減小絕緣成本。采用中性點接地方式運行，發(fā)生單相接地時，另兩相對低電壓不會升高，因此絕緣材料容易滿足；但接地短路的電流大，保護很快動作，一定程度降低了供電可靠性。對于35kV（6-66Kv）系統(tǒng)，絕緣容易滿足，可靠性是主要目的。采用小電流接地系統(tǒng)，可以增加供電可靠性。發(fā)生單相接地時，另兩相對地電壓升高S倍，但電壓水平較低，絕緣依舊容易滿足，而且因為接地電流不會很大，系統(tǒng)仍然可以繼續(xù)運行一段時間，增加了供電可靠性。對于低壓1KV以下電壓供電系統(tǒng)，采用中性點接地運行，可以保證用電安全。此時絕緣不是問題，中性點接地運行，可以平衡大地點位，保護設備與人員安全。4、 答：短路是將電源不經負載，直接經過線路或變壓器等傳輸環(huán)節(jié)，形成大電流的物理現象。短路會造成相應的損害：1） 熱損壞；2） 機械損壞；3） 電壓降低，停電，影響系統(tǒng)穩(wěn)定運行；4） 電磁干擾。電氣運行中，要設法減小短路電流的發(fā)生，減小短路時的電流大小。應采取以下方式：1） 合理的選擇電氣主接線形式；2） 合理的調配，保證變壓器、發(fā)電機等的分列運行，減少短路電流；3） 加裝限流電抗器；4） 采用低壓分裂繞組變壓器。5、 參見課本P61、P69。6、 詳見課本184頁。7、 詳見課本181頁。五、論述、計算題1、 答：（1）高壓側可以采用橋形接線；（2） 低壓側單母線分段帶旁路接線；（3） 高壓側的橋形接線可靠性較高，根據情況不同選用內橋接線或者外橋接線，如線路較長，易出現故障，則采用內橋接線，若變壓器需要經常切換，則采用外橋接線；低壓側采用單母線分段帶旁路接線，可以使兩個母線段分別連接兩臺變壓器，而且通過旁路可以不停電檢修任一斷路器。2、 解：（1）校驗導體的熱穩(wěn)定性1）求短路電流的熱效應qk。短路電流通過的時間等于繼電保護動作時間與斷路器全開斷時間之和，即t—t+t—1+0.2=1.2s先求短路電流周期分量熱效應QPQ=nr（I"2+1012+12）=以（302+10x282+202）=830x106A2?sp12 tT % 122再求求短路電流非周期分量熱效應。根據短路點可知，屬于發(fā)電機出口及母線點的短路，查表得非周期分量等效時間等于0.2s，則Q=TI"2=0.2x302=180x106A2?s短路電流熱效應Qk=Q+Q=830+180=1010x106A2?s注意，由于短路電流切除時間tk=1.2s>1s，導體的發(fā)熱主要由周期分量來決定，在此情況下非周期分量的影響也可以忽略不計，即Q^^Q=830x106A2?s2)求導體最高發(fā)熱溫度因導體的初始溫度等于e=40oC，查鋁導體的在此溫度下的加熱系數得wA=0.3x1016J/(Qm4)A=—Q+A= —830x106+0.3x1016=0.13x1016+0.3x1016hS2kw/100 8、(x)210001000=0.43x1016J/(Qm4)再由圖查得此時鋁導體對應的最終發(fā)熱溫度?=50oC，小于鋁導體的最高允許溫度200°C?？芍X導體的最高溫度未超過允許值，導體能滿足熱穩(wěn)定要求。3、 請參見課本P111。4、 解：1)隔離開關形式選擇隔離開關為室內安裝，GN6-10/2000-85型符合要求。額定電壓選擇隔離開關額定電壓UN=10kV，安裝地點的額定電壓UNs=10kV，Uns額定電壓滿足要求。額定電流選擇隔離開關額定電流In=2000，安裝地點的最大持續(xù)工作電流Imax=550A，?JN-1max額定電流