发电厂题库-问答及综合题

23 为什么要规定导体和电气设备的发热允许温度？短时发热允许温度和长期发热允许温度是否相同，为什么？

答：导体连接部分和导体本身都存在电阻(产生功率损耗)；周围金属部分产生磁场,形成涡 流和磁滞损耗；绝缘材料在电场作用下产生损耗，这些损耗将转变为热量使电气设备的温度升高， 载流导体的发热包括长期发热和短时发热，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。 发热对绝缘的影响：(1) 绝缘材料在温度和电场的作用下逐渐变化，变化的速度与使用的温度有关； (2)发热对导体接触部分的影响 温度过高 → 表面氧化 → 电阻增大 ↑ → I R ↑→ 恶性循环。(3) 发热对机械强度的影响 温度达到某一值 → 退火 → 机械强度 ↓→ 设备变形。

24 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。为了提高载流量，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。

25 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）已知的导体初始温度θw；从相应的导体材料的曲线上查出 Aw； 2）将 Aw 和 Qk 值代入式：1/S2×Qk=Ah-Aw 求出 Ah； 3）由 Ah 再从曲线上查得θh 值。

26 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3-15所示曲线是根据容量为 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，会产生误差。这时，最好采用其它方法。

27 用实用计算法和等值时间法计算短路电流周期分量热效应，各有何特点？

答：用实用计算法中的电流是短路稳态电流，而等值时间法计算的电流是次暂态电流。

28 电动力对导体和电气设备的运行有何影响？

答：电气设备在正常状态下，由于流过导体的工作电流相对较小，相应的电动力较小。而在短路时，特别是短路冲击电流流过时，电动力可达到很大的数值，当载流导体和电气设备的机械强度不够时，将会产生变形或损坏。为了防止这种现象发生，必须研究短路冲击电流产生的电动力的大小和特征，以便选用适当强度的导体和电气设备，保证足够的动稳定性。必要时也可采用限制短路电流的措施。

29三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。

30 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。

31 大电流母线为什么常采用分相封闭母线？分相封闭母线的外壳有何作用？

答：大电流母线采用分相封闭母线是由于： 1）运行可靠性高，因母线置于外壳内，能防止相间短路，且外壳多点接地，可保障人体接触时的安全。2）短路时母线相间电动力大大降低，由于外壳涡流的屏蔽作用， 使壳内的磁场减弱，对减小短路时的电动力有明显的效果；3）壳外磁场也因外壳电流的屏蔽作用而减弱，可较好改善母线附近的钢构发热；4）安装的维护工作量小。

32 怎样才能减少大电流母线附近钢构的发热？

答：减小大电流母线附近的钢构发热的措施： 1）加大钢构和导体间的距离，使磁场强度减弱，因而可降低涡流和磁滞损耗； 2）断开钢构回路，并加装绝缘垫，消除环流； 3）采用电磁屏蔽； 4）采用分相封闭母线。

33 设发电机容量为 10 万 kW，发电机回路最大持续工作电流 Imax=6791A，最大负 荷利用小时数 Tmax = 5200h，三相导体水平布置，相间距离 a = 0.70m，发电机出线上短路 时间 tk = 0.2s，短路电流 I ′′ = 36.0kA，Itk/2 = 28.0kA，Itk = 24.0kA，周围环境温度+35℃。 试选择发电机引出导线。

34 对电气主接线的基本要求是什么？

答：可靠性、灵活性和经济性。其中保证电气主接线的可靠性是最基本的要求。灵活性：操作、调度、扩建方便；经济性包括节省一次投资，占地小、电能损耗小。

35 隔离开关与断路器的主要区别何在？在运行中，对他们的操作程序应遵循哪些重要原则？

答：断路器带开合电路的专用灭弧装置，可以开断和闭合负荷电流和短路电流，所以用作接通或切断电路的控制电器。隔离开关没有灭弧装置，只能用作设备停运后隔离带电部分，为防止隔离开关误操作，在断路器与隔离开关之间应加装电磁闭锁、机械闭锁或电脑钥匙。

36 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？检修出线断路器是如何操作？

答：主母线主要用来汇集和分配电能，旁路母线用于配电装置检修断路器是不对相应的线路停电。设置旁路断路器提高了供电的可靠性，而以母联断路器或分段断路器兼作旁路断路器的接线可以减少设备，节省投资。当出线断路器需要检修时，先合上旁路断路器，检查旁路母线是否完好，如果有故障，旁路断路器在合上后会自动断开，不能使用旁路母线，如果旁路母线完好，合上出线的旁路隔离开关，断开出线断路器，再断开两侧的隔离开关，用旁路断路器代替断路器工作，就可以对断路器进行检修。

37 发电机-变压器单元接线中，在发电机和双绕组变压器之间通常不装设断路器，有和利弊？

答：避免由于额定电流或短路电流过大，使得在选择出口断路器时，受到制造条件或价格过高等原因造成困难。但是变压器或厂用变压器故障时，除了跳变压器高压侧断路器外，还需要跳发电机磁场开关，若磁场开关拒跳，则会出现严重的后果，而当发电机定子绕组发生故障时，若变压器高压侧失灵跳闸，则造成发电机和主变严重损坏，并且发电机一旦故障跳闸，机组将面临厂用电中断的危险。

38 一台半断路器接线与双母线带旁路接线相比，各有何特点？一台半断一台半断路器的交叉布置比不交叉布置路器接线的交叉布置有何意义？

答：一台半断路器接线的可靠性和灵活性很高，检修母线不不要对隔离开关进行大量的倒闸操作，调度和扩建也方便，但接线复杂费用高，双母带旁路中，用旁路母线代替检修中的回路断路器，该回路不停电。适用出线回路数多，有需要经常检修断路器的中小型电厂，但其占地大，费用高。一台半断路器接线的交叉布置具有运行可靠性更高，可以减少特殊运行方式下事故扩大。

39 选择主变压器是应考虑哪些因素？其容量、台数、型式等应根据哪些原则来选择？ 答：影响主变压器选择的主要因素：容量、台数、型式。其中单元接线时变压器的容量应按发电机容量扣除厂用电后，留有10%裕都来考虑。有发电机母线的主变容量：（发电机容量-厂用负荷-发电机母线最小负荷）*70%，考虑可靠性，所接变压器一般不少于2台。 变电站主变容量按5-10年的规划负荷来确定。主变型式根据（1）相数，300MW及以下和330kV系统。一般选三相变压器；600MW和500kV电力系统一般选单相变压器。（2）绕组数与机构，最大机组容量125MW及以下的发电厂多选用三绕组变压器；200MW以上的发电厂采用发电机双绕组变压器单元接线。110kV以上的发电厂采用直接接地系统，选三绕组变压器时可选用自耦变压器。

40电气主接线中通常采用哪些方法限制短路电流？

答：限制短路电流的方法：（1）在6-10kV配电装置中加装限流电抗器；（2）采用低压分裂绕组变压器；（3）采用短路电流小的主接线方式和运行方式。

41 为什么分裂电感器具有正常运行时电压小，而一臂短路时电抗大，能取得限流作用强的效果。

答：分裂电抗器正常工作时两臂通过相同的负荷电流，产生方向相反的磁通，x=x1-xm=(1-f)x1，f=0.5，x=0.5x1，可见在正常情况下每臂的电抗为自感抗的1/4，当某一分支短路时，两臂流过电流产生相同的磁通，x12=2(x1+xm)=2x1 (1+f)=3 x1，使分裂电抗能有效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。

42 什么叫厂用电和厂用电率？

答：发电机在启动、运行、停运、检修等过程中，有大量由电动机拖动的设备，这些电动机以及全厂的运行、操作、实验、检修、照明都属于厂用负荷，总的耗电量称作厂用电。厂用电耗电量占发电厂全部发电量的百分数叫厂用电率。

43 厂用电负荷分为哪几类？为什么要进行分类？

答：答：按照其用电设备在生产中的作用和突然中断供电对所造成的危害程度，按其重要性可分为四类：（1）一类负荷：凡是短时停电会造成主辅设备损坏，危机人生安全，主机停运以及影响大量出力的厂用设备。（2）二类负荷：允许短时停电，恢复供电后不至造成生产紊乱的设备；（3）三类负荷：较长时间停电不会直接影响生产，仅仅造成生产的不方便的厂用负荷。（4）事故保安负荷；（5）不间断供电负荷。

44 对厂用电接线有哪些基本要求？

答：对厂用电接线的基本要求有：（1）各机组厂用电独立；（2）充分考虑发电厂正常、事故、检修、启动条件下的供电要求，尽可能使操作简单、方便，启动电源投入快速。（3）充分考虑电厂分期建设，连续施工过程中常用的系统的供电方式，要便于过渡。（4）200MW及以上的机组应设置足够容量的交流事故保安电源。

45 厂用电接线的设计原则是什么？对厂用电压等级的确定和厂用电源引接的依据是什么？

答 ：厂用电的设计原则主要有：（1）厂用电接线应保证对常用负荷连续可靠供电；（2）接线应能灵活地适应正常、事故、检修等各种运行方式的要求；（3）机炉电按单元供电；（4）在设计厂用电时还应对厂用电的电压等级，中性点接线方式，厂用电源及其引接及厂用电接线进行分析和论证。