发电厂变电站电气部分名词解释、简答题 第一章、
一、发电厂：将各种形式的一次能源转换为电能的工厂。
按利用一次能源的形式发电厂分为火电厂、水电厂、核电厂和其它能源电厂 核电厂和其它能源电厂。
其它能源电厂包括风力发电场、太阳能发电厂、地热发电厂和潮汐发电厂。 1、火电厂：将燃料的化学能转换为电能的电厂 利用的燃料：煤、天然气、重油等
我国以燃煤电厂为主，火电厂的装机容占总 火电厂的装机容占总火电厂的装机容占总80％
分类：凝汽式电厂：不对外供热 热电厂：兼对外供热
热效率 热效率 热效率 热效率
火电厂的分类 火电厂的分类 火电厂的分类 火电厂的分类 热效率＝
凝汽式电厂： 30～ 40％ 热电厂：60～70％ ％
火电厂的运行特点：系统主力；机动性差，带较恒定负荷运行；环境污染
2、核电厂：利用的燃料： U-235的同位素；主要生产过程：与火电厂的基本生产过程类似
核电厂的运行特点：特别注意安全；承担基荷，需配套建设抽水蓄能电站；污染远低于火电厂 3、水电厂
主要生产过程：利用水的位能 (势能)生产电能；当控制闸门打开时，水流进入水轮机，冲动水轮 冲动水轮机带动发电机发电
发电容量与水电站的上下游水位差和流过水轮机的水量 (流量)的乘积成正比 根据获得水位差的不同，可将水电厂分为堤坝式水电厂、引水式水电厂
水电站的梯级开发
与火电厂比较，水电厂的水工建筑工程大 ，建站时间长，单位kW投资大，但发电成本低
在一条河上，往往建设多个水电站，称为梯级开发 梯级电站从上到下排序，上级电站的尾水是下级电站最主要的来水，如何从航行 如何从航行、发电的综合效益考 发电的综合效益考虑，使梯级电站运行最佳是一个十分重要的技术经济问题，称为梯级电站的运行调度优化 金沙江水电站梯级开发:乌东德-白鹤滩-溪洛渡- 向家坝
水电厂的运行特点：起停迅速，易于实现自动化 ；负荷可大幅度快速变化；受季节影响大
抽水蓄能电站
水工有上下库，不受水文条件限制；机组合二为一：机组正转机组正转，水轮机 水轮机－发电机组，为发电状态；机组反转 机组反转 机组反转，电动机－水泵
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机组为电动状态
电站总效率65～70％
效益：技术效益、经济效益
二、变电站
发电厂的变电站：升压变电站 电力网的变电站：降压变电站 电力网变电站的分类： 根据电压等级、容量不同，可分为高层：枢纽变电站；中层：区域变电站；低层：配电变电站 枢纽变电站：联络本电力系统中的各大电厂与大区域或大容量的重要用户，并实施与远方其它电力系统的联络，是实现联合发 是实现联合发 是实现联合发 是实现联合发、输、配电的枢纽；
电压最高，容量最大，是电力系统最上层的变电站；
目前我国大多数地区的枢纽变电站的电压为500kV，西北地区为750kV 区域变电站
高压进线来自枢纽变电站或附近的大型发电厂，低压对多个小区域负荷供电，并可能接入一些中、小型电厂； 是电力系统的中层变电站；
目前我国大多数地区的区域变电站的电压为220kV，西北地区为330kV 配电变电站
进线来自于区域变电站，对一个小区域 (城市)或较大容的工厂供电； 是电力系统最下层的变电站；
目前我国大多数地区的配电变电站的电压为110kV
第二章 一、接线
一次接线:以传输能量为目的，大功率负荷电流所通过的电路部分。 主接线:对外供电的部分；
厂(站)用电接线:为满足生产和生活需要对内供电部分。
二次接线：为保证一次接线安全、可靠、优质、经济地运行，对一次接线中的设备进行测 对一次接线中的设备进行测量、信号、控制、调节的电路部分。
二、电气设备 1、主体设备
发电机：发出电能。 变压器：变换电压。
主变－主接线中的变压器； 厂(站)变－厂(站)用电。 2、配电设备
开关电器：分、合电路。 限流电器：限制短路电流。
互感器：为二次系统提供一次系统的电压、电流信号。 导体和绝缘子：连接、支撑与绝缘。
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补偿设备：提高传输能力或保证供电质。 3、防雷与接地设备 防雷设备
防直接雷：避雷针、避雷线 防侵入波：避雷器 接地
保安接地 工作接地
第三章
一、电弧的形成与稳定燃烧过程 电弧：气体导电现象 1、电弧的形成 强电场发射：在很大的电场力的作用下，金属中的自由电子被强行从金属表面拉出
碰撞游离：自由电子打击中性分子，使其游离出自由电子；链式碰撞使断口中自由电子的浓度迅速上升，断口导电，形成电弧。 2、电弧的稳定燃烧
热发射:自由电子从高温的金属表面逸出
热游离:高速运动的分子相互碰撞产生自由电子 去游离
复合:断口中的自由电子与正离子相结合，还原为中性分子 扩散:弧道内的自由电子向弧道外运动
当游离与去游离相平衡时，电弧进入稳定燃烧状态
二、通用灭弧措施
灭弧方法:削弱游离、加强去游离
灭弧措施：提高断口的开断速度；冷却；提高断口周围的气体压力；吹弧；使用真空灭弧室
(1)提高断口的开断速度
迅速增大断口距离l，缩短断口在高电场强度下停留时间：提高机械运动速度v（l=vt）；增加断口数目n（l=nvt） (2)冷却
降低断口温度；
高压断路器使用冷却介质包围断口，冷却介质又称为灭弧介质；
按冷却介质的不同将高压断路器分为:油断路器:少油式(S)和多油式(D) SF6断路器(L)。
(3)提高断口周围气体压力
高压断路器中，提高气体压力的方法是将断口置于灭弧室中； 灭弧室:高机械强度、封闭较好的绝缘空腔 (4)吹弧
利用灭弧室，形成气流吹弧 (5)使用真空灭弧室
将断口置于真空灭弧室中；真空断路器(Z)可频繁操作。
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三、直流电弧的伏安特性
在一定的长度l下,电弧压降与电弧电流的关系
四、低压开关的灭弧方法与措施 灭弧方法：消耗电压法
灭弧措施：开关断开时在电路中串入电阻；拉长电弧；加灭弧栅 灭弧栅
灭弧栅作用：拉长电弧；钢片将电弧切成多段短弧,由电弧的近极压降增加电压损耗
近极压降：电弧靠近电极的区域压降大
五、开关电器的切断特性 交流电路较直流电路易于切断
阻性电路较以储能元件(L、C)为主的电路 易于切断
交流电路较直流电路易于切断
切断直流电路时电感中的能量必须要释放,即 切断直流电路时易产生过电压
交流电弧在每一周期内两次自然过零 交流电弧在过零点切断时
切断交流电路时不易产生过电压，其问题是如何防止电弧重燃
导致电弧重燃的因素1
电弧熄灭后在开关断口间出现两个过程：电弧熄灭时其断口介质的绝缘强度迅速提高，用击穿电压ujf表示；电弧熄灭时施加于断口上的电压,称为恢复电压，记为uhf。
电弧是否重燃，取决于二者之间的竞争 导致电弧重燃的因素2
电弧重燃的可能性与电路的性质有关 阻性电路较以储能元件为主电路易于切断
储能元件是导致电路操作过电压的根本原因，电阻电路无储能元件，切断时不产生操作过电压，因此易于切断
恢复电压的目标值较大和恢复电压易于产生高频振荡，使以储能元件为主的电路较阻性电路难于切断
六、开关电器的功能及要求
正常操作：分、合正常运行时的最大工作电流; 事故自动断路：要求切断短路电流；
检修隔离：断开后有肉眼可见的断点，一般在无电流下就地手动操作
七、开关电器的分类
按电压等级分：高压、低压
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按功能分：正常操作、事故自动断路、检修隔离 高压系统常采用断路器与隔离开关
八、开关电器的配置原则
在每条支路的电源端配置一组开关电器,完成三种功能:正常操作、事故自动断路、检修隔离。
九、开关电器的基本参数
1、额定电压Ue：表征绝缘系统耐受电压的能力 电气设备长期耐压允许值
2、额定电流Ie：表征导电系统长期载流的能力 额定电流Ie:在标准环境温度θe下，使电气设备的稳定温度正好达到长期发热最高允许温 度 θ g.xu的电流
允许电流Ixu(θ):在环境温度 θ 下，使电气设备的稳定温度正好为允许温度的电流
3、额定断路电流Idl：表征灭弧系统的断流能力
按自动重合闸的规定，该电流为最后一次的切断能力 4、动稳定电流idw：表征机械结构承受电动力的能力 用于短路动稳定校验
5、t秒热稳定电流It(t)：表征导电系统短期载流能力 用于短路热稳定校验
6、全分闸时间tfz：表征断路器操动系统和灭弧系统的能力 全分闸时间=固有动作时间+燃弧时间
7、合闸时间thz：从合闸电路接通到触头闭合所需要的时间
第四章
一、限制短路电流的目的和措施 限制短路电流的目的
保证断路器能切断短路电路；保证电气设备的动、热稳定性 限制短路电流的措施
1、解列运行：解除并联运行关系
限制并列运行发电机的容量：总容量不宜超过200MW，单机容量不宜超过100MW；变电站内解除并联关系
2、使用限流电器：限流电抗器；分裂变压器
二、限流电抗器
限流电抗器包括：普通限流电抗器、分裂电抗器
限流原理：串联于电路中，提高短路总阻抗以限制短路电流(主要用于10kV及以下系统)
1、普通限流电抗器 结构:空心电感线圈
不用铁芯的原因：铁损；当电流上升时,铁芯饱和使感抗下降,即正常运行感抗高,短路时反而低,与运行要求相反 体积大、重量大
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