第一篇：發(fā)電廠電氣部分第一章習題解答

發(fā)電廠電氣部分習題解答

第一章 能源和發(fā)電

1-1 人類所認識的能量形式有哪些？并說明其特點。

答：第一、機械能。它包括固體一流體的動能，勢能，彈性能及表面張力能等。其中動能和勢能是大類最早認識的能量，稱為宏觀機械能。

第二、熱能。它是有構成物體的微觀原子及分子振動與運行的動能，其宏觀表現為溫度的高低，反映了物體原子及分子運行的強度。

第三、化學能。它是物質結構能的一種，即原子核外進行化學瓜是放出的能量，利用最普遍的化學能是燃燒碳和氫，而這兩種元素是煤、石油、天然氣等燃料中最主要的可燃元素。

第四、輻射能。它是物質以電磁波形式發(fā)射的能量。如地球表面所接受的太陽能就是輻射能的一種。

第五、核能。這是蘊藏在原子核內的粒子間相互作用面釋放的能。釋放巨大核能的核反應有兩種，鄧核裂變應和核聚變反應。

第六、電能。它是與電子流動和積累有關的一種能量，通常是電池中的化學能而來的?；蚴峭ㄟ^發(fā)電機將機械能轉換得到的；反之，電能也可以通過電燈轉換為光能，通過電動機轉換為機械能，從而顯示出電做功的本領。

1-2 能源分類方法有哪些？電能的特點及其在國民經濟中的地位和作用？

答：

一、按獲得方法分為一次能源和二次能源；

二、按被利用程度分為常規(guī)能源和新能源；

三、按能否再生分為可再生能源和非再生能源；

四、按能源本身的性質分為含能體能源和過程性能源。

電能的特點：便于大規(guī)模生產和遠距離輸送；方便轉換易于控制；損耗小；效率高；無氣體和噪聲污染。

隨著科學技術的發(fā)展，電能的應用不僅影響到社會物質生產的各個側面，也越來越廣泛的滲透到人類生活的每個層面。電氣化在某種程度上成為現代化的同義詞。電氣化程度也成為衡量社會文明發(fā)展水平的重要標志。

1-3 火力發(fā)電廠的分類，其電能生產過程及其特點？

答：按燃料分：燃煤發(fā)電廠；燃油發(fā)電廠；燃氣發(fā)電廠；余熱發(fā)電廠。

按蒸氣壓力和溫度分：中低壓發(fā)電廠；高壓發(fā)電廠；超高壓發(fā)電廠；亞臨界壓力發(fā)電廠；超臨界壓力發(fā)電廠。

發(fā)電廠電氣部分習題解答

給熱量，使得熱功率與電負荷平衡。由于核電廠是由反應堆供熱，因此核電廠的運行和火電廠相比有以下一些新的特點：１）在火電廠中，可連續(xù)不斷地向鍋爐供燃料，而壓水堆核電廠的反應堆，卻只能對反應堆堆芯一次裝料，交定期停堆換料。因此在堆芯換新料后的初期，過剩反應性很大。為了補償過剩反應性，除采用控制棒外，還需要在冷卻劑中加入硼酸，并通過硼濃度變化來調節(jié)反應堆的反應速度。反應堆冷卻劑中含有硼酸后，就給一次回路系統及輔助系統的運行和控制帶來一定的復雜性。２）反應堆的堆芯內，核燃料發(fā)生裂變反應放出核能的同時，也放出瞬發(fā)中子和瞬發(fā)γ射線。由于裂變產物的積累，以及反應堆的堆內構件和壓力容器等因受中子的車輻照而活化，反應堆不管是在運行中或停閉后，都有很強的放射性，這就給電廠的運行和維修帶來了一定困難。３）反應堆在停閉后，運行管路中積累起來的裂變碎片和β、γ衰變，將繼續(xù)使堆芯產生余熱。因此堆停閉后不能立刻停機冷卻，還必須把這部分余熱排放出去，否則會出現燃料元件因過熱而燒毀的危險；即使核電廠在長期停閉情況下，也必須繼續(xù)除去衰變熱；當核電廠發(fā)生停電，一回路管道破裂等重大事故時，事故電源、應急堆芯冷卻系統立即自動投入，做到在任何事故工況下，保證反應堆進行冷卻。４）核電廠在運行過程中，會產生氣態(tài)，液態(tài)和固態(tài)的放射性廢物，對這些廢物必須遵守核安全規(guī)定進行妥善處理，以確保工作人員和居民的健康，而為電廠中這一問題不存在。５）與火電廠相比，核電廠的建設費用高，但燃料所占費用較為便宜一。為了提高核電廠的運行經濟性，極為重要的是維持高的發(fā)電設備利用率，為此，核電廠應在額定功率或盡可能在接過額定功率的工況下帶基本負荷連續(xù)運行，并盡可能縮短核電廠反應堆的停閉時間。

第二篇：發(fā)電廠電氣部分第五章習題解答

發(fā)電廠電氣部分習題解答

第五章 廠用電

5-1 什么叫廠用電和廠用電率？

答：發(fā)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(fā)電廠全部發(fā)電量的百分數，稱為廠用電率。

5-2 廠用電的作用和意義是什么？

答：發(fā)電機在啟動、運轉、停機，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，除塵及水處理等的正常運行。降低廠用電率可以降低電能成本，同時也相應地增大了對電力系統的供電量。

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：

⑴ 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；

⑵ II類廠用負荷：允許短時斷電，恢復供電后，不致造成生產紊亂的常用設備； ⑶ 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；

⑷ 事故保安負荷 ⑸ 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(fā)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(xù)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源。

發(fā)電廠電氣部分習題解答

答：發(fā)電廠廠用電系統一般采用單母線分段接線形式，并多以成套配電裝置接受和分配電能。廠用電源由相應的高壓廠用母線供電。而變電站的站用電源引接方式主要有：1）由變電站內主變壓器第三繞組引接，站用變壓器高壓側要選用較大斷流容量的開關設備，否則要加限流電抗器。2）當站內有較低母線時，一般由這類電壓母線上引接兩個站用電源。這種站用電源引接方式經濟性好和可靠性高的特點；3）500kV變電站的外接電源多由附近的發(fā)電廠或變電站的低壓母線引接。

5-9 何謂廠用電動機的自啟動？為什么要進行電動機自啟動校驗？如果廠用變壓器的容量小于自啟動電動機總容量時，應如何解決？

答：廠用電系統運行的電動機，當突然斷開電源或廠用電壓降低時，電動機轉速就會下降，甚至會停止運行，這一轉速下降的過程稱為惰行。若電動機失去電壓后，不與電源斷開，在很短時間內，廠用電源恢復或通過自動切換裝置將備用電源投入，此時，電動機惰行還未結束，又自動啟動恢復到穩(wěn)定狀態(tài)運行，這一過程稱為電動機自啟動。分為：⑴失壓自啟動；⑵空載自啟動；⑶帶負荷自啟動。若參加自啟動的電動機數目多，容量大時，啟動電流過大，可能會使廠用母線及廠用電網絡電壓下降，甚至引起電動機過熱，將危及電動機的安全以及廠用電網絡的穩(wěn)定運行，因此，必須進行電動機自啟動校驗。若不能滿足自啟動條件，應采用以下措施：

⑴ 限制參加自啟動的電動機數量。

⑵ 機械負載轉矩為定值的重要設備的電動機，因它只能在接近額定電壓下啟動，也不應參加自啟動，可采用低電壓保護和自動重合閘裝置，即當廠用母線電壓低于臨界值時，把該設備從母線上斷開，而在母線電壓恢復后又自動投入。

⑶對重要的廠用機械設備，應選用具有較高啟動轉矩和允許過載倍數較大的電動機與其配套。

⑷在不得已的情況下，或增大廠用變壓器容量，或結合限制短路電流問題一起考慮進適當減小廠用變壓器的阻抗值。

5-10 已知某火電廠廠用6kV備用變壓器容量為12.5MVA,Uk(%)= 8，要求同時自啟動電動機容量為11400kW，電動機啟動平均電流倍數為5，cosφ = 0.8，η = 0.90。試校驗該備用變壓器容量能否滿足自啟動要求。

解：

5-11 廠用母線失電的影響和應采取的措施？

答：廠用母線的工作廠用電源由于某種故障而被切除，即母線的進線斷路器跳閘后，

第三篇：發(fā)電廠電氣部分最全第七章習題解答

發(fā)電廠電氣部分習題集

第7章 配電裝置 最全答案

7-1 對配電裝置的基本要求是什么？

答：對配電裝置的基本要求是：1）保證運行可靠；2)便于操作、巡視和檢修；3）保證工作人員的安全；4）力求提高經濟性；5）具有擴建的可能。

7-2 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??；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(yè)；4）與屋內配電裝置相比，占地面積積大；5）受外界環(huán)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，結構緊湊，上地面積??；2）所有設備已在工廠組裝成一體；3）運行可靠性高，維護方便；4）耗用鋼材較多，造價較高。

7-4 簡述配電裝置的設計原則和設計要求。

答：配電裝置的設計原則是配電裝置的設計必須認真貫徹國家的技術經濟政策，遵循有關規(guī)程、規(guī)范及技術規(guī)定，并根據電力系統、自然環(huán)境特點和運行、檢修、施工方面的要求，合理制定布置方案和選用設備，積極慎重地采用新布置、新設備、新材料和新結構，使配電裝置設計不斷創(chuàng)新，做到技術先進、經濟合理、運行可靠和維護方便。

發(fā)電廠和變電站的配電裝置形式選擇，應考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地

發(fā)電廠電氣部分習題集

其維護仍較方便。

7-7 氣體全封閉組合電器由哪些元件組成？與其他類型配電裝置相比，有何特點？ 答：它由斷路器、隔離開關、快速或慢速接地開關、電流互感器、電壓互感器、避雷器、母線和出線套管等設備，按電氣主接線的要求依次連接，組合成一個整體，并且全部分封閉于接地金屬外殼中，殼內充滿一定壓力SF6氣體，作為絕緣和滅弧介質。它的特點是占地面積小，占用空間小，運行可靠性高，維護工作量小，檢修周期長，不受外界環(huán)境條件的影響，無靜電和電暈干擾，噪聲水平低，抗震性能好，適應性強。7-8 簡述發(fā)電機引出線裝置的分類及其應用范圍。

7-9 對發(fā)電廠中各種電氣設施的布置有哪些基本要求？

第四篇：發(fā)電廠電氣部分第五章習題解答word

第五章廠用電

5-1什么叫廠用電和廠用電率?

5-2廠用電的作用和意義是什么?

5-3廠用電負荷分為哪幾類?為什么要進行分類?

5-4對廠用電接線有哪些基本要求?

5-5)廠用電接線的設計原則是什么?對廠用電壓等級的確定和廠用電源引接的依據是 什么?

5-6在大容量發(fā)電廠中，要設啟動電源和事故保安電源，如何實現?

5-7火電廠用電接線為什么要按鍋爐分段?為提高廠用電系統供電可靠性，通常都采 用哪些措施?

5-8發(fā)電廠和變電站在自用電接線上有何區(qū)別?

5-9何謂廠用電動機的自啟動?為什么要進行電動機自啟動校驗？如果廠用變壓器的 容量小于自啟動電動機總容量時。應如何解決?

5-10 已知某火電廠用6kv備用變壓器容量為12.5MVA，Uk（%）=8，要求同時自啟動 電動機容量為11400KW, 電動機自啟動平均電流倍數為5.，試校驗該備用變壓器容量能否滿足自啟動要求‘ 5-11廠用母線失電的影響和應采取的措施？ 5-12廠用電源的各種切換方式及其優(yōu)缺點? 答案: 5-1發(fā)電機在啟動，運轉，停役，檢修過程中，有大量由電動機拖動的機械設備，用以

保證機組的主要設備和輸煤，碎煤，除煤，除塵及水處理的正常運行。這些電動

機以及全長的運行，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。廠用電耗電量占發(fā)電廠全部發(fā)電量的百分數，稱

為廠用電率。

5-2發(fā)電機在啟動，運轉，停役，檢修過程中，有大量電動機拖動的機械設備，用

以保證機組的主要設備和輸煤，碎煤。除灰，除塵及水處理的正常運行。降低

廠用電率降低電能成木，同時也相應地增大了對電力系統的供電量。

5-3廠用電負荷，按照其用電設備在生產中的作用和突然中斷供電所造成的危言程

度，按其重要性可分為四類:

(1)一類負荷:凡是屬于短時停電會造成主設備損壞，危及人身安全，主機

停用及影響大量出電的廠用設備，都屬于一類設備。

(2)二類設備:允許短時斷電，恢復供電后，不致造成生產紊亂的常用設備稱

為二類設備。

(3)三類設備:較廠時間停電，不會直接影響生產，僅造成生產不方便的廠用

負荷,都屬于三類廠用負荷。

（4)事故保安負荷

(5)不間斷供電負荷。

5-4對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和血的廠用母線。

3.充分考慮發(fā)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(xù)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。

200MW及以上的機組應設置足夠容量的交流事故保安電源。5-5廠用電的設計原則主要要:

1）廠用電接線應保證對常用負荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機安全運行

2)接線應能靈活地適應正常，事故，檢修等各種運行方式地要求。

3)廠用電源地對應供電性，本機，爐的廠用負荷由本機組供電。

4)設計時還應適當注意其經濟性和發(fā)展可能性并積極慎重地采用新技術，新設

備，使廠用電設備具有可行性和先進性。

5)在設計廠用電接線時，還應對廠用電的電壓等級，中性點接地方式，廠用電源

及其引接和廠用電接線形式等間題進行分析和論證，廠用電的電壓等級時根據發(fā)電機的額定電壓，廠用電動機的電壓和廠用電，供電

網絡等因素。相互配合。經過技術綜合比較后確定的.5-6啟動電源的設計：

1)從發(fā)電機電壓母線的不同分段上，通過廠用備用變壓器引接。

2）從發(fā)電廠聯絡變壓器的低壓繞組引線，但應保證在機組全停情況下，能夠獲

得足夠的電源容量。

3)從與電力系統聯系緊密，供電可靠的最低一級電壓母線引接。

4)當經濟技術合理時，可由外部電網引接專用線路，經過變壓器取得獨立的備

用電源或啟動電源。

事故保安電源必須是一種獨立而又十分可靠的電源，通常采用快速自動程序啟動

的柴油發(fā)電機組，蓄電池以及逆變器將直流變?yōu)榻涣魇鹿时０搽娫?。?00MW

及以上機組還應由附近110KV及以上的變壓器或發(fā)電廠引入獨立可靠專用線路，作為事故備用保安電源。

5-7為了保證廠用供電的連續(xù)性，使發(fā)電廠能安全滿發(fā)，并滿足運行安全可靠靈活方便。

所以采用按爐分段原則。為提高廠用電工作的可靠性，高壓工作廠用變壓器和啟動

備用變壓器采用帶負荷調壓變壓器，以保證廠用電安全，經濟的運行.5-8發(fā)電廠廠用電系統一般采用單母線分段接線形式.并多以成套配電裝置接受和分配

電能。廠用電源由相應的高壓廠用母線供電。而變壓器的占用電源引接方式主要有：

1)由變壓器內主變壓器第三繞組引接，占用變壓器高壓側要選用較大斷流容量的開

關設備。否則要加限流電抗器。2)站內有較低母線時，一般由這類電壓母踐上引

接兩個站用電源，這種站用電源引接方式經濟性好和可靠性高的特點。3)500KV變

電站的外界站多有附近的發(fā)電廠或變電站的低壓母線引接。

5-9廠用電系統運行的電動機，當突然斷開電源或廠用電壓降低時，電動機轉速就會下

降，甚至會停止運行，這一轉速下降的過程稱為惰性。若電動機失去電壓以后，不

予電額斷開，在很短時間內，廠用電壓又恢復或通過自動切換裝置將備用電源投入，此時，電動機惰性將未結束，又自動啟動恢復到穩(wěn)定狀態(tài)運行，這一過程成為電動

機的自啟動。著參加自啟動的電動機數目多，容量大時，啟動電流過大，可能會使

廠用母線及廠用電網絡電壓下降，甚至引起電動機過熱，將危及電動機的安全以及

廠用電網絡的穩(wěn)定運行，應此，必須進行電動機自啟動校驗。若不能自啟動應采用;

1）失壓自啟動。2)空載自啟動。3}帶負荷自啟動。5-10 5-11廠用母線的工作廠用電源由于某種故障而被切除，即母線的進線斷路器跳閘后，由

于連接在母線上運行的電動機的定子電流和轉子電流都有不會立即變?yōu)榱?，電動機

定子繞組將長生變頻電壓，即母線存在壓殘，殘壓的大小和頻率都隨時間而降低，電動機轉速下降的快慢主要決定于負荷和機械時問常數，一般經0.5后轉速約降至

額定轉速。若在此時間內投入備用電源，一般情況下，電動機能迅速地恢復到正常

穩(wěn)定運行狀態(tài)。一般用電源的快捷切換，要求工作廠用電源切除后，在廠用母殘壓

于備用電源電壓之間的相角差未達到第一次反相之前合上備用電源，可保證用電源

合上時電動機的轉速下降尚少，且沖擊電流亦小。

5-12廠用電源的切換，除按操作控制分為手動與自動外，還可按廠用電系統的運行狀態(tài)，斷路器的動作順序，廠用電源切換的速度等進行區(qū)分，按廠用電系統系統正常運行

狀態(tài)廠用電源的切換分為正常切換和事故切換。按斷路器的動作順序廠用電源的切

換分為并聯切換、斷電切換和同時切換。按常用電源的切換速度廠用電源的切換分

為快速切換和慢速切換。

第五篇：發(fā)電廠電氣部分第六章習題解答

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第6章

導體和電氣設備的原理與選擇

6-1 什么是驗算熱穩(wěn)定的短路計算時間tk以及電氣設備的開斷計算時間tbr？ 答：演算熱穩(wěn)定的短路計算時間tk為繼電保護動作時間tpr和相應斷路器的全開斷時間tbr之和，而tbr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。

6-2 開關電器中電弧產生與熄滅過程與那些因素有關？

答：電弧是導電的，電弧之所以能形成導電通道，是因為電弧柱中出現了大量的自由電子的緣故。電弧形成過程：⑴電極發(fā)射大量自由電子：熱電子+強電場發(fā)射；⑵弧柱區(qū)的氣體游離，產生大量的電子和離子：碰撞游離+熱游離。電弧的熄滅關鍵是去游離的作用，去游離方式有２種：復合：正負離子相互吸引，彼此中和；擴散：弧柱中的帶電質點由于熱運行逸出弧柱外。開關電器中電弧產生與熄滅過程與以下因素有關：⑴電弧溫度；⑵電場強度；⑶氣體介質的壓力；⑷介質特性；⑸電極材料。

6-3 開關電器中常用的滅弧方法有那些？ 答：有以下幾種滅弧方式：

1）利用滅弧介質，如采用SF6氣體；2）采用特殊金屬材料作滅弧觸頭；3）利用氣體或油吹動電弧，吹弧使帶電離子擴散和強烈地冷卻面復合；4）采用多段口熄弧；5）提高斷路器觸頭的分離速度，迅速拉長電弧，可使弧隙的電場強度驟降，同時使電弧的表面突然增大，有利于電弧的冷卻和帶電質點向周圍介質中擴散和離子復合。

6-4 什么叫介質強度恢復過程？什么叫電壓恢復過程？它與那些因素有關？ 答：弧隙介質強度恢復過程是指電弧電流過零時電弧熄滅，而弧隙的絕緣能力要經過一定的時間恢復到絕緣的正常狀態(tài)的過程為弧隙介質強度的恢復過程。

弧隙介質強度主要由斷路器滅弧裝置的結構和滅弧介質的性質所決定，隨斷路器形式而異。

弧隙電壓恢復過程是指電弧電流自然過零后，電源施加于弧隙的電壓，將從不大的電弧熄滅電壓逐漸增長，一直恢復到電源電壓的過程，這一過程中的弧隙電壓稱為恢復電壓。電壓恢復過程主要取決于系統電路的參數，即線路參數、負荷性質等，可能是周期性的或非周期性的變化過程。

6-5 電流互感器常用的二次接線中，為什么不將三角形接線用于測量表計？

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一次側中性點接地，但是，由于普通三相三柱式電壓互感器一般為Y，yn型接線，它不允許一次側中性點接地，故無法測量對地電壓．假使這種裝置接在小電流接地系統中，互感器接成YN,yn型，既把電壓互感器中性點接地，當系統發(fā)生單相接地時，將有零序磁通在鐵芯中出現．由于鐵芯是三相三柱的，同方向的零序磁通不能在鐵芯內形成閉和回路，只能通過空氣或油閉合，使磁阻變得很大，因而零序電流將增加很多，這可能使互感器的線圈過熱而被燒毀．所以，普通三相三柱式電壓互感器不能作絕緣監(jiān)視用，而作絕緣監(jiān)視用的電壓互感器只能是三相五柱式電壓互感器(JSJW)或三臺單相互感器接成YN,yn型接線．

6-11 運行中為什么不允許電壓互感器二次回路短路？

答：當電壓互感器二次側發(fā)電短路時，由于回路中電阻R和剩余的電抗XL-XC均很小，短路電流可達到額定電流的幾十倍，此電流將產生很高的共振過電壓，為此在LL上關聯放電間隙EE，用以保護。此外由于電容式電壓互感器系由電容（C1C2）和非線性電抗所構成，當受到二次側短路或斷開等沖擊時，由于非線性電抗的飽和，可能激發(fā)產生某次諧波鐵磁諧振過電壓，為了擬制諧振的產生，常在互感器二次側接入D。

6-12 在發(fā)電廠中，電壓互感器的配置原則有那些？ 答：1）母線；2）線路；3）發(fā)電機；4）變壓器

6-13 如圖6-14所示接線，設25MW發(fā)電機（UN=10.5kV，IN=1718A），回路裝有儀表：電流表3只，有功功率表、無功功率表、有功電能表、無功電能表、電壓表及頻率表各1只，互感器距控制室的距離為60m。試選擇該回路中供測量表計用的電流互感器4及電壓互感器13。

解：

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?*Σ=0.14（基準容量Sd＝100MVA），出線最大負荷為560A，出線保護動作時間tpr＝1s。

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Sd＝100MVA

Ud＝10.5kV，Id=5.5kA xL(%)?(IdtNbr?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 Itt?34(kA)?s計算如下：

222-3

發(fā)電廠電氣部分習題集

查圖6-17曲線2，得：J?0.68A/mm2，則：SJ?ImaxJ?18040.68??2653(mm)

2選擇100×10mm2的三條矩形導體水平布置,允許電流Ial25KfC?3284A，集膚效應?1.7截面積為3000mm。當環(huán)境溫度為40?C時： 2Ial40?C?K?Ial25?C?70?4070?25?3284?0.816?3284?2681(A)?(Imax?1804A)

2）熱穩(wěn)定校驗。正常運行時導體溫度：

???0?(?al??0)ImaxIal?022?40?(70?40)1804168122??54C

查表6－9，得熱穩(wěn)定系數C?93，則滿足短路時發(fā)熱的最小導體截面為：

Qk?Qp?Qnp

Qp?I“?10Itk/2?Itk12222tk?27.2?21.9?19.212222?0.2?26.47(kA)?s

2發(fā)電機出口短路待會，非周期分量等值時間T取0.2s Qnp?T?I”?0.2?27.2?148.0(kA)?s Qk?Qp?Qnp?26.47?148.0?174.47(kA)?s

QkKCf2222Smin??174.47?10?1.7936?185(mm)?3000(mm)

22滿足熱穩(wěn)定要求。

3）動穩(wěn)定校驗。導體自振頻率由以下求得：

m?h?b??w?0.1?0.01?2700?2.7kg/m

J?bh12NL2?0.01?0.112EJm3?0.83?10?6(m)

4f1?f2?3.56127?1010?0.83?102.7?6?522(Hz)?155Hz

可不計母線共振影響。取發(fā)電機出口短路時，沖擊系數K?0.9，則

發(fā)電廠電氣部分習題集

時：

Ial35?C?K?Ial25?C?70?3570?25?10150?0.89?10150?8951(A)?(Imax?6791A)

2）熱穩(wěn)定校驗。正常運行時導體溫度：

???0?(?al??0)ImaxIal?022?35?(70?35)6797895122??55C

查表6-9，得熱穩(wěn)定系數C?93，則滿足短路時發(fā)熱的最小導體截面為： 已知：Qk?421.1(kA)2?s

QkKCfSmin??421.1?10?1.285936?250(mm)?9760(mm)

22滿足熱穩(wěn)定要求。

3）動穩(wěn)定校驗。導體自振頻率由以下求得： 取發(fā)電機出口短路時，沖擊系數K?1.9，則 ish?1.92I"?2.69?36?96.84(kA)

母線相間應力計算如下：

fb?2(0.5ish)?102?71h?5?103?8ish21h?5?10?8?968402/0.225?2084(N/m)

W?WY?66.5?10?6(m)

2?b?fbLb12WY2?4.16ishLbhWY?2084?12?612?66.5?10?2.612?10(Pa)?(?al?69?10Pa)