1 火力发电厂电气部分设计
1.1设计的原始资料
凝汽式发电厂：
（1）凝汽式发电组3台：3*125MW，出口电压：15.75KV，发电厂次暂态电抗：0.12；额定功率因数：0.8
T=6000小时；厂用电率：8%。发电机主保护动（2）机组年利用小时：
m ax
作时间0.1秒，环境温度40度，年平均气温为20度。
电力负荷：
送入220KV系统容量260MW，剩余容量送入110KV系统。
发电厂出线：
220KV出线4回; 110KV出线4回（10KM），无近区负荷。
电力系统情况:
220KV系统的容量为无穷大，选基准容量100MVA归算到发电厂220KV 母线短路容量为3400MVA，110KV系统容量为500MVA。
1.2设计的任务与要求
（1）发电机和变压器的选择
表1.1 汽轮发电机的规格参数
注：发电及参数如上表，要求选择发电厂的主变，联络110KV和220KV的联络变压器的型号。
(2) 电气主接线选择
注：火力发电厂的发电机-变压器接线方式通常采用单元接线的方式，注意主变容量应与发电机容量相配套。110KV和220KV电压级用自耦变压器联接，相互交换功率，我们的两电压等级母线选用的接线方式为：220KV采用双母三分段接线，110KV采用双母线接线。
(3) 短路电流的计算
在满足工程要求的前提下，为了简化计算，对短路电流进行近似计算法。
结合电气设备选择选择短路电流计算点求出各电源提供的起始次暂态电流
''I，冲击电流
I，及计算短路电流热效应所需不同时刻的电流。
sh
(4) 主要电气设备的选择
要求选择：110KV侧出线断路器、隔离开关、电流互感器。
2 电气主接线
2.1 系统与负荷资料分析
发电厂容量的确定与国家经济发展规划、电力负荷增长速度、系统规模和电网结构以及备用容量等因素有关。发电厂装机容量标志着发电厂的规模和在电力系统中的地位和作用。
发电厂运行方式及年利用小时数直接影响着主接线设计。从年利用小时数看，该电厂年利用小时数为6000h/a，远大于我国电力系统发电机组的平均最大负荷利用小时数5000h/年；又为火电厂，所以该发电厂为带基荷的发电厂，在电力系统占比较重要的地位，因此，该厂主接线要求有较高的可靠性；从负荷特点及电压等级可知，该电厂具有110KV和220KV两级电压负荷。110KV电压等级有4回架空线路，最大年利用小时数为6000h/a，说明对其可靠性有一定要求；220KV电压等级有4回架空线路，最大年利用小时数为6000h/a,其可靠性要求较高。
2.2 主接线方案的选择
2.2.1方案拟定的依据
电气主接线又称为电气一次接线，它是将电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。
对电气主接线的基本要求，概括的说应该包括可靠性、灵活性和经济性三方面。
(1) 电气主接线设计的基本要求
a.可靠性
安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接
最基本的要求。
电气主接线的可靠性不是绝对的。同样形式的主接线对某些发电厂和变电站来说是可靠的，而对另外一些发电厂和变电站则不一定能满足可靠性要求。所以，在分析电气主接线可靠性时，要考虑发电厂和变电站在系统中的地位和作用、用户的负荷性质和类型、设备制造水平及运行经验等诸多因素。
○1发电厂或变电站在电力系统中的地位和作用。
○2负荷的性质和类型。
○3设备的制造水平。
○4长期运行实践经验。
b.灵活性
电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。
灵活性包括以下几个方面。
○1操作的方便性。
○2调度的方便性。
○3扩建的方便性。
c.经济性
在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。经济性主要从一下几方面考虑。
○1节约一次投资。
○2占地面积少。
○3电能消耗少。
(2) 电气主接线的设计程序
电气主接线设计在各阶段中随着要求、任务的不同，其深度、广度也有所差异，但总的设计原则、方法和步骤基本相同。其设计步骤及内容如下。
a. 对原始资料分析
○1工程情况，包括发电机类型（凝气式火电厂、热电厂、或者堤坝式、引水式、混合式水电厂等），设计规定容量（近期、远景），单机容量及台数，最大负荷利用小时数及可能的运行方式等。
○2电力系统情况，包括电气系统近期及远景发展规划（5~10年），发电厂或变电站在电力系统的地位及作用等
○3负荷情况，包括负荷的性质和地理位置、输电电压等级、出线回路数及输送容量等。
○4环境条件，包括当地的气温、湿度、覆冰、污秽、风向、水文、地质海拔高度及地震等因素
c.主接线方案的拟定与选择
根据设计任务书的要求，在原始资料分析的基础上，根据对电源的出线回路数、电压等级、变压器台数、容量以及母线结构等的不同考虑，可以确定主接线方案。
2.2.2主接线方案的拟定
表2.1主接线方案
电压等级方案
110KV 双母线接线
220KV 双母三分段接线
电气主接线如下图：
图2.1 电气主接线图
2.3 主变压器的选择与计算
2.3.1变压器容量、台数和型式的确定原则
(1) 单元接线的主变压器容量的确定原则
单元接线时主变压器应按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10%的裕度来确定。采用扩大单元接线时，应尽可能采用分裂绕组变压器，其容量亦应按单元接线的计算原则算出的两台机容量之和来确定。
(2) 连接两种升高电压母线的联络变压器的确定原则
联络变压器容量应能满足两种电压网络在各种运行方式下，网络间的有功功率和无功功率交换，一般不应小于接在两种电压母线上最大一台机组的容量，以保证最大一台机组故障或检修时，通过联络变压器来满足本侧负荷的要求。
根据以上原则知，本电厂3台机组的最大容量为125MW，应根据125MW发电机来选择联络变压器，又为了布线方便，只选一台自耦联络变。
(3) 变压器台数的确定原则
发电厂或变电所主变压器的台数与电压等级、接线形式、传输容量以及和系统的联系有密切关系。通常与系统具有强联系的大、中型发电厂和重要变电所，在一种电压等级下，主变压器应不少于2台；而对弱联系的中、小型发电厂和低压侧电压为6-10KV的变电所或与系统只是备用性质时，可只装一台主变压器；对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所，可设3台主变压器。
考虑到本电厂有3台125MW发电机，且电厂和系统有较强联系，故220KV 电压等级接两台主变压器，110KV电压等级接一台主变压器。
(4) 主变压器型式的确定原则
选择主变压器型式时，应从相数、绕组数、绕组接线组别、冷却方式、调压方式等方面考虑，通常只考虑相数和绕组数以及绕组接线组别。在330KV及以下电力系统，一般都应选用三相变压器。对于大型三相变压器，当受到制造条件和运输条件的限制时，则宜选用两台小容量的三相变压器来取代一台大容量三相变压器，或者选用单相变压器。一般当最大机组容量为125MW及以下的发电厂多采用三绕组变压器，对于最大机组容量为200MW及以上的发电厂，通常采用双绕组变压器加联络变压器，当采用扩大单元接线时，应优先选用低压分裂绕组变压器，这样可以大大限制短路电流。
2.3.2变压器的选择与计算
按照变压器容量、台数和型式的确定原则，该发电厂主接线采用3台三相双绕组主变压器和一台联络变压器。3台主变压器分别和3台发电机组组成单元接线，联络变压器选用三相三绕组降压自耦变压器。
S=（125-125×8%）×1.1/0.8 =158.1MVA
3 短路电流的计算
短路计算在设计发电厂主接线的过程中有着重要作用，它为电气设备的选型、动稳定校正和热稳定校正提供依据。当短路发生时，对发电厂供电的可靠性可能会产生很大影响，严重时，可能导致电力系统失去稳定，甚至造成系统解列。因此，对短路事故的计算是非常有必要的，而且是必须进行一项工作。
3.1短路计算的一般规则
(1) 验算导体和电气设备动稳定、热稳定以及电气设备开断电流所用的短路电流，应按本工程的设计规划内容计算，并考虑电力系统的远景发展规划（一般为本工程建成后5至10年）。确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。
(2) 选择导体和电器用的短路电流，在电气连接的网络中，应考虑具体反馈作用对异步电机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。
(3) 选择导体和电器时，对不带电抗器回路的计算短路点，应选择在正常接线方式时短路电流最大的点。对带电抗器的6KV 至10KV 出线与厂用分支回路，除其母线与母线隔离开关之间隔离板前的引线和套管的计算短路点选择在电抗器前外，其余导体和电器的计算短路点选择在电抗器后。
(4) 导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路验算。
3.2 短路电流的计算
3.2.1各元件电抗的计算
选基准容量：Sd=100MVA ，Uav=Ud
发电机: '3'2'1S S S ===8
.0125
=156.25MVA
==='
'3''2''1X X X =0.12?
25
.56100=0.0768 等值电源：S1：Sd=100MVA ，S1=3400MVA
Xs1*=*11S =1S Sd =3400
100
=0.0294
S2：S2=500MVA Xs2*=*21S =2S SD =500
100
=0.2
变压器: T1，T2：*1T X =*2T X =
100(%)Uk ?)(N S S T d =10013?150
100=0.0867 T3：*3T X =*2T X =*1T X T4：*4T X =100(%)Uk ?)(N S S T d =150
100*10023=0.1533
电缆： *L X =0.4?10?2
115100
=0.03 3.2.2 等值网络的化简
图2.2 等值网络图
图2.3 等值网络化简图1
图2.4 等值网络化简图2
图2.5 等值网络化简图3
图2.6 等值网络化简图4
图2.7 等值网络化简图5
各电抗值的计算：
1635.00768.00867.0'
'1121=+=+==
X X X X T
1635.00768.00867.0'
'333=+=+=
X X X T
6613.00294
.01533
.008175.01533.008175.01
4
45=?+
+=+
+=
X
X X X X X S T eq
T eq
2378.008175
.01533
.00294.01533.00294.04
1
416=?+
+=?+
+
=
X
X X X X X eq
T S T S
G 3与E S 2合并后电抗：09.02
.01635.02
.01635.02
3
237=+?=
+?=
X
X X X X S S
转移阻抗：)1
1
1
1
(
7
6
5
61X
X
X
X
X X X L
L K +
+
+
?=
)03
.01
09.012378.016613.01(2378.003.0+++??= 3578.0=
135
.0)03
.01
09.012378.016613.01(
09.003.0)1
1
1
1
(
7
6
5
7
2=+++??=+
+
+
?=
X
X
X
X
X
X X
L
L
K
995
.003
.01
09.012378.016613.0103.06613.0)1
11
1
(
7
6
5
53=+++??=+
+
+
?=
）（
X
X
X
X
X X X
L
L K
计算电抗：ceq x =k
x 3?
d
s s )
2,1(=0.995?100
2
25.156?=3.109
表3.1 短路电流计算结果
电流基准值：)2,1(d I =
av d U S 3=115
32
25.156??=1.596 )(1s d I =
115
3100?=0.502
短路电流：
K I =0.513+3.708+1.403=5.624
4 电气设备的选择
电气设备的选择是发电厂和变电所电气设计的主要内容之一。正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电气设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全可靠的前提下，积极而稳妥的采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电器。
4.1 电气设备选择的一般原则
(1) 所选设备应能满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展；在满足可靠性要求的前提下，应尽可能的选用技术先进和经济合理的设备，使其具有先进性；
(2) 应按当地环境条件对设备进行校准； (3) 所选设备应予整个工程的建设标准协调一致； (4) 同类设备应尽量减少品种；
(5) 选用新产品均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。在特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经过上级批准。
4.2 电气设备的选择条件
正确的选择电器是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全可靠的前提下，积极而稳妥的采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电器。电器要能可靠的工作，必须按正常条件下进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。 4.2.1按正常工作条件选择电气设备
(1) 额定电压和最高工作电压
电气设备所在电网的运行电压调压或负荷的变化，有时会高于电网的额定电压，故所选电气设备允许的最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压。通常，规定一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的1.1-1.15倍，而电网运行电压的波动范围，一般不超过电网额定电压的1.15倍。因此，在选择电气设备时，所选用的电气设备允许最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压，即N U ≥SN U 。
(2) 额定电流
电气设备的额定电流IN 是指额定周围环境温度下，电气设备的长期允许电流。N I 应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Imax ，即N I ≥Imax 。
由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的Imax 为发电机、调相机或变压器的额定电流的1.05倍；若变压器有过负荷运行可能时，Imax 应按过负荷确定（1.3-2倍变压器额定电流）；母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的Imax ；母线分段电抗器的Imax 应为母线上最大一台发电机跳闸时，保证该段母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的50%～80%；出线回路的Imax 除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷。 4.2.2按短路情况校验
a. 短路热稳定校验
短路电流通过电气设备时,电气设备各部分的温度应不超过允许值.满足热稳定的条件为
t I t 2
≥Qk
式中：Qk 为短路电流产生的热效应，It 、t 分别为电器允许通过的热稳定电流和时间。
b.电动力稳定校验
电动力稳定是电气设备承受短路电流机械效应的能力，亦称动稳定。满足动稳定的条件为
ies ≥ish 或Ies ≥Ish
式中ish 、Ish 分别为短路冲击电流幅值和有效值；ies 、Ies 分别为电气设备允许的动稳定电流的幅值和有效值。
同时，应按电气设备在特定的工程安装使用条件，对电气设备的机械负荷能力进行校验，即电气设备的端子允许荷载应大于设备引线在短路时的最大电动力。
下列几种情况可不校验热稳定或动稳定。
（1） 用熔断器保护的电气设备，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） 装设在电压互感器回路中的裸导体和电气设备可不验算动、热稳定。
c.短路计算时间
（1）热稳定短路计算时间k t 。该时间用于校验电气设备在短路状态下的热稳定，其值为继电保护动作时间pr t 和相应断路器的全开断时间br t 之和，即
k t =pr t +br t
断路器全开断时间br t 是指给断路器的分闸脉冲传送到断路器操动机构的跳闸线圈时起，到各相触头分离后电弧完全熄灭为止的时间段。显然，br t 包括两个部分，即
br t =a in t t +
（2）短路开断计算时间'
k t 。断路器不仅在电路中作为操作开关，而且在短路时要作为保护电器，能迅速可靠地切断短路电流。为此，断路器应能在动静触头刚分离时刻，可靠开断短路电流，该短路开断计算时间'
k t 和断路器固有分闸时间
in t 之和，即
'
k t =in pr t t +1
对于无延时保护，1pr t 为保护启动和执行机构时间之和，传统的电磁式保护
装置一般为0.05~0.06s ，微机保护装置一般为0.016~0.03s 。 4.2.3 断路器和隔离开关的选择 选MVA P N 20=
发电机最大持续工作电流：
A u P I
n
N
4.105115
32005.1305.1103
max
=???=
=
根据110KV 出线回路的u NS 、I m ax 及断路器安装在屋内的要求，查附表5，可选SW4-110 /1000型少油断路器，固有分闸时间t in 为0.06s 短路热稳定计算时间t k 为2s
由于t k >1s ，不计非周期热效应，短路电流的热效应Q k
等于周期分量热效应Q p
()?????
?
?=?+?+=++=S KA t I I I
Q K
k
2
2
22
2
22
26.63212
1012
2
110''264
.5264.5264
.5
短路开端时间s t t t in pk k 1.006.01.01'
>+=+=，故用I '
‘校验I Nbr 。 冲击电流：()KA i sh 31.14624.528.1=?=
断路器的选择：
1．从表1.2中可知，I I U U N SN N KV max ,110>== 符合高压断路器额定电压和电流的选择。
2．开断电流选择：从表1-2中可知 I I Nbr ‘
‘≥
3.短路关合电流的选择：从表1-2中可知 i i sh NCL >
4.短路热稳定和动稳定校验： 从表1-2中知，()()S S t t KA Q
KA I K
?=>?=?=?2
2
22
26
.631024
132
i i
sh ES
>
隔离开关与断路器相比，在额定电压、电流的选择及短路动、热稳定校验的项目相同。但由于隔离开关不用来接通和切除短路电流，故无需进行开断电流和短路关合电流的校验。
4.2.4 电流互感器的选择
sh i =14.31A K Q =63.26S KA ?2)( m ax I =105.4A
根据电流互感器安装处的电网电压，m ax I ，查附表8电流互感器的技术参数，选LCWD-110型电流互感器。 校验互感器的热稳定和动稳定：
从附表8中得知，热稳定系数t K =75，动稳定系数es K =150
S KA Q S KA I K K N t ?=>?=?=22221)(26.63)(5625)175()( )(31.14)(1.2121501221KA i KA K I sh es N =>=??=
动热稳定均符合要求。
总结
发电厂课程设计是理论知识的具体运用，是一种综合能力的强化，通过设计，我了解了发电厂的基本整体设计思路，由于部分条件的理想化，难免与实际发电厂线路设计以及电气设备的选择有出入。通过这次设计，将前面所学的知识运用到了设计之中，更好了融会贯通了各学科之间的联系，所学的理论和实践结合起来更好的达到了学以致用的效果，原来模糊的概念在这次设计中得以清晰化、条理化，特别是短路计算，得到了明显的加强。在这次设计中，通过查阅各种资料，也对发电厂电气部分的知识有了更进一步的拓展了解。此次设计不仅加强了专业课的知识运用，同时也对以后工作中可能遇到的问题有了提醒，各部分都是相互联系的，稍有错误将导致后续部分分析全部错误，这也提醒了我们学习需要很好的严谨性。
在此次课程设计中，主要的任务是电气主接线的选择，主变压器和联络变压器的选择，短路电流的计算，断路器、隔离开关和电流互感器的选择，通过这些步骤的设计，使我能熟练运用以前的所学知识，提高的自己的理论与实践结合的能力。
在这两星期的设计过程中，得到了李老师和同学们的很大的帮助，使我顺利的完成了这次课程设计。在此表示由衷地感谢！
致谢
经过这次的课程设计，我终于完成了35KV线路继电保护及自动装置课程设计。这次课程设计能够最终设计完成，除了本人努力之外，还得到了指导老师的指导，他在百忙中对我的设计给予了细致的指导和建议,对我的辅导耐心认真，而且百问不厌，在他的指导下我最终完成了这次课程设计；同时我还要感谢几个同学的大力帮助，他们在我出现困难时热情帮助，使我少走很多弯路。在此，我对老师以及所有在我这次课程设计提供过帮助的同学表示诚挚的感谢！
《发电厂电气部分》课程教学大纲 课程代码：：060442001 课程英文名称：Electric elements of power plants 课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0 适用专业：电气工程及其自动化 大纲编写（修订）时间：2017年11月 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 发电厂电气部分是电气工程及其自动化专业学生的一门专业选修课程。本课程主要讲授发电厂及变电站电气一次系统的基本组成、工作原理、设计方法及运行理论，使学生获得必要的发电厂、变电站电气部分的基本知识，初步掌握发电厂、变电站电气主系统的设计与计算方法以及设备选择，树立理论联系实际的观点，培养学生的应用知识能力，为以后从事发电厂、变电站有关电气部分设计、检修、安装、运行、维护管理工作奠定必要的基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 通过本课程的学习，了解不同类型发电厂的发电过程；掌握电气设备的工作原理、应用及选型；掌握发电厂、变电站主接线基本形式；厂用电接线的设计原则和接线形式；掌握配电装置的布置原则。熟悉电气设备的图形符号和文字符号，具备发电厂、变电站有关电气部分内容的分析与设计的初步能力。 （三）实施说明 在课堂教学环节中，要突出重点并及时补充发电厂与变电站技术发展的新知识，在授课过程中结合实际发电厂变电站系统中的应用进行讲解，强化学生对知识的掌握和应用能力的培养。 1. 教学方法：课堂讲授采用启发式教学，引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；掌握基本概念、基本原理，在理解的基础上，培养学生的分析与设计能力。 2. 教学手段：本课程属于专业选修课，在教学中采用PPT课件教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。 3. 讲授内容：明确各部分内容在课程整体中所处的地位，应对课程各环节实施统一调配，从而增强教学的效果。 （四）对先修课的要求 本课程的先修课为《电路(A)》、《电机学》、《电力电子变换和控制技术》等。 （五）对习题课、实验环节的要求 本大纲立足于应用能力的培养，习题从教材中选取，布置作业并要求学生按时交作业；实验环节要保证质量完成。 （六）课程考核方式 1. 考核方式：考试 2. 考核目标：在考核学生对发电厂、变电站电气部分的基本知识、基本原理和方法的理解的基础上，重点考核学生的分析能力、应用的能力。 3. 课程成绩构成：平时考核（包括出勤、课堂表现、作业等）占20%；期末考试占80%。 （七）主要参考书目 《发电厂电气部分》第五版，苗世红等，中国电力出版社，2016年 《发电厂变电所电气部分》第三版，刘宝贵等，中国电力出版社，2016年 《发电厂电气部分》第三版，王世政等，水利水电出版社，2013年
作业 一．单项选择题 1.下面所述的电压等级，是指特高压交流输电线路的电压等级（D ） A）330kV；B）±500kV；C）±800kV；D）1000kV；E）220kV 2.下面所述的电压等级，是指特高压直流输电线路的电压等级（C ） A）330kV；B）±500kV；C）±800kV；D）1000kV；E）220kV 3.能源按被利用的程度，可以分为（B ） A）一次能源、二次能源 B）常规能源、新能源 C）可再生能源、非再生能源 D）含能体能源、过程性能源 4.能源按获得的方法分，可以分为（A ） A）一次能源、二次能源 B）常规能源、新能源 C）可再生能源、非再生能源 D）含能体能源、过程性能源 5.隔离开关的控制可分为（A ） A）就地控制与远方控制 B）远方控制与电动控制 C）就地控制与液压控制 D）集中控制与电气控制 6.载流导体三相短路时，电动力计算主要考虑工作条件最恶劣的一相，即（D） A）A相 B）B相 C）C相 D）中间相 7.对线路停电的操作顺序是（D ） A．先分母线隔离开关，再分线路隔离开关，最后分断路器 B．先分线路隔离开关，再分母线隔离开关，最后分断路器 C．先分断路器，再分母线隔离开关，最后分线路隔离开关 D．先分断路器，再分线路隔离开关，最后分母线隔离开关 8.关于备用电源，不正确的描述是（D ） A）明备用是指专门设置一台备用变压器(或线路)，它的容量应等于它所代替的厂用工作变中容量最小的一台的容量； B）暗备用是指不另设专用的备用变(或线路)，而将每台工作变的容量加大； C）备用电源的两种设置方式: 明备用和暗备用；
D）在大型电厂，特别是火电厂，由于每台机组厂用负荷较大，常采用明备用； E）暗备用运行方式下，正常工作时，每台工作变在欠载下运行，当任一台工作变因故被切除后，其厂用负荷由完好的工作变承担。 9.在电流互感器的选择与检验中，不需选择或校验（C） A）额定电压 B）二次负荷 C）机械负荷 D）动稳定 10.在屋内配电装置中，为避免温度变化引起硬母产生危险应力，一般铝母线长度为多少米 时，就应设置一个伸缩节？（B ） A）10~19 B）20~30 C）35~40 D）30~50 11.输电线路送电的正确操作顺序为（C ） A．先合母线隔离开关，再合断路器，最后合线路隔离开关 B．先合断路器，再合母线隔离开关，最后合线路隔离开关 C．先合母线隔离开关，再合线路隔离开关，最后合断路器 D．先合线路隔离开关，再合母线隔离开关，最后合断路器 12.维持电弧稳定燃烧的因素是（ C ） A碰撞游离B高电场发射 C热游离 13.交流电弧过零后不再燃烧的条件是（ C ） A工频电源电压小于燃弧电压 B 电弧电压小于熄弧电压 C 恢复电压小于介质强度 14.断路器燃弧的时间是（C ） A 断路器接到分闸命令至电弧熄灭的时间 B断路器接到分闸命令至触头分离的时间 C 断路器触头刚分离至电弧熄灭的时间 二、判断题 1.断路器的额定电流是指在任意的环境温度下，当断路器的绝缘和截流部分不超过其长期 工作的最高允许温度时，断路器允许通过的最大电流值。（错） 2.SF6全封闭组合电器是以绝缘油作为绝缘和来弧介质，以优质环氧树脂绝缘子作支撑元 件的成套高压组合电器。（错）
2-1哪些设备属于一次设备二次设备答：通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备。其中对一次设备和系统的运行进行测量、控制、监视和保护的设备称为二次设备电气主接线：由高压电气设备通过连接线，按其功能要求组成的接受和分配电能的电路 第三章 3-1长期发热短期发热意义和特点 电气设备有电流通过时将产生损耗，这些损耗都将转变成热量使电气设备的温度升高。发热对电气设备的影响；使绝缘材料性能降低；使金属材料色机械强度下降；使导体接触部分电阻增强。导体短路时，虽然持续时间不长，但短路电流很大，发热量仍然很多。这些热量在短时间内不容易散出，于是导体的额温度迅速升高。同时，导体还受到电动力超过允许值，将使导体变形或损坏。由此可见，发热和电动力是电气设备运行中必须注意的问题。长期发热，由正常工作电流产生的；短时发热，由故障时的短路电流产生的。 3-3导体长期发热允许电流的根据是根据什么确定的？提高允许电流应采取哪些措施？ 是根据导体的稳定温升确定的，为了提高导体的载流量，宜采用电阻率小的材料。导体的形状，在同样截面积的条件下，圆形导体的表面积较小，而矩形和槽型的表面积则较大。导体的布置应采用去散热效果最佳的方式，而矩形截面导体竖放的散热效果比平放要好。 对电气主接线要求：可靠灵活经济4-2隔离开关与断路器的区别？对它们的操作程序应遵循那些重要原则 断路器有开合电路的专用的灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，故用来作为接通货切断电路的控制电器。而隔离开关没有没虎装置，其开合电流作用极低，只能用做设备停用后退出工作时断开电路。原则：①防止隔离开关带负荷合闸或拉闸。②防止在断路器处于合闸状态下误操作隔离开关的事故发生在母线隔离开关上，以避免误操作的电弧引起母线短路事故。 高压断路器：正常运行时倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退出运行，起控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切断故障贿赂，保证无故障回路正常运行，起保护作用。高压隔离开关：保证高压电气设备及装置在检修工作时的安全，不能用于切断，投入负荷电流，仅允许用于不产生大电弧的切换操作 主母线和旁路母线各起什么作用？设置专用旁路断路器和以母联断路器或分段断路器兼作旁路断路器，各有什么特点？检修处线路断路器时，如何操作？ 答：主母线主要用来汇集电能和分配电能。旁路母线主要用于配电装置检修断路器时不致中断回路而设计的。设置旁路短路断路器极大的提高了可靠性。而分段断路器兼旁路断路器的连接和母联断路器兼旁路断路器的接线，可以减少设备，节省投资。当出线的断路器需要检修时，先合上旁路断路器，检查旁路母线是否完好，如果旁路母线有故障，旁路断路器在合上，就不会断开，合上出线的旁路隔离开关，然后断开出线的断路器，再断开两侧的隔离开关，有旁路断路器代替断路器工作，便可对断路器进行检修。 4-8电器主接线中通常采用哪些方法限制短路电流？ 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。 4-9为什么分裂电抗器具有正常运行时电抗小。而短路时电抗大的特点。分裂电抗器在正常运行时两分支的负荷电流相等，在两臂中通过大小相等，方向相反的电流，产生方向相反的磁通，其中有X=X1-Xm=(1-f)X1且f=0.5得X=0.5X1。可见在正常情况下，分裂电抗器每个臂自感电抗的1/4、而当某一分支短路时X12=2(X1+Xm)=2X1(1+f)可见，当f=0.5时，X12=3XL使分裂电抗器能有效的限制另一臂送来的短路电流。5-0工作电源，备用电源 发电厂的厂用工作电源是保证正常运 行的基本电源，工作电源应不少于2 个，现代发电厂一般都投入系统并联 运行。备用电源用于工作电源因事故 或检修而失电时替代工作电源，起后 备作用、 5-1什么叫厂用电和厂用电效率？ 答：发电厂在启动、运转、挺役、检 修过程中，有大量以电动机拖动的机 械设备，用以保证机组的主要设备（如 锅炉、汽轮机或水轮机和发电机等） 和输煤、碎煤、除灰、除尘以及水处 理的正常运行。这些电动机以及全场 的运行、操作、试验、检修、照明等 用电设备都属于厂用电负荷，总的耗 电量，统称为厂用电。 5-3厂用电负荷分为哪几类？为什么 要进行分类？ 答：厂用电负荷，根据其用电设备在 生产中的作用和突然中断供电所造成 的危害程度，分为以下四类。 Ⅰ类厂用负荷。凡是属于短时（手动 切换恢复供电所需要的时间）停电会 造成主辅设备损坏、危急人身安全、 主机停运以及出力下降的厂用负荷， 都属于Ⅰ类负荷。 Ⅱ类厂用负荷。允许短时停电(几秒钟 或者几分钟)，不致造成生产紊乱，但 较长时间停电有可能损坏设备或影响 机组正常运转的厂用负荷，均属于Ⅱ 类厂用负荷。 Ⅲ类厂用负荷。较长时间停电，不会 直接影响生产，仅造成生产上的不方 便的厂用负荷，都属于Ⅲ类厂用负荷。 0类不停电负荷，直流保安负荷，交 流保安负荷。 对厂用电电压等级的确定和厂用电源引接 的依据是什么？ 答：厂用电电压等级是根据发电机额定电 压、厂用电电动机的电压和厂用电供电网络 等因素，相互配合，经过技术经济综合比较 后确定的。在大容量发电厂中，要设启动电 源和事故保安电源， 火电厂厂用接线为什么要锅炉分段？ 为提高厂用电系统供电可靠性，通常 用哪些措施？ 答：为了保证厂用供电的连续性，使 发电厂能安全满发，并满足运行安全 可靠性灵活方便。所以采用按锅炉分 段原则。为提高厂用电工作的可靠性， 高压工作厂用变压器和启动备用变压 器采用带负荷调压变压器，以保证厂 用电安全，经济的运行。 何谓厂用电动机的自启动？为什么要 进行电动机的自启动校验？如果厂用 变压器的容量小于自启动电动机总容 量时，应该如何解决？ 厂用电系统运行的电动机，当突然断 开电源或者厂用电压降低时，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性。若电动 机失去电压以后，不予电源断开，在 很短时间内，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， 电动机惰性将未结束，又自动恢复到 稳定状态运行，这一过程称为电动机 的自启动。若参加自启动的电动机数 目多，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，将危急电 动机的安全以及厂用电网络的稳定运 行，因此，必须进行电动机的自启动 校验。若不能自启动应采用：1.失压自 启动。2.空载自启动。3.带负荷自启动。 6-6电压互感器一次绕组及二次绕组 的接地各有什么作用？ 一次接地是工作接地，保护接地二次 侧接地是为防止高低压线圈击穿，高 压引入低压，造成设备损坏危机人身 安全 6-9电流互感器误差与那些因素有关 电流互感器的电流误差fi及相位差δi 决定于互感器铁心及二次绕组的结 构，同时又与互感器的运行状态有关。 6-10运行中为什么不允许电流互感器 二次回路开路？ 二次绕组开路是，电流互感器由正常 工作状态变为开路工作状态，I2=0， 励磁磁动势由正常为数甚小的I0N1 骤增为I1N1，铁心中的磁通波形呈现 严重饱和的平顶波，因此二次绕组将 在磁通为零时，感应产生很高的尖顶 波电动势，其值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。由于磁感应强度剧增， 会引起铁心和绕组过热。此外，在铁 芯中还会产生剩磁，使互感器准确度 下降。 6-11三相三柱式电压互感器为什么不能 测量相对地电压？ 测中性点电压时，应使互感器一次侧中 性点接地，但是由于普通三相三柱式电 压互感器一般为Y,yn型接线，它不允许 一次侧中性点接地，故无法测量对地电 压。 7-2试述最小安全净距的定义及分类。 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。对 于敞露在空气中的屋内、外配电装置中 有关部分指尖的最小安全净距分为 ABCDE五类。 8-3断路器控制回路应满足哪些基本要 求？试以灯光监视的控制回路为例，分 析它是如何满足这些要求的。 ①断路器的合闸和跳闸回路是按短路 时通电设计的，操作完成后，应迅速自 动断开合闸或跳闸回路以免烧坏线圈。 ②断路器既能在远方由控制开关进行 手动合闸或跳闸，又能在自动装置和继 电保护作用下自动合闸或跳闸。③控制 回路应具有反应断路器位置状态的信 号。④具有防止断路器多次合、跳闸的 “防跳”装置。⑤对控制回路及其电源 是否完好、应能进行监视。⑥对采用气 压、液压和弹簧操作的断路器，应有对 压力是否正常、弹簧是否拉紧到位的监 视回路和动作闭锁回路。 8-4什么叫断路器的“跳跃”？在控 制回路中，防止“跳跃”的措施是什么？ 手动合闸：①合闸前，断路器处于 跳闸状态，动断触点QF1-2在合位控 制开关在跳闸后，触点SA11-10处于接 通状态+1→SAH-10→绿灯HG→R3→ QF1-2→合闸接触器KM→-1形成通路 犹豫R3限流作用KM不动作这是绿 灯HG发平光②预备合闸将控制开关 手柄顺时针转90°进入“预备合闸”位 置触点SA9-10、SA14-13接通 SA11-10断M100→SA9-10→HG→R3 →QF1-2→KM→-1 这是绿灯发闪光 ③将控制开关顺时针转45°至合闸位 置SA5-8接通+1→SA5-8→KCF3-4→ QF1-2→KM→-1此时么有R3 达到QM 的动作值KM将常开触点闭合(YC通 电、合闸完毕) +2→KM→YC→KM→-1 合闸线圈带电带动断路器操纵机构合 闸④合闸后断路器辅助触电互相切 换位置+1→SA13-17→HR1→R4→ KCF1→QF3-4→Y7→-1红灯HR发平光 手动跳闸：①操作前，断路器处于 合闸状态，QF3-4在合位+M→SA13-14 →HR→KCFI→QF3-4→YT→-1红灯闪 光(将控制开关SA由"合闸后"垂直位置 逆时针转至"预备跳闸"水平位置 ②SA逆时针转45°至条扎位置，SA6-7 接通+1→SA6-7→Y7→-1 YT中较大电 流YT跳开、断路器辅助触点状态变化， QF1-2闭合，QF3-4断开、SA弹回“跳 闸后水平位置，SA11-10接通+1→ SA11-10→HG→R3→QF1-2→KM→-1 绿光发平光。 自动合闸：K1闭合+1→K1→ KCF2→QF1→KM→-1 KM动作断路 器进入合闸状态此时SA仍处于跳闸 后SA14-15接通，QF3-4变成合位， -M100→SA14-15→HR→R4→KCF→ QF2→YT→-1红灯闪光回路中电阻限 流作用YT不懂做红灯闪光表示控制 开关SA位置与当前断路器实际状态不 对应，提醒运行人员调整控制开关SA 手柄位置 自动跳闸。如果线路或其他一次设 备出现故障时，继电保护装置就会动 作，从而引起保护出口继电器动作，其 动合触点KCO闭合。由于触点KCO与 SA6-7并联，所以接下来的断路器跳闸 过程与手动跳闸过程类似，只是断路器 跳闸后，控制开关仍停留在“合闸后” 位置，与断路器跳闸位置不对应，使得 绿灯HG经M100(+)→SA9-10→HG→ 东段QF1-2→KM与控制电源的负极接 通，绿灯发闪光，告知运行人缘已发生 跳闸。将SA逆时针转动，最后停至“跳 闸后”位置。 自动跳闸表明事故发生，除闪光 外，控制与信号回路还应发生音响。断 路器跳闸后，事故音响回路的动断触点 QF5-6闭合；控制开关仍处于“合闸后” 位置，SA1-3和SA19-17均处于接通状 态，使事故音响信号M708与信号回路 电源负极(-700)接通，从而可启动事故 音响信号装置发出音响。 “防跳”：如果外部发生永久性故障， SA5-8成K1不能复归+1→KCO→KCF→ QF2→YT→-1 YT带电断路器跳闸②KCF 带电常开触点闭合常闭触点断开+1→ SA5-8→KCF1→KCF→-1使KCF自保持， KCF2断开了，切断了合闸回路。防止跳跃 的措施是：一：35KV以上的断路器，应采 用电气防跳。二：较为简单的机械防跳， 即操作机构本身就具有防跳性能。 8-0事故音响信号起跳及复归过程。 启动①断路器发生跳闸+700→脉冲 继电器K→+M708→-700脉冲继电器启动， KRD常开触点闭合②+700→KRD→KC→ KC1→SA4→-700→+700→KC-1→SA3,KC 带电，常开触点闭合，KC形成自保持+1 →KC-2→HA V→-700,蜂鸣器发声响。 复归：当蜂鸣器HAU和时间继电器 KT1启动，KT1的动合触点延时闭合后启 动继电器KC1，KC1的动断触点断开，致 使继电器KC失电，其三对动合触点全部返 回，音响信号停止，由此实现了事故音响 信号装置的自动复归。 3-7三相平行导体发生三相短路时最大电 动力出现在B相上，因三相短路时B相冲 击电流最大。 3-9导体的动态应力系数的含义是什么、在 什么情况下才考虑动态应力？ 动态应力系数β为动态应力与静态应力之 比值。导体发生震动时，在导体内部会产 生动态应力。对于动态应力的考虑，一般 是采用修正静态计算法，即在最大点动力 Fmax上乘以动态应力系数β，以求得实际 动态过程中动态应力最大值。 4-4发电机—变压器单元接线中，在发电机 和双绕组变压器之间通常不装断路器，有 何利弊？ 答：在发电机和双绕组作变压器之间通常 不装设断路器，避免了由于额定电流或断 流电流过大，使得在选择出口断路器时， 受到制造条件或价格甚高等原因造成的困 难。但是，变压器或厂用变压器发生故障 时，除了跳主变压器高压侧出口断路器外， 还需要发电机磁场开关，若磁场开关拒跳， 则会出现严重的后果，而发电机定子绕组 本身发生故障时，若变压器高压侧失灵跳 闸，则造成发电机和主变压器严重损坏。 并且发电机一旦故障跳闸，机组将面临厂 用电中断的威胁 开关电器中常用灭弧方法有哪些 1利用灭弧介质，2采用特殊金属材料作为 灭弧触头3利用气体或油吹动电弧，吹弧 使带电离子扩散和强烈地冷却而复合4采 用多段口熄弧5提高断路器触头的分离速 度，迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度 骤降；同时使电弧的表面突然增大，有利 于电弧的冷却和带电质子向周围介质中扩 赛和离子复合。 什么叫介质强度恢复过程？什么叫电压恢 复过程？它与哪些因素有关？ 答：①弧隙介质强度恢复过程是指电弧电 流过是指电弧熄灭，而弧隙的绝缘能力要 经过一定时间恢复到绝缘的正常状态过程 称之为弧隙介质强度的恢复过程。②弧隙 介质强度主要有断路器灭弧装置结构和灭 弧介质的性质所决定，随断路器形式而异。 ③弧隙电压恢复过程是指电弧电流自然过 零后，电源施加于弧隙的电压，将从不大 的电弧熄灭电压逐渐增长，一直恢复到电 源电压的过程，这一过程中的弧隙电压称 为恢复电压，电压恢复过程主要取决于系 统电路的参数，即线路参数、负荷性质等， 可能是周期性的或非周期性的变化过程。 4-5主变压器的选择 答：影响主变压器选择的因素主要有：容 量、台数、型式、其中单元接线时变压器 应按发电机的额定容量扣除本机组的厂用 负荷后，留有10%的裕度来确定。连接在 发电机母线与系统之间的主变压器容量= （发电机的额定容量—厂用容量—支配负 荷的最小容量）*70%。微粒确保发电机电 压上的负荷供电可靠性，所接主变压器一 般不应小于两台，对于工业生产的余热发 电的中、小型电厂，可装一台主变压器与 电力系统构成弱连接。除此之外，变电站 主变压器容量，一般应按5—10年规划负 荷来选择。主变压器型式可根据：①、相 数决定，容量为300MW及以机组单元连接 的变压器和330kv及以下电力系统中，一 般选用三相变压器，容量为60MW的机组单 元连接的主变压器和500kv电力系统中的 主变压器经综合考虑后，可采用单相组成 三相变压器。②、绕组数与结构：最大机 组容量为125MW以及下的发电厂多采用三 绕组变压器，机组容量为200MW以上的发 电厂采用发电厂双绕组变压器单元接线， 在110kv以上的发电厂采用直接接地系统 中，凡需选用三绕组变压器的场合，均采 用自耦变压器。
引言 电力行业是国民经济的重要行业之一，电力自从应用于生产以来，已成为现代化生产、生活的主要能源，它为现代工农业、交通运输业、国防、科技和人民生活等方面都得到了广泛的应用。如今，电力行业紧跟着经济发展的脚步，随着发电设备容量的不断加大，电力行业的自动化程度越来越高，相应的对电力系统的安全性、稳定性的要求也越来越高。 本次的设计题目是：4*300MW发电厂电气部分初步设计（励磁系统），主要是进行电气主接线设计，通过方案比较确定主接线方案，选择发电机和主变压器；厂用电设计，选择厂用变压器；通过短路电流计算，进行主要电气设备选择及校验，然后是励磁系统设计，发电机主保护设计以及配电装置设计；通过此次设计，使学生对自己所学专业知识在临近毕业前进行一次检验和巩固，同时利用自己所掌握的知识初步的设计出一个符合实际的能够安全运行的电厂。 通过本次设计，对大中型发电厂有一个全方位的了解和认识，将所学的理论知识与实际相结合，在巩固自己的所学的专业知识的同时，也使自己更能胜任今后的工作。
第一章电气主接线设计 1.1设计原则和基本要求 1 发电厂电气主接线是电力系统接线的重要组成部分。它表明了发电机、变压器、线路、断路器等其它电气设备的数量和连接方式及可能的运行方式，从而完成发电、变电、输电和配电的任务。电气主接线的设计直接关系到全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置安装，关系到电力系统的安全、稳定和经济运行。 2 电气主接线设计的原则依据 （1）发电厂电气主接线方案的选择，主要决定发电厂的类型、工作特性、发电厂的容量、发电机和主变压器的台数和容量。 （2）发电厂建设规模应根据电力系统5-10年发展规划进行设计。 （3）供电和负荷关系 ①对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。 ②对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。 ③对于三级负荷一般只需一个电源供电。 3 设计主接线的基本要求 （1）可靠性 ①断路器检修时，不影响供电。 ②线路、断路器或母线检修时，停运出线回路数越少和停电时间越短越好，保证对重要用户的供电。 （2）灵活性 ①调度灵活，操作简便：应能灵活地投入某些机组、变压器或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故、检修及特殊运行方式下的调度要求。 ②检修安全：应能方便地停运断路器、母线及其继电保护设备，进行安全检修而不影响电力网的正常运行及对用户的供电。
西交《发电厂电气部分》在线作业 一、单选题（共20 道试题，共40 分。） 1. 除发电机外，（）是发电厂中最为贵重的大型电气设备。 A. 主变压器； B. 联络变压器； C. 厂用变压器； D. 自用变压器； 正确答案：A 2. 电气设备的动稳定电流应不小于通过该电气设备的最大()。 A. 三相冲击短路电流 B. 冲击短路电流 C. 三相短路电流 D. 持续工作电流 正确答案：A 3. 决定熄弧的基本因素是（）。 A. 弧隙介质强度和加在弧隙上的恢复电压 B. 弧隙温度和弧隙恢复电压 C. 弧隙温度和弧隙距离 D. 弧隙距离和加在弧隙上的恢复电压 正确答案：A 4. 对供电距离较远、容量较大的电缆线路，应校验其电压损失ΔU(%)，一般应满足（）。 A. ΔU(%)≤5% B. ΔU(%)≤10% C. ΔU(%)≤15% D. ΔU(%)≤20% 正确答案：A 5. 电气设备额定电流的选择条件是它的值要大于等于（）。 A. 短时最大工作电流 B. 最大持续工作电流 C. 最大短路电流 D. 持续短路电流 正确答案：B 6. 关于导体稳定温升说法正确的是（）。 A. 与电流的平方成正比，与导体材料的电阻成反比 B. 与电流的平方成正比，与导体材料的电阻成正比 C. 与电流的平方成反比，与导体材料的电阻成反比 D. 与电流的平方成反比，与导体材料的电阻成正比
7. 发电机运行频率高于额定频率时，发电机的运行效率将（）。 A. 上升 B. 下降 C. 不变 D. 根据具体的发电机有不同的结果 正确答案：B 8. 厂用电接线形式，错误的描述是（）。 A. 通常都采用单母线分段接线形式，即为提高厂用电系统的供电可靠性，高压厂用母线按锅炉的台数分成若干独立工作段。 B. 同一机炉或在生产过程上相互有关的电动机和其他用电设备应接在同一分段上，同一机炉自用机械有两套互为备用，则应接在不同分段上； C. 全厂公用负荷，不需要设置公用段，分布在不同分段上； D. 低压厂用母线一般也可按锅炉分段，由相应的高压厂用母线供电； 正确答案：C 9. 发电机不对称运行属于（）。 A. 故障运行方式 B. 正常运行方式 C. 非正常运行方式 D. 特殊运行方式 正确答案：C 10. 厂用高压变压器的容量选择正确的是（）。 A. 厂用高压计算负荷再加上厂用低压计算负荷。 B. 厂用高压计算负荷与上厂用低压计算负荷之和，再加上10%的裕度； C. 厂用高压计算负荷的110%再加上厂用低压计算负荷。 D. 厂用高压计算负荷加上厂用低压计算负荷的110% 正确答案：C 11. 电弧形成之后，维持电弧燃烧所需的游离过程是（）。 A. 碰撞游离； B. 热游离； C. 热电子发射； D. 强电场发射； 正确答案：B 12. 如果要求任一组母线发生短路故障均不会影响各支路供电，则应选用（）。 A. 双母线接线 B. 双母线分段带旁路接线 C. 多角形接线 D. 二分之三接线 正确答案：D 13. 屋外配电装置特点叙述错误的是（）。 A. 与屋内配电装置相比，建设周期短 B. 与屋内配电装置相比，扩建比较方便 C. 相邻设备之间距离较大，便于带电作业 D. 与屋内配电装置相比，占地面积大
范文 2020年火力发电厂电气专业考试电动机知识考试 1/ 10
题库及答案(完整版) 2020 年火力发电厂电气专业考试电动机知识考试题库及答案（完整版）一、填空题 1、直流电动机磁励方式可分为(他励) 、(并励) 、(复励) 和 (串励) 。 2、一台三相四极异步电动机，如果电源的频率 f1＝50Hz ，则定子旋转磁场每秒在空间转过( 25)转。 3、三相异步电动机的额定功率是满载时转子轴上输出的(机械功率)，额定电流是满载时定子绕组的(线电流)，其转子的转速(小于) 旋转磁场的速度。 4、测量电机的对地绝缘电阻和相间绝缘电阻，常使用(兆欧表)，而不宜使用万用表。 5、交流电机定子绕组的短路主要是(匝间)短路和(相间)短路。 6、交流接触器常采用的灭弧方法是(电动力)灭弧、(栅片)灭弧；直流接触器常采用的灭弧方法是(直吹)灭弧。 7、交流接触器桥式双断口触点的灭弧作用，是将电弧分成(两)段以提高电弧的(起弧电压)；同时利用两段电弧相互间的电动力将电弧向外侧(拉长)，以增大电弧与冷空气的(接触面)，迅速散热而灭弧。 8、引起接触器线圈发热的原因有(电源电压)、（铁心吸力不足），（线圈匝间短路），（电器动作超过额定）。 9、异步电动机的转速，总要（低于）定子旋转磁场的转速。 10、异步电动机启动时电流数值很大，而启动力矩小，其原因是
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动时功率因数（低），电流中的（有功）成分小引起的. 11、绕线式电动机的调速原理，就是在转子回路串一个（可调）电阻，增加电阻时，其电动机的转速就（降低）。 12、直接启动的大型感应电动机，改善启动特性的方法有：采用（双鼠笼）或（深槽）式。 13、绕线式电动机在发电厂某些地方还经常用到它，它的优点是：（调速）和（启动）特性好。 14、电动机的自启动是当外加（电压）消失或过低时，致使电动机转速（下降），当它恢复后，转速又恢复正常。 15、异步电动机的内部通风系统一般可分为三类：（轴向）通风系统；（径向）通风系统；（混合）通风系统。 16、电动机在运行中产生的损耗会引起各部分（发热），其结果使电动机各部件的（温度）升高。 17、电动机的允许温升基本上取决于绝缘材料的（等级），但也和温度的（测量）方法及（散热）条件有关。 18、备用的电动机容易吸收空气中的（水分）而受潮，为了在紧急情况下能投入正常运转，要求定期测量绕组的（绝缘电阻）。 19、异步电动机在启动时，启动电流（很大）而启动力矩（较小）。 20、所谓改善异步电动机的启动特性，主要是指：（降低）启动电流，增加启动（力矩），提高启动时的（功率因数）。 21、在我国电动机的型号中，J 代表（交流），Z 代表（直流），T 代表（同期）。
发电厂电气部分试卷汇总及答案(全) 一、单项选择题1．根据对电气主接线的基本要求，设计电气主接线时首先要考虑() A．采用有母线的接线形式B．采用无母线的接线形式C．尽量降低投资、少占耕地D．保证必要的可靠性和电能质量要求2.电压互感器的一次额定电压应等于() A. 100或100/3伏B. 1003或×1003伏 C. 所在电网的额定电压D. 100或2×100伏 3.输电线路送电的正确操作顺序为() A.先合母线隔离开关，再合断路器，最后合线路隔离开关 B.先合断路器，再合母线隔离开关，最后合线路隔离开关 C.先合母线隔离开关，再合线路隔离开关，最后合断路器 D.先合线路隔离开关，再合母线隔离开关，最后合断路器 4.线路隔离开关的线路侧，通常装有接地闸刀开关，其主要作用是当线路停电之
后，合入接地刀闸，将它作为()使用。 A.防雷接地 B.保护接地 C.工作接地 D.三相短路接地线 5.在110kV及以上的配电装置中，下述哪种条件下可采用多角形接线?() A.出线不多且发展规模不明确 B.出线不多但发展规模明确 C.出线多但发展规模不明确D.出线多且发展规模明确6三相导体短路的最大电动力不受()影响。 A.跨距 B.长期允许电流 C.相间距离D.三相短路时的冲击电流7.装设分段电抗器的作用是() A.限制母线回路中的短路电流 B.改善母线的电压质量 C.吸收多余的无功功率 D.改进用户的功率因数8.在交流电路中，弧电流过零值之后，电弧熄灭的条件是()。 A.弧隙恢复电压弧隙击穿电压 D.减少碰撞游离和热游离 9.对厂用I类负荷的供电方式是() A.一般一个电源供电 B.应两个独立电源供电，备用电源采用手动切换方式投入 C.应两个独立电源供电，一
《发电厂电气部分》期末考试试卷及答案 一、填空题（每题2分，共20分） 1. 依据一次能源的不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、核电厂、风力发电厂等。 2. 火力发电厂的能量转换过程是：燃料的化学能 -> 热能 -> 机械能 -> 电能。 3. 目前世界上使用最多的是核电厂是（轻水堆）核电厂，即（压水堆）核电厂和（沸水堆）核电厂。 4. 对一次设备和系统的运行状态进行（测量、控制、监控和保护）的设备，称为二次设备。 5. 隔离开关的作用是隔离电压、倒闸操作和分合小电流。 6. 发电厂的厂电率为发电厂厂用电耗电量与电厂的发电量之比。 7. 根据电气设备和母线布置特点，层外配电装置通常分为中型配电装置、 高型配电装置和半高型配电装置三种类型。 8. 使母线的电能损耗费用与相应设备维修费、折旧费的总和为最少的母线截面，称为经济电流密度截面。 9. 有汇流母线的接线形式可概括地分为__单母线__和_双母线__两大类；无汇流母线的接线形式主要有单元接线、桥型接线和角型接线_。 10. 防电气误操作事故的“五防”是指防止误拉合隔离开关、防止带接地线合闸、防止误拉合断路器、防止带电合接地开关和防止误入带电间隔。 二、单项选择题（在每小题列出的选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。）（每题2分，26分） 1如果要求在检修任一引出线的母线隔离开关时,不影响其他支路供电,则可采用( C )。 A.内桥接线 B.单母线带旁路接线 C.双母线接线 D.单母线分段接线 2双母线接线采用双母线同时运行时，具有单母线分段接线特点( D )。 A.因此，双母线接线与单母线分段接线是等效的 B.但单母线分段接线具有更大的运行灵活性
《发电厂电气部分》作业 一．单项选择题 1.下面所述的电压等级，是指特高压交流输电线路的电压等级（D） A）330kV；B）±500kV；C）±800kV；D）1000kV；E）220kV 2.下面所述的电压等级，是指特高压直流输电线路的电压等级（C） A）330kV；B）±500kV；C）±800kV；D）1000kV；E）220kV 3.能源按被利用的程度，可以分为（B） A）一次能源、二次能源 B）可再生能源、非再生能源 C）常规能源、新能源 D）含能体能源、过程性能源 4.能源按获得的方法分，可以分为（A） A）一次能源、二次能源 B）可再生能源、非再生能源 C）常规能源、新能源 D）含能体能源、过程性能源 5.隔离开关的控制可分为（A） A）就地控制与远方控制 B）远方控制与电动控制 C）就地控制与液压控制 D）集中控制与电气控制 6.载流导体三相短路时，电动力计算主要考虑工作条件最恶劣的一相，即（D） A）A相 B）B相 C）中间相 D）C相 7.对线路停电的操作顺序是（D） A．先分母线隔离开关，再分线路隔离开关，最后分断路器 B．先分线路隔离开关，再分母线隔离开关，最后分断路器 C．先分断路器，再分母线隔离开关，最后分线路隔离开关 D．先分断路器，再分线路隔离开关，最后分母线隔离开关 8.关于备用电源，不正确的描述是（D） A）明备用是指专门设置一台备用变压器(或线路)，它的容量应等于它所代替的厂用工作变中容量最小的一台的容量； B）暗备用是指不另设专用的备用变(或线路)，而将每台工作变的容量加大； C）备用电源的两种设置方式:明备用和暗备用；
D）在大型电厂，特别是火电厂，由于每台机组厂用负荷较大，常采用明备用； E）暗备用运行方式下，正常工作时，每台工作变在欠载下运行，当任一台工作变因故被切除后，其厂用负荷由完好的工作变承担。 9.在电流互感器的选择与检验中，不需选择或校验（C） A）额定电压 B）二次负荷 C）机械负荷 D）动稳定 10.在屋内配电装置中，为避免温度变化引起硬母产生危险应力，一般铝母线长度为多少米 时，就应设置一个伸缩节？（B） A）10~19 B）20~30 C）35~40 D）30~50 11.输电线路送电的正确操作顺序为（C） A．先合母线隔离开关，再合断路器，最后合线路隔离开关 B．先合断路器，再合母线隔离开关，最后合线路隔离开关 C．先合母线隔离开关，再合线路隔离开关，最后合断路器 D．先合线路隔离开关，再合母线隔离开关，最后合断路器 12.维持电弧稳定燃烧的因素是（C） A碰撞游离B高电场发射 C热游离 13.交流电弧过零后不再燃烧的条件是（C） A工频电源电压小于燃弧电压B电弧电压小于熄弧电压 C恢复电压小于介质强度 14.断路器燃弧的时间是（C） A断路器接到分闸命令至电弧熄灭的时间 B断路器接到分闸命令至触头分离的时间 C断路器触头刚分离至电弧熄灭的时间 二、判断题 1.断路器的额定电流是指在任意的环境温度下，当断路器的绝缘和截流部分不超过其长期 工作的最高允许温度时，断路器允许通过的最大电流值。（错） 2.SF6全封闭组合电器是以绝缘油作为绝缘和来弧介质，以优质环氧树脂绝缘子作支撑元 件的成套高压组合电器。（错）
第一章 1.火力发电厂分为凝气式火力发电厂，热电厂，燃气轮机发电厂 2.水力发电厂分为堤坝式，引水式，混合式 3.一次设备：我们把直接生产、转换、和输配电能的设备，称为一次设备 4.二次设备：对电气一次设备进行测量、控制、监视、和保护用的设备，称为二次设备 5.抽水储能电站在电气系统中的作用？(简答) a、在夜晚或周末负荷低谷期，利用电力系统富余的电能将下水库的水抽到上水库，以位能的形式，将电能储存起来，这是目前可以人工大量储存能源的重要方式 b、将水库的水放下来发电，用以担任电力系统峰荷中的尖峰部分，起到了调峰和调频作用 第二章 1.交流电弧有哪些特点？交流电弧熄灭的条件是什么？ 答：a、能量集中，温度很高，亮度很强；电弧是良导体维持电弧稳定燃烧的电压很低； 电弧的质量很轻，在气体或电动力的作用下，很容易移动变形。 b、弧隙介质强度恢复过程始终大于弧隙电压恢复过程，则电弧熄灭。 2.高压断路器的作用？ 答：在正常运行时接通或断开有负荷电流的电路；在电气设备故障时，能够在继电保护装置的控制下自动切断短路电流，断开故障设备。 3.高压断路器分为：油断路器、六氟化硫断路器、真空断路器、压缩空气断路器。 4.高压断路器的技术参数：额定电压、额定电流、额定开断电流、额定关合电流、热稳 定电流、动稳定电流、分闸时间、合闸时间。 5.名词解释：额定开断电流、额定关合电流？ 答：额定开断电流：在额定电压下，高压断路器能可靠开断的最大短路电流，该参数表征了断路器的灭弧能力。 额定关合电流：在规定条件下，断路器能关合不至于产生触头熔焊及其他妨碍继续正常工作的最大电流峰值。
6.隔离开关的作用：隔离电源、倒闸操作、分-合小电流电路 7.运行中，电流互感器的二次绕组为什么不允许开路？一旦开路会产生什么后果？ 答：当电流互感器二次侧绕组开路时，使得铁心严重饱和，磁通￠变为平顶波。磁通过零时，在二次绕组感应产生很高的尖顶波电动势，其数值可达千伏，甚至万伏，危及人身安全和仪表、继电器绝缘；由于感应强度剧增，引起铁心和绕组过热；会在铁心中产生剩磁，使互感器特性变坏。 第三章 1.电气主接线也称为电气主系统或电气一次接线，它是有电气一次设备按电力生产的顺序 和功能要求连接而成的接受和分配电能的电路，是发电厂、变电所电气部的主体，也是系统网络的重要组成部分。 2.对电气主接线的基本要求：可靠性、灵活性、经济性。 3.桥式接线的基本特点是什么？试小结内桥、外桥接线的使用场合？（简答） 答：内桥接线的特点是联络断路器QF3接在靠近变压器侧，在线路正常投切或故障切除时不影响其他回路运行。这种接线适用于变压器不需要经常切换、输电线路较长、电力系统穿越功率较小的场合。 外桥接线的特点是联络断路器QF3靠近线路侧，与内桥接线相反，它便于变压器的正常投切和故障切除，而线路的正常投切和故障切除都比较复杂。这种接线适用于线路较短、主变压器需经常投切、以及电力系统有较大的穿越功率通过连桥回路的场合。 4.在电气主接线中，为什么要限制短路电流？ 答：当短路电流流过电气设备时，将引起设备的短时发热，并产生很大的电动力，它直接影响到电气设备的选择和安全运行。 5.限制短路电流的措施有：采用适合的主接线形式及运行方式、装设限流电抗器、采用 低压分裂组变压器 6.可靠度与不可靠度、可用率与不可用率的含义各是什么？ 答：可靠度：是一个元件在规定的条件下和预定的时间内，能执行规定功能的概率。 不可靠度：元件从开始使用到T时刻发生故障的概率。 可用率：是指元件在起始时刻正常工作的条件下，在时刻T处于正常工作状态的概率。 不可用率：是指元件在起始时刻正常工作的条件下，在时刻T处于故障状态的概率
《发电厂电气部分》课程复习要点 绪论第一章第二章 1.了解现阶段我国电力工业的发展方针、现状 发展现状：目前我国基本上进入大电网、大电厂、大机组、高电压输电、高度自动控制的新时代。 （1）我国发电装机容量和年发电量均居世界第二位 （2）各电网中500KV（包括330KV）主网架逐步形成和壮大。220KV电网不断完善和扩充 （3）1990年我国第一条从葛洲坝水电站至上海南桥换流站的±500KV直流输电线路实现双极运行，使华中和华东两大区电网实现非同期联网 （4）随着500KV网架的形成和加强，网络结构的改善，电力系统运行的稳定性得到改善。 （5）省及以上电网现代化的调度自动化系统基本实现了实用化。 （6）数据通信为特征的覆盖全国各主要电网的电力专用通信网基本形成 2.了解发电厂和变电所的类型，特点 （1）发电厂： 火力发电厂（1火电厂布局灵活，装机容量大小可按需要决定；2 火电厂的一次性建造投资少。建造工期短。发电设备年利用小时数较高；3、 火电厂耗煤量大，单位发电成本比水电厂高3-4倍；4、动力设备繁多，控制操作复杂；5、大型机组停机到开机并带满负荷时间长，附加耗用大量燃料；6担负急剧升
降负荷时，需要付出附加燃料消耗的代价；7若担任调峰、调频、事故备用，则相 应事故增多，强迫停运率增高，厂用电率增高。应尽可能担负较均匀负荷；8、对 空气、环境污染大） 水力发电厂（1、可合理利用水资源；2、发电成本低，效率高；3、运行灵活；4、可存储和调节；5、不污染环境；6、投资较大，工期较长；7、受水文条件制约；8、淹没土地，生态环境） 核能发电厂（建设费用高，燃料费用便宜，带基荷运行） 新能源发电 风力 地热 海洋能 太阳能 生物质能 磁流体 （2）变电所： （1）枢纽变电所 （2）中间变电所 （3）地区变电所 （4）终端变电所 3.发电厂电气设备简述
发电厂电气部分-学习指南 一、填空题 1.导体正常最高允许温度一般不超过________℃，提高导体长期允许电流的方法有_________导体电阻，________导体换散面积，以及_________导体的换热系数。 2.线路电抗器主要用来限制_________支路的短路电流，加装出线电抗器不仅能够__________，而且可以维持____________________。 3.发电厂厂用电源包括________和________，对单机容量在200MW以上的发电厂，还应考虑设置____________和____________。 4.选择电器设备的一般条件是按________________，并按___________________。 5.当验算裸导体及110KV以下电缆短路热稳定时，一般采用_________保护动作时间；验算电器和110KV以上充油电缆热稳定时，一般采用__________保护动作时间。 6.电流互感器的电流误差为_________，相位误差为___________，并规定当 -I 2___________I 1 时，相位差为正值，影响电流互感器误差的运行参数有 __________、______________、_______________。 7.扩散去游离的三种形式是由_____________、____________、_______________。 8.断路器开断电路时，熄弧条件为____________，恢复电压大于__________恢复电压。 9.决定发电机容许运行范围的四个条件是①___________________;②_________________；③______________；④_________________。 10.发电机额定工作状态的特征是___________、____________、____________、_____________及____________都是额定值。 11.判断变压器绝缘老化程度的两个指标是__________和_____________。 12.断路器开断电容电流产生过电压，主要由于电弧电流过零后，电容上存在