發(fā)電廠電氣部分復(fù)習(xí)題綱含答案21頁(yè)版

1、題型：填空題、簡(jiǎn)答題、論述題、判斷題和改錯(cuò)題畫/識(shí)圖及倒閘操作發(fā)電廠電氣部分復(fù)習(xí)提綱第一章 能源和發(fā)電 1、 一次能源：指自然界中現(xiàn)在存在，可直接取得和利用而又不改變其基本形態(tài)的能量，如煤炭、天然氣、水能、風(fēng)能等。 二次能源：指由一次能源經(jīng)能源轉(zhuǎn)換成的另一種形態(tài)的能源產(chǎn)品，如電力、蒸汽、煤氣、焦油、汽油等發(fā)電廠：將各種一次能源轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓S按一次能源的不同發(fā)電廠分為火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠、地?zé)岚l(fā)電廠太陽(yáng)能發(fā)電廠、潮汐發(fā)電廠、磁流體發(fā)電廠2、火、水、核等發(fā)電廠火電廠的分類：（1）按原動(dòng)機(jī)分：凝汽式汽輪發(fā)電廠，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠，內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠，蒸汽燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠。（2）按燃料

2、分：燃煤發(fā)電廠，燃油發(fā)電廠，燃?xì)獍l(fā)電廠，余熱發(fā)電廠，利用垃圾和工業(yè)廢料作為燃料的發(fā)電廠。（3）按蒸汽壓力和溫度分：中低壓發(fā)電廠，高壓發(fā)電廠，超高壓發(fā)電廠，亞臨界壓力發(fā)電廠，超臨界壓力發(fā)電廠。（4）按輸出能源分：凝汽式發(fā)電廠，熱電廠。（5）按發(fā)電廠總裝機(jī)容量的多少分：小容量發(fā)電廠，中容量發(fā)電廠，大中容量發(fā)電廠，大容量發(fā)電廠。300MW發(fā)電機(jī)組為亞臨界火力發(fā)電機(jī)組，600MW發(fā)電機(jī)組為超臨界火力發(fā)電機(jī)組，（前兩種為主力機(jī)組），1000MW發(fā)電機(jī)組為超超臨界火力發(fā)電機(jī)組火電廠的電能生產(chǎn)過(guò)程及其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程 能量的轉(zhuǎn)換過(guò)程是：燃料的化學(xué)能熱能機(jī)械能電能。 火電廠的電能生產(chǎn)過(guò)程概括的說(shuō)是把煤中含有的化學(xué)

3、能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^(guò)程。整個(gè)過(guò)程可以分為三個(gè)階段：1、燃料的化學(xué)能在鍋爐燃燒中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，加熱鍋爐中的水使之變?yōu)檎羝?，稱為燃燒系統(tǒng)；2、鍋爐中產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，沖動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，稱為汽水系統(tǒng)；3、由汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，把機(jī)械能變?yōu)殡娔埽Q為電氣系統(tǒng)。發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁裝置、廠用電系統(tǒng)和升壓變電站等水力發(fā)電廠的分類：（1）按集中落差的方式分類：堤壩式水電廠（壩后式，河床式），引水式水電廠，混合式水電廠。（2）按徑流調(diào)節(jié)的程度分類：無(wú)調(diào)節(jié)水電廠，有調(diào)節(jié)水電廠（根據(jù)水庫(kù)對(duì)徑流的調(diào)節(jié)程度：日調(diào)節(jié)水電廠，年調(diào)節(jié)水電廠，多年調(diào)節(jié)水電廠）。水力發(fā)電廠的基

4、本生產(chǎn)過(guò)程基本生產(chǎn)過(guò)程是：從河流較高處或水庫(kù)內(nèi)引水，利用水的壓力或流速?zèng)_動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，將水能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，然后由水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。抽水蓄能電廠以一定水量為能量載體，通過(guò)能量轉(zhuǎn)換向電力系統(tǒng)提供電能，其上、下游均需有水庫(kù)以容畜能量轉(zhuǎn)換所需要的水量，且必須兼?zhèn)涑樗桶l(fā)電兩類設(shè)施。工作原理：在電力系統(tǒng)低谷時(shí)，利用電力系統(tǒng)待供的富裕電能，將下游水庫(kù)中的水抽到上游水庫(kù)，以位能形式儲(chǔ)存起來(lái)；待到電力系統(tǒng)負(fù)荷高峰時(shí)，再將上游水庫(kù)中的水放出來(lái)，驅(qū)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組，并送往電力系統(tǒng)，這時(shí)以發(fā)電的水又回到下游水庫(kù)。抽水蓄能電廠既是一個(gè)吸收低谷電能的電力用戶，又是一個(gè)提供峰荷電力的發(fā)電廠。抽水蓄能

5、電廠的作用：（1）調(diào)峰，（2）填谷，（3）事故備用，（4）調(diào)頻，（5）調(diào)相，（6）黑啟動(dòng)，（7）蓄能。核能發(fā)電廠反應(yīng)堆：把實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？煽睾肆炎冩?zhǔn)椒磻?yīng)的裝置稱為核反應(yīng)堆生產(chǎn)過(guò)程：利用反應(yīng)堆中核燃料裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)所產(chǎn)生的熱能，再按火電廠的發(fā)電方式將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)換為電能，它的反應(yīng)堆相當(dāng)于火電廠的鍋爐。輕水堆核電廠與重水堆核電廠的區(qū)別：輕水堆是以普通水作為慢化劑和冷卻劑，而重水堆以氧化氘作為慢化劑。分類：輕水堆核電站可以分為壓水堆核電站和沸水堆核電站。區(qū)別：壓水堆核電廠最大的特點(diǎn)是整個(gè)系統(tǒng)分成兩大部分，即一回路系統(tǒng)和二回路系統(tǒng)。一回路和二回路通過(guò)蒸汽發(fā)生器連接，彼此隔離，保證萬(wàn)一燃料元件的包

6、殼破損，只會(huì)使一回路水的放射性增加，而不致影響二回路水的品質(zhì)。這樣就大大增加了核電站的安全性。 在沸水堆核電廠中，堆芯產(chǎn)生的飽和蒸汽經(jīng)分離器和干燥器去除水分后直接送入汽輪機(jī)做功，省去了既大而貴的蒸汽發(fā)生器，但有將放射性物質(zhì)帶入汽輪機(jī)的危險(xiǎn)。為使堆芯功率沿軸向分布均勻，與壓水堆不同，沸水堆的控制棒是從堆芯下部插入的。3、發(fā)展聯(lián)合電力系統(tǒng)的效益（1）各系統(tǒng)間電負(fù)荷的錯(cuò)峰效益。（2）提高供電可靠性、減少系統(tǒng)備用容量。（3）有利于安裝單機(jī)容量較大的機(jī)組。（4）進(jìn)行電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度。（5）調(diào)峰能力互相支援。聯(lián)網(wǎng)所帶來(lái)的問(wèn)題：（1）增加聯(lián)絡(luò)線和電網(wǎng)內(nèi)部加強(qiáng)所需的投資以及聯(lián)絡(luò)線的運(yùn)行費(fèi)用 （2）當(dāng)系統(tǒng)間聯(lián)

7、系較弱時(shí)，將有可能引起調(diào)頻方面的復(fù)雜性和出現(xiàn)低頻振蕩，為防止上述現(xiàn)象會(huì)增加投資或運(yùn)行的復(fù)雜性 （3）增加了系統(tǒng)的短路容量，可能導(dǎo)致增加或更換已有設(shè)備 （4）增加了聯(lián)合電網(wǎng)的通信和高度自動(dòng)化的復(fù)雜性第二章 發(fā)電、變電和輸電的電氣部分1、根據(jù)電氣設(shè)備的作用不同將電氣設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備（填空或簡(jiǎn)答）一次設(shè)備：通常把生產(chǎn)、變換、輸送、分配和使用電能的設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器和斷路器等稱為一次設(shè)備。主要包括：（1）生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備。（發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器）（2）接通或斷開(kāi)電路的開(kāi)關(guān)電器。(斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、接觸器和熔斷器)（3）限制故障電流和防御過(guò)電壓的保護(hù)電器。(電抗器、避雷器)

8、（4）載流導(dǎo)體。（裸導(dǎo)體、電纜）（5）互感器，包括電壓和電流互感器。（6）無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備（并聯(lián)電容器、串聯(lián)電容器和并聯(lián)電抗器）（7）接地裝置。二次設(shè)備：對(duì)一次設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量、控制、監(jiān)視和保護(hù)的設(shè)備，稱二次設(shè)備。主要包括：（1）測(cè)量表計(jì)，如電壓表、電流表、頻率表、功率表和電能表。（2）繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)裝置。（3）直流電源設(shè)備，包括直流發(fā)電機(jī)組、蓄電池組和整流裝置。（4）操作電器、信號(hào)設(shè)備和控制電纜。2、電氣接線：根據(jù)各種電氣設(shè)備的作用及要求，按一定方式用導(dǎo)體連接起來(lái)所形成的電路。一次電路（電氣主接線）：由一次設(shè)備按預(yù)期生產(chǎn)流程所連成的接受和分配電能的電路二次電路（二次接線）：

9、由二次設(shè)備所連成的電路3、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的區(qū)別斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的區(qū)別：斷路器具有開(kāi)合電路的專用滅弧裝置，可以開(kāi)斷或閉合正常電流、過(guò)負(fù)荷電流和短路電流，用作接通或切斷電路的控制電器。在故障情況下，受繼電保護(hù)的作用，能將電路自動(dòng)切斷。隔離開(kāi)關(guān)由于沒(méi)有滅弧裝置，其開(kāi)合電流能力極低，只能用作設(shè)備停運(yùn)后退出工作時(shí)斷開(kāi)電路，保證與帶電部分隔離，起著隔離電壓的作用和倒閘操作。斷路器的作用：在正常情況下控制各輸電線路和設(shè)備的開(kāi)斷及關(guān)合；在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)開(kāi)斷短路電流以保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行隔離開(kāi)關(guān)的用途：設(shè)備檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)用來(lái)隔離有電和無(wú)電部分，形成明顯斷點(diǎn)，以保證工作人員和設(shè)備的安全；隔離開(kāi)關(guān)和斷

10、路器相配合，進(jìn)行倒閘操作，以改變系統(tǒng)接線的運(yùn)行方式4、母線的作用母線的作用：起匯集和分配電能的作用300MW及以上的發(fā)電機(jī)組都采用離相封閉母線直流輸電的基本原理：將送端的高壓交流電，經(jīng)換流變壓器變換電壓后，由換流器將高壓交流電轉(zhuǎn)換成高壓直流電，通過(guò)直流輸電線路輸送到另一端換流站，再由換流站將高壓直流電轉(zhuǎn)換成高壓交流電，然后經(jīng)過(guò)換流變壓器與受端交流電網(wǎng)相連，實(shí)現(xiàn)將電能送到受端的高壓交流系統(tǒng)。5、封閉母線的作用優(yōu)點(diǎn)：（1）減少接地故障，避免相間故障。封閉母線因?yàn)榫哂薪饘偻鈿けＷo(hù)，基本上可消除外界潮氣、灰塵和外界異物引起的接地故障，基本避免了相間短路的故障，提高了運(yùn)行的可靠性。（2）減少了母線周圍鋼

11、構(gòu)件發(fā)熱。母線導(dǎo)體電流在全連離相封閉母線的外殼上感應(yīng)出大小與母線電流幾乎相等、方向相反的軸向環(huán)流，鄰相的剩余磁場(chǎng)在外殼上感應(yīng)出渦流，環(huán)流和渦流能起雙重屏蔽作用，使殼外磁場(chǎng)均大大降低，其在周圍鋼構(gòu)件感應(yīng)出的渦流和功率損耗很小，從而使附近鋼構(gòu)件發(fā)熱得到較好的改善。（3）減少相間電動(dòng)力。由于金屬外殼的屏蔽作用，是短路電流產(chǎn)生的磁通大大減弱，降低了相見(jiàn)短路時(shí)的電動(dòng)力。 （4）母線封閉后通常采用微正壓充氣方式運(yùn)行，可以防止絕緣子結(jié)露，提高運(yùn)行可靠性，并為母線導(dǎo)體采用強(qiáng)迫通風(fēng)冷卻創(chuàng)造條件。 （5）運(yùn)行可靠性高。防止了相間故障，外殼多點(diǎn)接地可保障工作人員的安全。 （6）施工安裝方便，運(yùn)行維護(hù)工作小。缺點(diǎn)：（

12、1）母線散熱條件差（2）外殼上產(chǎn)生損耗（3）金屬消耗量增加6、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式及作用發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式：接有中性點(diǎn)接地變壓器，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)為高電阻接地方式。作用：發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)為高電阻接地系統(tǒng)，目的是限制電容電流，限制發(fā)電機(jī)電壓系統(tǒng)發(fā)生弧光接地時(shí)產(chǎn)生的過(guò)電壓，使之不超過(guò)額定電壓的2.6倍，以保證發(fā)電機(jī)及其其他設(shè)備的絕緣不被擊穿。7、影響輸電電壓等級(jí)發(fā)展的主要原因（1）長(zhǎng)距離輸送電能（2）大容量輸送電能（3）節(jié)省基建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用（4）電力系統(tǒng)互聯(lián)8、 電壓互感器的用途：（1）供電量結(jié)算用（2）用作繼電保護(hù)的電壓信號(hào)源（3）用作合閘或重合閘檢查同期、檢測(cè)無(wú)壓信號(hào)9、 并聯(lián)高壓電抗器在電網(wǎng)中

13、的作用：補(bǔ)償高壓輸電線路的電容和吸收容性無(wú)功功率，防止電網(wǎng)輕負(fù)荷時(shí)因容性功率過(guò)多而引起電壓升高。（1）限制工頻電壓升高（2）降低操作過(guò)電壓（3）消除發(fā)電機(jī)帶長(zhǎng)線出現(xiàn)自勵(lì)磁（4）避免長(zhǎng)距離輸送無(wú)功功率并降低網(wǎng)損（4）限制潛供電流，有利于單相自動(dòng)重合閘第三章 常用計(jì)算的基本方法和理論長(zhǎng)期發(fā)熱：由正常運(yùn)行時(shí)工作電流產(chǎn)生；短時(shí)發(fā)熱：由故障時(shí)短時(shí)電流產(chǎn)生。1、發(fā)熱對(duì)電氣設(shè)備的影響答：（1）使絕緣材料的絕緣性能降低；（2）使金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度下降；（3）使導(dǎo)體接觸部分的接觸電阻增加。電氣設(shè)備運(yùn)行中必須注意的問(wèn)題：發(fā)熱和電動(dòng)力2、導(dǎo)體發(fā)熱和散熱的主要形式答：導(dǎo)體發(fā)熱的主要形式有對(duì)流、輻射和導(dǎo)熱三種。對(duì)流：由

14、氣體各部分相對(duì)位移將熱量帶走的過(guò)程；輻射：熱量從高溫物體以熱射線方式傳到低溫物體的過(guò)程；導(dǎo)熱：由于分子或自由電子的運(yùn)動(dòng)，將熱量從高溫區(qū)帶至低溫區(qū)的傳遞熱量的過(guò)程3、導(dǎo)體的發(fā)熱計(jì)算是根據(jù)能量守恒原理，即導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與耗散的熱量應(yīng)相等來(lái)計(jì)算在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，母線電阻損耗的熱量及吸收太陽(yáng)熱量之和應(yīng)等于母線輻射散熱和空氣對(duì)流散熱之和（由于空氣導(dǎo)熱量很小可略去不計(jì)）。 為單位長(zhǎng)度導(dǎo)體電阻損耗的熱量；為單位長(zhǎng)度導(dǎo)體吸收太陽(yáng)輻射的熱量；為單位長(zhǎng)度導(dǎo)體的對(duì)流散熱量；為單位長(zhǎng)度導(dǎo)體向周圍介質(zhì)輻射的散熱量；4、導(dǎo)體載流量的計(jì)算通過(guò)分析導(dǎo)體長(zhǎng)期通過(guò)工作電流時(shí)的發(fā)熱過(guò)程計(jì)算導(dǎo)體載流量計(jì)及日照：提高載流量：（1）減小電阻

15、 采用電阻率小的材料，如銅、鋁等； 減小接觸電阻，如接觸表面鍍錫或銀等； 增大截面積 （2）增大導(dǎo)體的散熱面積在同樣的截面積S下，圓形導(dǎo)體的表面積較小，而矩形或槽形的表面積較大。 （3）提高散熱系數(shù) 導(dǎo)體的布置采用散熱最佳的方式，如矩形截面堅(jiān)放較平放散熱效果好； 屋內(nèi)配電裝置的導(dǎo)體表面涂漆； 采用強(qiáng)迫冷卻5、短時(shí)發(fā)熱：指短路開(kāi)始至短路被切除為止很短一段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體發(fā)熱的過(guò)程。載流導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱計(jì)算的目的在于確定短路時(shí)導(dǎo)體的最高溫度h，它不應(yīng)超過(guò)所規(guī)定的導(dǎo)體短時(shí)發(fā)熱允許溫度，當(dāng)滿足這個(gè)條件則認(rèn)為導(dǎo)體在流過(guò)短路電流時(shí)具有熱穩(wěn)定性。導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱的特點(diǎn)：（1）發(fā)熱持續(xù)時(shí)間很短，導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的熱量來(lái)不及向

16、周圍介質(zhì)散布，可認(rèn)為在短路電流持續(xù)時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的全部熱量都用來(lái)升高導(dǎo)體自身的溫度。即認(rèn)為是一個(gè)絕熱過(guò)程。（2）導(dǎo)體溫度變化范圍很大，電阻和比熱容也隨溫度而變，不能作常數(shù)對(duì)待。長(zhǎng)期發(fā)熱的特點(diǎn)：其溫度變化范圍不大，因此電阻R、比熱容c及散熱系數(shù)a均可視為常數(shù)。計(jì)算最高溫度h 式（3-24）用右圖曲線計(jì)算最高溫度的方法：6、熱穩(wěn)定概念答：(P171)熱穩(wěn)定是電氣設(shè)備承受短路電流發(fā)熱效應(yīng)的能力。7、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)的概念答：動(dòng)穩(wěn)定是電氣設(shè)備承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力。8、導(dǎo)體的正常最高允許溫度、短時(shí)最高允許溫度答：為了保證導(dǎo)體可靠地工作，須使其發(fā)熱溫度不得超過(guò)一定限值。這個(gè)限值叫做最高允許溫度。按照有關(guān)規(guī)定

17、：導(dǎo)體的正常最高允許溫度，一般不超過(guò)70；在計(jì)及太陽(yáng)輻射（日照）的影響時(shí)，鋼芯鋁絞線及管形導(dǎo)體，可按不超過(guò)80來(lái)考慮；當(dāng)導(dǎo)體接觸面處有鍍錫的可靠覆蓋層時(shí)，允許提高到85；當(dāng)有銀的覆蓋層時(shí)，可提高到95。導(dǎo)體通過(guò)短路電流時(shí)，短時(shí)最高允許溫度可高于正常最高允許溫度，對(duì)硬鋁及鋁錳合金可取200，硬銅可取300。9、載流導(dǎo)體短路時(shí)電動(dòng)力計(jì)算載流導(dǎo)體位于磁場(chǎng)中要受到磁場(chǎng)力的作用，這種力稱為電動(dòng)力。電力系統(tǒng)短路時(shí)，導(dǎo)體中通過(guò)很大的短路電流，導(dǎo)體會(huì)受到巨大的電動(dòng)力作用，如果機(jī)械強(qiáng)度不夠，將使導(dǎo)體變形或損壞。電動(dòng)力最大值計(jì)算應(yīng)取B相三相短路的值。10、可靠性分析及計(jì)算對(duì)電氣主接線進(jìn)行可靠性分析計(jì)算的目的：（1

18、）設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)電氣主接線的依據(jù)；（2）選擇最優(yōu)方案的依據(jù)； （3）對(duì)已經(jīng)運(yùn)行的主接線，尋求可能的供電路徑，選擇最佳運(yùn)行方式；（4）尋找主接線的薄弱環(huán)節(jié)，以便合理安排檢修計(jì)劃和采取相應(yīng)對(duì)策（5）研究可靠性和經(jīng)濟(jì)性的最佳搭配等?？煽啃远x：元件、設(shè)備和系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和預(yù)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率。電氣主接線的可靠性：在規(guī)定的額定條件下和預(yù)定的時(shí)間內(nèi)（例如一年）完成預(yù)期功能狀況的概率。在設(shè)計(jì)主接線時(shí)，多以保證連續(xù)供電和發(fā)電出力的概率作為可靠性計(jì)算的判據(jù)電氣設(shè)備的工作狀態(tài)：運(yùn)行狀態(tài)和停運(yùn)狀態(tài)從可靠性觀點(diǎn)：電力系統(tǒng)中使用的設(shè)備（元件）可分為兩類：可修復(fù)元件和不可修復(fù)元件電氣主接線的可靠性指標(biāo)用某種供

19、電方式下的可用度，平均無(wú)故障工作時(shí)間，每年平均停運(yùn)時(shí)間和故障頻率表示。浴盆曲線早期故障期，故障原因：由設(shè)計(jì)制造和安裝調(diào)試方面的原因引起的偶發(fā)故障期，故障原因：由運(yùn)行操作上的失誤引起的耗損故障期，故障原因：設(shè)備某些零件的老化和和磨損電氣主接線的可靠性分析計(jì)算方法有兩種：網(wǎng)絡(luò)法和狀態(tài)空間法；目前主接線的可靠性計(jì)算大多采用網(wǎng)絡(luò)法，狀態(tài)空間法廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)可靠性。串聯(lián)系統(tǒng)：如果系統(tǒng)中任何一個(gè)元件發(fā)生故障，便構(gòu)成系統(tǒng)故障，這種系統(tǒng)稱為串聯(lián)系統(tǒng)串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度等于各元件可靠度之乘積，而串聯(lián)系統(tǒng)故障率等于各元件故障率之和并聯(lián)系統(tǒng)：凡在一個(gè)系統(tǒng)中，若所有元件都發(fā)生故障時(shí)才構(gòu)成系統(tǒng)故障，這種系統(tǒng)稱為并聯(lián)系統(tǒng)

20、并聯(lián)系統(tǒng)的壽命比單個(gè)元件的壽命長(zhǎng)，增加并聯(lián)元件的個(gè)數(shù)能增加系統(tǒng)的壽命，但隨著并聯(lián)元件個(gè)數(shù)的增加，系統(tǒng)壽命增加的程度變小。方案比較常用的方法：最小費(fèi)用法、凈現(xiàn)值法、內(nèi)部收益率法、抵償年限法第四章 電氣主接線以及設(shè)計(jì)1、電氣主接線定義、主接線基本要求及設(shè)計(jì)程序定義：電氣主接線又稱為電氣一次接線，它是將電氣設(shè)備以規(guī)定的圖形和文字符號(hào)，按電能生產(chǎn)、傳輸、分配順序及相關(guān)要求繪制的單相接線圖。基本要求：可靠性，靈活性，經(jīng)濟(jì)性。（注意順序）可靠性應(yīng)考慮的因素(1)發(fā)電廠或變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用；(2)負(fù)荷性質(zhì)和類別；(3)設(shè)備的制造水平；(4)長(zhǎng)期實(shí)踐運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。設(shè)計(jì)程序：初步可行性研究、可行性研究、

21、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)。1. 對(duì)原始資料分析。2. 主接線方案的擬定與選擇。3. 短路電流計(jì)算和主要電氣選擇。4. 繪制電氣主接線圖。5. 編制工程概算。我國(guó)一般對(duì)35kV及以下電壓電力系統(tǒng)采用中性點(diǎn)非直接接地，又稱小電流接地系統(tǒng)；對(duì)110kV及以上高電壓電力系統(tǒng)采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，又稱大電流接地系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)都采用非直接接地方式，廣泛采用的是中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地或經(jīng)單相配電變壓器（二次側(cè)接電阻）接地。2、主接線型式及分類答：分為有匯流母線和無(wú)匯流母線。有匯流母線可概括分為單母線接線和雙母線接線，無(wú)匯流母線接線主要有橋形接線、角形接線和單元接線3、為什么斷路器兩側(cè)配有隔離開(kāi)關(guān)？便于檢修時(shí)

22、隔離電源，若饋線的用戶側(cè)沒(méi)有電源時(shí)，可不裝設(shè)線路隔離開(kāi)關(guān)，由于隔離開(kāi)關(guān)費(fèi)用不大，為了阻止雷擊過(guò)電壓侵入或用戶啟動(dòng)自備柴油發(fā)電機(jī)的誤倒送電，也可以裝設(shè)，若電源為發(fā)電機(jī)，則發(fā)電機(jī)與出口斷路器之間可以不裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)，因?yàn)樵摂嗦菲鞯臋z修必然發(fā)生在發(fā)電機(jī)組停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行，但有時(shí)為了便于對(duì)發(fā)電機(jī)單獨(dú)進(jìn)行調(diào)整試驗(yàn)，也可以裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)或設(shè)置可拆連接點(diǎn)。4、線路隔離開(kāi)關(guān)的接地開(kāi)關(guān)（接地刀閘）QE用于線路檢修時(shí)替代臨時(shí)安全接地線，未避免發(fā)生接地開(kāi)關(guān)接地狀態(tài)下誤合主閘刀的事故，主閘刀和接地開(kāi)關(guān)之間設(shè)置有機(jī)械連鎖裝置。當(dāng)電壓在110kV及以上時(shí)，斷路器兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)和線路隔離開(kāi)關(guān)的線路側(cè)均應(yīng)配置接地開(kāi)關(guān)對(duì)35kV及以

23、上母線，在每段母線上應(yīng)設(shè)置12組接地開(kāi)關(guān)或接地器，以保證電氣設(shè)備和母線檢修時(shí)的安全5、電氣“五防”是指：防止誤拉合隔離開(kāi)關(guān)；防止帶接地線合閘；防止帶電合接地開(kāi)關(guān)；防止誤拉合斷路器；防止誤入帶電間隔。防止誤操作的措施：除嚴(yán)格按照操作規(guī)程實(shí)行操作票制度外，還應(yīng)加裝電磁閉鎖、機(jī)械閉鎖或防誤操作的電腦鑰匙6、隔離開(kāi)關(guān)的工作特點(diǎn)：在有電壓、無(wú)負(fù)荷電流情況下分合線路，主要功能：（1）隔離電壓（2）倒閘操作（4）分、合小電流。隔離開(kāi)關(guān)具有一定的分、合小電感電流和電容電流的能力，可進(jìn)行以下操作：分、合避雷器、電壓互感器和空載母線；分、合勵(lì)磁電流不超過(guò)2A的空載變壓器；關(guān)合電容電流不超過(guò)5A的空載線路。7、單母

24、（分段）、雙母（分段）及其帶旁路接線、一臺(tái)半斷路器接線的主接線圖、運(yùn)行方式及其典型的倒閘操作步驟要求：會(huì)畫主接線圖、兩進(jìn)兩出、主接線特點(diǎn)等（重中之重，詳見(jiàn)課本，注意圖4-6的倒閘操作）單母（分段）、雙母（分段）及其帶旁路接線、一臺(tái)半斷路器接線的主接線圖、運(yùn)行方式及其典型的倒閘操作步驟補(bǔ)充：不停電檢修QF3的倒閘操作步驟，主要是答題過(guò)程1）檢查旁路母線是否完好：合QS6、QS7，將繼電保護(hù)調(diào)至最靈敏，此時(shí)若有短路現(xiàn)象，可由QF4斷開(kāi)，旁母完好方可進(jìn)行下一步操作；2）增加一條供電回路合QS8（符合等電位原則），合前將QF4的繼電保護(hù)調(diào)至QF3的定值，防止通電瞬間繼電保護(hù)誤動(dòng)作。實(shí)際操作時(shí)應(yīng)先斷開(kāi)Q

25、F4，再合QS8，防止合閘瞬間QF3跳閘，QS8合短路電流或大負(fù)荷電流而造成事故。合上QF4。3）QF4代替QF3分開(kāi)QF3，拉開(kāi)QS5、QS4，且在QF3兩側(cè)掛上接地線。8、增設(shè)旁路母線的目的：為了能使采用單母分段或雙母線的配電裝置檢修斷路器時(shí)，不知中斷該回路供電。（1）110kV及以上的高壓配電裝置均需配置旁路母線。當(dāng)110kV出線在6回及以上、220kV出線在4回及以上宜采用帶專用旁路斷路器的旁路母線；出線回?cái)?shù)較少時(shí), 可采用分段斷路器或母聯(lián)斷路器兼旁路斷路器的接線。（2）35-60kV配電裝置當(dāng)采用單母分段接線且檢修斷路器時(shí)不允許停電，可設(shè)置不帶專用旁路斷路器的旁路母線；當(dāng)采用雙母線接

26、線時(shí)，不宜設(shè)置旁路母線，有條件時(shí)可設(shè)置旁路隔離開(kāi)關(guān)。（3）6-10kV配電裝置一般不設(shè)置旁路母線。當(dāng)采用手車式成套開(kāi)關(guān)柜時(shí)，可不設(shè)；采用固定式成套開(kāi)關(guān)柜時(shí)，考慮裝設(shè)。下列情況可不設(shè)置旁路設(shè)施：(1)當(dāng)系統(tǒng)條件允許斷路器停電檢修時(shí)(如雙回路供電的負(fù)荷)；(2)當(dāng)接線允許斷路器停電檢修時(shí)（如角形、一臺(tái)半斷路器接線等）；(3)中小型水電站枯水季節(jié)允許停電檢修出線斷路器時(shí)；(4)采用六氟化硫(SF6)斷路器及封閉組合電器(GIS)時(shí)對(duì)于電源測(cè)斷路器是否接入旁路母線的問(wèn)題，通?？紤]到變電站的主變壓器可靠性較高，通常不需檢修，但是高壓側(cè)斷路器有定期檢修需要，可安排在發(fā)電機(jī)組檢修期同步進(jìn)行，因而不需接入。9

27、、一臺(tái)半斷路器接線的原則：（1）電源線與負(fù)荷線配對(duì)成串，即要求采用在同一個(gè)“斷路器串”上配置一條電源回路和一條出線回路，以避免在聯(lián)絡(luò)斷路器發(fā)生故障時(shí),使兩條電源回路或兩條出線回路同時(shí)被切除；（2）配電裝置建設(shè)初期僅兩串時(shí)，同名回路宜分別接入不同側(cè)的母線，進(jìn)出線應(yīng)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。當(dāng)一臺(tái)半斷路器接線達(dá)三串及以上時(shí)，同名回路可接于同一側(cè)母線，進(jìn)出線不宜裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。一臺(tái)半斷路器的配置方式：交叉接線和非交叉接線廣泛應(yīng)用于超高壓電網(wǎng)中，在330kV500kV變電站當(dāng)進(jìn)出線為6回及以上，一般都采用這種接線方式。QF2為聯(lián)絡(luò)斷路器，完整串運(yùn)行和不完整串運(yùn)行其主要特點(diǎn)：任一母線故障或檢修，均不致停電；任一斷路器

28、檢修也不引起停電；甚至于兩組母線同時(shí)故障（或一組母線檢修另一母線故障）的極端情況下，功率仍能繼續(xù)輸送。交叉接線比非交叉接線具有更高的運(yùn)行可靠性：若兩臺(tái)聯(lián)絡(luò)變壓器檢修或停用，非交叉線進(jìn)線不能供電出線。10、橋形接線：內(nèi)橋接線和外橋接線內(nèi)橋接線：適用于線路較長(zhǎng)和變壓器不需要經(jīng)常切換的情況特點(diǎn)：在線路故障或切除、投入時(shí)，不影響其余回路工作并且操作簡(jiǎn)單；在變壓器故障或切除、投入時(shí)，要使相應(yīng)線路短時(shí)停電，并且操作復(fù)雜。外橋接線：適用于線路較短和變壓器需要經(jīng)常切換的情況。另外當(dāng)系統(tǒng)中有穿越功率通過(guò)高壓側(cè),或橋形接線的2條線路接入環(huán)網(wǎng)時(shí)。特點(diǎn)：一回線路檢修或故障時(shí)，要使相應(yīng)一臺(tái)變壓器短時(shí)停運(yùn)，且操作復(fù)雜；變

29、壓器切除、投入或故障時(shí)，不影響其余部分，操作簡(jiǎn)單；線路側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器需較長(zhǎng)時(shí)間停電。接“跨條”： 為減少開(kāi)環(huán)及滿足一回進(jìn)線或出線停運(yùn)時(shí)，橋斷路器需退出運(yùn)行，可加跨條聯(lián)絡(luò)兩臂。11、多角形接線多角形接線的斷路器數(shù)等于電源回路和出線回路的總數(shù)，斷路器接成環(huán)形回路，電源回路和出線回路都接在2臺(tái)斷路器之間，多角形接線的角數(shù)等于回路數(shù)，也就等于斷路器數(shù)配置原則：電源應(yīng)盡量配置在多角形的對(duì)角上，使所選電氣設(shè)備的額定電流不致過(guò)大；當(dāng)有故障發(fā)生解列開(kāi)環(huán)時(shí)，不至于使負(fù)荷失去電源。多角形接線的優(yōu)點(diǎn)：（1）經(jīng)濟(jì)性好，使用斷路器等于回路數(shù)，且閉環(huán)運(yùn)行時(shí)，可靠性和靈活性較高（2）檢修任一斷路器時(shí)，只需斷開(kāi)該斷路

30、器及其兩側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)，不會(huì)引起停電（3）操作方便，隔離開(kāi)關(guān)只用于檢修時(shí)隔離電壓，不作操作之用（4）任一回路故障，只跳開(kāi)與其相連的的2臺(tái)斷路器，不影響其他回路供電缺點(diǎn)：檢修任何一臺(tái)斷路器時(shí)，多角形就開(kāi)環(huán)運(yùn)行，如此時(shí)出現(xiàn)故障，又有斷路器自動(dòng)跳開(kāi)，將使供電造成紊亂；由于運(yùn)行方式變化大，電氣設(shè)備可能在閉環(huán)和開(kāi)環(huán)兩種情況下工作，其中所流過(guò)的工作電流差別較大，給電氣設(shè)備的選擇帶來(lái)困難，使繼電保護(hù)裝置復(fù)雜化；不便于擴(kuò)建。圖4-17，圖4-18，圖4-19各接線12、變壓器類型和容量的選擇依據(jù)類型：主變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器和廠（站）用變壓器在發(fā)電廠和變電站中，用來(lái)向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器稱為主變壓器；用于

31、兩種電壓等級(jí)之間交換功率的變壓器稱為聯(lián)絡(luò)變壓器；只供發(fā)電廠本身用電的變壓器稱廠用變壓器或自用變壓器。主變：依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)510年發(fā)展規(guī)劃、輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級(jí)一級(jí)接入系統(tǒng)的緊密程度等因素。a.單元接線主變（1）發(fā)電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后留有10%的裕度。（2）按發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)容量，（制造廠家提供的數(shù)據(jù)）扣除一臺(tái)廠用變壓器的計(jì)算負(fù)荷和變壓器繞組平均溫升在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度或冷卻水溫度不超過(guò)65的條件選擇。采用擴(kuò)大單元接線時(shí)，應(yīng)盡可能采用分裂繞組變壓器，其容量亦應(yīng)按單元接線的計(jì)算原則計(jì)算出的兩臺(tái)機(jī)容量之和來(lái)確定。b.具有發(fā)電機(jī)電壓母線接線的主變（

32、1）當(dāng)發(fā)電機(jī)全部投入運(yùn)行時(shí)，在滿足發(fā)電機(jī)電壓供電的日最小負(fù)荷，并扣除廠用負(fù)荷后，主變應(yīng)能將發(fā)電機(jī)電壓母線上的剩余有功和無(wú)功容量送入系統(tǒng)。（2）當(dāng)接在發(fā)電機(jī)電壓母線上的最大一臺(tái)機(jī)組檢修或者因供熱機(jī)組熱負(fù)荷變動(dòng)而需要限制本廠的輸出功率時(shí)，主變應(yīng)能從電力系統(tǒng)倒送功率，保證發(fā)電機(jī)母線上最大負(fù)荷的需要。（3）若發(fā)電機(jī)電壓母線上接有2臺(tái)或以上的主變時(shí)，當(dāng)其中容量最大的一臺(tái)因故退出運(yùn)行時(shí)，其他主變應(yīng)能輸送母線剩余功率的70%以上。（4）中、小火電廠在夏季豐水季節(jié)可能停機(jī)，主變應(yīng)具有從系統(tǒng)倒送功率的能力，以滿足發(fā)電機(jī)電壓母線上最大負(fù)荷的要求。c.聯(lián)絡(luò)變：一般1臺(tái)，最多不超過(guò)2臺(tái)。（1）聯(lián)絡(luò)變?nèi)萘繎?yīng)能滿足兩種電

33、壓網(wǎng)絡(luò)在各種不同運(yùn)行方式下有功和無(wú)功的交換；（2）聯(lián)絡(luò)變?nèi)萘恳话悴粦?yīng)小于接在兩種電壓母線上最大一臺(tái)機(jī)組容量，以保證最大一臺(tái)機(jī)組故障或檢修時(shí)，通過(guò)聯(lián)絡(luò)變來(lái)滿足本側(cè)負(fù)荷的要求；同時(shí)，也可在線路檢修或故障時(shí)，通過(guò)聯(lián)絡(luò)變將剩余容量送入另一系統(tǒng)。d.變電站主變：容量一般按510年規(guī)劃負(fù)荷來(lái)選擇。根據(jù)城市規(guī)劃、負(fù)荷性質(zhì)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等綜合考慮確定其容量。對(duì)重要變電站，需要考慮當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過(guò)負(fù)荷能力允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)能滿足I類及II類負(fù)荷的供電；對(duì)一般性變電站，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能滿足全部負(fù)荷的70%80%。13、變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇原則（1）相數(shù)。容量為300MW及以下

34、機(jī)組單元連接的主變壓器和330KV及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)選用三相變壓器。容量為600MW機(jī)組單元連接的主變壓器和500KV電力系統(tǒng)中的主變壓器可采用單相組成三相變壓器。（2）繞組數(shù)與結(jié)構(gòu)。（3）繞組聯(lián)結(jié)組號(hào)。在發(fā)電廠和變電站中，主變壓器接線組別一般都采用YNd11常規(guī)接線。（4）阻抗與調(diào)壓方式。切換方式：不帶電切換，無(wú)激磁調(diào)壓；帶負(fù)荷切換，有載調(diào)壓。（5）冷卻方式。電力變壓器的冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異，一般有自然冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。14、限制短路電流的措施（1）裝設(shè)限流電抗器a普通電抗器母線電抗器：為了讓發(fā)電機(jī)出口斷路器、變壓

35、器低壓斷路器、母聯(lián)斷路器和分段斷路器等均能按各回路額定電流來(lái)選擇。用來(lái)限制并列運(yùn)行發(fā)電機(jī)所提供的短路電流線路電抗器：限制電纜饋線回路短路電流。b.分裂電抗器。穿越型電抗，單臂型電抗，分裂型電抗（2）低壓側(cè)分裂繞組變壓器。穿越電抗，分裂電抗，半穿越電抗（穿越電抗，半穿越電抗，分裂系數(shù)：兩個(gè)分裂繞組間分裂電抗與穿越電抗的比值）（3）采用不同的主接線方式和運(yùn)行方式通常，大型發(fā)電廠采用單元接線，高壓側(cè)為雙母線并加設(shè)旁路母線或一臺(tái)半斷路器接線方式；而中小型發(fā)電廠發(fā)電機(jī)電壓級(jí)多為母線分段接線，在升高電壓級(jí)多為單母線或無(wú)母線的簡(jiǎn)易接線。15、分裂電抗器限制短路電流的原理正常運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)分支上的電流大小相等，

36、方向相反，產(chǎn)生相反的磁通。每臂上的運(yùn)行電抗XXL-XM=(1-f)XL，稱為穿越型電抗?？梢?jiàn)正常工作時(shí)每個(gè)臂的工作電抗比單臂電抗減少了一半；當(dāng)分支發(fā)生短路時(shí)，兩臂的總電抗為：X122（1+f）XL，稱為分裂型電抗?？梢?jiàn)有效地抑制短路電流。16、 分裂線組變壓器的特點(diǎn)：其一是兩個(gè)低壓分裂繞組之間有較大的短路電抗；其二是每一分裂繞組與高壓繞組之間的短路電抗較小，且相等。運(yùn)行時(shí)的特點(diǎn)是當(dāng)一個(gè)分裂繞組低壓側(cè)發(fā)生短路時(shí)，另一未發(fā)生短路的分裂繞組低壓側(cè)仍能維持較高的電壓，以保證該低壓側(cè)上的設(shè)備能繼續(xù)進(jìn)行，并能保證電動(dòng)機(jī)緊急啟動(dòng)17、 一個(gè)合理而穩(wěn)定結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的基本要求：外接電源適當(dāng)分散，同時(shí)與受端系統(tǒng)的聯(lián)系

37、應(yīng)加強(qiáng)，在事故情況時(shí)能對(duì)受端系統(tǒng)提供足夠的電壓支持，避免負(fù)荷大量轉(zhuǎn)移至相鄰顯露后引起的靜態(tài)穩(wěn)定破壞或受端電壓大幅度下降而引起的電壓崩潰。第5章 廠用電1、廠用電（設(shè)計(jì)接線時(shí)，對(duì)廠用電電壓等級(jí)、中性點(diǎn)接地方式、廠用電源及其引接和廠用電接線形式進(jìn)行分析論證）發(fā)電廠的各種電動(dòng)機(jī)以及全廠的運(yùn)行、操作、試驗(yàn)、檢修、照明等用電設(shè)備都屬于廠用負(fù)荷，總的耗電量，稱為廠用電廠用電率：廠用電耗電量占同一時(shí)期內(nèi)發(fā)電廠全部發(fā)電量的百分?jǐn)?shù)，稱為廠用電率。廠用電率是發(fā)電廠主要運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。一般,凝汽式火電廠：5%8%，熱電廠：8%10%水電廠：0.5%1.0%2、廠用負(fù)荷的分類、廠用電負(fù)荷的計(jì)算方法分類：I類廠用負(fù)荷

38、、II類廠用負(fù)荷、III類廠用負(fù)荷0I類負(fù)荷（不停電負(fù)荷）、0II類負(fù)荷（直流保安負(fù)荷）、0III類負(fù)荷（交流保安負(fù)荷）計(jì)算方法：換算系數(shù)法 和軸功率法3、廠用電系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式a.高壓廠用電接系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式（1）中性點(diǎn)不接地方式 高壓廠用電系統(tǒng)接地電容電流小于10A（2）中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地方式 高壓廠用電系統(tǒng)接地電容電流小于10A，且為了降低間歇性弧光接地過(guò)電壓水平和便于尋找接地故障的情況（3）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式 大機(jī)組高壓廠用電系統(tǒng)接地電容電流大于10A的情況b.低壓廠用電系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式(1)中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高電阻接地方式(2)中性點(diǎn)直接接地方式4、發(fā)電廠的廠用電源：正

39、常的工作電源、備用電源、啟動(dòng)電源和事故保安電源。明備用、暗備用概念備用電源有明備用和暗備用兩種方式。明備用方式，設(shè)置專用的備用變壓器（或線路），經(jīng)常處于備用狀態(tài)（停運(yùn)），當(dāng)工作電源因故斷開(kāi)時(shí)，由備用電源自動(dòng)投入裝置進(jìn)行切換接通，代替工作電源，承擔(dān)全部廠用負(fù)荷。暗備用方式，不設(shè)專用的備用變壓器（或線路），而將每臺(tái)工作變壓器容量增大，相互備用，當(dāng)其中任一臺(tái)廠用工作變壓器退出運(yùn)行時(shí)，該臺(tái)工作變壓器所承擔(dān)負(fù)荷由另一臺(tái)廠用工作變壓器供電。5、廠用電各級(jí)電壓均采用單母線分段（按鍋爐分段）接線方式，具有下列特點(diǎn)：若某一段母線發(fā)生故障，只影響其對(duì)應(yīng)的一臺(tái)鍋爐的運(yùn)行，使事故影響范圍局限在一機(jī)一爐；廠用電系統(tǒng)發(fā)生

40、短路時(shí)，短路電流較小，有利于電氣設(shè)備的選擇；將同一機(jī)爐的廠用電負(fù)荷接在同一段母線上，便于運(yùn)行管理和安排檢修。6、廠用電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)概念、分類及其自啟動(dòng)校驗(yàn)的原因廠用電動(dòng)機(jī),當(dāng)突然斷開(kāi)電源或廠用電壓降低時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速就會(huì)下降甚至?xí)Ｖ?這一轉(zhuǎn)速下降過(guò)程稱為惰行若電動(dòng)機(jī)失去電壓以后，不與電源斷開(kāi)，在很短時(shí)間（一般在0.51.5s）內(nèi)，廠用又恢復(fù)或通過(guò)自動(dòng)切換裝置將備用電源投入，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)惰行尚未結(jié)束，又自動(dòng)啟動(dòng)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)運(yùn)行，這一過(guò)程稱為電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)。三類：失壓自啟動(dòng)，空載自啟動(dòng)，帶負(fù)荷自啟動(dòng)。校驗(yàn)原因：若參加自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)數(shù)量多、容量大時(shí)，啟動(dòng)電流過(guò)大，可能會(huì)使廠用母線及廠用電網(wǎng)絡(luò)電壓下降

41、，甚至引起電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，將危及電動(dòng)機(jī)的安全以及廠用電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行，因此必須進(jìn)行電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)。電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)校驗(yàn)：電壓校驗(yàn)和容量校驗(yàn)第6章 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的原理與選擇電氣設(shè)備的選擇條件：一是電氣設(shè)備所必須滿足的基本條件，即按正常工作條件下（最高工作電壓和最大持續(xù)工作電流）選擇，并按短路狀態(tài)校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定；二是根據(jù)不同電氣設(shè)備的特點(diǎn)而提出的選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目。1、最大持續(xù)工作電流的選取，環(huán)境條件對(duì)設(shè)備選擇的影響及修正，哪些情況下可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定。Imax：由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時(shí)，輸出功率可保持不變，故其相應(yīng)回路的Imax應(yīng)為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或變壓器額定電流的1.05倍；若變壓

42、器有過(guò)負(fù)荷運(yùn)行可能時(shí)，Imax應(yīng)按過(guò)負(fù)荷確定（1.32倍變壓器額定電流）；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的Imax；母線分段電抗器的Imax應(yīng)為母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)，保證該段母線負(fù)荷所需的電流，或最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)額定電流的50%80%；出線回路的Imax除考慮正常負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。海拔電壓等級(jí)。在10003500m范圍內(nèi)，高100m，最高工作電壓降1%。不滿足要求，選用高原型設(shè)備，或外絕緣高一電壓等級(jí)的產(chǎn)品。溫度額定電流。額定環(huán)境溫度為40，高于40但不大于60，其允許電流一般可按每增高1，額定電流減少1.8%進(jìn)行修正；當(dāng)環(huán)境溫度低于+

43、40時(shí)，環(huán)境溫度每降低1，額定電流可增加0.5%，但其最大電流不得超過(guò)額定電流的20%。下列情況可不校驗(yàn)：（1）用熔斷器保護(hù)的電氣設(shè)備，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。（2）采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。（3）裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定。2、電弧的形成和熄滅的基本原理，近陰極效應(yīng) 電弧的形成過(guò)程：觸頭電極的陰極區(qū)發(fā)射電子碰撞游離 熱游離電弧的產(chǎn)生及維持是觸頭絕緣介質(zhì)的中性質(zhì)點(diǎn)被游離的結(jié)果，游離就是中性質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為帶電質(zhì)點(diǎn)。電弧是一束游離的氣體放電現(xiàn)象。陰極表面發(fā)射電子的兩種形式：熱電子發(fā)射和強(qiáng)電場(chǎng)電子發(fā)射電弧的形成主要是碰撞游離所致

44、，電弧形成之后，維持電弧燃燒所需的游離過(guò)程是熱游離電弧中發(fā)生游離的同時(shí)，還進(jìn)行著使帶電質(zhì)點(diǎn)減少的復(fù)合和擴(kuò)散的去游離過(guò)程。游離和去游離是電弧燃燒中的兩個(gè)相反過(guò)程，這兩個(gè)過(guò)程的動(dòng)平衡，將使電弧穩(wěn)定燃燒。若游離過(guò)程大于去游離過(guò)程，將會(huì)使電弧更加強(qiáng)烈地燃燒；反之，將會(huì)使電弧燃燒減弱，以致最終熄滅。交流電弧具有過(guò)零點(diǎn)自然熄滅和動(dòng)態(tài)伏安特性兩大特點(diǎn)交流電弧的熄滅條件決定滅弧的基本因素：弧隙的介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)過(guò)程和加在弧隙上的弧隙電壓的恢復(fù)過(guò)程在t0電流過(guò)零瞬間，介質(zhì)強(qiáng)度突然出現(xiàn)0a（0a、0a”）升高的現(xiàn)象，稱為近陰極效應(yīng)。高壓斷路器的滅弧原理：利用電弧電流每半周過(guò)零自然熄滅的特點(diǎn)，加強(qiáng)去游離使滅弧介質(zhì)強(qiáng)度

45、恢復(fù)速度大于系統(tǒng)恢復(fù)電壓上升速度，是電弧不再重燃。因此需要校驗(yàn)斷路器的額定開(kāi)斷電流和額定關(guān)合電流能力。3、現(xiàn)代高壓開(kāi)關(guān)電器的常用滅弧方法（1）利用滅弧介質(zhì)。（2）利用特殊金屬材料作滅弧觸頭。（3）利用氣體或油吹動(dòng)電弧，吹弧使帶電離子擴(kuò)散和強(qiáng)烈地冷卻而復(fù)合。（4）采用多斷口熄弧。（5）提高斷路器觸頭的分離速度。（迅速拉長(zhǎng)電弧，降低弧隙電場(chǎng)強(qiáng)度；并使電弧的表面加大，利于冷卻電弧和帶電質(zhì)點(diǎn)的在周圍介質(zhì)中的擴(kuò)散和離子復(fù)合。）觸頭兩端的并聯(lián)電阻可以改變恢復(fù)電壓的特性，當(dāng)并聯(lián)電阻的數(shù)值低于臨界電阻時(shí)，可將具有周期振蕩特性的恢復(fù)電壓過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)榉侵芷谛曰謴?fù)過(guò)程，從而，大大降低恢復(fù)電壓的幅值和恢復(fù)速度，相應(yīng)地可

46、增加斷路器的開(kāi)斷能力。4、斷路器開(kāi)斷三相短路路、首先開(kāi)斷相、后續(xù)開(kāi)斷相答：當(dāng)三相發(fā)生短路時(shí)，斷路器就開(kāi)斷三相電路，但是，各相電流過(guò)零時(shí)間不同，因此，電弧電流過(guò)零就有先后。先過(guò)零的一相電弧熄滅，此相稱為首先開(kāi)斷相。其后開(kāi)斷的相，稱為后續(xù)開(kāi)斷相。通常，對(duì)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，兩相接地故障的工頻恢復(fù)電壓均較三相接地故障低，且認(rèn)為三相直接短路的機(jī)會(huì)極少，故依據(jù)三相接地短路時(shí)的故障取首相開(kāi)斷系數(shù)為1.3；而對(duì)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，一般以三相短路故障（接地或不接地都相同）為最高，即首相開(kāi)斷系數(shù)為1.5.若計(jì)及在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中的異地兩相接地故障，則計(jì)算短路電流開(kāi)斷相的工頻恢復(fù)電壓最大時(shí)，K1=1.73。斷路器

47、開(kāi)斷三相電流包括開(kāi)斷中性點(diǎn)不直接接地與直接接地系統(tǒng)的三相接地短路電路，斷路器在開(kāi)斷短路電路時(shí)，首先開(kāi)斷相的恢復(fù)電壓最大，所以，斷口電弧的熄滅，關(guān)鍵所在于首先開(kāi)斷相。但是，后續(xù)開(kāi)斷相，燃弧時(shí)間將比首先開(kāi)斷相延長(zhǎng)0.005s，相對(duì)來(lái)講，電弧能量又較大，因而可能使觸頭燒壞、噴油、噴氣等現(xiàn)象比首先開(kāi)斷相更為嚴(yán)重。5、發(fā)電機(jī)斷路器的特殊要求a 額定值方面的要求：發(fā)電機(jī)斷路器要求承載的額定電流和開(kāi)斷的短路電流，都遠(yuǎn)超過(guò)相同電壓等級(jí)的輸配電斷路器。b 開(kāi)斷性能方面的要求：應(yīng)具有開(kāi)斷非對(duì)稱短路電流的能力；還應(yīng)具有關(guān)合額定短路電流的能力，該電流的峰值為額定短路開(kāi)斷電流有效值的2.74倍；以及要具有開(kāi)斷失步電流的

48、能力。c 固有恢復(fù)電壓方面的要求：發(fā)電機(jī)的瞬態(tài)恢復(fù)電壓是由發(fā)電機(jī)和升壓變壓器的參數(shù)決定的，而不是系統(tǒng)決定的。所以瞬態(tài)恢復(fù)電壓的上升率取決于發(fā)電機(jī)和變壓器的容量等級(jí)，等級(jí)越高，瞬態(tài)恢復(fù)電壓上升得越快。不需要校驗(yàn)隔離開(kāi)關(guān)的額定開(kāi)斷電流和額定關(guān)合電流能力。減極性標(biāo)志法6、為何電流互感器二次繞組嚴(yán)禁開(kāi)路答：因?yàn)槎卫@組開(kāi)路時(shí)，電流互感器由正常短路工作狀態(tài)變?yōu)殚_(kāi)路工作狀態(tài)，I2 = 0 ，勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)由正常為數(shù)甚小的I0N1驟增為I1N1，鐵心中的磁通波形呈現(xiàn)嚴(yán)重飽和的平頂波，因此，二次繞組將在磁通過(guò)零時(shí)，感應(yīng)產(chǎn)生很高的尖頂波電動(dòng)勢(shì)，其值可達(dá)數(shù)千伏甚至上萬(wàn)伏，危及工作人員安全和儀表、繼電器的絕緣。由于磁感

49、應(yīng)強(qiáng)度驟增，會(huì)引起鐵心和繞組過(guò)熱。此外，在鐵心中還會(huì)產(chǎn)生剩磁，使互感器準(zhǔn)確級(jí)下降。7、電壓互感器、電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)定義答：電流互感器：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(shí)的最大電流誤差。電壓互感器：在規(guī)定的一次電壓和二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，符合功率因數(shù)為額定值時(shí)，電壓誤差的最大值。8、額定準(zhǔn)確限值一次電流和準(zhǔn)確限值系數(shù)，是表征保護(hù)用電流互感器反映電網(wǎng)短路電流能力的重要參數(shù)。復(fù)合誤差等于準(zhǔn)確極限值的一次短路電流稱為額定準(zhǔn)確限值一次電流。而額定準(zhǔn)確限值一次電流與額定一次電流的比值，稱為額定準(zhǔn)確限值系數(shù)，系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值為5、10、15、20、30等電流互感器的接線方式：?jiǎn)蜗嘟泳€、星形接線、不完全

50、星形接線9、335kV、110kV及以上不同電壓等級(jí)時(shí)，電壓互感器與電網(wǎng)的連接方式（1）一臺(tái)單相電壓互感器用于110kV及以上中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，測(cè)量相對(duì)地電壓；用于35kV及以下中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)時(shí)，只能測(cè)量相間電壓，不能測(cè)量相對(duì)地電壓。（2）三相式（應(yīng)用于335kV電壓等級(jí)）及三臺(tái)單相三繞組電壓互感器構(gòu)成YNynd11接線，或YNyd11接線（應(yīng)用于各個(gè)電壓等級(jí)），其二次側(cè)星形繞組用于測(cè)量相間電壓或相對(duì)地電壓，需抽取同期并列電壓時(shí)b相接地（y接地），否則為中性點(diǎn)接地（yn接線）；而剩余繞組三相首尾串聯(lián)接成開(kāi)口三角形，在中性點(diǎn)不接地得電力系統(tǒng)中，供交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)視儀表與信號(hào)裝置使用，在中性點(diǎn)直接

51、接地的電力系統(tǒng)中，供接地保護(hù)用。（3）兩臺(tái)單相電壓互感器分別跨接于電網(wǎng)的UAB及UBC的線間電壓上，接成不完全三角形，廣泛應(yīng)用在20kV以下中性點(diǎn)不接地的電網(wǎng)中，用來(lái)測(cè)量三個(gè)相間電壓，節(jié)省一臺(tái)互感器（仍不能測(cè)量相對(duì)地電壓）。10、電壓互感器、電流互感器的配置原則互感器在主接線中的配置與測(cè)量?jī)x表、同步點(diǎn)的選擇、保護(hù)和自動(dòng)裝置的要求以及主接線的形式有關(guān)電壓互感器配置：（1） 母線。除旁路母線外，一般工作以及備用母線都裝有一組電壓互感器，用于同期、測(cè)試量?jī)x表和保護(hù)裝置。（2） 線路。35KV及以上輸電線路上，當(dāng)對(duì)端有電源時(shí)，為了監(jiān)視線路有無(wú)電壓、進(jìn)行同期和設(shè)置重合閘應(yīng)裝一臺(tái)單相電壓互感器。（3） 發(fā)

52、電機(jī)。發(fā)電機(jī)一般裝2-3組電壓互感器：一組（三只單項(xiàng)、雙繞組）供自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置，另一組供測(cè)量?jī)x表、同期和保護(hù)裝置使用。（4） 變壓器。變壓器低壓側(cè)有時(shí)為了滿足同期或繼電保護(hù)的要求設(shè)有一組電壓互感器。 電流互感器的配置:（1） 為了滿足測(cè)試和保護(hù)裝置的需要，在發(fā)電機(jī)、變壓器、出線、母線分段以及母聯(lián)斷路器、旁路斷路器等賄賂中均設(shè)有電流互感器。（中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)一般按三相配置；中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，依具體情況按二相或三相配置）（2） 保護(hù)用電流互感器的裝設(shè)低點(diǎn)應(yīng)按盡量消除主保護(hù)裝置的死區(qū)來(lái)設(shè)置。（3） 為了防止電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線側(cè)或者變壓器測(cè)，盡可能

53、不在緊靠母線側(cè)裝設(shè)電流互感器。（4） 為了減輕內(nèi)部故障對(duì)發(fā)電機(jī)的損傷，用于自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置的電流互感器應(yīng)布置在發(fā)電機(jī)定子繞組的出線側(cè)。11、新型互感器大致可分為兩類：一是電子式互感器（應(yīng)用變壓器原理、分壓器原理或霍爾效應(yīng)）；二是光電式互感器（利用材料的泡克耳斯效應(yīng)）。12、如何選擇限流電抗器的電抗百分?jǐn)?shù)，（半）穿越電抗、分裂電抗定義及大小關(guān)系普通電抗器電抗百分值的選擇（1）按將短路電流限制到一定數(shù)值的要求來(lái)選擇。（2）電壓損失校驗(yàn)。正常運(yùn)行時(shí)電抗器電壓損失U(%)不得大于額定電壓的5%。（3）短路時(shí)母線殘壓校驗(yàn)。當(dāng)線路電抗器后短路時(shí)，母線殘壓應(yīng)不低于電網(wǎng)額定電壓的60-70%分裂電抗器電抗百分

54、值的選擇（1）按將短路電流限制到要求值選擇a.僅當(dāng)3側(cè)有電源，1（或2）側(cè)短路：b.當(dāng)1、2側(cè)均有電源，3側(cè)短路時(shí)：c.當(dāng)3側(cè)無(wú)電源，1（或2 ）側(cè)有電流，在2（或）1側(cè)短路時(shí)(2)電壓波動(dòng)校驗(yàn)要求兩臂母線的電壓波動(dòng)不大于母線額定電壓的5%（3） 短路時(shí)殘壓及電壓偏移校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)分裂電抗器除分別按單臂流過(guò)短路電流校驗(yàn)外，還應(yīng)按兩臂流過(guò)反方向短路電流進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)13、FC回路的概念 高壓熔斷器與高壓接觸器配合，被廣泛用于300600MV大型火電機(jī)組的廠用6KV系統(tǒng)，稱為FC回路。F-C回路用限流式高壓熔斷器做保護(hù)元件，關(guān)合或開(kāi)斷短路電流，而接觸器做操作元件，接通或斷開(kāi)負(fù)荷電流。硬導(dǎo)體

55、截面常用的有矩形、槽形和管形。導(dǎo)體的布置方式應(yīng)根據(jù)載流量的大小，短路電流水平和配電裝置的具體情況而定12、導(dǎo)體截面選擇方法導(dǎo)體截面可按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。對(duì)年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大（通常指Tmax5000h），傳輸容量大，長(zhǎng)度在20m以上的導(dǎo)體，如發(fā)電機(jī)、變壓器的連接導(dǎo)體其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇（對(duì)應(yīng)于經(jīng)濟(jì)截面）。而配電裝置的匯流母線通常在正常運(yùn)行方式下，傳輸容量不大，故可按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流來(lái)選擇。高壓熔斷器應(yīng)進(jìn)行開(kāi)斷電流的校驗(yàn)，還應(yīng)考慮熔斷器的動(dòng)作時(shí)限與繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的配合導(dǎo)體的選擇，110kV及以上裸導(dǎo)體還應(yīng)進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)矩形和槽形硬導(dǎo)體用于35kV及以下配電裝置圓管形硬導(dǎo)體用于110kV及以上配電裝置電纜應(yīng)根據(jù)使用條件選擇型號(hào)和敷設(shè)方式，選擇截面應(yīng)注意修正允許載流量，電纜不進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，但應(yīng)進(jìn)行電壓降校驗(yàn)全連式分相封閉母線用于200MW及以上的發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線第7章 配電裝置1、最小安全凈距的定義及分類1、最小安全凈距的定義及分類（P216，圖71，圖72） 最小安全凈距是指在這一距離下，無(wú)論再正常最高工作電壓或出現(xiàn)內(nèi)、外部過(guò)電壓時(shí)，都不致使空氣間隙被擊穿。 對(duì)于敞露再空氣中的屋內(nèi)、外配電裝置中各有關(guān)部分之間的最小安全凈距分為