1、1-1簡述火電廠的分類，其電能生產過程及其特點答：火電廠的分類：1.按原動機分：凝汽式汽輪機發電廠、燃氣輪機發電廠、內燃機發電廠和蒸汽燃氣輪機發電廠等。2.按燃料分：燃煤發電廠（煤炭），燃油發電廠（石油提取汽油，煤油，柴油后的渣油），燃氣發電廠（天然氣，煤氣），余熱發電廠（工業余熱）還有利用垃圾和工業廢料的發電廠。3.按蒸汽壓力和溫度分：中低壓發電廠（蒸汽壓力3.92MPa，溫度450，電機功率小于25MW），高壓發電廠（9.9MPa。540，100MW），超高壓發電廠（13.83MPa,540/540，200MW）,亞臨界壓力發電廠（16.77MPa,540/540，3001000MW），超

2、臨界壓力發電廠（大于22.11MPa,550/550，機組功率600MW,800MW及以上），超超臨界壓力發電廠（26.25MPa，600/600，機組功率1000MW及以上）4.按輸出源分：凝汽式汽輪機發電廠（只能向外供應電能，效率較低，只有3040），熱電廠（同時向外供應電能和熱能的電廠，效率較高，6070） 火電廠的電能生產過程：1.燃料的化學能在鍋爐燃燒中轉變為熱能，加熱鍋爐中的水使之變為蒸汽，稱為燃燒系統。2.鍋爐產生的蒸汽進入汽輪機，沖動機輪機的轉子旋轉，將熱能轉變為機械能，稱為汽水系統。3.由汽輪機轉子旋轉的機械能帶動發電機旋轉，將機械能變為電能，稱為電氣系統。（凝汽式火電廠電力

3、生產過程） 特點：1.火電廠布局靈活，裝機容量的大小可按需要決定。2.火電廠的一次性建設投資少，單位容量的投資僅為同容量水電廠的一般左右，建造工期短，發電設備利用小時數較高。3.火電廠耗煤量大。4.火電廠動力設備繁多，發電組控制操作復雜，廠用電量和運行人員都多與水電廠，運行費用高。5.燃煤發電機組由停機到開機并帶滿負荷需要幾小時到十幾小時，并附加耗用大量燃料。6.火電廠擔負調峰、調頻或事故備用時，相應的事故增多，強迫停運率增高，廠用電率增高。7.火電廠的各種排放物對環境污染較大。1-2簡述水電廠的分類，其電能生產過程及其特點答：水電廠的分類：一：按集中落差的方式分：1.堤壩式水電廠（壩后式和河

4、床式，根據廠房位子）在落差較大的適宜地段攔河建壩，形成水庫將水積蓄起來，抬高上游水位.2.引水式水電廠：在山區水流湍急的河道上，或河床坡度較陡的地方，由引水渠道造成水頭，而且一般不需修壩或只低堰，適用于水頭很高的情況。3.混合式水電廠：在適宜開發的河段攔河筑壩，壩上游河段的落差由壩集中，壩下游河段的落差由壓力引水道集中，而水電廠的水頭則由這兩部分落差共同形成。二：按徑流調節的程度分：1.無調節水電廠（如果水電廠取水口上游沒有打的水庫，就不能對徑流進行調節以適應水電廠用水要求）2.有調節水電廠（上游有較大的水庫，能按照水電廠的用水要求對天然來水流量進行調節）（日調節水電廠，年調節水電廠，多年調節

5、水電廠）。 水電廠的特點：1.可綜合利用水能資源（除發電外，還有防洪、灌溉、航運、供水、養殖及旅游，并且可以將一天河流分為若干河段分別修建水利樞紐，實行梯級開發）2.發電成本低，效率高3.運行靈活（設備簡單易于實現自動化，機組啟動快，適于承擔系統的調峰，調頻和作為事故備用）4.水能可儲蓄和調節5.水力發電不污染環境6.水電廠建設投資較大，工期較長7.水電廠建設和生產都收到河流的地形，水量及季節氣象條件限制，因此發電量也受到水文氣象條件的制約，有豐水期和枯水期之別，因而發電部均衡8.由于水庫的興建，土地淹沒，移民搬遷，給農業生產帶來一些不利，還可能在一定程度上破壞自然界的生態平衡 水電廠基本的生

6、產過程是：從河流較高處或水庫內引水，利用水的壓力或流速沖動水輪機旋轉，將水能轉變成機械能，然后由水輪機帶動發電機旋轉，講機械能轉換成電能。 1-3簡述抽水蓄能電廠在電力系統中的作用及其效益 答：作用：1.調峰（電力系統峰荷的上升與下降變動比較強烈，抽水蓄能機組響應符合應動的能力很強，能夠跟蹤負荷的變化，在白天適合擔任電力系統峰荷中的尖峰部分）2.填谷（在夜間或者周末，抽水蓄能電廠利用電力系統富裕電能抽水，使火電機組不必降低輸出功率和保持在熱效率較高的區間運行，從而節省燃料，并提高電力系統運行的穩定性）（特色）3.事故備用（啟動靈活，迅速）4.調頻5.調相6.黑啟動（在黑啟動剛開始時，無需外來電

7、源支持能迅速自動完成機組的自啟動，并想部分電力系統供電）7.蓄能（水能借助抽水蓄能電廠的上游水庫儲存，把下游的水抽到上游水庫，以位能形式儲存起來） 效益：1.容量效益（在電力系統負荷出現高峰時，大型抽水蓄能電廠可以像火電廠一樣發電，能有效地擔負電力系統的工作容量和備用容量，減少電力系統對火電機組的裝機容量要求，從而實現節省火電設備的投資和運行費用）2.節能效益3環保效益（燃煤含硫大于1的電廠必須安裝脫硫裝置）4動態效益（可歸納為調頻，調相，快速負荷跟蹤，事故備用，提高供電可靠性和黑啟動）5.提高火電設備利用率6,對環境沒有污染課美化環境1-9簡述300MW發電機電氣主接線的特點及主要設備答：特

8、點：1發電機與主變壓器的連接采用發電機-變壓器單元接線，無發電機出口斷路器和隔離開關2.在主變壓器低壓側引接一臺高壓廠用變壓器，供給廠用電3.在發電機出口側，通過高壓熔斷器接有三組電壓互感器和一組避雷器4在發電機出口側和中性點側沒相裝有電流互感器4只。5.發電機中性點接有中性點接地變壓器6.高壓廠用變壓器高壓側，每相裝有電流互感器4只。 主要電氣設備：1.發電機（額定功率300MW,額定電壓為20KV，額定電流為10189A，COS=0.85，額定轉速為3000r/min）2.主變壓器(額定容量為360MV A，額定電壓為242+/-2*2.5、20KV，額定電流為858.9/10392.3A

9、，聯結組號為YNd11，P0=177KW，I0%=0.3，PK=809KW,UK%=11。 ) 3.高壓廠用變壓器（額定容量為40/20-20MW A,額定電壓為20+/-2*2.5/6.3-6.3KV,聯結組號為Dd12d12。4電壓互感器5.高壓熔斷器（RN4-20,額定電壓為20KV，額定電流為0.35A，最大開斷電流有效值為20KA，三相最大開斷容量為4500MV A）6.電流互感器（LGD-20型，變比為12000/5A）7.中性點接地變壓器(形式為干式，單相，額定電壓為20KV/0.23KV,額定容量為25KV A，二次側負載電阻為0.50.6，實際為高電阻接地方式，用來限制電容電

10、流)1-10簡述600MW發電機組電氣主接線的特點及其主要設備答：特點：1.發電機與主變壓器的連接采用發電機變壓器單元接線，發電機和主變壓器之間沒有斷路器與隔離開關。根據實際情況發電機和主電壓器之間可設置斷路器和隔離開關，但需技術經濟分析論證確定。2.主變壓器采用三相雙繞組變壓器，低壓側繞組接成三角型，高壓側繞組接成星型，高壓器高壓側中性點接地方式為直接接地。3。在主變壓器低壓側引接一臺高壓廠用變壓器和一臺高壓公用變壓器，供給廠用電。4.在發電機出口側，通過高壓熔斷器接有三組電壓互感器 和一組避雷器。5.在發電機出口側和中性點側，每相裝有電流互感器4只。6.發電機中性點接有中性點接地變壓器。7

11、.高壓廠用變壓器高壓側，每相配置套管式電流互感器3只。8.主變壓器高壓側每相各配置套管式電流互感器3只，中性點配置電流互感器1只。 主要電氣設備：1.發電機（額定功率為600MW，額定電壓為20KV，額定電流為19245A，COS=0.9，額定轉速為3000r/min）2.主變壓器（三相雙繞組變壓器，額定容量為720MV A。額定電壓為550/20KV，調壓范圍為550/3(1+-3*2.5）KV，額定電流為755.8/20784.6A（高壓/低壓），聯結組號YNd11,P0=278.4kw,I0%=0.12,PK=1280kw,UK%=13.5)。3.電壓廠用變壓器（額定容量為50/31.5

12、31.5MV A，額定電壓為20+/-8*1.25/6.36.3KV，聯結組號Dyn1yn1）4.電壓互感器5.電流互感器（LRD-20型，變比為12000/5A）6.中性點接地變壓器（干式，單相，額定電壓為20/0.35KV,額定容量為25KV A，其二次側接負載電阻值為0.50.6）7.高壓熔斷器（RN4-20型，額定電壓為20KV，額定電流為0.35A，最大開斷電流有效值為20KA，三相最大開斷容量為4500MV A）8.避雷器（FCD2-20型）2-4屋內配電裝置中，安裝有100mm*10mm的矩形鋁導體，導體正常運行溫度為w=70,周圍空氣溫度為0=25。試計算該導體的載流量。答：無

13、風無日照時導體的載流量為I=Q1+QfR1. 求交流電阻R。溫度20時的鋁的電阻率20=0.029 mm2/m。鋁的電阻溫度系數=0.00403-1。當溫度為70時，1000m長鋁導體的直流電阻為Rdc=1000201+W-20S=1000*0.029*1+0.00403*70-20100*10=0.0348435（）對于fRdc=500.00348435=119.79及bh=1,集膚系數Kf=1.05,則每米長導體的交流電阻為R=1.05*0.0348435*10-3=0.0366*10-32. 求對流散熱量Q1。對流散熱面積F1=2A1+2A2=2*1001000+2*101000=0.2

14、2（m2m)對流散熱系數1=1.5（W-0)0.35=1.5*70-250.35=5.6848W/m2 所以求得對流散熱量Q1=1W-0F1=5.6848*（70-25）*0.22=56.27952（Wm)3. 求輻射散熱量Qf。單位長導體的輻射散熱面積Ff=2A1+2A2=2*1001000+2*101000=0.22(m2m)因導體表面涂漆，取輻射系數=0.95，求得輻射散熱量為Qf=5.7(273+w100)4-273+0100)4Ff=5.7*0.95*273+701004-273+251004*0.22=70.94（Wm)4. 計算導體的載流量。求的100mm*10mm鋁導體的載流量

15、為I=Q1+QfR=56.27952+70.940.0366*10-3=1864.41（A）查表看是否符合2-6電動力對導體和電氣設備的運行有何影響？答：電氣設備在正常狀態下，由于流過導體的工作電流相對較小，相應的電動力較小，因而不易為人們所察覺。而在短路時，特別是短路沖擊電流流過時，電動力可達到很大的數值，當載流導體和電氣設備的機械強度不夠時，將會產生變形或損壞。為了防止這種現象發生，必須研究短路沖擊電流產生的電動力的大小和特征，以便選用適當強度的導體和電氣設備，保證足夠的動穩定性。必要時也可采用限制短路電流的措施。3-7三相平行導體發生三相短路時最大電動力出現在哪一相上，試加以解釋。答：三

16、相平等導體發生三相短路時最大電動力出現在中間相B相上，因為三相短路時，B相沖擊電流最大。4-5一臺半斷路器接與雙母線帶旁路接線相比較，各有何特點？一臺半斷路器接線中交叉布置有何意義？答：一臺半斷路器接線，運行的可靠性和靈活性很高，在檢修母線時不必用隔離開關進行大量的倒閘操作，并且調試和擴建也方便。但是其接線費用太高，只適用與超高電壓線路中雙母線帶旁路母線中，用旁路母線替代檢修中的回路斷路器工作，使該回路不停電，適用于有多回出線又經常需要檢修的中小型電廠中，但因其備用容量太大，耗資多，所以旁路設備在逐漸取消。一臺半斷路器接線中的交叉布置比非交叉接線具有更高的運行可靠性，可減少特殊運行方式下事故擴

17、大。4-8電氣主接線中為什么要限制斷路電流？通常采用哪些方法？答：短路電流要比額定電流大的多，有可能超過電器設備的承載能力，將電氣設備燒毀，因此，必須限制短路電流，其中限制短路電流的方法有：1）在發電廠和變電所的610kV配電裝置中，加裝限流電抗器限制短路電流。a)在母線分段處設置母線電抗器，目的是發電機出口斷路器，變壓器低壓側斷路器，母聯斷路器等能按各自回路額定電流來選擇，不因短路電流過大而使容量升級；b)線路電抗器：主要用來限制電纜饋線回路短路電流；c)分裂電抗器。2）采用低壓分裂繞組變壓器。當發電機容量越大時，采用低壓分裂繞組變壓器組成擴大單元接線以限制短路電流。3）采用不同的主接線形式

18、和運行方式。5-1 什么叫廠用電和廠用電率？答：發電機在啟動，運轉、停止，檢修過程中，有大量電動機手動機械設備，用以保證機組的主要設備和輸煤，碎煤，除塵及水處理的正常運行。這些電動機及全廠的運行，操作，實驗，檢修，照明用電設備等都屬于廠用負荷，總的耗電量，統稱為廠用電。廠用電耗量占發廠全部發電量的百分數，稱為廠用電率。5-3 廠用電負荷分為哪幾類？為什么要進行分類？答：廠用電負荷，根據其用電設備在生產中的作用和突然中斷供電所造成的危害程度，按其重要性可分為四類： I類廠用負荷：凡是屬于短時停電會造成主輔設備損壞，危及人身安全，主機停用及影響大量出力的廠用設備； II類廠用負荷：允許短時斷電，恢

19、復供電后，不致造成生產紊亂的常用設備； III類廠用負荷：較長時間停電，不會直接影響生產，僅造成生產不方便的廠用負荷； 事故保安負荷 交流不間斷供電負荷5-4 對廠用電接線有哪些基本要求？答：對于廠用電接線的要求主要有：1）各機組的廠用電系統是獨立的；2）全廠新公用負荷應分散接入不同機組的廠用母線；3）充分考慮發電廠正常，事故，檢修啟動等運行方式下的供電要求，盡可能的使切換操作簡便，啟動電源能在短時間內投入；4）充分考慮電廠分期建設，連續施工過程中廠用電系統的運行方式，特別是要注意對公用負荷供電的影響，要便于過渡，盡量減少改變和更換裝置。5）200MW及以上的機組應設置足夠容量的交流事故保安電

20、源。6-1 什么是驗算熱穩定的短路計算時間tk以及電氣設備的開斷計算時間tK，？答：演算熱穩定的短路計算時間tk為繼電保護動作時間tK，和相應斷路器的全開斷時間tK，之和，而tK，是指斷路器分斷脈沖傳送到斷路器操作機構的跳閘線圈時起，到各種觸頭分離后的電弧完全熄滅位置的時間段。6-14 選擇10kV配電裝置的出線斷路器及出線電抗器。設系統容量為150MVA，歸算至10kV母線上的電源短路總電抗X *=0.14（基準容量Sd100MVA），出線最大負荷為560A，出線保護動作時間tpr1s。解：假設選擇斷路器為SN10-10I INbr=16kA，全分閘時間tbr=0.1s，基準容量Sd100M

21、VA Ud10.5kV，Id=5.5kAxL%=IdINbr-x*，INUdIdUN*100%=5.516-0.14*600*105005500*10000*100%=2.33%選擇4的電抗NKL-10-600-4，參數如下：xL(%) =4% ies=38.28KA it2t=342(kV)2s計算如下：3）電壓損失和殘壓校驗：電抗標么值:X*L=XL%IdUNINUd=0.04*5500*10000600*10500=0.349x=x，+x*L=0.14+0.349=0.489短路計算時間：tk=tpr+tbr=1+0.1=1.1s，查短路電流計算曲線并換算成短路電流有名值，I'&

22、#39;=12.1kV，I0.55=9.9KA，I1.1=9.35KA 電壓損失和殘壓分別為：U%XL%IMaxINsin=0.04*560600*0.6=2.24%<5%Ure%=XL%I''IN=0.04*12.10.6=80.7%>60%70%4）動、熱穩定校驗。Qk=I''2+10Itk/22+Itk212tk=12.12+9.92+9.35212*1.1=30.42kv2 s<342(kv)2sish=Ksh2I''=2.55*12.1=30.86<38.28(kA)可見，電壓損失、殘壓、動熱穩定均滿足要求。7-

23、2 試述最小安全凈距的定義及其分類。答：最小安全凈距是指在這一距離下，無論在正常最高工作電壓或出現內、外過電壓時，都不使空氣氣隙被擊穿，對于敞露在空氣中的屋內、外配電裝置中有關部分之間的最小安全凈距分為A、B、C、D、E五類。7-3 試述配電裝置的類型及其特點。答：配電裝置按電氣設備裝設地點不同，可分為屋內配電裝置和屋個配電裝置；按其組裝方式，可分為裝配式和成套式。屋內配電裝置的特點：1）由于允許安全凈距小和可以分層布置而使占地面積較小；2）維修、巡視和操作在室內進行，可減少維護工作量，不受氣候影響；3）外界污穢空氣對電氣設備影響較小，可減少維護工作量；房屋建設投資較大，建設周期長，但可采用價格較低的戶內設備。屋外配電裝置的特點：1 土建工作量和費用較小，建設周期短；2）與屋內配電裝置相比，擴建比較方便；3）想念設備之間距離較大，便于帶電作業；4）與屋內配電裝置相比，占地面積積大；5）受外界環境影響，設備運行條件較差，需加強絕緣；6）不良氣候對設備維修和操作影響大。成套配電裝置的特點：1）電氣設備封閉可半封閉的金屬中，相間和對地距離可縮小，