发电厂电气部分(部分课后答案+总结)

1. 发电厂类型和变电所类型有哪些

答：发电厂类型：火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂以及风力发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂、潮汐发电厂等；

变电所类型：枢纽变电所、、区域变电所、中间变电所、终端变电所

2. 哪些设备属于一次设备哪些设备属于二次设备其功能是什么

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。它们包括以下设备：

（1）. 生产和转换电能的设备——发电机、电动机、变压器等

2.接通或断开电路的开关电器——断路器、隔离开关、负荷开关、接触器、熔断器

3、限制故障电流和防御过电压的保护电器——电抗器、避雷器

4、载流导体——裸导体、电缆

5、互感器——电流互感器、电压互感器

6、无功补偿设备——并联电容器、串联电容器、并联电抗器

7、接地装置——地网

对一次设备和系统的运行状态进行测量、控制、监视和起保护作用的设备称为二次设备。它们包括以下设备：

1、 测量表计——电压表、电流表、频率表、功率表、电能表

2、 继电保护、自动装置及远动装置

3、 直流电源设备——直流发电机组、蓄电池组、整流装置

4、 操作电器、信号设备及控制电缆

3. 研究导体和电气设备的发热有何意义长期发热和短时发热各有何特点

答：电流将产生损耗，这些损耗都将转变成热量使电器设备的温度升高。发热对电气设备的影响：使绝缘材料性能降低；使金属材料的机械强度下降；使导体接触电阻增加。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。这些热量在适时间内不容易散出，于是导体的温度迅速升高。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。长期发热是由正常工作电流产生的；短时发热是由故障时的短路电流产生的。

4. 短时发热允许温度和长期发热允许温度分别是多少，为什么不相同

答：长期发热温度一般不超过70C 0，短期发热温度铝为200C 0，铜为300C 0

长期发热：指正常工作电流引起的发热；短时发热：指短路电流引起的发热

5. 导体长期发热允许电流是根据什么确定的提高允许电流应采取哪些措施

答：是根据导体的稳定温升确定的。为了载流量，宜采用电阻率小的材料，如铝和铝合金等；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，而矩形和槽形的表面积则较大。导体的布置应采用散热效果最最佳的方式。

6.为什么要计算导体短时发热最高温度如何计算

答：载流导体短路时发热计算的目的在于确定短路时导体的最高温度不应超过所规定导体短路时发热允许温度。当满足这个条件时，则认为导体在短路时，是具有热稳定性的。

计算方法如下：

1）有已知的导体初始温度θw；从相应的导体材料的曲线上查出A w；

2）将A w和Q k值代入式：1/S2Q k=Ah-Aw求出A h；

3）由A h再从曲线上查得θh值。

7.等值时间的意义是什么等值时间法适用于什么情况

答：等值时间法由于计算简单，并有一定精度，目前仍得到广泛应用。但是曲线所示是根据容量为500MW以下的发电机，按短路电流周期分量衰减曲线的平均值制作的，用于更大容量的发电机，势必产生误差。这时，最好采用其它方法。

8. 三相平行导体发生三相短路时最大电动力出现在哪一相上，试加以解释。

答：三相平等导体发生三相短路时最大电动力出现在中间相B相上，因为三相短路时，B相冲击电流最大。

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

答：动态应力系数β为动态应力与静态应力的比值，导体发生振动时，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，即在最大电动力Fmax上乘以动态应力系统数β，以求得实际动态过程中的动态应力的最大值。

10.隔离开关与断路器的区别何在对它们的操作程序应遵循哪些重要原则

答：断路器具有专用灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，故用来作为接通和切断电路的控制电器。而隔离开关没有灭弧装置，其开合电流极小，只能用来做设备停用后退出工作时断开电路。

11. 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者分段断路器兼作旁路断路器，各有什么特点检修出线断路器时，如何操作

答：主母线主要用来汇集电能和分配电能。旁路母线主要用与配电装置检修短路器时不致中断回路而设计的。设置旁路短路器极大的提高了可靠性。而分段短路器兼旁路短路器的连接和母联短路器兼旁路断路器的接线，可以减少设备，节省投资。当出线和短路器需要检修时，先合上旁路短路器，检查旁路母线是否完好，如果旁路母线有故障，旁路断路器在合上后会自动断开，就不能使用旁路母线。如果旁路母线完好，旁路断路器在合上就不会断开，先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，有旁路短路器代替断路器工作，便可对短路器进行检修。

12. 一台半断路器接线与双母线带旁路接线相比，各有何利弊一台半断路器接线中的交叉布置有何意义

答：一台半断路器接线，运行的可靠性和灵活性很高，在检修母线时不必用隔离开关进行大量的倒闸操作，并且调试和扩建也方便。但是其接线费用太高，只适用与超高电压线路中。双母线带旁路母线中，用旁路母线替代检修中的回路断路器工作，使该回路不停电，适用于有多回出线又经常需要检修的中小型电厂中，但因其备用容量太大，耗资多，所以旁路设备在逐渐取消。一台半断路器接线中的交叉布置比非交叉接线具有更高的运行可靠性，可

减少特殊运行方式下事故扩大。

13. 电气主接线中为什么要限制断路电流通常采用哪些方法

答：短路电流要比额定电流大的多，有可能超过电器设备的承载能力，将电气设备烧毁，因此，必须限制短路电流，其中限制短路电流的方法有：

1）在发电厂和变电所的6~10kV配电装置中，加装限流电抗器限制短路电流。a)在母线分段处设置母线电抗器，目的是发电机出口断路器，变压器低压侧断路器，母联断路器等能按各自回路额定电流来选择，不因短路电流过大而使容量升级；b)线路电抗器：主要用来限制电缆馈线回路短路电流；c)分裂电抗器。

2）采用低压分裂绕组变压器。当发电机容量越大时，采用低压分裂绕组变压器组成扩大单元接线以限制短路电流。

3）采用不同的主接线形式和运行方式。

14. 为什么分裂电抗器具有正常运行时电抗小，而断路时电抗大的特点

答：分裂电抗器在正常运行时两分支负荷电流相等，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=得X=，可见，在正常情况下，分裂电抗器每个臂的电抗仅为每臂自感电抗的1/4。而当某一分支短路时，Ｘ12=2(X1+Xm)=2X1(1+f)可见，当f=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。所以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。

15.桥形接线的形式和画法

答：有内桥接线和外桥接线两种

1、内桥接线

2、外桥接线

16．什么叫厂用电和厂用电率

答：发电机在启动，运转、停止，检修过程中，有大量电动机手动机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤，碎煤，除尘及水处理的正常运行。这些电动机及全厂的运行，操作，