发电厂史上最全简答题

发电厂史上最全简答题

第一章能源和发电 (2)

1- 1人类所认识的能量形式有哪些？并说明其特点。2

1- .........................................................................................2能源分类方法有哪些？电能的特点及其在国民经济中的地位和作用？2 1- 3火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？2

1- 4水力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？2

1- 5抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及其功能？ (2)

1- 6核能发电厂的电能生产过程及其特点？ (3)

第二章发电、变电和输电的电气部分 (3)

2- 1哪些设备属于一次设备？哪些设备属于二次设备3

2- 2简述300MW发电机组接线特点及主要设备功能3

2- 3简述600MW发电机组接线特点及主要设备功能。3

2- .........................................................................................4影响输电电压等级发展因素有哪些？ (3)

2- 5简述交流500kV变电站主接线形式及其特点。 (3)

2- 11简述高压直流输电的优点和缺点各有哪些？?? (3)

第三章导体的发热和电动力 (3)

3- 1研究导体和电气设备的发热有何意义？长期发热和短

时发热各有何特点？ (3)

3- 2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？ (4)

3- 3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？ (4)

3- 4为什么要计算导体短时发热最高温度？如何计算？4

3- 5等值时间的意义是什么等值时间法适用于什么情况? (4)

3- 6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？ (4)

3- 7电动力对导体和电气设备的运行有何影响？? (4)

3- 8三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。 (4)

3- 9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？ (4)

3- .........................................................................................10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？ (4)

3- 11怎样才能减少大电流母线附近钢构的发热？?? (4)

第四章电气主接线 (4)

4- 1对电气主接线的基本要求是什么？ (4)

4- 2隔离开关与断路器的区别何在？对它们的操作程序应

遵循哪些重要原则？ (4)

4- .........................................................................................3防止隔离开关误操作通常采用哪些措施？.. (4)

4- .........................................................................................4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者分段断路器兼作旁路断路器，各有什么特点？

检修出线断路器时，如何操作？..........................................

54- ......................................................................................... 5发电机-变压器单元接线中，在发电机和双绕作变压器之间通常不装设断路器，有何利弊？ (5)

4- ......................................................................................... 6发电机与三绕组变压器或自耦变压器组成的单元接线中，为什么机端必须装设断路器？ .. (5)

4- 7 一台半断路器接线与双母线带旁路接线相比，各有何利弊？一台半断路器接线中的交叉布置有何意义？ (5)

4- 8选择主变压器时应考虑哪些因素？其容量、台数、型式

应根据哪些原则来选择？ (5)

4- 9电气主接线为什么要断路电流？通常用哪些方

法？ (5)

4- ......................................................................................... 10为什么电抗器具有正常运行时电抗小，而断路时电抗大的特点？ .. (5)

4- 13设计电气主接线时，应收集和分析的原始资料有哪些？5

第五章厂用电 (6)

5- ......................................................................................... 1什么叫厂用电和厂用电率？..

(6)

5- ......................................................................................... 2厂用电的作用和意义是什么？ (6)

5- 3厂用电负荷分为哪几类？为什么要进行分类？?? 6

5- ......................................................................................... 4对厂用电接线有哪些基本要求？. (7)

5- ......................................................................................... 5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？ . (7)

5- 6在大容量发电厂中，要设启动电源和事故保安电源，如

何实现？ (7)

5- ......................................................................................... 7火电厂厂用电接线为什么要按锅炉分段？为提高厂用电系统供电可靠性，通常都采用那些措施？.. (7)

5- 8发电厂和变电站的自用电在接线上有何区别？?? 7

5- ......................................................................................... 9何谓厂用电动机的自启动？为什么要进行电动机自启动校验？如果厂用变压器的容量小于自启动电动机总容量时，应如何解决？ (7)

5- ......................................................................................... 11厂用母线失电的影响和应采取的措施？.. (7)

6- 1什么是验算热稳定的短路计算时间k以及电气设备的

开断计算时间t br ？ (8)

6- 2开关电器中电弧产生与熄灭过程与那些因素有关？8

6- ......................................................................................... 3开关电器中常用的灭弧方法有那些？ (8)

6- ......................................................................................... 4什么叫介质强度恢复过程？什么叫电压恢复过程？它与那些因素有关？ . (8)

6- 5电流互感器常用的二次接线中，为什么不将三角形接线

用于测量表计？ (8)

6- 6为提高电流互感器容量，能否采用同型号的两个互感器

在二次侧串联或并联使用？ (8)

6- ........................................................................................ 8电流互感器的误差与那些因素

有关？ (8)

6- 9运行中为什么不允许电流互感器二次回路开路？8

6- 10三相三柱式电压互感器为什么不能测量相对地电压？ (8)

6- 11运行中为什么不允许电压互感器二次回路短路？9

6- 12在发电厂中，电压互感器的配置原则有那些？9

6- 17选择100MW发电机和变压器之间母线桥的导体。10第七章配电装置 (11)

7- 1对配电装置的基本要求是什么？ (11)

7- ........................................................................................ 2试述最小安全净距的定义及其分类。.. (11)

7- ........................................................................................ 3试述配电装置的类型及其特点。 (11)

7- ........................................................................................ 4简述配电装置的设计原则和设计要求。 (11)

7- 5何谓配电装置的配置图、平面图和断面图？? (11)

7- ........................................................................................... 6如何区别屋外中型、高型和半

高型配电装置？它们的特点和应用范围是什么？.. (12)

7- ........................................................................................ 7气体全封闭组合电器由哪些元件组成？与其他类型配电装置相比，有何特点？.. (12)

重点习题 (12)

1举例说明电力系统的一、二次设备有哪些，功能各是什么？ (12)

2影响输电电压等级发展的主要因素有哪些？ (12)

3我国500kV变电站目前的主接线形式有哪些种类？12

4何为数字化发电厂？其数字化发电厂的核心技术有哪

些? (12)

5试说明1000MW超超临界发电机组电气主接线的特点。12

6超临界火电机组的电气主接线有哪些特点？ (12)

7导体的长期允许载流量与哪些因素有关？提高长期允许载流量应采取哪些措施？ (12)

8什么是短时发热？短时发热该如何计算？ (12)

9短路时导体最高发热温度的计算过程是什么…13 10三相平行导体发生三相短路时最大电动力出现在哪相上，试加以解释。13

11什么叫电气主接线？主接线的基本形式有哪些？什么是3/2接线有何特点？ (13)

12电气主接线的设计程序是什么？ (13)

13绘出内、外桥的主接线图，并分别说明其特点及适用范围。13 14主母线和旁路母线各起什么作用？画图说明如何区分旁路兼母联和母联兼旁路两种接线方式？ (13)

15选择主变压器时应考虑哪些因素？其容量、台数、型式的选择各遵循哪些原则？ (13)

16母联断路器、分段断路器和旁路断路器的作用各是什么？13 17 一台半断路器的配置方式有哪些，有何优点？

18什么是一台半断路器，其接线有何特点？ (14)

19电气主接线中为什么要短路电流？一般短路电流的基本方法有哪些？ (14)

20短路电流的方法有哪些？为什么采用低压绕组变压器可短路电流？ (14)

21火电厂厂用电为什么要按炉分段？为了提高厂用电的供电可靠性，通常采用哪些措施？ (14)

22厂用变压器容量的选择需要考虑哪些因素？?……14 23什么叫电动机的惰行？何厂用电动机的自启动14

24为什么要进行电动机自启动校验？如果厂用变压器的容量小于自启动电动机总容量时，应如何解决？ (14)

25什么是验算热稳定的短路计算时间tk及电气设备的开

断计算时间t ' k？ (15)

26高压断路器熄灭电弧的基本方法有哪些？ (15)

27高压断路器的种类和特点是什么？ (15)

28隔离开关的特点及作用是什么？与断路器配合操作时应遵循什么原则？ (15)

29隔离开关与断路器的主要区别，运行中它们的操作程序应遵循哪些重要原则？.........................................

30高压电器开关包括哪2种设备？该如何选择设备？31电流互感器正常工作，二次绕组不允许开路原因是什么？ ..........

流互感器在运行时二次绕组严禁开路？ (15)

34采用普通电抗器限流时，如何选择电抗器的电抗百分数？ (15)

35限流型

高压熔断器和非限流型高压熔断器特点？15

36配电装置应满足哪些基本要求？ (15)

37配电装置的最小安全净距分几类，各类如何定义16

38屋内、屋外配电装置的分类及特点是什么？? (16)

39 SF6气体全封闭组合电器的特点是什么？ (16)

40什么是配电装置的平面图、断面图和配置图？各有何特点？16第一章能源和发电

1- 1人类所认识的能量形式有哪些？并说明其特点。答：第一、机械能。它包括固体一流体的动能，势能，弹性能及表面张力能等。其中动能和势能是大类最早认识的能量，称为宏观机械能。

第二、热能。它是有构成物体的微观原子及分子振动与运行的动能，其宏观表现为温度的高低，反映了物体原子及分子运行的强度。

第三、化学能。它是物质结构能的一种，即原子核外进行化学瓜是放出的能量，利用最普遍的化学能是燃烧碳和氢, 而这两种元素是煤、石油、天然气等燃料中最主要的可燃第四、辐射能。它是物质以电磁波形式发射的能量。如地球表面所接受的太阳能就是辐射能的一种。

第五、核能。这是蕴藏在原子核内的粒子间相互作用面释放的能。释放巨大核能的核反应有两种，邓核裂变应和核聚变反应。

第六、电能。它是与电子流动和积累有关的一种能量，通常是电池中的化学能而来的。或是通过发电机将机械能转换得到的；反之，电能也可以通过电灯转换为光能，通过电动机转换为机械能，从而显示出电做功的本领。

1- 2能源分类方法有哪些？电能的特点及其在国民经济中的地位和作用？答：一、按获得方法分为一次能源和二次能源；二、按被利用程度分为常规能源和新能源；三、按能否再生分为可再生能源和非再生能源；四、按能源本身的性质分为含能体能源和过程性能源。

电能的特点：便于大规模生产和远距离输送；方便转换易于控制；损耗小；效率高；无气体和噪声污染。

随着科学技术的发展，电能的应用不仅影响到社会物质生产的各个侧面，也越来越广泛的渗透到人类生活的每个层面。电气化在某种程度上成为现代化的同义词。电气化程度也成为衡量社会文明发展水平的重要标志。

1- ___________________________________________ 3_火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？______________

答：按燃料分：燃煤发电厂；燃油发电厂；燃气发电厂；余热发电厂。

按蒸气压力和温度分：中低压发电厂；高压发电厂；超高压发电厂；亚临界压力发电

厂；超临界压力发电厂。

按原动机分：凝所式气轮机发电厂；燃气轮机发电厂；

内燃机发电厂和蒸汽一燃气轮机发电厂。

按输出能源分：凝气式发电厂；热电厂。

按发电厂总装机容量分：小容量发电厂；中容量发电厂；大中容量发电厂；大容量发电厂。

火电厂的生产过程概括起来说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。整个生产过程分三个系统：燃料的化学能在锅炉燃烧变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；锅炉产生的蒸汽进入气轮机，冲动气轮机的转子旋转，将热能转变为机械能，称不汽水系统；由气轮机转子的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。

1- 4水力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？答：按集中落差的方式分为：堤坝式水电厂；坝后式水电厂；河床式水电厂；弓冰式水电厂；混合式水电厂。

按径流调节的程度分为：无调节水电厂；有调节水电厂；日调节水电厂；年调节水电厂；多年调节水电厂。

水电厂具有以下特点：可综合利用水能资源；发电成本低，效率高；运行灵活；水能可储蓄和调节；水力发电不污染环境；水电厂建设投资较大工期长；水电厂建设和生产都受到河流的地形，水量及季节气象条件，因此发电量也受到水文气象条件的制约，有

丰水期和枯水期之分，因而发电量不均衡；由于水库的兴建，淹没土地，移民搬迁，农业生产带来一些不利，还可能在一定和程度破坏自然的生态平衡。

1- 5抽水蓄能由厂在由力系统中的作用及其功能? 答：抽水蓄能电厂在电力系统中的作用：调峰；填谷；备用；调频；调相。

功能：降低电力系统燃料消耗；提高火电设备利用率；可作为发电成本低的峰荷电源；对环境没有污染且可美化环境；抽水蓄能电厂可用于蓄能。

1- 6核能发电厂的电能生产过程及其特点？

答：核电厂是一个复杂的系统，集中了当代许多高新技术。

核电厂的系统由核岛和常规岛组成。为了使核电能稳定，经济地运行，以及一旦发生事故时能保证反应堆的安全和防止放射性物质外泄，核电厂还设置有各种辅助系统，控制系统和设施。以压力堆为例，有以下主要系统：核岛的核蒸汽供应系统；核岛的辅助系统；常规岛的系统。核电厂运行的基本规则和常规为电厂一样，都是根据电厂的负荷需要量来调节供给热量，使得热功率与电负荷平衡。

由于核电厂是由反应堆供热，因此核电厂的运行和火电厂相比有以下一

15

15

15

32电流互感器的额定容量可以用二次侧额定阻抗来表示的原理

是什么？ (15)

33电磁式电流互感器有何特点？其误差主要来源？为何电

些新的特点：1）在火电厂中，可连续不断地向锅炉供燃料，而压水堆核电厂的反应堆，却只能对反应堆堆芯一次装料，交定期停堆换料。因此在堆芯换新料后的初期，过剩反应性很大。为了补偿过剩反应性，除采用控制棒外，还需要在冷却剂中加入硼酸，并通过硼浓度变化来调节反应堆的反应速度。反应堆冷却剂中含有硼酸后，就给一次回路系统及辅助系统的运行和控制带来一定的复杂性。2）反应堆的堆芯内，核燃料发生裂变反应放出核能的同时，也放出瞬发中子和瞬发Y射线。由于裂变

产物的积累，以及反应堆的堆内构件和压力容器等因受中子的车辐照而活化，反应堆不管是在运行中或停闭后，都有很强的放射性，这就给电厂的运行和维修带来了一定困难。3）反应堆在停闭后，运行管路中积累起来的裂变碎片和卩、Y衰变，将继续使堆芯产生余热。因此堆停闭后不能立刻停机冷却，还必须把这部分余热排放出去，否则会出现燃料元件因过热而烧毁的危险；即使核电厂在长期停闭情况下，也必须继续除去衰变热；当核电厂发生停电，一回路管道破裂等重大事故时，事故电源、应急堆芯冷却系统立即自动投入，做到在任何事故工况下，保证反应堆进行冷却。4）核电厂在运行过程中，会产生气态，液态和固态的放射性废物，对这些废物必须遵守核安全规定进行妥善处理，以确保工作人员和居民的健康，而为电厂中这一问题不存在。5）与火电厂相比，核电厂的建设费用高，但燃料所占费用较为便宜一。为了提高核电厂的运行经济性，极为重要的是维持高的发电设备利用率，为此，核电厂应在额定功率或尽可能在接过额定功率的工况下带基本负荷连续运行，并尽可能缩短核电厂反应堆的停闭时间。

第二章发电、变电和输电的电气部分

2- 1哪些设备属于一次设备？哪些设备属于二次设备？其功能是什么？

答：通常把生产、变换、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等称为一次设备。其中对一次设备和系统运行状态进行测量、监视和保护的设备称为二次设备。如仪用互感器、测量表计，继电保护及自动装置等。其主要功能是起停机组，调整负荷和，切换设备和线路，监视主要设备的运行状态。

2- 2简述300MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。答：1）发电机与变压器的连接采用发电机一变压器单元接线；2）在主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电；3）在发电机出口侧，通过高压熔断器接有三组电压互感器和一组避雷器；4）在发电机出口侧和中性点侧，每组装有电流互感器4个；5）发电机中性点接有中性点接地变压器；6）高压厂用变压器高压侧，每组装有电流互感器4个。其主要设备如下：电抗器：短路电流；电流互感器：用来变换电流的特种变压器；电压互感器：将高压转换成低压，供各种设备和仪表用，高压熔断器：进行短路保护；中性点接地变压器：用来电容电流。

特点：1、额定电流很大，采用全连离（分）相圭寸闭母线；2、采用发电机一变压器单元接线，发电机出口无断路器和隔离开关；3、在主变低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电；4、在发电机出口侧，通过高压熔断器接有三组电压互感器和一组避雷器；5、在发电机出口侧和中性

点侧，每相装有电流互感器；6、发电机中性点接有中性

点接地变压器，干式（高电阻接地）7、高压厂用变压器

高压侧，每相装有电流互感器。

2- 3简述600MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。

1、发电机-变压器单元接线，采用全连分相封闭母线；

2、发电机与主变压器之间无断路器和隔离开关；

3、主变采用

三个单相双绕组变压器接成三相，低压侧接成三角形，高压侧接成星形，高压侧中性点直接接地。4、在主变低压侧

引接一台高压厂用变压器，供给厂用电；5、在发电机出口

侧，通过高压熔断器接有三组电压互感器和一组避雷器；6、在发电机出口侧和中性点侧，每相装有电流互感器；7、发电机中性点接有中性点接地变压器；8、高压厂用变压器高

压侧和低压侧，每相装有电流互感器；9、主变压器高压侧，每相装有电流互感器；中性点配置电流互感器。

2- 4_影响输电电压等级发展因素有哪些？ _ 答：1）长距离输送电能；2）大容量输送电能；3）节省基建投资和运行费用；4）电力系统互联。

2- 5_简述交流_500kV变电站主接线形式及其特点。_ 答：目前，我国500kV变电所的主接线一般采用双母线四分段带专用旁路母线和3/2台断路器两种接线方式。其中3/2台断路器接线具有以下特点：任一母线检修或故障，均

不致停电；任一断路器检修也不引起停电；甚至在两组母线同时故障（或一组母线检修另一组母线故障）的极端条件下，功率均能继续输送。一串中任何一台断路器退出或检修时，这种运行方式称为不完整串运行，此时仍不影响任何一个元件的运行。这种接线运行方便，操作简单，隔离开关只在检修时作为隔离带电设备用。

2- 11简述高压直流输电的优点和缺点各有哪些？

答：优点：1）线路造价低，年电能损失小；2）不存在系

统稳定问题；3）短路电流。4）调节快速，运行可靠；5）没有电容充电电流。6）节省线路走廊。

缺点：1）换流装置较昂贵；2）消耗无功功率多；3）产生谐波影

3- 1研究导体和电气设备的发热有何意义？长期发热和短时发热各有何特点？

答：电流将产生损耗，这些损耗都将转变成热量使电器设备的温度升高。发热对电气设备的影响：使绝缘材料性能降低；使金属材料的机械强度下降；使导体接触电阻增加。

导体短路时，虽然持续时间不长，但短路电流很大，发热量仍然很多。这些热量在适时间内不容易散出，于是导体的温度迅速升高。同时，导体还受到电动力超过允许值，将使导体变形或损坏。由此可见，发热和电动力是电气设备运行中必须注意的问题。长期发热是由正常工作电流产生的；短时发热是由故障时的短路电流产生的。

3- 2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，女口：tg值的测量。载流导体的发热：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。一发热对绝缘的影响；绝缘材料在温度和电场的作用下逐渐变化，变化的速度于使用的温度有关；二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 2R 恶性循环。三发热对机械强度

的影响；温度达到某一值退火机械强度设备变

3- 3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。

3- 4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）有已知的导体初始温度B w；从相应的导体材料的曲线上

查出A w；2）将A和Q值代入式：1/S2Q=Ah-Aw求出A h；3）由A再从曲线上查得B h值。

3- 5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。但是曲线所示是根据容量为

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，势必产生误差。这时，最好采用其它方法。

3- 6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。

3- 7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，因而不易为人们所察觉。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。必要时也可采用短路电流的措施。

3- 8三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。

3- 9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B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以求得实际动态过程中的动态应力的最大值。3- 10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。

3- 11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，使布磁场强度减弱，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。

第四章电气主接线

4- 1对电气主接线的基本要求是什么？

答：对电气主接线的基本要求是：可靠性、灵活性和经济性。其中保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。灵活性包括：操作、调度、扩建的方便性。经济性包括：节省一次投资，占地面积小，电能损耗少。

4- 2 隔离开关与断路器的区别何在？对它们的操作程序应遵循哪些重要原则？

答：断路器具有专用灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，故用来作为接通和切断电路的控制电器。

而隔离开关没有灭弧装置，其开合电流极小，只能用来做设备停用后退出工作时断开电路。

4- 3防止隔离开关误操作通常采用哪些措施？答：为了防止隔离开关误操作，除严格按照规章实行操作票制度外，还应在隔离开关和相应的断路器之间加装电磁闭锁和机械闭锁装置或电脑钥匙。

4- ________________________________________________ 4 _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者分段断路器兼作旁路断路器，各有什么特点？检修出线断路器时，如何操作？

答：主母线主要用来汇集电能和分配电能。旁路母线主要用与配电装置检修短路器时不致中断回路而设计的。设置旁路短路器极大的提高了可靠性。而分段短路器兼旁路短路器的连接和母联短路器兼旁路断路器的接线，可以减少设备，节省投资。当出线和短路器需要检修时，先合上旁路短路器，检查旁路母线是否完好，如果旁路母线有故障，旁路断路器在合上后会自动断开，就不能使用旁路母线。如果旁路母线完好，旁路断路器在合上就不会断开，先合上出线的旁路隔离开关，然后断开出线的断路器，再断开两侧的隔离开关，有旁路短路器代替断路器工作，便可对短路器进行检修。

4- 5发电机-变压器单元接线中，在发电机和双绕作变压器之间通常

不装设断路器，有何利弊？答：发电机和双绕组变压器之间通常不装设断路器，避免了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等原因造成的困难。但是，变压器或者厂用变压器发生故障时，除了跳主变压器高压侧出口断路器外，还需跳发电机磁场开关，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本身发生故障时，若变压吕高压侧失灵跳闸，则造成发

电机和主变压器严重损坏。并且发电机一旦故障跳闸，机组将面临厂用电中断的威胁。

4- 6发电机与三绕组变压器或自耦变压器组成的单元接线中，为什么机端必须装设断路器？答：为了在发电机停止工作时，还能保持和中压电网之间的联系，在变压器的三侧均应装断路器。

4- 7 一台半断路器接线与双母线带旁路接线相比，各有何利弊？一台半断路器接线中的交叉布置有何意义？答：一台半断路器接线，运行的可靠性和灵活性很高，在检修母线时不必用隔离开关进行大量的倒闸操作，并且调试和扩建也方便。但是其接线费用太高，只适用与超高电压线路中。双母线带旁路母线中，用旁路母线替代检修中的回路断路器工作，使该回路不停电，适用于有多回出线又经常需要检修的中小型电厂中，但因其备用容量太大，耗资多，所以旁路设备在逐渐取消。一台半断路器接线中的交叉布置比非交叉接线具有更高的运行可靠性，可减少特殊运行方式下事故扩大。

4- 8选择主变压器时应考虑哪些因素？其容量、台数、型式应根据哪些原则来选择？

答：影响主变压器选择的因素主要有：容量、台数、型式。其中单元接线时变压器应按发电机额定容量扣除本机组的

厂用负荷后=（发电机的额定容量一厂用容量一支配负荷的最小容量）x 70%为了确保发电机电压上的负荷供电可靠性，所接主变压器一般不应小于两台，对于工业生产的余热发电厂的中、小型电厂，可装一台主变压器与电力系统构成弱连接。除此之外，变电所主变压器容量，一般应按5~10年规划负荷来选择。主变压器型式可根据：1）相数决

定，容量为300MW及以下机组单元连接的变压器和330kV 及以下电力系统中，一般选择三相变压器，容量为60MW勺机组单元连接的主变压器和500kV电力系统中的主变压器

经综合考虑后，可采用单要组成三相变压器组。2）绕组数

与结构：最大机组容量为125MW及以下的发电厂多采用三

绕组变压器，机组容量为200MW以上的发电厂采用发电机双绕组变压器单元接线，在110kV以上的发电厂采用直接

接接系统中，凡需选用三绕组变压器的场合，均可采用自耦变压器。4- 9电气主接线中为什么要断路电流？通常采用哪些方法?

答：短路电流要比额定电流大的多，有可能超过电器设备的承载能力，将电气设备烧毁，因此，必须短路电流，其中短路电流的方法有： 1 ）在发电厂和变电所的

6~10kV配电装置中，加装限流电抗器短路电流。a）在母线分段处设置母线电抗器，目的是发电机出口断路器，变压器低压侧断路器，母联断路器等能按各自回路额定电流来选择，不因短路电流过大而使容量升级；b）线路电抗器：主要用来电缆馈线

回路短路电流；c）电抗器。2）采用低压绕组变压器。当发电机容量越大时，采用低压绕组变压器组成扩大单元接线以短路电流。

3 ）采用不同的主接线形式和运行方式。

4- 10为什么电抗器具有正常运行时电抗小，而断路时电抗大的特点？答：电抗器在正常运行时两分支负荷电流相等，在两臂中通过大小相等，方向相反的电流，产生方向相反的磁通,其中有X=X1-Xm （1-f ）X1 且f=0.5 得X=0.5X1，可见，在正常情况下，电抗器每个臂的电抗仅为每臂自感电抗的1/4。而当某一分支短路时，X 12=2（X1+Xm）=2X1（1+f）可见，当f=0.5时，X12=3XL，使电抗器能有效的另一臂送来的短路电流。所以电抗器具有正常运行时电抗小，而短路时电抗大的特点。

4- 13 设计电气主接线时，应收集和分析的原始资料有

哪些？

答：对原始资料分析：（包括内容如下）

1）本工程情况：发电厂类型（凝汽式火电厂、热电厂、或者堤坝式、引水式、混合式等水电厂）；设计规划容量（近

期、远景）；单机容量及台数；最大负荷利用小时数及可能的运行方式等。发电厂容量的确定是与国家经济发展计划、电力负荷增长速度、系统规模和电网结构以及备用容量等

因素有关。发电厂装机容量标志着电厂的规模和在电力系统中的地位与作用。最大单

机容量代表国家电力工业和制造工业水平，在一定程度上反映国家先进程度和人民生活水准。最大单机容量的选择不宜大于系统总容量的10%,

以保证该机在检修或事故情况下系统的供电可靠性。我国目前把5万kw以下机组称为小机组；5?20万kw称

为中型机组；20万kw以上称为大型机组。在设计时，对形成中的电力系统，且负荷增长较快时，可优先选用较为大型的机组。发电厂运行方式及年利用小时数直接影响着主接线设计。a）承担基荷为主的发电厂，设备利用率高，一般年利用小时数在5000h以上；b）承担腰荷者，设备利用小时数应在3000?5000 h; c）承担峰荷者，设备利用小时数在3000h以下。对于核电厂或单机容量20万kw以上的

火电厂以及径流式水电厂等应优先担任基荷，相应主接线需选用以供电可靠为中心的接线形式。水电厂是电力系统中最灵活的机动能源，启、停方便，多承担系统调峰、调相任务。根据水能利用及库容的状态可酌情担负基荷、腰荷和峰荷。因此，其主接线应以供电调度灵活为中心进行选择接线形式。

2）电力系统情况：电力系统近期及远景发展规划（5?10年）;发电厂或变电所在电力系统中的位置（地理位置和容

量位置）和作用；本期工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中性点接地方式等。按发电厂容量大小分类，我国目前把总容量在1000MW及以上，单机容量在200 M W 以上的发电厂称为大型发电厂；总容量在200?1000MW单

机容量在50?200MW勺发电厂称为中型发电厂；总容量在200MW 以下，单机容量

在50MW以下者称为小型发电厂。所建发电厂的容量与电力系统容量之比，若大于15%，则该

厂就可认为是在系统中处于比较重要地位的电厂。因为它的装机容量已超过了电力系统的事故备用和检修备用容量，一旦全厂停电，会影响系统供电的可靠性。因此，主接线的可靠性也应高一些，即应选择可靠性较高的接线形式。主变压器和发电机中性点接地方式是一个综

合性问题。它与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置等有关，直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的运行安全以及对通信线路的干扰等。一般我国对

35 kV电压以下电力系统采用中性

点非直接接地系统（中性点不接地或经消弧线圈接地），又称小电流接地系统；对110 kV以上高压电力系统，皆采用

中性点直接接地系统，又称大电流接地系统。发电机中性点都采用非直接接地方式；目前，广泛采用的是经消弧线圈接地方式或经接地变压器（亦称配电变压器）接地。其二次侧接入高电阻，不仅可以单相接地电流，亦可系统过电压的幅值和陡度，以免引起铁磁谐振过电压。

同时，还为接地保护提供了信号电源，便于检测，目前

在大型机组中已普遍采用。此外，有时为了防止过电压，有些机组还采取在中性点处

加装避雷器等措施。

3）负荷情况：负荷的性质及其地理位置、输电电压等级、出线回路数及输送容量等。电力负荷在原始资料中虽已提供，但设计时尚应予以辨证地分析。因为负荷的发展和增长速度受政治、经济、工业水平和自然条件等方面影响。如果设计时，只依据负荷计划数字，而投产时实际负荷小了，就等于积压资金；否则，电源不足，就影响其它工业的发展。主接线设计的质量，不仅在于当前是合理的，而应考虑5?10年内质量也应是好的。由工程概率和数理统计得知，负荷在一定阶段内的自然增长率是按指数规律变

化的，即：L = L o e m x （2 - 7）式中5――初期负荷（MW）X ―― 年数，一般按5?10年规划考虑；m――年负荷增长率，由概率统计确定。发电厂承担的负荷应尽可能地使全部机组安全满发，并按系统提出的运行方式，在机组间经济合理分布负荷，减少母线上电流流动，使电机运转稳定和保持电能质量符合要求。

4）环境条件：当地的气温、湿度、覆冰、污秽、风向、水文、地质、海拔高度及地震等因素，对主接线中电器的选择和配电装置的实施均有影响。特别是我国土地辽阔，各地气象、地理条件相差甚大，应予以重视。对重型设备的运输条件亦应充分考虑。

5）设备制造情况：为使所设计的主接线具有可行性，必须对各主要电器的性能、制造能力和供货情况、价格等资料汇集并分析比较，保证设计的先进性、经济性和可行性。第五章厂用电

5- 1什么叫厂用电和厂用电率？答：发电机在启动，运转、停止，检修过程中，有大量电动机手动机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤，碎煤，除尘及水处理的正常运行。这些电动机及全厂的运行，操作，实验，检修，照明用电设备等都属于厂用负荷，总

的耗电量，统称为厂用电。厂用电耗量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。

5- 2厂用电的作用和意义是什么？

答：发电机在启动、运转、停机，检修过程中，有大量电动机手动机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤，碎煤，除尘及水处理等的正常运行。降低厂用电率可以降低电能成本，同时也相应地增大了对电力系统的供电量。

5- 3厂用电负荷分为哪几类？为什么要进行分类？答：厂用电负荷，根据其用电设备在生产中的作用和突然中断供电所造成的危害程度，按其重要性可分为四类：⑴I类厂用负荷：凡是属于短时停电会造成主辅设备损坏，危及人身安全，主机停用及影响大量出力的厂用设备⑵II

类厂用负荷：允许短时断电，恢复供电后，不致造成生产紊乱的常用设备；⑶III类厂用负荷：较长时间停电，不会直接影响生产，仅造成生产不方便的厂用负荷；⑷ 事故

保安负荷⑸交流不间断供电负荷

5- 4对厂用电接线有哪些基本要求？

答：对于厂用电接线的要求主要有：1）各机组的厂用电系

统是的；2）全厂新公用负荷应分散接入不同机组的厂用母线；3）充分考虑发电厂正常，事故，检修启动等运行方式下的供电要求，尽可能的使切换操作简便，启动电源能在短时间内投入；4）充分考虑电厂分期建设，连续施工过程中厂用电系统的运行方式，特别是要注意对公用负荷供电的影响，要便于过渡，尽量减少改变和更换装置。5）

200MW及以上的机组应设置足够容量的交流事故保安电源。

5- 5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是：⑴ 厂用电接线应保证对厂

用负荷可靠和连续供电，使发电厂主机安全运行。⑵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。

⑶ 厂用电源的对应供电性，本机、炉的厂用负荷由本机组

供电。⑷ 设计时还应适当注意其经济性和发展的可能性并积极慎重地采用新技术、新设备，使厂用电接线具有可行性和先进性。⑸ 在设计厂用电接线时，还应对厂用电的电压等级、中性点接地方式、厂用电源及其引接和厂用电接线形式等问题进行分析和论证。厂用电的电压等级是根据发电机的额定电压，厂用电动机的电压和厂用电，供电网络等因素，相互配合，经技术经济比较后确定的。

5- 6在大容量发电厂中，要设启动电源和事故保安电源，如何实现？答：启动电源的设计：1）从发电机电压母线的不同分段上，通过厂用备用变压器引接。2）从发电厂联络变压器的低压绕组引接，但应保证在机组全停情况下，能够获得足够的电源容量。3）从与电力系统联系紧密，供电可靠的最低一级电压的母线引接。4）当经济技术合理时，可由外部电网引接专用线路，经过变压器取得的备用电源或启动电源。事故保安电源必须是一种而又十分可靠的电源，通常采用快速自动程序启动的柴油发电机组，蓄电池以及逆变器将直流变为交流事故保安电源。对300MW及以上机

组还就由附近110kV及以上的变压器工发电厂引入可靠的专用线路作为事故备用保安电源。

5- 7火电厂厂用电接线为什么要按锅炉分段？为提高厂用电系统供电可靠性，通常都采用那些措施？

答：为了保证厂用供电的连续性，使发电厂安全满发，并满足运行安全可靠灵活方便。所以采用按炉分段原则。为提高厂用电工作的可靠性，高压厂用变压器和启动备用变压器采用带负荷高压变压器，以保证厂用电安全，经济的运行。