《发电厂电气部分》第四版课后习题答案 - 熊信银版 联系客服

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根据此种电气主接线,说明检修出线断路器时的倒闸操作步骤?

WL1QS3QS4WL2WPWL1WL2WL3WPQFdQS1WIQS2WIIQFPW1W2QF1QSdQF2QF1QFCQF2分段断路器兼作旁路母线的接线

4-12 画出一种双母线带旁路母线的主接线形式,要求母联断路器兼作旁路断路器,并根据此种电气主接线,说明检修出线断路器时的倒闸操作步骤?

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。

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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的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,不仅可以限制单相接地电流,亦可限制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。

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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=L0emx (2 - 7)

式中L0——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 厂用电接线及设计

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:

⑴ I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;

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⑵ II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; ⑶ III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独立的;

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,经过变压器取得独立的备用电源或启动电源。

事故保安电源必须是一种独立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

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