发电厂电气主系统知识归纳

第一章
1、我过联合电力系统发展的基本思路和实施步骤：①以三峡电网为中心，推进全国联网；
②是配合大型水电站和火电基地的建设，发展热高压电网，进一步加大“西电东输”和“北电南送”的力度，实现以送电为主的“送电型”联网；③是在不断地加强各大区自身电网结构的基础上在适当的时机和地点按照互惠互利的原则，采用交流或直流实现以联网效益为主的“效益型”联网，并把“送电型”联网与“效益型”联网有机的结合起来
2、P30的解释：因为中小截面35毫米下下的导线发热时间常数T一般在10分钟以上，导体达到稳定温升时间一般为3T~4T之间，即多数导体发热并达到恒定导线中温升所需时间约为30分钟。

所以只有持续30分钟以上的平均最大负荷值才有可能产生导体的最高温升。

而时间很短的尖峰电流不能使导体达到最高温度，因为导线温度并未升到相应负荷的温度，尖峰电流早已消失，所以计算负荷与稳定在半小时以上的最大负荷基本相当，所以计算负荷就可以认为是半小时最大负荷。

3、电能的特点：电能不能大量储存，电能生产的特点是，发电，输电，变电，配电和用电是在同一瞬间完成的，及发电厂生产电能和用户消耗电能是同时完成的。

4、发电厂的作用：发电厂是把各种一次能源如燃料的化学能，水能，核能，风能，，太阳能和其他能源转换成二次能源------电能的工厂。

5、我们把直接生产，转换和配备电能的设备称为电气一次设备；对电气一次设备进行测量，控制，监测和保护用的设备，称为电气二次设备。

6、变电所的基本类型;①枢纽变电所；②中间变电所；③地区变电所；④终端变电所
7、抽水蓄能电站在电力系统中的作用：紧急事故备用、调频和调相的作用
8、新能源发电：（1）太阳能发电（2）风力发电（3）地热发电（4）潮汐发电（5）生物质能发电及垃圾发电。

第二章
1、加：电介质为离子型：电介质导电与外电压的高低有关，通常在接近击穿电压时，其绝缘电阻会急剧下降。

2、为了使各断口的电压均衡分配，可以在每个断口上并联一个比CQ大得多的电容C（约为1000~2000pF），称为均压电容，在i过零后，两断口上的电弧可以同时熄灭。

3、高压断路器的分类：①油断路器②六氟化硫断路器③真空断路器④压缩空气断路器。

4、高压断路器的作用：是
在正常运行时接通或断开有负
荷电流的电路，在电气设备出现
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。

5、由于二次负载电流线圈
的阻抗都非常小，所有正常情况
下，TA二次侧接近于短路状态
运行，不允许开路。

6、电流互感器二次绕组不
要开路：当电流互感器二次绕组
开路时，Z2L=∞，I2=0，使得
I0N1=I1N1,铁心严重饱和，磁通
变为平顶波。

数值可达数千伏，
甚至上万伏，危及人身安全和仪
表、继电器绝缘。

7、电流互感器使用注意事
项：（1）工作时二次侧不能开路
（2）二次侧有一端必须接地（3）
电流互感器在连接时，要注意其
端子极性
8、电流互感器的分类：（1）
按安装地点分：屋内式和屋外式
（2）按安装方式分：支持式、
穿墙式、装入式（3）按一次绕
组匝数分：单匝式、复匝式（4）
按绝缘分类：干式、浇注式、油
浸式、气体式（SF6）
9、电压互感器的分类：按
安装地点分：（1）屋内式（35KV
以下）、屋外式（多为110KV以
上）。

（2）按相数分类：单相式
（任何电压级）、三相式（20KV
以下）。

（3）按绕组数分类：双
绕组（35KV以下）、三绕组（任
何电压级）、四绕组。

（4）按绝
缘分类：干式、浇注式、油浸式、
SF6气体绝缘式。

10、电压互感器的接线方
式：（1）一台单相式电压互感器
接线方式（2）两台单相式电压
互感器不完全星形（V-V)联结方
式（3）三台单相式电压互感器
“星形—星形-开口三角形”联结
方式（4）电容式电压互感器接
线方式。

第三章
1、电气主接线也被称为电
气系统或电气一次接线，它是由
电气一次设备按电气生产的顺
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、
变电所电气部分的主体，也是电
力系统网络的重要组成部分。

2、对电气主接线的要求：
可靠性、灵活性、经济性。

3、工作接地：是指为了使
电力系统在正常运行或者故障
的情况下可靠工作而采取的接
地方式。

4、有母线的基本接线形式
（1）单母线接线以及分段
母线的接线
1）单母线接线
母线隔离开关与线路隔离
开关间的操作顺序为:母线隔离
开关”先通后断”即接电路时,先
合母线隔离开关,后合线路隔离
开关:切断电路时,先断开线路隔
离开关,后断开母线隔离开关.以
避免万一断路器的开合状态与
实际状态不一致时,误操作发生
在母线隔离开关上,产生的电弧
会引起母线短路,使事故扩大.
2）单母线分段接线
任一母线或母线隔离开关
检修时，仅停该段，不影响其他
段运行，减小了母线维修时的停
电范围任一母线故障时，继电保
护装置可使分段断路器跳闸，保
证正常母线段继续运行，减小了
母线故障的影响范围。

（2）单旁路母线的单母线
分段接线
为了使单母线分段接线在
检修任一出线断路器时不中断
对该回路的供电，可增设旁路母
线，可增设旁路母线。

旁路母线
的作用是：检修任意进出线断路
器时不中断对该回路的供电。

5、发电厂主变压器容量的选择
1）单元接线的主变压器容
量的选择
2）接于发电机电压母线上
的主变压器容量的选择
发电机电压母线上的最大
一台发电机停机或因供热负荷
变动而需限制本厂出力时，或因
电力系统经济运行要求而需限
制本厂出力时，主变压器应能从
电力系统倒送功率，满足放电机
电压母线上的最大负荷和厂用
电的需要。

3）联络变压器容量的选择：
当大型电厂具有两种升高电压
时，宜采用联络电压器连接两种
升高电压母线。

联络电压器的容
量，应根据两种升高电压网络间
的最大交换功率来选择，一般应
不小于接在两种电压母线上最
大一台发电机的容量，以保证该
发电机停运时，通过联络变压器
来满足本侧负荷的需要；
6、变压器的冷却方式：自
然风冷、强迫风冷、强迫油循环
风、冷强迫油循环水冷和强迫导
向油循环冷却等，它随变压器的
型式和容量不同而异。

母线分段抗压性的额定电
流，通常是按照事故切除母线线
上最大一台发电机时可能通过
电抗器的电流即该发动机额定
电流的50%~80%来选择，分段电
抗器的额定电抗百分值一般取
8%~12%。

7、为什么要限限制短路电
流？答：当短路电流流过电气设
备时，将引起设备是短时发热，
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。

8、变电所短路电流的限制：①
变压器低压侧分列运行；②在变
压器低压回路装设电抗器或分
裂电抗器；③采用低压分裂绕组
电抗器；④在出线上装设电抗
器。

9、变电所所用变的选择：（1）
所用变的台数与接线枢纽变
电所、总容量为60000kv·A及
以上的变电所、装有水冷却或强
迫油循环冷却的主变压器以及
装有同步调相机的变电所应装
设两台所用变压器，每台容量都
应能带变电所的全部负荷，电源
从低压侧的两段电压母线上分
别引接。

采用整流操作电源或无
人值班的变电所，应装设两台所
用变压器，并应分别接在不同电
压等级的电源或独立电源上。

10、电流互感器的配置：（1）凡
装有断路器的回路均应装设电
流互感器，其数量应满足测量仪
表、保护和自动装置的要求（2）
在未设断路器的下列地点也应
装设电流互感器：发电机和变压
器的中性点、发电机和变压器的
出口、桥形接线的跨条上等（3）
对中性点直接接地系统一般按
三相配置。

对中性点非直接接地
系统依具体要求按两相或三相
配置（4）一台半断路器接线中
‘线路-线路串可装设4组电流
互感器，能在满足保护和测量条
件下也可以装设三组电流互感
器。

线路-变压器串，当变压器的
套管电流互感器可以利用时，可
以装设三组电流互感器
第四章
1、厂用负荷分类
按重要性质分：（1）Ⅰ类厂
用负荷凡是属于短时(手动切
换恢复供电所需的时间)停电也
可能造成发电厂的主要设备和
辅助设备的损坏、危及人身安
全、主机停运和大量影响电厂出
力的厂用负荷，都属于Ⅰ类厂用
负荷。

如火电厂的给水泵、凝结
水泵、循环水泵、送风机、引风
机、给粉机等以及水电厂的调试
器、油压泵和润滑油泵等。

对于
属于Ⅰ类厂用负荷，应由独立电
源供电，当一个电源断电后，另
一个电源应立即自动投入，即两
个电源之间的切换。

（2）Ⅱ类厂
用负荷允许短时停电（几秒
至几分钟），再次恢复供电后，
不至造成生产混乱，但较长时间
停电有可能损坏设备或影响机
组正常运行的厂用负荷，属于Ⅱ
类厂用负荷。

如火电厂的工业水
泵、疏水泵、灰浆泵输煤设备和
化学水处理设备等，以及水电厂
中的大部分电动机。

对于属于Ⅱ
类厂用负荷的用电设备，也应
由两个独立电源供电两个电源
间采用手动切换。

（3）Ⅲ类厂用
负荷允许较长时间（几个小时
甚至更长时间）停电，不会直接
影响电厂生产，仅造成生产上的
不方便的厂用负荷，属于Ⅲ类厂
用负荷。

如检修车间、实验室和
油处理室等用电负荷。

对于属于
Ⅲ类厂用负荷的设备，一般由一
个电源供电，但是对于大型发电
厂，也常用两路电源供电。

（4）
事故保安负荷在单机容量为
200MW及以上的大容量发电厂
中，电能生产的自动化程度很高，要求在事故停机过程中及停机后的一段时间内仍需保证供电，否则可能引起主要设备的损坏，重要的自动化控制失灵或危及人身安全的负荷，称为事故保安负荷。

为了满足事故保安负荷的供电要求，对于大容量机组应设置保安电源。

2、对厂用电接线的基本要求：（1）各机组的厂用电系统应该是相互独立的并具有对应供电性。

（2）接线方式和电源容量，应满足厂用设备在正常、事故、检修、起动和停运等运行方式下的供电要求，应配有可靠的备用（起动）电源，尽可能使工作电源与备用（起动）电源之间切换方便，并能使备用（起动）电源与工作电源之间短时并列。

（3）对于200MW及以上的大型机组，应设置足够容量的交流事故保安电源及电能质量指标合格的交流不间断供电电源。

（4）充分考虑电厂分期建设和连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别要注意对电厂公用负荷的影响，要便于过滤，尽量减少改变接线和更换设备。

备用电源和起动电源及其引线方式
备用电源厂用备用电源的作用是：当厂用工作电源故障或检修退出运行时代替工作电源工作
起动电源起动电源一般是指电厂机组首次起动或工作电源完全消失的情况下，为保证机组快速起动，向必要的辅助设备供电的电源
高压厂用备用电源的引线方式：1）从发电机电压母线的不同分段上，通过厂用备用变压器（或电抗器）引接。

2）从与电力系统联系紧密、供电可靠的最低一级母线上引接。

3）从本发电厂内的联络变压器的低压绕组引接。

4）当技术经济合理时，可由外部电网引接专用线路经过变压器获得独立的起动/备用电源。

备用电源的备用方式：暗备用方式和明备用方式两种。

4、300MW汽轮发电机组高压厂用电系统接线图4-7所示为某大型火电厂2x300MW机组长用电系统接线。

该电厂两台发电机均采用发电机-变压器组单元接线，厂用电从主变压器低压侧引线，高压厂用工作变压器采用无载调压的低压分裂绕组变压器。

厂用变压器的选择：（1）厂
用变压器的型式应满足厂用电系统供电及设备选择的要求，即
大型机组一炉两断，宜采用低压
分裂绕着变压器，两个低压分裂
绕着分别向两段厂用母线断供
电；也可以选用两台双绕组变压
器分别向两段厂用母线断供电，为了限制厂用变压器低压侧的
短路电流，合理选择厂用系统开
关设备，一般要求选用阻抗大于
10%的高阻抗变压器。

（2）厂用变压器的一、二次侧额定电压应分别与引接电源电压和厂用网
络电压相一致。

(3)变压器的容量
必须满足厂用机械从电源获得
足够的功率。

因此，对高压厂用
工作变压器的容量应按照高压厂用电计算负荷的110%与低压厂用计算负荷之和进行选择；而低压厂用工作变压器的容量应留有10%左右的裕度。

6、为了使厂用电系统能稳定运行，规定电动机正常起动时，厂用母线电压的最低允许值为额定电压的80%；电动机端电压最低值为额定电压的70%
第五章
1、长期发热：导体和电器中长期通过正常工作电流所引起的发热。

2、短期发热：短路电流通
过导体和电器时引起的发热。

短
路时电流比正常工作电流大得多，将产生较多的热量，而且来不及散热，导体和电器的温度迅速升高，其温度可能比长期发热高得多。

第六章
加：能切断大的短路电流的
开关电器断路器：110KV以上断
路器，隔离开关，互感器的最大
工作电压比其额定电压要高
10%。

第九章
自然油循环冷却和强迫油
循环冷却的变压器绕组最热点
温度比绕组的平均温度高13°,
强迫油循环导向冷却变压器高
约8°，采用A级绝缘材料的变压器，绕组热点温度为98°时，使用寿命为20~30年。

因此，自然油循环冷却变压器带额定负荷长期运行时空气温度最高为98-13-65=20°
变压器绝缘老化定律：变压
器在长期运行中由于受到高温、
湿度、氧化和油中分解的劣化物
质等物理化学作用的影响，起绝
缘材料逐渐失去其机械强度和
电气强度，称为变压器的绝缘老化。

热、机械对老化的创伤都不可逆，除受潮外。

变压器的额定容量即铭牌
容量：在制造厂所规定的额定环
境、温度下，保证变压器有经济合理的效率和正常使用的寿命（约20~30年）所能长时间连续输出的最大功率。