发电厂电气部分练习题

发电厂电气部分练习题（精选6篇）

篇1：发电厂电气部分练习题

仅供参考

第三章 常用计算的基本理论和方法

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：电气设备有有电流通过时将产生损耗，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，如tan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 R ↑→ 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 ↓→ 设备变形 如：Cu长期发热70 C短期发热300 C，Al长期发热 70 C 短期发热 200。3-6 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。必要时也可采用限制短路电流的措施。

3-10 可靠性的定义是什么？电力设备常用的可靠性指标有哪些？

答：可靠性定义为元件、设备和系统在规定的条件和预定时间内，完成规定功能的概率。电气设备分可修复元件和不可修复元件；

不可修复元件的可靠性指标：可靠度R(t)、不可靠度F(t)、故障率(t)和平均无故障工作时间MTTF,TU;可修复元件的可靠性指标：可靠度R(t)、不可靠度或失效度F(t)、故障率(t)和平均修复时间MTTR,TD 3-12 电气主接线的可靠性指标有哪些？

答：主接线的可靠性指标有某种供电方式下的可用度、平均无故障工作时间、每年平均停用时间和故障频率。

第四章 电气主接线及设计

4-2 隔离开关与断路器的主要区别何在？在运行中，对它们的操作程序应遵循哪些重要原则？

答：断路器有开合电路的专用灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，故用来作为接通或切断电路的控制电器。隔离开关没有灭弧装置，其开合电流作用极低只能用做设备停用后退出工作时断开电路。

仅供参考

操作顺序：送电时先合隔离开关，且先合母线侧隔离开关，再合出线侧隔离开关，最后合断路器；断电时先断断路器，再断出线侧隔离开关，最后断母线侧隔离开关。4-3主母线和旁路母线各起什么作用？ 答：主母线主要那个用来汇集电能和分配电能，旁路母线主要用于配电装置检修断路器时不致导致中断回路而设计。

4-6 选择主变压器时应考虑哪些因素？

答：容量、台数、型式、绕组数、接线方式

4-8 电气主接线中通常采用哪些方法限制短路电流？ 答：短路电流比额定电流大的多，有可能超过电气设备的承载能力，将电气设备烧毁，因此，必须限制短路电流，限制方法有：（1）在发电厂和变电站的6-10kv配电装置中，加装限流电抗器限制短路电流（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：主要用来限制电流馈线回路短路电流；（c）分裂电抗器

（2）采用低压分裂绕组变压器。当发电机容量越大时，采用低压分裂绕组变压器组成扩大单元接线以限制短路电流。

（3）采用不同的主接线形式和运行方式。4-10

答

案

：

另外第四章掌握电气主接线的基本要求和主接线的基本接线形式、每种接线方式的适用范围和特点，见课本P100-P116 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2

仅供参考 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。

5-4 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。

5-9 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？

答：厂用电系统运行的电动机，当突然断开电源或厂用电压降低时，电动机转速就会下降，甚至会停止运行，这一转速下降的过程称为惰行。若电动机失去电压后，不与电源断开，在很 短时间内，厂用电源恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，此时，电动机惰行还未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程称为电动机自启动。分为：⑴失压自启动；⑵空载自启动；⑶带负荷自启动。若参加自启动的电动机数目多，容量大时，启动电流过大，可能会使厂用母线及厂用电网络电压下降，甚至引起电动机过热，将危及电动机的安全以及厂用电网 络的稳定运行，因此，必须进行电动机自启动校验。第六章 导体和电气设备的原理与选择

1、要求掌握各种电气设备选择方法、校验内容，重点是断路器、隔离开关、电抗器、母线。

2、电弧形成原理与熄灭条件？见课本P173-P175

3、计算题：

一般电气设备：断路器、隔离开关、电抗器

热稳定校验：It2t≥Qk

动稳定校验：ies≥ish 导体（即母线）：动稳定校验：第七章 配电装置

7-1 对配电装置的基本要求是什么？

答：对配电装置的基本要求是：1）保证运行可靠；2)便于操作、巡视和检修；3）保证工作人员的安全；4）力求提高经济性；5）具有扩建的可能。

7-2 试述最小安全净距的定义及其分类。

答：最小安全净距是指在这一距离下，无论在正常最高工作电压或出现内、外过电压时，都不使空气气隙被击穿，对于敞露在空气中的屋内、外配电装置中有关部分之间的最小安全净距分为 A、B、C、D、E 五类。

7-3 试述配电装置的类型及其特点。

答：配电装置按电气设备装设地点不同，可分为屋内配电装置和屋外配电装置；按其组装方式，可分为装配式和成套式。

屋内配电装置的特点：1）由于允许安全净距小和可以分层布置而使占地面积较小；2）维修、巡视和操作在室内进行，可减少维护工作量，不受气候影响；3）外界污秽空气对电气设备 影3

phal 热稳定校验：SminQkKCf

仅供参考

响较小，可减少维护工作量；房屋建设投资较大，建设周期长，但可采用价格较低的户内设 备。

屋外配电装置的特点：1）土建工作量和费用较小，建设周期短；2）与屋内配电装置相比，扩建比较方便；3）想念设备之间距离较大，便于带电作业；4）与屋内配电装置相比，占地面积大；5）受外界环境影响，设备运行条件较差，需加强绝缘；6）不良气候对设备维修和操作影响大

成套配电装置的特点：1）电气设备封闭可半封闭的金属中，相间和对地距离可缩小，结构 紧凑，上地面积小；2）所有设备已在工厂组装成一体；3）运行可靠性高，维护方便；4）耗用 钢材较多，造价较高。

第八章发电厂和变电站的控制与信号

1、发电厂的控制方式：主控制室的控制方式、单元控制室的控制方式

变电站的的控制方式

2、二次回路接线图：用二次设备特定的图形符号和文字符号来表示二次设备相互连接情况的电气接线图。

3、发电厂中有哪些信号装置？各有什么作用？

答：发电机的设备装置主要有：

（1）事故信号。如断路器发生事故跳闸时，立即用蜂鸣器发出较强的音响，通知运行人员进行处理。同时，断路器的位置指示灯发出闪光。

（2）预告信号。当运行设备出现危及安全运行的异常情况时，例如：发电机过负荷，变压器过负荷，二次回路断线等，便发出另一种有别于事故信号的音响—铃响。此外，标有故障内容的光字牌也变亮。

（3）位置信号。包括短路位置信号和隔离开关位置信号，前者使用灯光来表示集合、跳闸位置；而后者则是一种位置指示灯来表示其位置状况。

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（4）其他信号。如指挥信号、联系信号和全厂信号等。这些信号是全厂公用的，可根据实际的需求装设。

篇2：发电厂电气部分练习题

第二章 发电、变电和输电的电气部分 最全答案

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—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：限制短路电流；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：用来限制电容电流。

2-3 简述600MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能。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。

篇3：发电厂电气部分练习题

1.1 建设一支结构合理、业务水平优良的高素质的“双师型”教学团队

(1) 建立完善的青年教师培训制度和推进青年教师导师制度。对青年教师采用课建组和导师培养方式, 有针对性、分阶段培养教师的教学能力, 教学素质和教学方法。通过教研室和课建组评价合格以上方可任课。

(2) 定期举行教学研讨会, 集体听课评课备课, 通过定期检查教案和课件, 鼓励教师参加系、院教学比赛, 采用以老带新, 新老互学, 定期答疑, 导师辅导授课等方式全面提高全体教师的授课能力, 丰富教学经验。

(3) 教学与教研、科研相结合, 鼓励教师申报院级以上教研和科研课题, 提倡团队精神, 建设一支形成合理梯队、高素质的“双师型”教师队伍。

(4) 提高教师的业务水平。教师通过学历进修、参加高水平的学术会议和教改革会议, 打开信息交流和对外沟通渠道, 使《发电厂电气部分》教学适应培养应用型人才的需要。

1.2 改革教学内容, 完善教学体系

随着培养方案的修订, 《发电厂电气部分》课程作为专业核心课程, 必须对原有教学内容和教学大纲进行重新修订, 编写课程标准, 使之适应教学要求, 及时与智能电网的发展相结合。

为满足“3+1”的人才培养模式及电网发展的需求, 把《发电厂电气部分》课程教学安排在第六学期, 对一些内容进行合理删减, 增加一些综合应用、智能电气设备、数字化变电站等知识内容。提高教学效果。

1.3 改进教学方法, 丰富教学手段

《发电厂电气部分》传统教学以课堂讲授演示为主, 教学方法单一, 学生的学习一直是被动学习。我们逐步实施和完善教学方法, 充分利用变电站仿真实验室, 分布式发电实验室、动态模拟变电站实验室平台, 开发新教材, 达到学生能够在课堂上演练结合的目的, 丰富教学手段。

1.4 教学条件的建设

(1) 教材的建设。《发电厂电气部分》教材原则上选用国家级规划教材、电力类出版社的精品教材或21世纪教材, 也要适用于我院学生水平和面向电力行业应用型人才培养的需要。随着智能电网的发展, 新设备和技术的采用, 《发电厂电气部分》教材不宜长期使用, 课程组计划3~4年时间自编1本《发电厂电气部分》规划教材, 以适应形势发展的需要。

(2) 自遍习题库和模拟试卷。课题组每年根据教学内容, 适时更新习题内容, 注重选题的新颖和知识的综合训练。

(3) 完善实验教学条件。在“省级实验教学示范中心的基础”上, 实行开放式实验制度, 每学期定期根据课堂教学内容, 及时更新实验项目, 促进学生的思考和解决问题的能力。

(4) 完善《发电厂电气部分》课程教学资源网站。《发电厂电气部分》网站是一个网络教学平台和资源共享的平台。

2 实践技术中心建设实现的目标

(1) 培养高素质技术创新队伍, 建设技术创新平台, 发挥校企联合优势, 实现技术研发与科研成果转化, 为企业提供技术服务与培训、提高我院人才培养质量。

(2) 立足现有实际, 从配电、用电急需解决的关键技术为出发点, 分别对智能配电网系统技术、保护控制系统关键技术、高压开关设备传感技术、智能变压器设备及智能组件、智能配网开关设备、智能化低压配电装置关键设备开展技术研究并进行设备研制, 根据条件进行工程应用示范, 并在此研究基础上形成配用电产品标准及试验标准。

(3) 通过该产业技术创新战略联盟建设项目的实施完成, 从规模、层次到研发技术水平和产品开发能力都将明显提升, 促进我省电力系统相关企业的电气设备产品升级, 推动我省智能电网产业的快速发展, 有利于实现我省的节能减排目标, 从而带来巨大的经济效益和社会效益。同时, 研究成果将提供智能电网自愈功能网络重构策略, 满足不同运行方式要求, 内嵌多种功能, 包括负荷期望模式、数据清理、拓扑分析、潮流计算、网络重构、故障定位与隔离、供电恢复等。研究成果可以用于供电企业, 直接为企业的安全经济运行服务, 可以大大降低网损, 节约能源, 提高供电质量和供电可靠性, 改善电压分布和电压质量, 而故障后重构对于避免大停电事故的发生, 保障电网安全, 同时也是供电公司提高供电持续性和用户满意度, 降低用户和供电公司的损失的保障。

3 实践技术中心建设的主要任务、规模、方案和发展方向

对共建企业提供专业的技术支持, 为其产品开发提供相应的技术支撑平台, 对其产品提供“一次设备智能化、二次设备网络化”解决方案。帮助相关技术人员完成技术成果转化。充分发挥学院专业教师的技术潜能, 以相关团队为依托, 以实验室为平台, 面向对象主攻一次中压配电设备网络化。研究具有智能控制、双向通信、区域连锁、负载监控、故障预警等功能的智能化低压配电装置的关键技术及典型智能化开关电器产品开发。研究内容包括:

(1) 智能配电开关研制, 具备对馈线的电量及非电量信息的监控和故障信息上传、处理功能;

(2) 智能配电终端。实现智能控制终端的自组织、自管理, 实现针对智能配电网的保护、测量、控制、计量、通信一体化方案, 提高电网的可观测性;

(3) 智能变压器设备及智能组件研制包括:变压器运行关键特征参量、传感器埋设方法及信号传输方法、接口研究;特征参量数字化、信息化研究, 有效、可靠的状态监测、控制体系关键技术研究;智能变压器中智能组件的主IED的综合评估系统的研究;测量IED、控制IED、监测功能组之间通信研究;智能组件中监测功能一般包括油气及微水监测IED、局放监测IED等;

(4) 智能集中抄表终端。可收集、处理存储智能电表信息数据, 能与主站或手持设备进行数据交换;

(5) 高级配网监控与管理系统。包括:基于MAS的智能配电网快速诊断“自愈”系统、智能配电网在线快速仿真和建模系统 (D-FSM) 、高级配电网管理系统、停电管理系统、智能配电网预警专家系统、智能电网生产管理系统PMS六个系统。

参考文献

[1]乔卉.配电设备与新技术[J].电工课堂, 2005.

[2]崔永乐.输配电设备运行维护管理探讨[J].中国新技术新产品, 2014.

篇4：发电厂电气部分练习题

摘要：根据高等教育教学改革的基本思想及培养高素质、具有创新精神的应用型高级专门人才的基本要求，在总结“发电厂电气部分”教学改革实践经验的基础上，打破传统的教学模式，创建一种课堂教学与工程实例有机结合的教学模式，该模式有助于培养学生的创新能力、实践能力和综合分析问题的能力，以适应经济发展对人才的需求。

关键词：应用型；课堂教学；工程实例；发电厂电气部分

作者简介：郭欣欣（1980-），女，河南永城人，安徽工程大学电气工程学院，讲师；陈晓辉（1981-），男，河南开封人，安徽工程大学电气工程学院，讲师。（安徽?芜湖?241000）

基金项目：本文系安徽省高校质量工程重点教研项目（项目编号：20100724）的研究成果。

中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）27-0068-02

“发电厂电气部分”课程是安徽工程大学（以下简称“我校”）电气工程及其自动化专业的核心专业课，在专业教学体系中起承上启下的作用，也是一门理论与实际结合较紧密的课程。通过本课程的学习，使学生获得必备的发电厂、变电站电气部分的基本知识和实践技能，初步掌握发电厂、变电站电气主系统的设计与计算方法，树立理论联系实际的观点，培养实践能力、创新意识和创新能力。

根据培养“厚基础、宽口径、强能力、高素质”，具有创新精神和创新能力人才的精神，结合我校培养应用型高级工程技术人才、服务地方经济发展的目标，电气工程及其自动化系从学校实际情况出发，充分发挥自身资源优势和校企合作的特点，提出了工学一体化教学改革思路，即把课堂教学与工程实例有机结合起来，在课程教学内容、教学方法、实践环节等方面作了一些探索和实践，取得了一定的效果。

一、发电厂电气部分课程特点

“发电厂电气部分”是一门理论性、综合应用性较强的专业技术课程，针对本课程的特点，通过“发电厂电气部分”教学环节培养学生创新能力、实践能力和综合应用能力就成为工程教育的首要任务。本课程与实际联系紧密，教学内容涉及电气主接线、电气设备、配电装置以及监控、保护等二次设备及回路接线图等，其特点是课程内容庞杂，连贯性差，系统性不强。该课程开设在第六学期，学生正处于由系统性强、条理清楚的基础课转向专业课学习的过渡期，在学习方法上略感不适。另外，绝大多数学生在学习本课程前没去过电厂，对电能生产的各环节缺乏必要的感性认识，对各种电气设备也感到陌生。采用传统教学方式，学生们很难将书本知识与实际设备和电力系统联系在一起来理解和掌握，建立工程的概念，特别是如何应用所学的知识去分析和解决实际问题的能力十分薄弱。因此打破“发电厂电气部分”传统的教学模式，加强课堂教学与工程实例教学的有机结合，使学生对“发电厂电气部分”这门课由抽象到具体，是解决上述问题的有效途径。

二、课堂教学改革与探索

1.精选课程教材和教学内容

课程是专业目标培养的体现，因此在进行课程改革前首先要明确专业目标，并充分认识到本课程在整个专业目标培养实现中所起的作用及地位，还要明确通过本课程的学习期望学生达到怎样的认知效果。基于此我们选用了华中科技大学熊信银主编的教材（第四版），本教材是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，教材与时俱进，能反映现代电力工业的现状和特点，如节能减排，“一特四大”，100MW大容量发电机组的电气主接线和特点，750kV超高压和1000kV特高压在电力系统中的作用，以及数字化发电厂和数字化变电站等。在课程学时不断减少的情况下（我校设置的本课程课内学时为30学时），结合大纲要求对课程内容进行合并和序化，经研究，课程的主要教学内容为：能源和发电；发电、变电、输电的电气部分－导体和电气设备的原理与选择－电气主接线及设计；厂用电接线及设计－互感器－配电装置－发电厂和变电站的信号和控制回路。

2.课程教学方法改革

每门课程都有自身的特点，所以在选择教学方法和手段时，应注意课程的特点，选择适合本课程的教学手段和方法，以达到事半功倍的教学效果。对于“发电厂电气部分”这门课程而言，内容比较繁杂、抽象，电气设备非常多，到了现场学生叫不出设备的名称。针对这种情况，我们在授课时采用将工程实例贯穿整个教学过程并用多媒体技术授课的教学模式。工程实例贯穿整个教学过程是指选取当地典型的、有实用价值的电力工程实例，以此来调动学生的学习兴趣，将课本知识点融入工程实例，随着课程的展开，一步步深入到此实例中，而后随着课程的结束，此实例中的相关问题也一一得到解决。在教学过程中我们选取了当地一个发电厂的电气部分设计作为全程实例。多媒体教学主要是将声音、图片、动画和视频等引入到课堂教学中，有助于还原设备的真实面貌，增加上课的趣味性，使学生对教学内容的理解更加深刻、形象和立体。教师在上课前可以到当地的发电厂和变电站去拍摄一些设备的照片和视频，同时还可以利用动画技术将一些设备的工作原理制作成动画演示文件。采用这种方式可以明显提高学生的注意力，调动学生的主动性和积极性，课堂气氛非常活跃。

3.应用

根据课程大纲要求，以“一个发电厂的电气部分设计”为全程实例。围绕该实例，展开一个个知识点，最终完成整个课程的学习。

实例中，典型发电厂的选取非常重要，笔者选取了校企合作单位——芜湖发电厂为实例。该发电厂具有125MW和600MW两种不同的机组，既有普遍性又可与其他教学环节充分衔接。该发电厂也是我校学生实习的电厂，充分利用了资源。

笔者针对“发电厂电气部分”的课程内容与工程实例的衔接做了如下安排：

（1）能源和发电；发电、变电和输电的电气部分。围绕实例，引出发电厂的类型。介绍发电厂的类型，发电、输电、用电相互间的关系，发电厂如何把一次设备通过主接线搭成通路将电能输送出去。旨在引导学生对供电回路有个整体理解和认识。

（2）导体和电气设备的原理与选择。围绕实例，介绍导体载流量和短路时发热温度的计算方法及应用，讲述各种开关的作用、种类，选择的标准，引导学生注意断路器和隔离开关的区别。

（3）电气主接线及设计；厂用电接线及设计。围绕实例，分别介绍该发电厂125MW机组和600MW机组主接线的形式及其特点，厂用电接线是如何进行选择的，并演示了发电厂升压站运行工况的视频。

（4）互感器。介绍一次回路中设置互感器的作用，一般电厂或变电站在哪些点设置互感器，互感器在实际工程中的接线方式，并引导学生注意电压互感器和电流互感器在正常工作状态的区别。

（5）配电装置。围绕实例，讲解根据电气主接线的连接方式，开关电器、保护、测量电器、母线和必要的辅助设备是如何组建成供电整体的，各电器设备又是如何布置的，有什么样的特点，引导学生讨论配电装置布置方式的区别等。

（6）发电厂和变电站的信号和控制回路。围绕实例，讲解该电厂发电机、变压器、输电线路等主要部分布置了怎样的保护，介绍回路哪些点要作常规测量；遇到故障线路如何通过二次回路进行自处理或向运行人员发出信号，继电保护如何使断路器跳闸等。

如此，就可以很好地将课本知识渗透到工程实例中去，使得学生对电能的生产、输送等环节有了整体的、深刻的认识，为后续课程的学习打下坚实的基础。

三、开展现场教学

对实践性很强的专业课，教学过程中要注意理论和工程实际结合，配合教学进度及时到发电厂、变电站对照实物进行现场教学，以增强学生对各种电气设备的感性认识。为了避免现场教学流于形式、“走马观花”式的参观，教师事先必须做好准备工作，选择合适的现场教学点和合适的教学内容。比如在讲授电气主接线及配电装置等章节时，在课堂上只用理论讲述电气主接线图上符号所代表电气设备的外形结构及功能，学生没感性认识。在现场看到变电站或发电厂的电气主接线，如单母线两分段接线、双母线带旁母接线等，就能将书本上这些抽象、难理解、易混淆的理论知识，变得一目了然，便于区分和记忆。再比如屋外配电装置的布置种类非常多，如中型配电装置、高型配电装置、半高型配电装置，比较难区分和记忆，现场看了实物后，它们各具特色，既有共性又有差别，学生豁然开朗。再比如主变压器的中性点接地、母线的防雷等，学生们接触到了，就比较容易理解，避免一知半解。

四、课程设计改革与探索

发电厂电气部分课程设计实践性很强，是一个完整的认识过程，也是结合实际的一项工程。课程设计对学生自学能力、综合分析能力、团队合作能力等的培养是一个很好的机会。我们在布置课程设计题目时，应充分注意以下几点：

（1）选择本地或附近比较典型的实际工程进行训练，这样避免了题目太理想化，要考虑的工程矛盾比较少，学生分析问题、解决问题的能力得不到锻炼的问题；在设计过程中要严格按照工程实际设计步骤，查阅相关设计手册和设备手册，了解行业规范，所绘电气主接线图等要严格按照行业规范要求，使整个课程设计工程化。

（2）为了避免抄袭，课程设计题目多样化。我们在进行该课程的课程设计时，设置了多个设计题目，比如110kV变电站、220kV变电站、热电厂、凝气式发电厂等，根据学生学号的不同，分配不同的课程设计题目。由于工程原始资料不同，在整个课程设计过程中不仅很好地杜绝了抄袭现象，也很好地提高了学生们分析、解决实际工程问题的能力。

五、结束语

将工程实例与课堂教学有机结合并采用多媒体进行教学的模式，符合辩证唯物论、认识论关于感性认识与理性认识相互依存的规律。把理论与实践、课堂与实际工程有机结合在一起，减少了学生学习的无目的性、盲目性，增强了学生学习的主动性，培养了学生的实践能力、创新能力和综合分析能力。对于应用型人才培养模式下的工科院校，此方法无疑是有效的。

参考文献：

[1]王玉梅,孙岩洲,田书.“发电厂电气部分”创新教学模式改革研究[J].中国电力教育,2009,(3).

[2]李颖峰,马永翔.《发电厂电气部分》课程教学改革实践[J].中国电力教育,2008,(15).

[3]罗福午.工程思想教育是工科大学德育的组成部分[J].高等工程教育研究,2006,(1).

[4]郑晓丹.全程实例贯穿式教学——发电厂电气部分课程教学手段改革[J].浙江水利水电专科学校学报,2004,(4).

篇5：发电厂电气部分练习题

第7章 配电装置 最全答案

7-1 对配电装置的基本要求是什么？

答：对配电装置的基本要求是：1）保证运行可靠；2)便于操作、巡视和检修；3）保证工作人员的安全；4）力求提高经济性；5）具有扩建的可能。

7-2 试述最小安全净距的定义及其分类。

答：最小安全净距是指在这一距离下，无论在正常最高工作电压或出现内、外过电压时，都不使空气气隙被击穿，对于敞露在空气中的屋内、外配电装置中有关部分之间的最小安全净距分为A、B、C、D、E五类。

7-3 试述配电装置的类型及其特点。

答：配电装置按电气设备装设地点不同，可分为屋内配电装置和屋个配电装置；按其组装方式，可分为装配式和成套式。

屋内配电装置的特点：1）由于允许安全净距小和可以分层布置而使占地面积较小；2）维修、巡视和操作在室内进行，可减少维护工作量，不受气候影响；3）外界污秽空气对电气设备影响较小，可减少维护工作量；房屋建设投资较大，建设周期长，但可采用价格较低的户内设备。

屋外配电装置的特点：1）土建工作量和费用较小，建设周期短；2）与屋内配电装置相比，扩建比较方便；3）想念设备之间距离较大，便于带电作业；4）与屋内配电装置相比，占地面积积大；5）受外界环境影响，设备运行条件较差，需加强绝缘；6）不良气候对设备维修和操作影响大。

成套配电装置的特点：1）电气设备封闭可半封闭的金属中，相间和对地距离可缩小，结构紧凑，上地面积小；2）所有设备已在工厂组装成一体；3）运行可靠性高，维护方便；4）耗用钢材较多，造价较高。

7-4 简述配电装置的设计原则和设计要求。

答：配电装置的设计原则是配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策，遵循有关规程、规范及技术规定，并根据电力系统、自然环境特点和运行、检修、施工方面的要求，合理制定布置方案和选用设备，积极慎重地采用新布置、新设备、新材料和新结构，使配电装置设计不断创新，做到技术先进、经济合理、运行可靠和维护方便。

发电厂和变电站的配电装置形式选择，应考虑所在地区的地理情况及环境条件，因地

发电厂电气部分习题集

其维护仍较方便。

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？ 答：它由断路器、隔离开关、快速或慢速接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线和出线套管等设备，按电气主接线的要求依次连接，组合成一个整体，并且全部分封闭于接地金属外壳中，壳内充满一定压力SF6气体，作为绝缘和灭弧介质。它的特点是占地面积小，占用空间小，运行可靠性高，维护工作量小，检修周期长，不受外界环境条件的影响，无静电和电晕干扰，噪声水平低，抗震性能好，适应性强。7-8 简述发电机引出线装置的分类及其应用范围。

篇6：发电厂电气部分

答：按原动机分：凝气式汽轮机发电厂，燃汽轮机发电厂，内燃机发电厂和蒸汽—燃气轮机发电厂。按燃料分：燃煤发电厂，燃油发电厂，燃气发电厂，余热发电厂。

按蒸汽压力和温度分：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，超超临界压力发电厂。按输出能源分：凝气式发电厂，热电厂。

火力发电厂的生产过程概括地说就是把煤炭中的化学能转变成电能的过程，整个生产过程分为三个阶段：（1）燃料的化学能在锅炉燃烧中转变成热能，加热锅炉中的水使之变成为蒸汽，称为燃烧系统。（2）锅炉生产的蒸汽进入汽轮机冲动汽轮机的转子旋转，将热能转变机械能，称为汽水系统。（3）由汽轮机转子旋转的机械能带动发动机旋转，把机械能转变为电能，称为电气系统。特点：（1）火电厂布局灵活，装机容量的大小可按需求而定。

（2）火电厂的一次性建造投资少，单位容量的投资仅为同容量水电厂的一半左右，火电厂的建造工期短，两台30KW机组，工期为3—4年，发电设备年利用小时数较高，约为水电厂的1.5倍。

（3）火电厂耗煤量大，目前发电用煤约占全国煤炭总产量的一半左右，加上运煤费用和大量用水，其生产成本比水力发电要高出3—4倍。

（4）火电厂动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，厂用电和运行人员都多于水电厂，运行费用高。（5）燃煤发电机组由停机到开机并带满负荷需要几个小时到十几个小时，并附加耗用大量燃料。（6）火电厂担负调峰，调频或事故备用，相应的事故增多，强迫停运率高，厂用电率高。（7）火电厂的各种排放物对环境的污染较大。

1-4试简述水力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？

答：按集中落差的方式分：（1）堤坝式水电厂（a）坝后式水电厂，（b）河床式水电厂，（2）引水式水电厂。按径流调节的程度分：（1）无调节水电厂，（2）有调节水电厂（a）日调节水电厂，（b）年条件水电厂，（c）多年调节水电厂。

生产过程：从河流较高处或者水库引水利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变为机械能，然后由水轮机带动发动机旋转门将机械能转变成电能。

特点：（1）可以综合利用水能资源。（2）发电成本低，效率高。（3）运行灵活。（4）水能可以储蓄和调节。（5）水力发电不污染环境。（6）水电厂建设投资较大，工期较长。（7）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的限制。（8）由于水库的兴建，土地淹没，移民搬迁，给农业生产带来一些不利，还可能在一定程度上破坏自然界得生态环境。

1-5试简述抽水蓄能电厂在电力系统中的作用及其效益？

答：作用：（1）调峰（2）填谷（3）事故备用（4）调频（5）调相（6）黑启动。（7）蓄能。效益：容量效益，节能效益，环保效益，动态效益，提高火电设备利用率，对环境没有污染且可以美化环境。2-1哪些设备属于第一次设备？哪些设备属于二次设备？其功能是什么？

答;一次设备：（1）生产和转换电能的设备。（2）接通或者断开电路的开关电器。（3）限制故障电流和防御过电压的保护电器。（4）载流导体。（5）互感器，包括电压互感器和电流互感器。（6）无功补偿设备。（7）接地装置。

二次设备:(1)测量表计。（2）继电保护，自动装置及远动装置。（3）直流电源设备。（4）操作电器，信号设备及控制电缆。

功能：一次设备通常是把生产，变换，输送，分配和使用电能的设备。

二次设备是对一次设备和系统的运行状态进行测量，控制，监视和起保护作用的设备。2-2简述300MW发电机组电气接线的特点及主要设备功能？

答：300MW发电机组采用发电机—变压器单元接线，变压器高压侧经引线接入220KV系统。特点：（1）采用发电机—变压器单元接线，无发电机出口断路器和隔离开关。

（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，每相装有电流互感器4只。

（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，每相装有电流互感器4只。

2-7并联高压电抗器有哪些作用？抽能并联高压电抗器与并联高压电抗器有何异同？

答：作用：（1）限制工频电压升高。（2）降低操作过电压。（3）消除发电机带长线出现自励磁。（4）避免长距离输送无功功率并降低线损。（5）限制潜供电流。

并联高压电抗器带辅助抽能线圈，而抽能并联高压电抗器为单相式，具有单相铁心结构，冷却方式为油浸自冷，每台容量为40Mvar，并联电抗器一次和抽能绕组的额定电压为525/√3/5.85√3KV，抽能绕组输出电压的误差范围为百分之负4到百分之5。中性点电抗器采用又浸空心电感式，具有较强的短路过载能力。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和特点？

答：电气设备有电流通过时将产生损耗，这些损耗都将转变成热量使电气设备的温度升高。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；使导体接触部分电阻增加。导体短路时，虽然持续时间不产，但短路电流很大，发热量仍然很多，这些热量在短时间内部容易散出，于是导体的温度迅速升高。同时，导体还受到点动力超过允许值，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，有正常工作电流产生的；短时受热，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：电气设备有电流通过时将产生损耗，这些损耗都将转变成热量使电气设备的温度升高。发热对电气设备的影响：使绝缘材料性能降低：是金属材料的机械强度下降：时导体接触部分电阻增加。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，这些热量在短路时间内不容易散出，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，有正常工作电流产生的;短时发热，有故障时的短路电流产生的。

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，为了提高导体的载流量，宜采用电阻率小的材料，如铝和铝合金等。导体的形状，再同样截面积的条件下，圆形导体的表面积较小，而矩形和椭形的表面积则较大。导体的布置应采用去散热效果最佳的方式，而矩形的截面积导体的散热效果比平方的要好。3-6 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，相应的电动力也较小，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是，电动力可达很短的数值，当载源导体和电气设备的机械强度不够时，将会产生变形或损坏，为了防止这种现象的产生，必须研究短路冲击电流产生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，必要时也可采取限制短路电流的措施。

3-10 可靠性的定义是什么？电力设备常用的可靠性指标有哪些：

答：可靠性定义为元件，设备和系统在规定的条件下和预定时间内，完成规定功能的概率。从可靠性观点看，电力系统中使用的设备（元件）可分为可修复元件和不可修复元件两类。不可修复元件常用的可靠性指标有可靠度，不可靠度，故障率和平均无故障工作时间等。可修复元件常用的可靠性指标有可靠度、不可靠度、故障率、修复率、平均修复时间、平均运行周期、可用度、不可用度、故障频率。3-12 电气主接线的可靠性指标有哪些？

答：电气主接线的可靠性指标用某种供电方式下的可用度、平均无故障工作时间、每年平均停运时间和故障频率等表示。

4-2 隔离开关与断路器的主要区别何在？在运行中，对他们的操作程序应遵循哪些重要原则？

答：主要区别：断路器有专用灭弧装置，可以开断负荷电流和短路电流，用来作为接通或切断电路的控制电器。而隔离开关没有灭弧装置，起开合电流作用极低，只能用作设备停用后退出工作时断开电路。操作顺序：对他们的操作中，保证隔离开关“先通后断”。

母线隔离开关与线路隔离开关的操作顺序：母线隔离开关“先通后断”，即接通电路时，先合母线隔离开关，后合线路隔离开关；切断电路时，先断开线路隔离开关，后断开母线隔离开关。

4-3 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：主母线主要用于汇聚电能和分配电能，旁路母线主要用于配电装置检修断路器时不致中断回路而设计的。设计旁路断路器极大的提高了可靠性，而分段断路器兼作旁路断路器的连接和母联断路器兼作旁路断路器的接线，可以减少设备，节省投资。

当出线的断路器需要检修时，先合上旁路断路器，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，旁路断路器子合上后就不会断开，先合上出线的旁路隔离开关，然后断开出线的断路器，在断开两侧的隔离开关，有旁路断路器代替断路器工作便可对断路器进行检修。

4-4 发电机——变压器单元接线中，在发电机和双绕组变压器之间通常不装设断路器，有何利弊？ 答：利：不设断路器，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甚高等原因造成的困难。

弊：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，而当发电机定字绕组本身发生故障时，若变压器高压侧失灵跳闸，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，机组将面临厂用点中断的威胁。4-5 一台半断路器接线与双母线带旁路接线相比较，各有何特点？一台半断路器接线中的交叉布置有何意义？

答：通常在330KV—500KV配电装置中，当进出线为6回及以上，配电装置在系统中具有重要地位，则宜采用一台半断路器接线，每两个元件用3台断路器构成一串接至两组母线

双母线带旁路接线：用旁路断路器替代检修中的回路断路器工作，使该回路不致停电。

将两个同名元件分别布置在不同串上，并且分别靠近不同母线接入为交叉接线，通常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。

4-6 选择主变压器时应考虑哪些因素？其容量、台数、型式等应根据哪些原则来选择？

答：主变压器的容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构，它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统5—10年发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素。

台数：发电厂：为保证供电可靠性，主变一般不少于2台。单元接线为1台，扩大单元接线时，2台发电机配1台变压器

变电站：（1）一般装设2台主变压器（2）对于大型超高压枢纽变电站，可装设2—4台（3）对于地区性孤立的一次变电站或大型工业专用变电站可设3台主变

容量：单元接线：（1）发电机的额度容量扣除本机的厂用负荷后，留有10%的裕度（2）按发电机的最大连续容量，扣除一台常用变压器的计算负荷和变压器绕组平均温升在标准温度或冷却水温度不超过65度的条件选择

型式：（1）相数选择：选三相变压器

（2）绕组数选择：双绕组：200MW以上 三绕组：125MW及以下有两种升压 自偶变：220KV及以上 低压分裂绕组：多绕组一般用于600MW级 4-8 电气主接线中通常采用哪些方法限制短路电流。

答：1.在发电厂和变电站的6-10KV配电装置中（1）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回路额定电流来选择，不因短路电流过大而使容量升级。（2）线路电抗器：主要用来限制电缆馈线回路短路电流。（3）分裂电抗器

2.采用低压分裂绕组变压器。当发电机容量越大时，采用低压分裂绕组变压器组成扩大单元接线以限制短路电流。

3.采用不同的主接线形式和运行方式。5-1.什么叫厂用电和厂用电率？

发电厂在启动、运转、停役、检修过程中，中中有大量以电动机拖动的机械设备，用以保证机组的主要设备和输煤、碎煤、除灰、除尘及水处理的正常运行。这些电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明等用电设备都属于厂用负荷，总的耗电量，统称为厂用电。

厂用电耗电量占同一时期内全厂总发电量的百分数，称为厂用电率。5-4.对厂用电接线有哪些基本要求？ 1.供电可靠，运行灵活。2.各机组的厂用电系统是独立的。

3.全厂新公用负荷应分散接入不同机组的厂用母线或公共负荷母线。

4..充分考虑电厂正常、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接入。

5.供电电源应尽量与电力系统保持密切联系。

6.充分考虑电厂分期建设和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，尽量减少改变接线和更换装置。

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依据是什么？ 1.厂用电接线应保证对常用负荷可靠和连续供电，使发电厂主机安全运行。2.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。3.厂用电源的队形共典型，本机，炉的厂用负荷由本机组供电。

4.设计时还应适当助于其经济性和发展的可能性并积极慎重的采用新技术，新设备，使厂用电设备具有可行性和先进性。

5.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，经过技术经济综合比较后确定的。

常用电源引接的依据：发电厂的厂用电源必须供电可靠，切能满足各种工作状态的要求，除具有正常的工作电源外，还应设置备用电源、启动电源和事故保安电源。一般电厂都以启动电源兼作备用电源。

5-7.火电厂厂用电接线为什么要接锅炉分段？为提高厂用电系统的可靠性，通常都应采取些措施？

为了保证厂用供电的连续性，使发电厂能安全满发，并满足运行安全可靠灵活方便。所以采用锅炉分段原则。为提高厂用电的可靠性，高压工作厂用变压器和启动备用变压器采用带负荷调压变压器，以把整厂用电安全，经济的运行。

5-9 什么是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？

厂用电系统运行的电动机，在突然断开电源或厂用电压降低时，电动机转速就会下降，甚至会停止运行，这一转速下降的过程称为惰行。若电动机失去电压以后，不予电源断开，在很短时间内，厂用电压又恢复或通过自动切换装置将备用电源投入，此时，电动机惰行尚未结束，又自动启动恢复到稳定状态运行，这一过程称为电动机的自启动。

若参加自启动的电机数目多，容量大时，启动电流过大，可能会使厂用母线及厂用电网络电压下降，甚至引起电动机过热，将危及电动机的安全以及厂用电网络的稳定运行。因此，必须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，可采取的措施：1）限制参加自启动的电机数量。对不重要的电动机加装低电压保护装置，延时0.5s断开，不参加自启动。2）负载转矩为定值的重要设备的电动机，因它只能在接近额定电压下启动，也不应参加自启动，可采用低电压保护和自动重合闸装置。3）对重要的厂用机械设备，应采用具有较高启动转矩和允许过载倍数较大的电动机与其配套。4）在不得已情况下，或增大厂用变压器容量，或结合限制短路电流问题一起考虑时，适当减小厂用变压器阻抗值。厂用电系统中性点接地方式

高压厂用电系统中性点接地方式：高压（3、6、10KV）接地方式与接地电容的大小有关，当接地电容电流小于10A时，可采用不接地方式，也可采用高电阻接地方式；当大于10A时，可采用经消弧线圈或消弧线圈并联高电阻的接地方式。