发电厂电气部分复习题纲含答案21页版(4)

2019-03-21 18:03

程大于去游离过程,将会使电弧更加强烈地燃烧;反之,将会使电弧燃烧减弱,以致最终熄灭。 交流电弧具有过零点自然熄灭和动态伏安特性两大特点 交流电弧的熄灭条件

决定灭弧的基本因素:弧隙的介质强度的恢复过程和加在弧隙上的弧隙电压的恢复过程 在t=0电流过零瞬间,介质强度突然出现0a(0a’、0a”)升高的现象,称为近阴极效应。 高压断路器的灭弧原理:利用电弧电流每半周过零自然熄灭的特点,加强去游离使灭弧介质强度恢复速度大于系统恢复电压上升速度,是电弧不再重燃。因此需要校验断路器的额定开断电流和额定关合电流能力。

3、现代高压开关电器的常用灭弧方法

(1)利用灭弧介质。

(2)利用特殊金属材料作灭弧触头。

(3)利用气体或油吹动电弧,吹弧使带电离子扩散和强烈地冷却而复合。 (4)采用多断口熄弧。

(5)提高断路器触头的分离速度。(迅速拉长电弧,降低弧隙电场强度;并使电弧的表面加大,利于冷却电弧和带电质点的在周围介质中的扩散和离子复合。)

触头两端的并联电阻可以改变恢复电压的特性,当并联电阻的数值低于临界电阻时,可将具有周期振荡特性的恢复电压过程转变为非周期性恢复过程,从而,大大降低恢复电压的幅值和恢复速度,相应地可增加断路器的开断能力。

4、断路器开断三相短路路、首先开断相、后续开断相

答:当三相发生短路时,断路器就开断三相电路,但是,各相电流过零时间不同,因此,电弧电流过零就有先后。先过零的一相电弧熄灭,此相称为首先开断相。其后开断的相,称为后续开断相。 通常,对中性点直接接地系统,两相接地故障的工频恢复电压均较三相接地故障低,且认为三相直接短路的机会极少,故依据三相接地短路时的故障取首相开断系数为1.3;而对中性点不接地系统,一般以三相短路故障(接地或不接地都相同)为最高,即首相开断系数为1.5.若计及在中性点不接地系统中的异地两相接地故障,则计算短路电流开断相的工频恢复电压最大时,K1=1.73。

断路器开断三相电流包括开断中性点不直接接地与直接接地系统的三相接地短路电路,断路器在开断短路电路时,首先开断相的恢复电压最大,所以,断口电弧的熄灭,关键所在于首先开断相。但是,后续开断相,燃弧时间将比首先开断相延长0.005s,相对来讲,电弧能量又较大,因而可能使触头烧坏、喷油、喷气等现象比首先开断相更为严重。

5、发电机断路器的特殊要求

a 额定值方面的要求:发电机断路器要求承载的额定电流和开断的短路电流,都远超过相同电压等级的输配电断路器。

b 开断性能方面的要求:应具有开断非对称短路电流的能力;还应具有关合额定短路电流的能力,该电流的峰值为额定短路开断电流有效值的2.74倍;以及要具有开断失步电流的能力。

c 固有恢复电压方面的要求:发电机的瞬态恢复电压是由发电机和升压变压器的参数决定的,而不是系统决定的。所以瞬态恢复电压的上升率取决于发电机和变压器的容量等级,等级越高,瞬态恢复电压上升得越快。

不需要校验隔离开关的额定开断电流和额定关合电流能力。

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减极性标志法

6、为何电流互感器二次绕组严禁开路

答:因为二次绕组开路时,电流互感器由正常短路工作状态变为开路工作状态,I2 = 0 ,励磁磁动势由正常为数甚小的I0N1骤增为I1N1,铁心中的磁通波形呈现严重饱和的平顶波,因此,二次绕组将在磁通过零时,感应产生很高的尖顶波电动势,其值可达数千伏甚至上万伏,危及工作人员安全和仪表、继电器的绝缘。由于磁感应强度骤增,会引起铁心和绕组过热。此外,在铁心中还会产生剩磁,使互感器准确级下降。

7、电压互感器、电流互感器的准确级定义

答:电流互感器: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。

电压互感器:在规定的一次电压和二次负荷变化范围内,符合功率因数为额定值时,电压误差的最大值。

8、额定准确限值一次电流和准确限值系数,是表征保护用电流互感器反映电网短路电流能力的重要参数。复合误差等于准确极限值的一次短路电流称为额定准确限值一次电流。而额定准确限值一次电流与额定一次电流的比值,称为额定准确限值系数,系数标准值为5、10、15、20、30等 电流互感器的接线方式:单相接线、星形接线、不完全星形接线

9、3-35kV、110kV及以上不同电压等级时,电压互感器与电网的连接方式

(1)一台单相电压互感器用于110kV及以上中性点接地系统中,测量相对地电压;用于35kV及以下中性点不接地系统时,只能测量相间电压,不能测量相对地电压。 (2)三相式(应用于3~35kV电压等级)及三台单相三绕组电压互感器构成YNynd11接线,或YNyd11接线(应用于各个电压等级),其二次侧星形绕组用于测量相间电压或相对地电压,需抽取同期并列电压时b相接地(y接地),否则为中性点接地(yn接线);而剩余绕组三相首尾串联接成开口三角形,在中性点不接地得电力系统中,供交流电网绝缘监视仪表与信号装置使用,在中性点直接接地的电力系统中,供接地保护用。

(3)两台单相电压互感器分别跨接于电网的UAB及UBC的线间电压上,接成不完全三角形,广泛应用在20kV以下中性点不接地的电网中,用来测量三个相间电压,节省一台互感器(仍不能测量相对地电压)。

10、电压互感器、电流互感器的配置原则

互感器在主接线中的配置与测量仪表、同步点的选择、保护和自动装置的要求以及主接线的形式有关

电压互感器配置:

(1) 母线。除旁路母线外,一般工作以及备用母线都装有一组电压互感器,用于同期、测试量仪

表和保护装置。

(2) 线路。35KV及以上输电线路上,当对端有电源时,为了监视线路有无电压、进行同期和设

置重合闸应装一台单相电压互感器。

(3) 发电机。发电机一般装2-3组电压互感器:一组(三只单项、双绕组)供自动调节励磁装置,

另一组供测量仪表、同期和保护装置使用。

(4) 变压器。变压器低压侧有时为了满足同期或继电保护的要求设有一组电压互感器。

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电流互感器的配置:

(1) 为了满足测试和保护装置的需要,在发电机、变压器、出线、母线分段以及母联断路器、旁

路断路器等贿赂中均设有电流互感器。(中性点直接接地系统一般按三相配置;中性点非直接接地系统,依具体情况按二相或三相配置)

(2) 保护用电流互感器的装设低点应按尽量消除主保护装置的死区来设置。 (3) 为了防止电流互感器套管闪络造成母线故障,电流互感器通常布置在断路器的出线侧或者变

压器测,尽可能不在紧靠母线侧装设电流互感器。

(4) 为了减轻内部故障对发电机的损伤,用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定

子绕组的出线侧。

11、新型互感器大致可分为两类:一是电子式互感器(应用变压器原理、分压器原理或霍尔效应);二是光电式互感器(利用材料的泡克耳斯效应)。

12、如何选择限流电抗器的电抗百分数,(半)穿越电抗、分裂电抗定义及大小关系

普通电抗器电抗百分值的选择

(1)按将短路电流限制到一定数值的要求来选择。

?I?IU???Nd?100(%)xL(%)??d?x*?I???IdUN?U(%)?xL(%)Imaxsin??100(%)?50IN(2)电压损失校验。正常运行时电抗器电压损失ΔU(%)不得大于额定电压的5%。

(3)短路时母线残压校验。

当线路电抗器后短路时,母线残压应不低于电网额定电压的60-70%

分裂电抗器电抗百分值的选择 (1)按将短路电流限制到要求值选择

?Ure(%)?xL(%)I???100(%)?(60%~70%)100IN?Id?INUd?xL(%)???x*???100(%)???I?IdUNxL1(%)?xL(%)2xL1(%)?xL(%)1?fxL(%)?xL1(%)1?f218

a.仅当3侧有电源,1(或2)侧短路:

b.当1、2侧均有电源,3侧短路时:

c.当3侧无电源,1(或2 )侧有电流,在2(或)1侧短路时

xL1(%)?1xL(%)2(1?f)xL(%)?2(1?f)xL1(%)(2)电压波动校验

要求两臂母线的电压波动不大于母线额定电压的5%

U1(%)?[U%?

?xL1%?I1I2sin??fsin??12??100](%)100?ININ??xL1%?I2I1sin??fsin??21??100](%)100?ININ?

U2(%)?[U%?

95%?U(%)?105%1

热稳定和动稳定校验

95%?U2(%)?105%(3)短路时残压及电压偏移校验

分裂电抗器除分别按单臂流过短路电流校验外,还应按两臂流过反方向短路电流进行动稳定校验

13、F-C回路的概念

高压熔断器与高压接触器配合,被广泛用于300~600MV大型火电机组的厂用6KV系统,称为F-C回路。F-C回路用限流式高压熔断器做保护元件,关合或开断短路电流,而接触器做操作元件,接通或断开负荷电流。

硬导体截面常用的有矩形、槽形和管形。导体的布置方式应根据载流量的大小,短路电流水平和配电装置的具体情况而定

12、导体截面选择方法

导体截面可按长期发热允许电流或经济电流密度选择。

对年负荷利用小时数大(通常指Tmax>5000h),传输容量大,长度在20m以上的导体,如发电机、变压器的连接导体其截面一般按经济电流密度选择(对应于经济截面)。而配电装置的汇流母线通常在正常运行方式下,传输容量不大,故可按长期发热允许电流来选择。

高压熔断器应进行开断电流的校验,还应考虑熔断器的动作时限与继电保护动作时限的配合 导体的选择,110kV及以上裸导体还应进行电晕电压校验 矩形和槽形硬导体用于35kV及以下配电装置 圆管形硬导体用于110kV及以上配电装置

电缆应根据使用条件选择型号和敷设方式,选择截面应注意修正允许载流量,电缆不进行动稳定校验,但应进行电压降校验

全连式分相封闭母线用于200MW及以上的发电机-变压器单元接线

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第七章 配电装置

1、最小安全净距的定义及分类

1、最小安全净距的定义及分类(P216,图7-1,图7-2)

最小安全净距是指在这一距离下,无论再正常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。

对于敞露再空气中的屋内、外配电装置中各有关部分之间的最小安全净距分为A、B、C、D、E五类。

A值(根据过电压和绝缘配合计算,并根据间隙放电实验曲线来确定的): A1-带电部分至接地部分之间的最小电气净距 A2-不同相的带电导体之间的最小电气净距

B值:

B1-带电部分至栅状遮栏间的距离和可移动设备的外廓在移动中至带电裸导体间的距离 B2-带电部分至网状遮栏间的电气净距

C值:无遮栏裸导体至地面的垂直净距。保证人举手后,手与带电裸体间的距离不小于A1值。 D值:不同时停电检修的平行无遮栏裸导体之间的水平净距。

E值:屋内配电装置通向屋外的出线套管中心线至屋外通道路面的距离。

2、屋内、屋外配电装置的分类及特点

屋内配电装置,按其布置型式,一般可以分成三层式,二层式和单层式。(详细请见P222)

特点:

(1)由于允许安全净距小和可以分层布置而使占地面积小;

(2)维修、巡视和操作在室内进行,可减轻维护工作量,不受气候影响 (3)外界污秽空气对电器影响小,可以减少维护工作量

(4)房屋建筑投资较大,建设周期长,但可采用价格较低的户内型设备。

根据电气设备和母线布置的高度,屋外配电装置可分为中型配电装置、高型配电装置和半高型配电装置。

中型配电装置:所有电气设备均布置在同一水平面内,并装在一定高度的基础上。(110~500kV) 半高型配电装置:母线与断路器、CT、隔离开关上下重叠布置,但母线不重叠。(110kV) 高型配电装置:将一组母线及隔离开关与另一组母线及隔离开关上下重叠布置。(220kV)

特点:

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