發電廠電氣部分練習題-資料下載頁

　　

【正文】 電子在強電場作用下，向陽極方向運動，并不斷的與其他的粒子發生碰撞，將中性粒子中的電子擊出，游離成正離子和新的自由電子，信產生的自由電子也向陽極加速運動，同樣也會使它所碰撞的中性質點游離。碰撞游離連續進行就可能導致觸頭間充滿了電子和離子，從而介質被擊穿，電流急劇增大出現光效應和熱效應而形成電弧。P173（6）說出高壓開關電器滅弧的幾種方法，并簡單解釋其滅弧原理。（1） 利用滅弧介質；電弧的去游離程度，很大程度上取決于電弧周圍介質的特性，如介質強度傳熱能力、介電強度、熱游溫度和熱容量。這些參數的數值越大，則去游離作用越強，電弧就越容易熄滅。（2）采用特殊金屬材料作滅弧觸頭；熔點高、導熱系數和熱容量大的耐高溫金屬做觸頭材料，可以減少熱電子發射和電弧中的金屬蒸汽，抑制游離作用，同時觸頭材料還要有較高的抗電弧、抗熔焊能力。（3）利用氣體或油吹動電弧，吹弧使帶電離子擴散和強烈的冷卻而復合；橫吹使電弧拉長表面積增大并加強冷卻，縱吹使電弧變細。（4）采用多斷口滅弧；在相等的行程下，多段口比單斷口的電弧拉長，而且電弧拉長的速度也增加加速了弧隙電阻的增大。（5）提高斷路器觸頭的分離速度，迅速拉長電弧。使弧隙電場強度驟降，同時使電弧的表面突然增大有利于電弧冷卻和帶電質點向周圍介質中擴散和離子復合。P180（6）發電機斷路器與一般的輸變電高壓斷路器相比，在哪些方面有特殊要求？對于大中型機組主要選擇哪些斷路器？（1） 額定值方面要求。其承受電流大，斷開短路電流特別大，遠超出相同電壓等級的輸變電斷路器；（2）斷開性能方面的要求。發電機斷路器應具有斷開非對稱短路電流的能力，其直流分量衰減時間可達133ms，還應具有關合額定短路關合電流的能力，以及還應具有開斷失步電流的能力。（3）固有恢復電壓方面的要求。因發電機的瞬態恢復電壓是由發電機和升壓變壓器參數決定的，而不是由系統決定的，所以其瞬態恢復電壓上升率取決于發電機和變壓器的容量等級，等級越高，瞬態恢復電壓上升越快。對于大中型機組，主要采用SF6斷路器和壓縮空氣斷路器。P180（6）為什么要計算斷路器的短路關合電流？它是怎樣確定的？隔離開關用不用計算斷路器的短路關合電流？為什么？在斷路器合閘之前，若線路上已經存在短路故障，則在斷路器合閘過程中，動、靜觸頭間在未接觸時即有巨大的短路電流通過，更容易發生觸頭熔焊和遭受電動力的損壞；且斷路器在關合短路電流時不可避免的在接通后又自動跳閘，此時還要求能夠切斷短路電流。因此，額定短路關合電流是斷路器的重要參數之一。為了保證斷路器在關合短路電流時的安全，斷路器的額定關合電流不應小于短路電流最大沖擊值，即缺少公式 詳見網站。隔離開關不用；線路合閘不用隔離開關，隔離開關沒有滅弧裝置，沒有斷開大電流的能力。在斷開電路的操作中，通常它是和斷路器配合使用的。故無需進行額定開斷電流進行選擇或校驗。P181（6）隔離開關的特點和功用主要有哪些？在選擇隔離開關時怎么選擇？與選擇斷路器有什么不同？隔離開關的特點主要是在有電壓、無負荷電流情況下，分、合閘電路。其主要功能有：（1）隔離電壓。在檢修電氣設備時，用隔離開關將被檢修的設備與電源電壓隔離，以確保檢修的安全（2）倒閘操作。投入備用母線或旁路母線以及改變運行方式時，常用隔離開關配合斷路器，協同操作來完成（3）分、合小電流。因隔離開關具有一定的分、合小電感電流和電容電流的能力，故一般可用來進行以下的操作：分、合避雷器、電壓互感器和空載母線；分、合勵磁電流不超過2A的空載變壓器；關合電容電流不超過5A的空載線路。隔離開關與斷路器相比，額定電壓、額定電流的選擇及短路動、熱穩定校驗的項目相同。但是由于隔離開關不用來接通和切斷短路電流，故無需進行開斷電流和短路關合電流的校驗。P182（6）電磁式電流的特點是什么？其測量誤差有哪些？來源在哪？怎樣減少測量誤差？特點：（1）一次繞組串聯在電路中，匝數很少，故一次繞阻中的電流安全取決于被測電路的負荷電流，而與二次電流大小無關；（2）電流互感器的二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態下運行。電流互感器的誤差主要包括電流誤差if及相位誤差id，這兩個誤差的大小取決于互感器鐵芯及二次繞組的結構，同時又與互感器的運行狀態（鐵芯中的m值和二次繞組中的負載阻抗）有關。減小誤差方法：設計制造互感器時，一次電流為額定電流時，讓m接近最大值；工程設計和電網運行時，盡量使互感器工作在額定點附近。P185（6）論述電流互感器的選擇步驟和方法。（1）種類和形式的選擇。選擇時，應根據安裝地點和安裝方式選擇其形式。選擇母線型電流互感器應注意校核窗口形式；（2）一次回路電壓和電流的選擇。電壓電流選擇應滿足：UU179。，1maxNII179。（1分）為確保所供儀表準確度，電流互感器的一次側額定電流應盡可能與最大工作電流接近；（1分）（3）準確級和額定容量的選擇。電流互感器準確級不低于所供儀表準確級，回路的電流互感器根據重要程度和精度要求選擇相應的精度等級，當所供儀表準確級要求不同時，按最高級別確定；（4）熱穩定和動穩定校驗 熱穩定滿足缺少公式 詳見網站 內部動穩定滿足缺少公式 詳見網站外部動穩定滿足缺少公式 詳見網站+P188（6）畫出電磁式電壓互感器等值電路，闡述其特點，說明它的誤差是怎么定義的。等值電流如圖。特點主要有：（1）容量很小，類似一臺小容量變壓器，但結構上要求較高的安全系數；（2）二次側儀表和繼電器的電壓線圈阻抗大，互感器在近于空載狀態下運行。測量誤差主要包括電壓誤差和相位誤差，電壓誤差定義為：缺少公式 詳見網站P215（7）屋內配電裝置有什么特點，按照布置方式怎么分類？110kV屋內配電裝置用哪一種布置方式?屋內配電裝置的特點：（1）由于安全凈距小以及可以分層布置，故占用空間小，（2）維修、巡視和操作在室內進行，可減輕維護工作量，不受氣候影響，（3）外界污穢空氣對電氣設備影響較小，可以減少維護工作量，（4）房屋建筑投資大建設周期長，但可采用價格較低的戶內型設備。按照布置方式可分為三層、兩層和單層式三種。110kV屋內配電裝置用兩層和單層式。P215（7）屋外配電裝置有什么特點，怎么分類？特點：（1）土建工作量和費用小，建設周期短；（2）與屋內配電裝置相比，擴建比較方便；（3）相鄰設備之間距離較大，便于帶電作業；（4）與屋內配電裝置相比，占地面積大；（5）受外界環境影響，設備運行條件較差，須加強絕緣；（6）不良氣候對設備維修和操作有影響。屋外配電裝置主要分三種類型：（1）中型配電裝置。（2）高型配電裝置。（3）半高型配電裝置。P224（7）如何區別屋外中型、高型和半高型配電裝置？它們的特點和應用范圍是什么？（1）中型配電裝置是將所有電氣設備都安裝在同一水平面內并裝在一定高度的基礎上，使帶電部分對地保持必要的高度，以便工作人員能在地面上安全活動；母線和電氣設備均不能上下重疊布置。中型配電裝置布置比較清晰，不易誤操作，運行可靠，施工和維護方便，造價較省，并有多年的運行經驗，缺點是占地面積較大；適用于110~500kV電壓等級。（2）高型配電裝置是將一組母線及隔離開關與另一組母線及隔離開關上下重疊布置的配電裝置，可以節省50%左后的占地，但耗費鋼材較多，造價較高，操作和維護條件較差；適用于220kV電壓等級。（3）半高型配電裝置是將母線置于高一層的水平面上，與斷路器、電流互感器、隔離開關上下重疊布置，其占地面積比普通中型減少30%。半高型配電裝置介于高型和中型之間，具有兩者的優點，除母線隔離開關外，其余部分與中型布置基本相同，運行維護方便。適用于110kV電壓等級。P241（8）發電廠的控制方式有哪些？論述其各自的特色。主控制室控制方式。早期發電廠單機容量小，常采用多機對多爐（如四爐對三機）的方式，機爐電相設備的控制采用分離控制，即設立電氣主控制室、鍋爐分控制室、和汽機分控制室。主控制室為全廠控制中心，負責起停機和事故處理方面的協調和指揮，因此要求監視方便，操作靈活，能與全廠進行聯系。機爐電集中控制方式。對于單機容量20萬及以上的大中型機組，一般將機爐電設備集中在一個單元控制室簡稱集控室控制。現代大型發電廠，大機組的鍋爐與汽機之間采用一臺鍋爐對一臺汽輪機構成獨立單元系統的供氣方式，不同單元系統之間沒有橫向的蒸汽管道聯系，這樣管道最短，投資最少，且運營中鍋爐能夠配合機組進行調節，便于機組起停和事故處理。P255（8）分相燈光監視的控制回路和信號回路與普通的控制回路和信號回路有什么不同？（1） 回路中增加了三相合閘、三相跳閘繼電器，利用這兩個繼電器將三相合跳閘命令部分與單相合跳閘回路部分分開，且每相均設單獨的合跳閘回路；（2）每相設一個電流起動、電壓保持的“防跳”繼電器；（3）由于三相共用一套紅綠燈，為不失去對合閘和跳閘回路完好性的監視功能，在每相的合閘回路中增加了一個合閘位置繼電器，在跳閘回路中增加了一個跳閘位置繼電器；（4）操動機構中的油壓是有工作范圍的，降到一定值時，既不允許合閘也不允許跳閘，所以在三相合閘和跳閘回路中串入了壓力監察繼電器的觸點，以便在油壓過低時閉鎖跳閘；（5）為保持油壓正常，配有油泵電動機起動回路。P279（）圖為汽輪發電機安全運行極限，根據圖說明：（1）發電機安全容許運行范圍取決于哪幾個因素？（2）簡單論述這幾個因素對發電機運行范圍是怎樣限制的。取決與4個因素。即原動機輸出功率極限、定子發熱決定的發電機額定容量、轉子發熱決定的最大勵磁電流和進行運行的穩定度要求4個因素。（1）最大勵磁電流：C點為發電機定子最大電流和轉子最大電流約束交叉點，當發電機功率因數降低時，限制發電機出力的是轉子電流發電機運行的極限為沿著弧BC運行；（2）若發電機從C點升高功率因數，受定子電流發熱的限制，發電機運行極限為沿著弧CD運行；（3）當發電機的有功輸出達到原動機輸出功率極限的時候，其功率輸出決定因素為原動機輸出功率極限，此時發電機將沿著直線DF運行；（4）隨著發電機沿著DF向左運行，當無功功率為負時，發電機進入進相運行，發電機的靜態穩定性能降低。為保證系統有足夠的靜態穩定裕度，需要對發電機進行限制，此時發電機將沿著曲線FG運行。P284（9）論述發電機長時間不對稱和短時不對稱有什么不同？不對稱運行時其容許負荷取決于哪些因素。發電機不對稱運行有長時間和短時間兩種情況。長時間不對稱運行是指不對稱負荷情況；短時不對稱主要是指故障時運行，持續運行時間極短。不對稱運行的容許負荷也有長時間和短時間之分。長時間容許負荷主要取決于三個條件：（1）負荷最重相的定子電流，不應超過發電機的允許值；（2）轉子最熱點的溫度不應超過容許溫度；（3）不對稱運行期間出現的機械振動不應超過容許范圍。短時容許負荷主要決定于短路電流中的負序電流，由于時間極短，可以認為，負序電流轉子中引起的損耗全部由于轉子表面溫升，不向周圍擴散。因此容許的負序電流和持續時間取決于下式：缺少公式 詳見網站，K為常數P321（10）什么是自耦變壓器的效益系數？為什么說自耦變壓器的效益系數是表示自耦變壓器的特點的重要系數？自耦變壓器的效益系數的表達式為缺少公式 詳見網站越小，說明自耦變壓器的通過容量比同樣普通變壓器的顯得越大，其經濟效益也越大。總結到了22頁 后為計算題=180。W180。