发电厂电气部分作业

发电厂电气部分作业（精选8篇）

发电厂电气部分作业 篇1

1.输电线路送电的正确操作顺序

先合上母线侧刀闸，再合上线路侧隔离刀闸，最后合上断路器。

2.电流互感器的准确级的定义

1)电流互感器的准确级

准确级是指在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额定值时的最大电流误 差。电流互感器准确级分为0.2、0.5、1.0、3。2)保护型准确级

保护用TA可分为稳态保护用(P)和暂态保护用(TP)两类。稳态保护用TA准确级有5P和10P。

暂态保护用TA准确级分为TPX、TPY、TPZ三个级别。TPX级TA在额定电流和负载下，其电流误差不大于±0.5%。TPY级TA在额定负荷下允许最大电流误差为±1%。

TPZ级TA特别适合于有快速重合闸(无电流时间间隙不大于0.3s)线路上使用。3.导体的正常最高允许温度和短时最高允许温度的区别在哪里

导体正常最高允许温度是指导体在保持正常工作是所允许的最高温度，一般不超过+70℃

导体短时最高允许温度是指导体在短路时可能出现的最高短时发热温度定校验的根本条件是：导体短时发热最高温度不得超过短时最高允许值

前者是正常工作允许持续的最高限温度，后者则是短路是瞬时发热的最高允许温度

4.电弧燃烧的物理过程有哪些

热稳。即电弧形成可分为如下四个过程

（1）热电子发射 高温阴极表面向周围空间发射电子的现象。

（2）强电场发射

当开关动、静触头分离初瞬，开距S很小，虽然外施电压U不高，但电场强度E（E=U/S）很大。当其值超过3×106 V/m时，阴极表面的自由电子被强行拉出。【这是产生电弧的最根 本 的条件】

（3）碰撞游离

自由电子的强电场作用下，加速向阳极运动，沿途撞击中性粒子，使之游离出自由电子和正离子，链琐反应，由此形成电流。【绝缘介质被击穿】

（4）热游离

高温下的中性粒子不规则的热运动速度很高，是以在其彼此碰撞时游离出大量带电粒子。

电弧在燃烧过程中，存在互为相反的两种过程：(1)游离过程：产生自由电子过程。

(2)去游离过程：电弧中发生游离的同时，还进行着使带电粒子减少的去游离过程，即：减少自由电子的过程。其中之去游离过程的又有两种形式

(1)复合：正、负粒子相互中和变成中性粒子的现象。

(2)扩散：指带电粒子从电弧内部逸出而进入周围介质中去的现象。有：①浓度扩散：带电质点由浓度高的弧道向浓度低的弧道周围扩散，使弧道中带电质点减少。②温度扩散：弧道中的高温带电质点向温度低的周围介质中扩散。

5.限制短路电流的方法有哪些

一、装设限流电抗器

1、在发电机电压母线上装设分段电抗器

2、在发电机电压电缆出线上装设出线电抗器

3、装设分裂电抗器

二、采用低压绕组分裂变压器 当发电机容量较大时，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。

分裂绕组变压器 的绕组在铁心上的布置有两个特点：其一是两个低压分裂绕组之间有较大的短路电抗；其二是每一分裂绕组与高压绕组之间的短路电抗较小，且相等。运行时的特点 是当一个分裂绕组低压侧发生短路时，另一未发生短路的分裂绕组低压侧仍能维持较高的电压，以保证该低压侧上的设备能继续进行，并能保证电动机紧急启动，这 是一般结构的三绕组变压器所不及的。

三、选择不同的主接线形式和运行方式

1、发电机组采用单元接线

2、环形电网开环运行

3、并联运行的变压器分开运行

6.电压母线均采用按锅炉分段接线方式的优缺点？

1）若某一段母线发生故障，只影响其对应的一台锅炉的运行，使事故影响范围局限在一机在炉；

2）厂用电系统发生短路时，短路电流较小，有利于电气设备的选择；

3）将同一机炉的厂用电负荷接在同一段母线上，便于运行机制管理和安排检修。

7.轻水堆核电站可分为哪两类？这两类核电站在工作原理上主要有何区别？

轻水堆核电站可分为：1.压水椎核电厂；2沸水堆核电厂 压水堆有两个回路系统，相互独立并闭合，安全性高。

沸水堆核电厂与压水堆核电厂相比，省去了既大又贵的蒸汽发生器，但有将放射性物质带入汽轮机的危险，由于沸水堆芯下部含汽量低，堆芯上部含汽量高，因些下部核裂变的反应就高于上部。为使椎芯功率沿轴向分布均匀，与压水堆不同，沸水堆的控制棒是从堆芯下部插入的。

8.电流互感器在运行时二次绕组严禁开路的原因

电流互感器在工作时，除了要求接线极性正确外，还规定其二次侧不得开路；一次侧必须接地，如果地次侧接线错误会对操作人员及仪表，设备安全造成严重伤害，特别是二次侧开路问题是造成事故的主要原因，这是因为电流互感器在正常运行时，二次侧产生电流的磁通对一次侧电流产生的磁通起去磁作用，励磁电流很小，铁 心中的总磁通也很小，二次侧绕组的感应电动势一般几十伏。如果二次侧没有形成回路，二次侧电流的去磁作用消失，一次侧电流完全变为励磁电流，引起铁心内磁 通剧增，铁心处于高度饱和状态，加之二次侧绕组的匝数很多，根据电磁感应定律，就会在二次侧绕组开路的两端产生很高的电压，其峰值可达数千伏甚至上万伏，这么高的电压将严重威胁工作人员和设备的安全，再者，由于铁心磁感应强度剧增，使铁心损耗大大增加而严重发热，甚至烧坏绝缘。电流互感器二次侧开路也可能 使保护装置因为无电流而不能准确反映故障，差动保护和零序电流保护则可能因开路时产生不平衡电流而误动，因此电流互感器在运行中二次侧绝对不允许开路。

9.学习灯光监视的电磁操动机构断路器的控制回路何信号回路展开图。试述该断路器的“手动合闸”原理

[+（控制电源小母线）→FU1→SA16-13→HR→KCF→QF2（断路辅助常开触点）→YT→FU2→-，HR亮，但YT不动作] 将SA开关逆时针转到“预备跳闸”位置时，SA13-14通，SA16-13断开，让HG改接到闪光母线M100（+）上，HR发闪光，提醒操作人员核对操作是否有误。再将SA开关转至“跳闸”位置，SA6-7通，YT通电，动作跳闸。

跳闸成功后，操作人员放开操作手柄，回到“跳闸后”位置，SA11-10通，断路器的辅助触点相继切换，跳闸回路断开，HG(绿灯发平光)亮，表示跳闸成功。10.掌握分裂电抗器的计算方法和工作原理，并能够完成如下计算

（1）计算正常工作时的穿越型电抗；（2）计算臂1短路时的分裂型电抗；（3）基于上述计算结果，说明分裂电抗器相对普通电抗器有何特点。1）正常运行时穿越电抗为：

X=XL-XM= XL-fXL=(1-f)XL

式中：XL为每臂的自感电抗；XM为每臂的互感电抗； f为互感系数，f=

XM/ XL。

互感系数f与分裂电抗器的结构有关，一般取f=0.5，则在正常工作时，每臂的运行电抗为X=（1-0.5）XL，即比单臂自感电抗减少了一半。2）臂1短路时的分裂电抗为：

X12=2（XL+XM）=2XL（1+f）当f=0.5时，X12=3XL

3)分裂电抗器相对普通电抗器的特点：（1）正常运行时，分裂电抗器很个分段电抗相当于普通电抗器的1/4，使负荷电流造成的电压的损失较普通电抗器为小。

（2）当分裂电抗器的分支端短路时，电抗器每个分段电抗较正常较正常运行值增大四倍故限制短路电流的作用比正常运行值大，有限制短路电流的作用。

11.发展联合电力系统的主要效益主要体现在哪里 ①各系统间负荷的错峰效益；

②提高供电可靠性、减少系统备用容量； ③有利于安装单机容量较大的机组； ④有利于电力系统的经济调度； ⑤调峰能力互相支援。

12.抽水蓄能电厂在电力系统中的作用。1）调峰。

2）填谷。在低谷负荷时，可使火电机组不必降低出力（或停机）和保持在热效率较高的区间运行，从而节省燃料，并提高电力系统运行的稳定性。3）备用。4）调频。5）调相。

13.高压开关电气设备主要采用哪些方法进行灭弧？ 1）利用灭弧介质

SF6、真空、氢气。氢的灭弧能力为空气7.5倍；SF6气体的灭弧能力比空气约强100倍；用真空作为灭弧介质，减少了碰撞游离的可能性，真空的介质强度约为空气的15倍。

2）用特殊金属材料作灭弧触头 铜、钨合金或银钨合金。3）利用气体或油吹动电弧

采用气体或油吹弧，使带点离子扩散和强烈地冷却复合。冷却绝缘介质降低电弧的温度，消弱热发射和热游离，另一方面，吹弧，可以拉长电弧，增大冷却面，强行迫使弧隙中游离介质的扩散。有纵吹、横吹两种方式。4）采用多断口熄弧

在相等的触头行程下，多断口比单断口的电弧拉长，而且拉长的速度也增加，加速了弧隙电阻的增大。同时，由于加在每个断口的电压降低，使弧隙恢复电压降低，亦有利于熄灭电弧。

5）提高断路器触头的分断速度，迅速拉长电弧

14.试述电抗器品字形布置时，各相电抗器的摆放位置？并解释采用该种摆放方式的原因。

电抗器品字形布置时，各相电抗器就在一个水平面上，不存在又叠装问题，且三电抗器构成一个正三角形。

原因：通常线路电抗器采用垂直或“品”字形布置。当电抗器的额定电流超过1000A、电抗值超过5%～6%时，由于重量及尺寸过大，垂直布置会有困难，且使小室高度增加很多，故宜采用“品”字形布置。15.试解释什么是电动机的自启动。

电动机的自启动指的是电源停电后瞬间复电，电动机不经降压起动的直接启动。

16.试解释GIS（Gas Insulted Switchgear）GIS指的是气体绝缘开关设备的简称。

17.试画出两台变压器、两条出线时，内桥形接线的电气主接线图，并简述该接线的适用场合。

内桥接线适用于线路较长和变压器不需要经常切换的情况。特点：

在线路故障或切除、投入时，不影响其余回路工作，并且操作简单； 在变压器故障或切除、投入时，要使相应线路短时停电，并且操作复杂。18.掌握分段断路器兼作旁路断路器的接线的倒闸操作步骤

先对其线路进行检修，分段断路器兼作旁路断路器的接线方式是在正常工作时按单母线分段运行，而旁路母线WP不带电，即分段断路器QFD的旁路母线侧的隔离开关QS3和QS4断开，工作母线侧的隔离开关QS1和QS2接通，分段断路器QFD接通。当WI段母线上的出线断路器要检修时，为了使WI，WⅡ段母线能保持联系，先合上分段隔离开关QSD，然后断开断路器QFD和隔离开关QS2，再合上隔离开关QS4，然后合上QFD。如果旁路母线完好的，QFD不会跳开，则可以合上待检修出线的旁路开关，最后断开要检修的出线断路器及其两侧的隔离开关，就可以对该出线断路器进行检修。检修完毕后，使该出线断路器投入运行的操作顺序，与上述的相反。

19.防电气误操作事故的“五防”是指什么

五防的内容 : 五防是在变电站的倒闸操作中防止五种恶性电气误操作事故的简称。其具体内容是：

(1)防止误分、合断路器；

(2)防止带负荷分、合隔离开关；

(3)防止带电挂(合)接地线(接地刀闸)；

(4)防止带接地线(接地刀闸)合断路器(隔离开关)；(5)防止误入带电间隔。20.简述近阴极效应的原理？

在电流过零瞬间（t=0），介质强度突然出现升高的现象，称为近阴极效应。这是因为电流过零后，弧隙的电 极极性发生了改变，弧隙中剩余的带电质点的运动方向也相应改变，质量小的电子立即向新的阳极运动，而

比电子质量大1000多倍的正离子则原地未动，导致在新的阴极附近形成了一个只有正电荷的离子层，这个正

离子层电导很低，大约有150～250V的起始介质强度。在低压电器中，常利用近阴极效应这个特性来灭弧。如 利用短弧原理灭弧法

21.什么是厂用电动机的自启动？根据运行状态，自启动方式有哪些？为什么要进行电动机自启动校验？

厂用电动机自启动的定义：当厂用母线电压暂时下降和消失时，为了不使主机停 运，一些重要机械的电动机并不立即断开，电动机在机械负载阻力作用下有一定 惰性，经过很短一段时间（0.5～1.5s），当厂用母线电压恢复或备用电源自动投 入后，电动机又会自动启动升速，并逐渐恢复到稳定运行，这一过程称为厂用电 动机自启动。自启动方式：

1）失压自启动：运行中突然出现事故，电压下降，当事故消除，电压恢复时形成的自启动。

2）空载自启动：备用电源空载状态时，自动投入失去电源的工作段所形成的自启动。

3）带负荷自启动：备用电源已带一部分负荷，又自动投入失去电源的工作段所形成的自启动。电动机自启动校验原因：

电厂中不少重要负荷的电动机都要参与自启动，以保障机炉运行少受影响。因成批电动机同时参加自启动，很大的启动电流会在厂用变压器和 线路等元件中引起较大的电压降，使厂用母线电压降低很多。这样，可能因母线电压过低，使某些电动机电磁转矩小于机械阻力转矩而启动不了；还可能因启动时间 过长而引起电动机的过热，甚至危及电动机的安全与寿命以及厂用电的稳定运行。所以，为了保证自启动能够实现，必须要进行厂用电动机自启动校验。

发电厂电气部分作业 篇2

关键词：发电厂电气部分,课程性质,实用性

一、发电厂电气部分课程性质

发电厂电气部分是电气工程及其自动化专业的专业选修课。“该课程在专业教学体系中起承上启下的作用, 教学内容具有理论与实践并重的特点。”它主要介绍了发电厂、变电所的电气一次系统的工作原理、基本结构、设计方法及运行理论及部分电气二次系统的原理和技术。课程的主要任务是从应用的角度出发, 使学生掌握发电厂、变电站主接线基本形式、各类发电厂的接线特点、主接线设计方法、厂用电接线、配电装置、主要电气设备及其选择方法、控制与信号以及电弧理论、发热理论、电动力理论等内容, 让学生初步掌握发电厂、变电站电气主系统的设计与计算方法, 树立理论联系实际的观点, 培养实践能力、创新意识和创新能力, 为以后从事有关电气设计、检修、安装、运行、维护及管理等工作奠定必要的基础。

二、优化课程内容与学时

发电厂电气部分课程教学内容繁多、理论性强, 教学学时相对偏少。针对这样的特点, 我们要进行合理的优化。课程内容的优化要达到实效性, 要充分抓住本课程的教学重点, 突破教学的难点, 合理优化课时分配。

1.抓住教学重点

经过本人长期教学实践, 整合发电厂电气部分教学的内容, 确定以下教学重点:不同类型发电厂的特点;电气主接线的概念, 主要一次设备的功能;300MW、600MW发电机组电气部分接线特点;导体载流量计算的方法, 载流导体短路时发热计算;各种电气主接线基本接线形式及应用;主变压器的台数、容量及型式选择方式;发电厂、变电所典型电气主接线的分析与设计;厂用电接线的原则和接线形式;不同类型发电厂的厂用电接线;电弧的产生和熄灭;断路器、电流互感器及电压互感器的工作原理和选择;户内、户外配电装置的形式及应用范围;二次回路接线图的类型及应用;断路器的电磁控制电路分析等。在教学中, 我们要在繁多的教学内容里牢牢抓住这些重点, 引导学生深入学习。

2.突破教学难点

由于发电厂电气部分教学理论性较强, 难点较多, 这就需要我们合理运用教学手段突破以下教学难点:

火力发电厂生产过程;发电机组电气部分接线分析;载流导体短路时发热计算;带旁路母线的接线、一台半断路器接线、角形接线电路分析;电气主接线的设计;电动机自启动的校验方法;正确理解电弧的熄灭条件, 互感器的接线形式及用法、误差分析;发电机与配电装置 (或变压器) 的连接方式;断路器的电磁控制电路分析等。

3.优化学时分配

在确定了教学重难点的基础上, 我们要进一步优化学时, 充分利用好有限的教学时间, 努力实现最优教学效率。我们要将较多的课时分配在发电、变电和输电的电气, 常用计算的基本理论和方法, 电气主接线及设计, 厂用电接线及设计, 导体和电气设备的原理与选择, 配电装置等相关内容方面。

三、理论知识与能力并重

“确定基础理论教育的范围及相关的要求时, 应重视学生解决基础理论问题能力训练及将来的适用性。”发电厂电气部分是一门理论与实践紧密结合的课程, 我们要重视学生理论知识的把握, 同时也要加强相关技能的发展, 做到理论与能力并重。

理论层面。我们要引导学生把握不同类型发电厂的发电过程, 掌握发电厂、变电站主接线基本形式;理解导体发热、电动力计算的实质, 掌握计算方法;熟练掌握电气设备的图形符号和文字符号, 熟悉其工作原理及应用场合;理解最小安全净距的概念, 了解配电装置的类型, 掌握配电装置的布置原则;熟悉二次回路不同的接线方式, 掌握断路器的控制与信号电路的分析方法;熟悉发电厂变电站运行操作的相关规程、规范;熟悉常用电气设备使用的手册;熟悉3～110kV发电厂变电站设计手册。

学生能力、技能层面。我们要通过多种教学方法与实践活动, 培养学生电气设备选择和校验的能力, 电气元件安装、调试的能力;熟悉操作票制度和工作票制度, 掌握常用电气装置之间倒闸操作的操作过程;具备初步的中小型发电厂和变电所主接线设计的能力等。

四、优化教学方法与手段

有效的教学方法与教学手段, 往往收到事半功倍的效果。发电厂电气部分教学方法与手段的选择要根据发电厂电气部分课程的特点。目前, 运用较多的是多媒体教学法。“多媒体教学以其直观、形象、信息量大、界面友好和交互性强等优势, 正被广大师生认可和应用。”这种方法将文本、图像、图形、音视频等有效组合起来, 增加了课堂的趣味性, 教学更直观形象;基本理论与电路图、实物图相结合法, 是常用的传统教学方法, 简单却有效;原理媒体模拟法易于通过运用现代化技术手段模拟原理, 使抽象的原理形象化;课堂教学与课后习题结合法能够通过练习的形式, 及时了解学生课堂学习效率, 及时查找不足;实践法、工程实例法则将理论教学与实践有机结合起来, 使学生在理论与实践能力两个层面都获得发展。无论采用怎样的方法与手段, 都要遵循有利教学原则。

五、丰富课程相关课外阅读

发电厂电气部分教学内容繁杂, 教学学时少。怎样利用有效的时间较好的完成教学任务呢?加强课外相关书籍的阅读可以有效实现课堂的延伸, 使学生更全面、更丰富的了解与把握发电厂电气部分的知识。当然这方面的书籍资料资源较为丰富, 教师要进行有效引导, 列出相关的书目。根据我本人的阅读经验列出下列书籍供参阅:

1.《发电厂电气部分课程设计参考资料》, 黄纯华编, 中国电力出版社, 2001年出版;

2.《电力系统暂态分析》 (第三版) , 李光琦, 西安交通大学, 2002年出版;

3.《电力工程电气设计手册》, 第一分册, 六院合编, 中国电力出版社。

4.《发电厂电气部分》, 姚春球, 2007中国电力出版社;

5.《电气设备运行与维护》, 刘增良, 2004中国电力出版社等。

六、结论

发电厂电气部分课程具有较强的实用性。加强本课程教学研究, 有利于提高学生分析问题与解决工程问题的实际能力, 有效缩短理论与实践的差距, 使学生较好地满足社会的需求, 为学生的未来发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1]李梅.发电厂电气部分课程改革初探.科技信息, 2011, (08) .

[2]陆明心.高校能力教育与基础理论教育的平衡[G].河南理工大学学报, 2005, (03) .

发电厂电气部分作业 篇3

摘要：根据高等教育教学改革的基本思想及培养高素质、具有创新精神的应用型高级专门人才的基本要求，在总结“发电厂电气部分”教学改革实践经验的基础上，打破传统的教学模式，创建一种课堂教学与工程实例有机结合的教学模式，该模式有助于培养学生的创新能力、实践能力和综合分析问题的能力，以适应经济发展对人才的需求。

关键词：应用型；课堂教学；工程实例；发电厂电气部分

作者简介：郭欣欣（1980-），女，河南永城人，安徽工程大学电气工程学院，讲师；陈晓辉（1981-），男，河南开封人，安徽工程大学电气工程学院，讲师。（安徽?芜湖?241000）

基金项目：本文系安徽省高校质量工程重点教研项目（项目编号：20100724）的研究成果。

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）27-0068-02

“发电厂电气部分”课程是安徽工程大学（以下简称“我校”）电气工程及其自动化专业的核心专业课，在专业教学体系中起承上启下的作用，也是一门理论与实际结合较紧密的课程。通过本课程的学习，使学生获得必备的发电厂、变电站电气部分的基本知识和实践技能，初步掌握发电厂、变电站电气主系统的设计与计算方法，树立理论联系实际的观点，培养实践能力、创新意识和创新能力。

根据培养“厚基础、宽口径、强能力、高素质”，具有创新精神和创新能力人才的精神，结合我校培养应用型高级工程技术人才、服务地方经济发展的目标，电气工程及其自动化系从学校实际情况出发，充分发挥自身资源优势和校企合作的特点，提出了工学一体化教学改革思路，即把课堂教学与工程实例有机结合起来，在课程教学内容、教学方法、实践环节等方面作了一些探索和实践，取得了一定的效果。

一、发电厂电气部分课程特点

“发电厂电气部分”是一门理论性、综合应用性较强的专业技术课程，针对本课程的特点，通过“发电厂电气部分”教学环节培养学生创新能力、实践能力和综合应用能力就成为工程教育的首要任务。本课程与实际联系紧密，教学内容涉及电气主接线、电气设备、配电装置以及监控、保护等二次设备及回路接线图等，其特点是课程内容庞杂，连贯性差，系统性不强。该课程开设在第六学期，学生正处于由系统性强、条理清楚的基础课转向专业课学习的过渡期，在学习方法上略感不适。另外，绝大多数学生在学习本课程前没去过电厂，对电能生产的各环节缺乏必要的感性认识，对各种电气设备也感到陌生。采用传统教学方式，学生们很难将书本知识与实际设备和电力系统联系在一起来理解和掌握，建立工程的概念，特别是如何应用所学的知识去分析和解决实际问题的能力十分薄弱。因此打破“发电厂电气部分”传统的教学模式，加强课堂教学与工程实例教学的有机结合，使学生对“发电厂电气部分”这门课由抽象到具体，是解决上述问题的有效途径。

二、课堂教学改革与探索

1.精选课程教材和教学内容

课程是专业目标培养的体现，因此在进行课程改革前首先要明确专业目标，并充分认识到本课程在整个专业目标培养实现中所起的作用及地位，还要明确通过本课程的学习期望学生达到怎样的认知效果。基于此我们选用了华中科技大学熊信银主编的教材（第四版），本教材是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，教材与时俱进，能反映现代电力工业的现状和特点，如节能减排，“一特四大”，100MW大容量发电机组的电气主接线和特点，750kV超高压和1000kV特高压在电力系统中的作用，以及数字化发电厂和数字化变电站等。在课程学时不断减少的情况下（我校设置的本课程课内学时为30学时），结合大纲要求对课程内容进行合并和序化，经研究，课程的主要教学内容为：能源和发电；发电、变电、输电的电气部分－导体和电气设备的原理与选择－电气主接线及设计；厂用电接线及设计－互感器－配电装置－发电厂和变电站的信号和控制回路。

2.课程教学方法改革

每门课程都有自身的特点，所以在选择教学方法和手段时，应注意课程的特点，选择适合本课程的教学手段和方法，以达到事半功倍的教学效果。对于“发电厂电气部分”这门课程而言，内容比较繁杂、抽象，电气设备非常多，到了现场学生叫不出设备的名称。针对这种情况，我们在授课时采用将工程实例贯穿整个教学过程并用多媒体技术授课的教学模式。工程实例贯穿整个教学过程是指选取当地典型的、有实用价值的电力工程实例，以此来调动学生的学习兴趣，将课本知识点融入工程实例，随着课程的展开，一步步深入到此实例中，而后随着课程的结束，此实例中的相关问题也一一得到解决。在教学过程中我们选取了当地一个发电厂的电气部分设计作为全程实例。多媒体教学主要是将声音、图片、动画和视频等引入到课堂教学中，有助于还原设备的真实面貌，增加上课的趣味性，使学生对教学内容的理解更加深刻、形象和立体。教师在上课前可以到当地的发电厂和变电站去拍摄一些设备的照片和视频，同时还可以利用动画技术将一些设备的工作原理制作成动画演示文件。采用这种方式可以明显提高学生的注意力，调动学生的主动性和积极性，课堂气氛非常活跃。

3.应用

根据课程大纲要求，以“一个发电厂的电气部分设计”为全程实例。围绕该实例，展开一个个知识点，最终完成整个课程的学习。

实例中，典型发电厂的选取非常重要，笔者选取了校企合作单位——芜湖发电厂为实例。该发电厂具有125MW和600MW两种不同的机组，既有普遍性又可与其他教学环节充分衔接。该发电厂也是我校学生实习的电厂，充分利用了资源。

笔者针对“发电厂电气部分”的课程内容与工程实例的衔接做了如下安排：

（1）能源和发电；发电、变电和输电的电气部分。围绕实例，引出发电厂的类型。介绍发电厂的类型，发电、输电、用电相互间的关系，发电厂如何把一次设备通过主接线搭成通路将电能输送出去。旨在引导学生对供电回路有个整体理解和认识。

（2）导体和电气设备的原理与选择。围绕实例，介绍导体载流量和短路时发热温度的计算方法及应用，讲述各种开关的作用、种类，选择的标准，引导学生注意断路器和隔离开关的区别。

（3）电气主接线及设计；厂用电接线及设计。围绕实例，分别介绍该发电厂125MW机组和600MW机组主接线的形式及其特点，厂用电接线是如何进行选择的，并演示了发电厂升压站运行工况的视频。

（4）互感器。介绍一次回路中设置互感器的作用，一般电厂或变电站在哪些点设置互感器，互感器在实际工程中的接线方式，并引导学生注意电压互感器和电流互感器在正常工作状态的区别。

（5）配电装置。围绕实例，讲解根据电气主接线的连接方式，开关电器、保护、测量电器、母线和必要的辅助设备是如何组建成供电整体的，各电器设备又是如何布置的，有什么样的特点，引导学生讨论配电装置布置方式的区别等。

（6）发电厂和变电站的信号和控制回路。围绕实例，讲解该电厂发电机、变压器、输电线路等主要部分布置了怎样的保护，介绍回路哪些点要作常规测量；遇到故障线路如何通过二次回路进行自处理或向运行人员发出信号，继电保护如何使断路器跳闸等。

如此，就可以很好地将课本知识渗透到工程实例中去，使得学生对电能的生产、输送等环节有了整体的、深刻的认识，为后续课程的学习打下坚实的基础。

三、开展现场教学

对实践性很强的专业课，教学过程中要注意理论和工程实际结合，配合教学进度及时到发电厂、变电站对照实物进行现场教学，以增强学生对各种电气设备的感性认识。为了避免现场教学流于形式、“走马观花”式的参观，教师事先必须做好准备工作，选择合适的现场教学点和合适的教学内容。比如在讲授电气主接线及配电装置等章节时，在课堂上只用理论讲述电气主接线图上符号所代表电气设备的外形结构及功能，学生没感性认识。在现场看到变电站或发电厂的电气主接线，如单母线两分段接线、双母线带旁母接线等，就能将书本上这些抽象、难理解、易混淆的理论知识，变得一目了然，便于区分和记忆。再比如屋外配电装置的布置种类非常多，如中型配电装置、高型配电装置、半高型配电装置，比较难区分和记忆，现场看了实物后，它们各具特色，既有共性又有差别，学生豁然开朗。再比如主变压器的中性点接地、母线的防雷等，学生们接触到了，就比较容易理解，避免一知半解。

四、课程设计改革与探索

发电厂电气部分课程设计实践性很强，是一个完整的认识过程，也是结合实际的一项工程。课程设计对学生自学能力、综合分析能力、团队合作能力等的培养是一个很好的机会。我们在布置课程设计题目时，应充分注意以下几点：

（1）选择本地或附近比较典型的实际工程进行训练，这样避免了题目太理想化，要考虑的工程矛盾比较少，学生分析问题、解决问题的能力得不到锻炼的问题；在设计过程中要严格按照工程实际设计步骤，查阅相关设计手册和设备手册，了解行业规范，所绘电气主接线图等要严格按照行业规范要求，使整个课程设计工程化。

（2）为了避免抄袭，课程设计题目多样化。我们在进行该课程的课程设计时，设置了多个设计题目，比如110kV变电站、220kV变电站、热电厂、凝气式发电厂等，根据学生学号的不同，分配不同的课程设计题目。由于工程原始资料不同，在整个课程设计过程中不仅很好地杜绝了抄袭现象，也很好地提高了学生们分析、解决实际工程问题的能力。

五、结束语

将工程实例与课堂教学有机结合并采用多媒体进行教学的模式，符合辩证唯物论、认识论关于感性认识与理性认识相互依存的规律。把理论与实践、课堂与实际工程有机结合在一起，减少了学生学习的无目的性、盲目性，增强了学生学习的主动性，培养了学生的实践能力、创新能力和综合分析能力。对于应用型人才培养模式下的工科院校，此方法无疑是有效的。

参考文献：

[1]王玉梅,孙岩洲,田书.“发电厂电气部分”创新教学模式改革研究[J].中国电力教育,2009,(3).

[2]李颖峰,马永翔.《发电厂电气部分》课程教学改革实践[J].中国电力教育,2008,(15).

[3]罗福午.工程思想教育是工科大学德育的组成部分[J].高等工程教育研究,2006,(1).

[4]郑晓丹.全程实例贯穿式教学——发电厂电气部分课程教学手段改革[J].浙江水利水电专科学校学报,2004,(4).

发电厂电气部分作业 篇4

一、单选题（共10道试题，共50分。）得分：50

1.下列选项不是火电厂Ⅲ类负荷的是（）。A.油处理室的负荷 B.试验室的负荷 C.修配车间的负荷 D.电动阀门 正确答案: D

2.在35kV及以下三相三线制的交流装置中，电力电缆一般选用（）电缆。A.单芯充油 B.单芯充气 C.三芯 D.四芯 正确答案: C

3.下列选项有关厂用负荷的计算原则，描述错误的是（）。A.经常而连续运行的设备予以计算

B.机组运行时，不经常而连续运行的设备不计算

C.由同一厂用电源供电的互为备用的设备，只计算运行部分 D.对于分裂电抗器，要分别计算每臂中通过的负荷 正确答案: B

4.有关异步电动机的特点描述错误的是（）。A.运行可靠 B.操作维护方便 C.结构简单 D.价格高 正确答案: D

5.下列选项不是火电厂Ⅱ类负荷的是（）。A.给粉机 B.电动阀门 C.灰浆泵 D.工业水泵 正确答案: A

6.有关绕线式异步电动机的特点描述错误的是（）。A.启动操作麻烦 B.可调节转速 C.启动转矩大 D.启动电流大 正确答案: D

7.有关直流电动机的特点描述错误的是（）。A.启动转矩大 B.启动电流小 C.制造工艺简单 D.可靠性低 正确答案: C

8.有关普通中型配电装置的特点描述错误的是（）。A.运行可靠 B.布置较清晰 C.造价低

D.抗震性能差 正确答案: D

9.下列选项不是火电厂Ⅰ类负荷的是（）。A.压油泵 B.送风机 C.灰浆泵 D.给水泵 正确答案: C

10.有关单层式屋内配电装置的特点描述错误的是（）。A.结构复杂 B.造价低 C.占地面积大 D.施工时间短 正确答案: A

二、判断题（共10道试题，共50分。）得分：50

1.同期调相机自用电接线按厂用电接线原则考虑。A.错误 B.正确 正确答案: B

2.厂用低压供电网络的电压大部分都采用380/220V。A.错误 B.正确 正确答案: B

3.二层式屋内配电装置的特点是造价低，但检修不方便。A.错误 B.正确 正确答案: A

4.在厂用电切换过程中，必须尽可能地保证机组功率的连续输出、机组控制的稳定和机炉的安全运行。A.错误 B.正确 正确答案: B

5.根据电器和母线布置的高度，屋外配电装置可分为中型、高型和半高型。A.错误 B.正确 正确答案: B

6.残压的大小和频率都随时间而降低，衰减的速度与母线上所接电动机的台数、负荷大小等因素有关。A.错误 B.正确 正确答案: B

7.用于继电保护的电压互感器准确级不应低于1级。A.错误 B.正确 正确答案: A

8.电气设备安装地点的海拔对绝缘介质强度没有影响。A.错误 B.正确 正确答案: A

9.普通中型配电装置布置的特点是母线稍低于电器所在的水平面。A.错误 B.正确 正确答案: A

发电厂电气部分作业 篇5

《发电厂电气部分》习题三

一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）

1、厂用电率是衡量发电厂经济性的主要指标之一，它等于发电厂在一定时间内的厂用电量与（A）A.其总发电量之比 B.其总装机容量之比 C.其供电量之比 D.系统总发电量之比

2、为保证电器的动稳定，在选择电器时应满足（C）条件。A.动稳定电流小于通过电器的最大两相冲击短路电流 B.动稳定电流大于通过电器的最大两相冲击短路电流 C.动稳定电流大于通过电器的最大三相冲击短路电流 D.动稳定电流小于通过电器的最大三相冲击短路电流

3、在某一距离下，无论在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，这一距离是指（B）A.设备安全距离 B.最小安全净距 C.线路安全距离

4、某变电所220千伏配电装置的布置形式为两组母线上下布置，两组母线隔离开关亦上下重叠布置而断路器为双列布置，两个回路合用一个间隔。这种布置方式称为（D）。A.半高型布置 B.普通中型布置 C.分相中型布置 D.高型布置

5、若10kv母线水平布置，（B）A.中间相承受的电动力最小 B.中间相承受的电动力最大 C.两边承受的电动力最大 D.三相承受的电动力相等

6、减小矩形母线应力的最有效方法是(C)

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A.改变母线的布置 B.增大母线截面

C.减少同一相中两个相邻绝缘子间的距离 D.增加母线相间距离

7、以下不属于二次设备的是（D）A.仪用互感器 B.测量表计

C.继电保护及自动装置 D.变压器

8、三相电动力计算公式中的形状系数Kf决定于（B）A.导体的机械强度 B.导体的形状 C.导体的布置位置 D.导体的形状及相对位置

9、电气主接线中，加装旁路母线的目的是（D）A.限流 B.吸收无功 C.限压

D.不停电检修出线断路器

10、配电装置的母线截面积选择是按(A)A.长期发热允许电流 B.经济电流密度 C.热稳定 D.动稳定

11、大型火力发电厂厂用电系统接线形式通常采用(C)A.单母线 B.双母线 C.单母线分段 D.双母线分段

12、电压互感器正常运行时二次侧不允许(A)A.短路

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B.接地 C.开路 D.都不允许

13、大中型发电厂，特别是火力发电厂的厂用电备用方式，常利用(A)A.明备用 B.暗备用

C.与系统相连的主变兼作备用 D.快速启动的柴油发电机组

14、少油式断路器中油的用途是(B)A.绝缘 B.灭弧 C.冷却 D.隔离

15、在下列设备选择与校验项目中，不适用于高压隔离开关的是(C)A.额定电流 B.额定电压 C.额定开断电流 D.额定峰值耐受电流

16、短时停电可能影响人身或设备安全，使生产停顿或发电量下降的负荷称为(A)A.I类负荷 B.II类负荷 C.III类负荷 D.不停电负荷

17、在10KV出线上，电流互感器通常(B)A.三相式星形接线 B.两相式不完全星形接线 C.三相式三角形接线 D.单相式接线

18、目前在220KV及以上电压的配电装置中，应用最广泛的断路器是(C)A.油断路器 B.压缩空气断路器

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C.SF6断路器 D.真空断路器

19、既能发电，又能储存能量的是(C)。

A、火电厂 B、水电厂 C、抽水蓄能电厂 D、核电厂 20、当断路器处在分闸位置时，断路器的位置指示信号为(C)A.红灯平光 B.红灯闪光 C.绿灯平光 D.绿灯闪光

二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1、高压断路器灭弧的基本方法包括（ABCD）A.利用特殊灭弧介质 B.采用多级断口熄弧 C.快速拉长电弧

D.用特殊金属材料做触头

2、目前我国采用的中性点工作方式有(ABC)A.中性点直接接地 B.中性点经消弧线圈接地 C.中性点不接地

3、电力系统中，电气设备选择的一般条件是（AD）A.按正常工作条件选择电气设备 B.按短路状态选择电气设备 C.按正常的工作条件校验 D.按短路状态校验

4、发电厂的厂用电源，必须供电可靠，且能满足各种工作状态的要求，按功能分为（ABCD）A.工作电源 B.启动电源 C.备用电源 D.事故保安电源

5、影响输电电压等级发展的主要原因有（ABCD）A.长距离输送电能

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B.大容量输送电能

C.节省基建投资和运行费用 D.电力系统互联

6、电气设备的运行状态有哪几种?(ABCD)A.运行 B.热状态备用中 C.冷状态备用中 D.检修中

7、根据运行状态，自启动类型可分为(ABD)A.带负荷自启动 B.空载自启动 C.过压自启动 D.失压自启动

8、外桥形电气主接线适用于(AC)A.水电厂 B.火电厂

C.桥路有穿越功率 D.出线的线路长、雷击率高 E.桥路无穿越功率

9、厂用供电电源包括(ABC)A.工作电源 B.备用启动电源 C.事故保安电源 D.照明电源

10、影响电流互感器运行误差的因素有(AE)A.一次侧电流 B.一次侧电压

C.一次侧负荷功率因数 D.一次侧电网频率 E.二次侧负荷

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三、判断题（本大题共20小题，每小题2分，共40分，正确填“T”，错误填“F”）

1、发电机-三绕组变压器接线在发电机出口处装设断路器和隔离开关，在三绕组变压器的其余两侧也装设断路器和隔离开关，其目的是便于三绕组变压器低压侧断路器检修时，不影响其他两个绕组的正常运行。(F)

2、电压互感器的配置应根据电气测量仪表、继电保护装置、自动装置和自动调节励 磁的要求配置，并且还需考虑同期的需要。(T)

3、水平方向布置的三相平行导体在发生三相短路时，最大电动力出现在A相（F）

4、加装旁路母线的关键目的是不停电检修出线断路器。（T）

5、发电厂的厂用电备用方式，采用明备用方式与暗备用方式相比，厂用工作变压器的容量较小。（T）

6、电动机运行中突然出现事故，造成电压降低，在事故消除电压回复时形成的自启动称为失压自启动。（T）

7、电流互感器正常运行时二次侧不允许短路。（F）

8、在330kV及以下发电厂和变电所中一般选用三相式变压器。（T）

9、运行中的电压互感器二次绕组严禁开路。（T）10、11、12、13、电气主接线图中所有设备均用单线代表三相。（F）

电气设备选择的一般条件是按正常工作条件选择电气设备、按短路状态校验。（T）在单母线接线中，任何一条进、出线断路器检修时，该线路必须停电。（T）

电气主接线图一般画成单线图，仅在三相连接设备不完全相同时，才局部画出三相图。（T）

14、事故信号的主要任务是在断路器事故跳闸时，能及时地发出音响，并作相应的断路器灯位置信号闪光。(T)15、16、17、18、19、20、加装旁路母线的唯一目的是不停电检修出线断路器。（T）多角形接线主要适用于具有3-5回线路。（T）

发电厂电气部分课程设计 篇6

摘要：

本次设计的主要内容为电气一次部分设计。内容包括：电气主接线方案的拟定、比较和选择；主要电气设备和导体的选择；设备汇总和绘制主接线图。根据对发电厂的装机容量，进、出线数目等进行分析，选择主接线的接线型式。根据已知参数和计算结果分析，进行主要电气设备和导体的选择，包括母线、主变压器、高压断路器、隔离开关等，最后进行了主接线图的绘制。

关键词： 电气设计、一次部分、电气设备、保护

目

录

前言———————————————————— 原始资料—————————————————— 第一章 电气主接线设计———————————

第一节 电厂总体分析与电荷分析———————— 第二节

主变压器配置方案的确定———————— 第三节

各电压等级接线方式的确定——————— 第四节

高压厂用电接线设计——————————

第二章 电气设备的选择———————————

第一节 最大长期工作电流的确定———————— 第二节 电气设备的选择————————————

第三章 配电装置设计————————————

第一节 室内配电装置设计———————————

第二节 室外配电装置设计———————————

第四章 避雷保护装置———————————— 附录

前

言

本次设计为一个总装机容量为2*50 + 2*100MW热电厂的电气一次部分的初步设计，并以此次设计为契机，复习、回顾“电力系统自动化”专业所学的各专业课知识，结合电力系统的现场实际，理论联系实践，提高独立分析和解决电力实践问题的能力，从面更深刻的理解本专业所学知识，更好的服务于电力生产，为电力系统的发展做出自已的贡献！

原始资料

1、发电厂规模：

①装机容量：2台QFQ-50-2机组，额定电压10.5kV，功率因数为0.8；2台QFN-100-2机组，额定电压10.5kV，功率因数为0.85。

②厂用电率：按10%考虑。

2、电力负荷及与电力系统连接情况：

①10.5kV电压级:电缆馈线14回,每回平均输送容量3MW。10.5kV最大综合负荷为35MW，最小负荷为25MW，功率因数为0.8。

②60kV电压级: 架空线路2回,60kV最大负荷为30MW,最小负荷为20MW，功率因数为0.8。

③220kV电压级: 架空线路6回，220kV与电力系统连接，接受该厂的剩余功率。

第一章

电气主接线设计

电气主接线主要是指发电厂、变电所、电力系统中，为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。电路中的高压电气设备包括发电机、变压器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等。它们的连接方式对供电可靠性、运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。

对一个电厂而言，电主接线在电厂设计时就根据机组容量、电厂规模及电厂在电力系统中的地位等，从供电的可靠性、运行的灵活性和方便性、经济性、发展和扩建的可能性等方面，经综合比较后确定。它的接线方式能反映正常和事故情况下的供送电情况。电气主接线又称电气一次接线。

电气主接线应满足以下几点要求：

1）供电可靠性：主接线系统应保证对用户供电的可靠性，特别是保证对重要负荷的供电。

2）运行的灵活性：主接线系统应能灵活地适应各种工作情况，特别当一部分设备检修或工作情况发生变化时，能够通过倒换开关的运行方式，做到调度灵活，不中断向用户的供电。在扩建时应能很方便的从初期建设至最终接线。

3）主接线系统还应保证运行操作的方便以及在保证满足技术条件的要求下，做到经济合理，尽量减少占地面积，节省投资。

第一节

电厂总体分析与负荷分析

根据电气主接线设计原则，结合给定热发电厂容量

发电厂电气部分作业 篇7

1.1 电厂规模:

装机容量:装机4台, 容量分别为4×200MW, UN=15.75KV。机组年利用小时数:Tmax=6200h。气象条件:年最高温度40度, 平均气温25度, 气象条件一般, 无特殊要求。厂用电率:1%。

1.2 出线回数:

110KV电压等级:150km架空线6回, 与无穷大系统连接, 每回平均输送容量30MW。110KV最大负荷180MW, 最小负荷150MW, cos=0.85, Tmax=5300h。220KV电压等级:150km架空线2回, 与无穷大系统连接, 接受该发电厂的剩余功率。

2 发电厂主接线方案的设计

2.1 220KV电压等级的方案选择:

由于220KV电压等级的电压馈线数目是2回, 所以220KV电压等级的接线形式选择的是单母线带旁路接线形式。由于单母线接线本身的简单、经济、方便等基本优点, 采用设备少、投资省、操作方便、便于扩建和采用成套配电设备装置, 同时带旁路母线可以提高供电的可靠性, 当任一段母线或某一台母线隔离开关故障或者检修时, 可通过倒闸操作, 将分段断路器做旁路断路器使用, 以保持两条母线并列运行, 极大的提高了供电的可靠性。

2.2 110KV电压等级的方案选择:

由于110KV电压等级的电压馈线数目是6回, 所以在本方案中的可选择的接线形式是单母线分段接线。单母线的优点如下: (1) 母线经断路器分段后, 对重要用户可以从不同段引出两个回路, 有两个电源供电; (2) 一段母线故障 (或检修) 时, 仅停故障 (或检修) 段工作, 非故障段仍可继续工作。

3 主变的选择

本电厂有4台发电机, 每台发电机容量是200MW, 电机端额定输出电压15.75k V。根据每台发电机一台升压变的原则, 该电厂具备4台升压变。其中两台发电机的电压由15.75k V经过升压变升至110k V高压侧, 另外两台经升压变升至220k V高压侧。主变压器容量值为256MVA, 并结合《电工设备手册》最终选取主变容量为300MVA的SFPS10-300000/220变压器和容量为300MVA的SF-PS10-300000/110变压器。

本期荆门火力发电厂存在三种不同的电压, 且通过主变各绕组的功率为其容量的百分之十五以上, 因此该发电厂适用两绕组变压器。本期选择无载调压变压器, 强迫油循环风冷变压器。

4 主要电气设备的选择

4.1 断路器的选择。220KV侧断路器的选择

a.两绕组变压器回路:最大工作持续电流:

IWmax=1.05IN=1.05*682.34=716.457 (A) 拟选型号为LW12—220系列六氟化硫断路器。

b.出线回路:最大工作持续电流:

因此选用型号为LW—220系列六氟化硫断路器。

110k V侧断路器的选择

a.分段回路:最大工作持续电流:

IWmax=1.05IN=1.05*351.44=369.01 (A) 拟选型号为LW6—110Ⅰ系列六氟化硫断路器。

b.两绕组变压器回路:最大工作持续电流:

IWmax=1.05IN=1653.37 (A) 。拟选型号为LW6—110Ⅰ系列六氟化硫断路器。

c.出线回路:最大工作持续电流:

IWmax=1.05IN=1.05*116.44=122.27 (A) 因此选用SW2—110Ⅰ (W) 系列高压少油断路器。

4.2 隔离开关的选择。220KV侧隔离开关的选择

a.两绕组变压器回路:最大工作持续电流:

IWmax=1.05IN=1.05*682.34=716.457 (A) 拟选型号为GW4—220W系列隔离开关。

b.出线回路:最大工作持续电流:

IWmax=1.05IN=1.05*2210.67=2321.20 (A) 根据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与两绕组变压器回路方式相同, 因此可采用相同型号的隔离开关。

110KV隔离开关的选择

a.分段回路。最大工作持续电流:

IWmax=1.05IN=1.05*351.44=369.01 (A) 拟选型号为GW4—110W系列隔离开关。

b.出线回路。根据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与两绕组变压器回路方式相同, 因此可采用相同型号的隔离开关。

电流互感器的选择

a.220KV侧:拟选型号为LCWB—220 (W) 系列电流互感器。

b.110KV侧:拟选型号为LCWB—110 (W) 系列电流互感器。

电压互感器的选择

a.220k V母线侧:拟选型号为TYD220-0.005系列电压互感器。

b.110KV母线侧:拟选型号为JCC—110系列电压互感器。

5 防雷措施

5.1 直击雷防护。

发电机屋顶安装避雷针或避雷线, 和两个地线连接到共同的接地装置的发电机, 其作用是避免其引起的雷电侵入波对变电所电气装置的危害。独立避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有3m以上距离, 能全所不受雷电的袭击。在220k V、110k V架空线路上, 架设合适长度的避雷线以保证供电的可靠性。

5.2 雷电侵入波的防护

5.2.1 在110KV电源进线的终端杆上选择使用FZ-35型阀式避雷器。

5.2.2 在220k V高压配电室内选择使用JYN1-35-102型开关柜, 主变压器主要靠FZ-35避雷器来保护。

5.3 接地装置的设计。

在本方案中变压器室有两条接地干线, 220k V、110k V配电室有相应的接地线与室外公共接地装置焊接相连, 电容器室有两条接地干线与室外公共接地装置相连接, 接地干线在本方案设计中选取25mm×4mm的镀锌扁钢。

参考文献

[1]苗世洪.发电厂电气部分[M].北京:中国电力出版社, 2015:96-97.

[2]君兰工作室.电工应用[M].北京:科学出版社, 2010:342-352.

发电厂电气部分重点(考试重点) 篇8

（1）燃烧系统：燃料的化学能在锅炉中燃烧转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸气。

（2）汽水系统：蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机旋转，将热能转变为机械能。

（3）电气系统：汽轮机带动发电机转动，把机械能变为电能。能量转换过程：

化学能热能机械能电能燃烧系统

锅炉汽轮机发电机汽水系统

冷空气送风机空气预热器热空气热空气二次风煤粉一次风锅炉电气系统

输煤皮带煤斗煤磨煤机经烟囱排向大除尘器气引风机排粉风机细灰冲灰水炉渣冲灰沟至灰场灰渣泵

图1-1 火电厂燃烧系统流程示意图发电机水能水轮机电能 机械能

抽水蓄能电厂作用1）调峰。2）填谷。在低谷负荷时，可使火电机组不必降低出力（或停机）和保持在热效率较高的区间运行，从而节省燃料，并提高电力系统运行的稳定性。3）事故备用。4）调频。跟踪负荷变化的能力很强，承卸负荷迅速灵活。5）调相。6）作为黑启动电源。无需外来电源支持能迅速自动完成机组的自启动，并向部分电网供电，带动其他发电厂没有自启动的机组启动。7）蓄能。

水电厂分类:

堤坝式水电厂(①坝后式 ②河床式)2)引水式水电站 3)混合式水电厂

水电厂特点

1）可综合利用水能资源【航运、灌溉等】。2）发电成本低，效率高。3）运行灵活，启、停迅速。适用于用作调频、调峰。4）水能可储蓄和调节。

5）水力发电不污染环境，相反，还可改善自然生态。

6）投资大（单位kW），且建设周期长。

7）位于山区，地形复杂。

8）设备利用率低[有枯水期和丰水期之分]。调峰电站为1500-3000小时/年。一次设备:生产、变换、输送、分配和使用电能的设备 ①生产和转换电能的设备 ②接通或断开电路的开关电器

③限制故障电流和防御过电压的设备 ④载流导体 ⑤仪用互感器

6无功补偿设备、接地装置

二次设备:对一次设备进行测量、控制、监视和保护用的设备 ①测量仪表

②继电保护及自动控制 ③直流电源

④操作电源、信号设备及控制电缆

断路器：在正常情况下控制各输电线路和设备的开断及关合。有灭弧能力。先断后通。

隔离开关：①设备检修时，隔离电压；②倒换电源操作，改变运行方式。没有灭弧装置，不能合分5A以上的电流，但具有明显断口。先通后断。

电压互感器：把高电压变成标准的低电压，供测量、继电保护、监视等各种设备和仪表用。一次绕组并联在电路中。

电流互感器：把大电流变成标准的小电流，供测量、继电保护、监视等各种设备和仪表用。一次绕组串联在电路中。

避雷器：是保护电气设备免遭雷电入侵波危害的设备

1、电气接线

定义：根据各种电气设备的作用及要求，按一定方式用导体连接起来所形成的电路。

分类:电气主接线（又称电气一次接线或电气主系统）电气二次接线 配电装置

（1）定义：根据主接线的要求，由开关设备、母线、保护和测量设备以及必要的辅助设备和建筑物组成的整体，其作用是接受和分配电能。

（2）按安装地点分类：

①屋内配电装置：<35kV

②屋外配电装置：>=35kV

限制导体（或其它电气设备）长期工作电流的根本条件：是其稳定温度不应超过长期发热最高允许温度，即

计算目的：确定导体的长期允许工作电流，即载流量。

wal工程条件： I maxIal(0)

1)求导体的载流量，此时

wal70C(没有特殊说明时)

I2000A，25C，70C，现30CNal0举例1： 设 NIal(30)

求

解： Ial(30)

703020001885.6A7025

短路电流热效应Qk计算；目的:确定导体的最高温度.由于短路电流变化复杂，工程上常采用近似计算法来计算----即采用实用计算法【辛卜生法】

代入得：

Ta22QkiktdtIptdt(1e200e2tkTatktk2tkTa2)inp0QpQnp

求非周期分量的热效应 Qnp

QnpTa(1)I“2TI”

21、求周期分量的热效应 Qp对于任意曲线的定积分，可采用辛卜生法

Qptk0I2pttk"222dt(I10ItItk)k122i12i1107(T)2aa

电动力计算: 毕奥-沙瓦定律法

B20H10

74100式中，空气的导磁系数

根据 可

dFidLBL(dL的方向与电流i2方向相同)2LF2i2B2dli2B2Li1i2107(N)a0

（一）发电机电压母线的接线设计

（二）机压母线上发电机台数的确定【对地区性发电厂来说】

（三）升高电压母线的接线方式设计

（四）主变容量、台数、型号的确定 必须限制短路电流IK，其目的：

1、对大功率系统要求克服QF的断流容量（INbr）不足的缺点。

2、对于小功率系统，可以采用轻型设备。所谓“轻型”是指QF的额定电流与所控制回路的额定电流相匹配。

3、使设备免受大的电动力和发热的影响。

变电所主变容量的确定原则

①一般应按5--10年规划负荷来选择

②对重要变电所，应考虑一台主变停运时,其余主变在允许过负荷范围内，应满足I类和II类负荷的供电。③对一般变电所，当一台主变停运时，其余主变容量应能满足全部的70-80%。

变电所主变台数确定原则 ①与系统有强联系的大、中型发电厂和变电所，在一种电压等级下，主变应不小于两台。【一般为两台】②对弱联系的中、小型电厂和低压侧电压为6-10kV的变电所，或与系统联系只是备用性质时，可只装一台。

早期故障期（A）故障一般是由设计制造和安装调试方面的原因引起的。其主要任务是严格进行试运转和验收。

偶发故障期（B）多由运行操作上的失误造成的。这期间故障率较低且稳定，大致为常数，其长度，称为设备的有效使用寿命。

耗损故障期（C）主要原因是设备某些零件的老化和磨损。如能预知耗损开始时间，事先进行预防、维修，能延长设备的实际使用寿命。

不可修复元件的可靠性指标（1）可靠度【R(t)】（2）不可靠度【F(t)】（3）故障密度函数f(t)（4）故障率λ(t)：

可修复元件的可靠性指标（1）可靠度【R(t)】（2）不可靠度【F(t)，又称失效度】（4）故障率λ(t)（5）修复率μ(t)（6）平均修复时间MTTR【用TD表示，又称平均停运时间】 7）平均运行周期MTBF【用TS表示，又称平均故障间隔时间】8）可用度A【又称可用率，有效度】

厂用电本身来说，按其用电设备的作用和突然供电中断时造成危害的程度，可分为以下四大类：I类负荷、II类负荷、III类负荷、事故保安负荷①0I类负荷0II类负荷（直流保安负荷）0III类负荷（交流保安负荷）

备用电源引接方式:

①当有机压母线时，由与工作电源不同的分段上引接。

②当无机压母线时，由与电力系统连接的最低一级电压母线上引接，或由联络变的第三绕组引接。

2）引接要求: ①独立性；②足够的供电容量。

工作电源引接方式：

引接要求；①供电可靠；②容量满足负荷的要求；③不应少于两个。(1)高压厂用工作电源

应从发电机回路引接，其引接方式与电气主接线形式有关

①当有机压母线时，应从各母线段引接，供给接在该母线段的机组的厂用负荷。②单元接线时（包括扩大单元接线）时，应从主变低压侧引接，供给本机组的厂用负荷。

(2)低压厂用工作电源(380 V /220V)一般由高压厂用母线上取得 自启动的危害性：启动电流大，导致：①厂用母线电压降低，降低了供电可靠性；②使电动机发热严重。因此，必须进行自启动校验。

1、什么叫惰行？转速下降的过程

2、什么叫自启动？转速上升的过程

电动机自启动校验

1）电压校验

①假设成组电动机在电压消失或下降时全部处于制动状态，电压恢复后，同时自启动。②忽略外电路中所有元件的电阻。

③系统电源视为无穷大电源。

xmU1U0④基准值：变压器低压侧的额定容量，厂用电电网额定电压。

xtxm按炉分段原则：高压厂用母线按锅炉的台数分成若干独立工作段

优越性：即便于运行、检修，又能使故障局限在一机一炉,不致过多的干扰正常运行机炉，同时可以减小厂用系统的短路电流。

明备用：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大的一台的容量。在大型电厂，特别是火电厂，常采用明备用 暗备用(互为备用)：不另设专用的备用变(或线路)，而将每台工作变的容量加大。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。在水电厂和变电站中广泛采用。

强电场发射是产生电弧的最根本的条件

电弧的形成过程1）强电场发射2）碰撞游离3）热电子发射4）热游离 高温是维持电弧燃烧的主要原因

交流电弧的两大特点：①过零自然熄灭；②动态的伏安特性

高压开关电器熄灭交流电弧的基本方法1）利用灭弧介质2）采用特殊金属材料作灭弧触头3）利用气体或油吹动电弧4）采用多断口熄弧5）提高断路器触头的分断速度，迅速拉长电弧

互感器可分电流互感器、电压互感器两种，它是一次系统和二次系统的联络元件。其作用是：

1、使二次系统的设备与高压部分隔离，且互感器的二次侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。

2、将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小型化。

3、取得零序电流、电压分量供反应接地故障的继电保护装置使用。

电磁式电流互感器工作特点：

1)原边匝数很少，KN（=N1/N2）<<1；Ki=I1N/I2N≈1/KN

2)付边负载阻抗很小（电流线圈），因此，原边电流只取决于原边负荷电流，不因付边负荷的变化而变化；

3)原边被视为恒流源，付边不容允许开路。

电气设备选择的一般条件：

一、按正常工作条件选择

1、额定电压

工程上通常采用下列条件：UN>=USN【USN:电气设备所在电网的额定电压】

2、额定电流

应满足：

IN>=Imax

3、按当地环境条件校核

二、按短路情况校验

1、热稳定校验【承受热效应的能力】满足：I2t t>=Qk

2、动稳定校验【承受机械效应的能力】满足：ies>= ish或Ies >=Ish（TA）电流互感器的选择

（1）种类和型式选择

1)按地点分：户内式：20kV及以下

户外式：35kV及以上

2)按安装方式分：穿墙式：装在墙壁或金属结构的孔中

支持式：安装在平面或支柱上

装入式：变压器或多油QF油箱内的套管中

3)按绝缘方式分：有干式、浇注式、油浸式三种。

4)按一次绕组的匝数分：单匝和多匝式【当一次电流小于400A，应选多匝式，以提高准确度】。

（2）一次回路额定电压和额定电流的选择应满足：UN≥UNs

I1N≥Imax（3）准确级和额定容量的选择

为了保证测量仪表的准确度，互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确级。其原则：1)当同一台TA二次回路接有不同准确级的仪表时，那么，应按相应最高级别来确定TA的准确级。

2)为了保证互感器的准确度，互感器二次侧所接负荷应不大于该准确级所规定的额定容量。即：S2N=I2N2Z2N≥S2=I2N2 Z2L，并以最大负荷相为准。

（4）热稳定校验满足：I2t≥QK

或

(KtIN1)2≥QK

(热稳定时间t=1)（5）动稳定校验

（TV）电压互感器的选择（1）种类和型式选择

1）在6--35kV屋内配电装置中一般采用油浸式或浇注式TV，20kV及以下可以采用三相式TV【因为三相式TV投资省】

2）110--220kV配电装置母线上装设的TV，通常选用串级式电磁式TV，出线上多选用电容式TV。

3）500kV配电装置，全部采用电容式TV，且TV具有三个二次绕组，即两个主二次绕组和一个辅助二次绕组【开口三角】

开口三角的作用：1中性点直接接地系统：测量零序电压，供零序保护用。

2中性点非直接接地系统：测量零序电压，供绝缘监视用。二次接线图分类：归总式原理接线图、展开接线图、安装接线图。

最小安全净距;以保证晴天不放电为条件，该级电压所允许的在空气中的物体边缘与带电部分的最小电气距离。

220kV及以下配电装置，大气过电压起主要作用，330kV及以上配电装置，内部过电压起主要作用。