第一篇：發電廠電氣保護概括

330KV電氣設備保護

一、繼電保護簡介：

當電力系統中的電力元件(如發電機、線路等)或電力系統本身發生了故障危及電力系統安全運行時，能夠向運行值班人員及時發出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發出跳閘命令以終止這些事件發展的一種自動化措施和設備，一般通稱為繼電保護基礎裝置。

繼電保護裝置是保證電力元件安全運行的基本裝備，任何電力元件不得在無繼電保護的狀態下運行；電力系統安全自動裝置則用以快速恢復電力系統的完整性，防止發生和終止已開始發生的足以引起電力系統長期大面積停電的重大系統事故，如失去電力系統穩定、頻率崩潰和電壓崩潰等。

一、電力系統的運行狀態

(一)正常運行狀態

(二)不正常運行狀態：系統的正常工作受到干擾，是運行參數偏離正常值，如一些設備過負荷，系統頻率異常，電壓異常，系統振蕩等。

(三)故障狀態：常見的故障有斷線故障，短路故障。其中最常見，危害最大的是各種類型的短路故障。

二、繼電保護在電力系統中的任務

(一)當被保護的電力系統元件發生故障時，應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統中斷開，以最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞，降低對電力系統安全供電的影響，并滿足電力系統的某些特定要求(如保持電力系統的暫態穩定性等)。

(二)反應電氣設備的不正常工作情況，并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同(例如有無經常值班人員)發出信號，以便值班人員進行處理，或由裝置自動地進行調整，或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。

三、電力系統對繼電保護的基本要求

繼電保護裝置應滿足可行性、選擇性、靈敏性和速動性的要求：這四“性”之間緊密聯系，既矛盾又統一。

(一)可靠性是指保護該動體時應可靠動作。不該動作時應可靠不動作。可靠性是對繼電保護裝置性能的最根本的要求。

(二)選擇性是指首先由故障設備或線路本身的保護切除故障，當故障設備或線路本身的保護或斷路器拒動時，才允許由相鄰設備保護、線路保護或斷路器失靈保護切除故障。為保證對相鄰設備和線路有配合要求的保護和同一保護內有配合要求的兩元件（如啟動與跳閘元件或閉鎖與動作元件）的選擇性，其靈敏系數及動作時間，在一般情況下應相互配合。

(三)靈敏性是指在設備或線路的被保護范圍內發生金屬性短路時，保護裝置應具有必要的靈敏系數，各類保護的最小靈敏系數在規程中有具體規定。選擇性和靈敏性的要求，通過繼電保護的整定實現。

(四)速動性是指保護裝置應盡快地切除短路故障，其目的是提高系統穩定性，減輕故障設備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用電源或備用設備自動投入的效果等。一般從裝設速動保護(如高頻保護、差動保護)、充分發揮零序接地瞬時段保護及相間速斷保護的作用、減少繼電器固有動作時間和斷路器跳閘時間等方面入手來提高速動性。

五、繼電保護雙重化配置

防止因保護裝置拒動而導致系統事故的有效措施,同時又可大大減少由于保護裝置異常、檢修等原因造成的一次設備停運現象,但繼電保護的雙重化配置也增加了保護誤動的機率。因此,在考慮保護雙重化配置時,應選用安全性高的繼電保護裝置,并遵循相互獨立的原則,注意做到:(一)雙重化配置的保護裝置之間不應有任何電氣聯系。(二)每套保護裝置的交流電壓、交流電流應分別取自電壓互感器和電流互感器互相獨立的繞組,其保護范圍應交叉重迭,避免死區。

(三)保護裝置雙重化配置還應充分考慮到運行和檢修時的安全性,當運行中的一套保護因異常需要退出或需要檢修時,應不影響另一套保護正常運行。

(四)為與保護裝置雙重化配置相適應,應優先選用具備雙跳閘線圈機構的斷路器,斷路器與保護配合的相關回路(如斷路器、隔離刀閘的輔助接點等),均應遵循相互獨立的原則按雙重化配置。

六、電力系統故障狀態的基本特征

對正常情況與故障情況比較可得出，電力系統故障時的基本特性(一)電流增大，即連接短路點與電源的電氣設備中的電流增大。(二)電壓下降，即故障點附近電氣設備上的電壓降低，而且距故障點的電氣距離越近，電壓下降越嚴重，甚至降為零。

(三)線路始端電壓、電流間的相位差及比值將發生變化，即測量阻抗發生變化。正常運行時，測量阻抗為負荷阻抗，數值較大；而故障時，測量阻抗數值較小。

(四)對于不對稱故障，將出現負序分量，而對于接地故障則可能出現零序分量。

(五)電流方向發生變化。

七、主要繼電保護裝置的基本原理

用于繼電保護狀態判別的故障量，隨被保護對象而異，也隨所處電力系統的周圍條件而異。使用得最為普遍的是工頻電氣量。最基本的是通過電力元件的電流和所在母線的電壓，以及由這些量演繹出來的其他量，如功率、相序量、阻抗、頻率等，從而構成電流保護、電壓保護、阻抗保護、頻率保護等。

八、繼電保護的分類

(一)按照保護原理分類:過電流保護、低電壓保護、高（過）電壓保護、功率方向保護、阻抗（距離）保護、差動保護、暫態分量保護、非電氣量保護

(二)按照故障類型分類：相間故障保護、接地故障保護、匝間短路保護、非全相運行保護

(三)按照保護的范圍分類：主保護、后備保護(近后備、遠后備）、輔助保護

(四)按被保護設備分類：線路保護、發電機變壓器組保護、變壓器保護、母線保護、斷路器失靈保護、電動機保護、電抗器保護

(五)按照保護的硬件結構分類：電磁型保護、晶體管型保護、集成電路型保護、微機型保護(六)保護的其他分類：單端采樣保護(階段式保護)、多端采樣保護、序分量保護、基波分量保護、諧波分量保護、高頻保護、過量保護、欠量保護、工頻穩態量、工頻變化量、電氣量、非電氣量

第二篇：發電廠電氣簡答題

一次設備有哪些？其功能是什么？答：發電機：生產電能；變壓器：變換和分配電能電能；開關電器（如：斷路器、隔離開關、負荷開關、熔斷器、等）：接通或斷開電路；載流導體：傳輸電能；電抗器：限制短路電流；避雷器：防御過電壓；接地裝置：保護電網和人身安全。二次設備有哪些？其功能是什么？答：

（1）儀用互感器，如電壓互感器和電流互感器，可將電路中的高電壓、大電流轉換成低電壓、小電流，供給測量儀表和保護裝置用（1分）；（2）測量表計，如：電壓表、電流表、功率表和電能表等，用于測量電路中的電氣參數（1分）；（3）繼電保護及自動裝置：能迅速反應系統不正常情況并進行監控和調節或作用于斷路器跳閘，將故障切除（1分）；（4）直流電源設備，包括直流發電機組、蓄電池組和硅整流裝置等，供給控制、保護用的直流電源和廠用直流負荷、事故照明用電等（1分）；（5）操作電源、信號設備及控制電纜，如各種類型的操作把手、按鈕等操作電器，實現對電路的操作控制，信號設備給出信號或顯示運行狀態標志，控制電纜用于連接二次設備。簡述電氣主接線的基本形式答（1有匯流母線接線，包括單母線接線、單母線分段接線、雙母線接線、雙母線分段接線、帶旁路母線的單母線接線和雙母線接線、一臺半斷路器接線（2）無匯流母線接線，包括發電機—變壓器單元接線及擴大單元接線、橋型接線、多角形接線 在帶旁路母線的單母線分段接線中若要檢修線路斷路器且不使線路停電，應如何操作？答：合旁路斷路器兩側隔離開關，合旁路斷路器；若旁路母線完好，可進行下一步，否則斷開旁路斷路器、斷開兩側隔離開關，檢修旁路母線后重新操作；合線路與旁路母線相連的隔離開關，斷開線路斷路器，斷開其兩側隔離開關，可檢修線路斷路器一臺半斷路器接線有何優缺點？答：優點：任一母線故障或檢修，均不致停電；任一斷路器檢修也均不致停電；任兩組母線同時故障（或一組母線檢修另一組母線故障）的極端情況下功率仍能繼續輸送；運行方便、操作簡單，可靠性和靈活性高，在檢修母線或斷路器時不必用隔離開關進行大量的倒閘操作隔離開關只在檢修時作為隔離帶點設備使用；調度和擴建方便。缺點：斷路器多，投資大 最小費用法有哪幾種表達方式？每一種是怎么實現的？費用現值法。將各方案基本建設期和生產運營期的全部支出費用均折算到計算期的第一年，現值低的方案為可取方案；計算期不同的費用現值法。對費用現值法，如計算期不同，一般按各方案中計算期最短的折算計算比較；年費用比較法。將參加比較的各方案在計算期內全部支出費用折算成等額年費用后進行比較，年費用低的方案為經濟上優越的方案。電氣設備選擇的一般方法是什么？（1）按照正常工作條件選擇電氣設備：額定電壓UN?UNS、額定電流IN?IMAX（2）按照短路狀態校驗：短路熱穩定校驗It2t?QK，電動力穩定校驗ies?ish或Ies?Ish 什么是最小安全凈距離？它是怎么分類的？ 為滿足配電裝置運行考核檢修的需要，各帶電設備之間應間隔一段距離，在這一距離下，無論在正常最高工作電壓或出現內、外部過電壓時，都不致使空氣間隙被擊穿。對敞露在空氣中的屋內、外配電裝置中各有關部分之間的最小安全凈距離分為A、B、C、D、E五類,A分別為A1和A2 A1為帶電部分至接地部分之間的最小電氣凈距 A2為不相同的帶電導體之間的最小電氣凈距 B B1為帶電部分至柵狀遮攔間的距離和可移動設備的外輪廓在移動中至帶電裸體間的距離 B2為帶電部分至網狀遮攔間的電氣凈距C為無遮攔裸導體至地面的垂直凈距 D為不同時停電檢修的平行無遮攔裸導體之間的水平凈距 E為屋內配電裝置通向屋外的出線套管中心線至屋外通道路面的距離

簡述屋內配電裝置的特點。（1）由于安全凈距小以及可以分層布置，故占用空間小，（2）維修、巡視和操作在室內進行，可減輕維護工作量，不受氣候影響，（3）外界污穢空氣對電氣設備影響較小，可以減少維護工作量，（4）房屋建筑投資大建設周期長，但可采用價格較低的戶內型設備。屋外配電裝置有什么特點？特點：（1）土建工作量和費用小，建設周期短；（2）與屋內配電裝置相比，擴建比較方便；（3）相鄰設備之間距離較大，便于帶電作業；（4）與屋內配電裝置相比，占地面積大；（5）受外界環境影響，設備運行條件較差，須加強絕緣；（6）不良氣候對設備維修和操作有影響。裸導體的選擇有哪幾種選擇方式？按哪種方式選擇是根據什么卻定的？配電裝置的匯流母線按哪種方式進行選擇？按導體長期發熱允許電流選擇和按經濟電流密度選擇對年負荷利用小時數大、傳輸容量大長度在20m以上的導體一般按照經濟電流密度選擇；不滿足這個條件的按照長期發熱允許電流進行選擇。配電裝置的匯流母線傳輸容量不大，按照長期發熱允許電流進行選擇。

第三篇：發電廠電氣部分復習資料

1.1、電力系統的組成：發電廠，變電所，輸配電線路和用戶。

1.2、發電廠類型：火電廠、水電廠、核電廠、潮汐電廠、風電廠、地熱發電廠和垃圾電廠等。

1.3 電能質量衡量指標電壓：正常允許Un+5%Un,極限Un+10%Un，頻率：49.5HZ至50.5HZ1.4 我國電網額定電壓等級種類：0.38/0.22KV、3KV、6KV、10KV、110KV、220KV、330KV、500KV、750KV等。

1.5 電氣設備額定電壓確定：用電設備額定電壓=電力網額定電壓

發電機額定電壓=1.05倍所連電網額定電壓（大容量發電機按技術經濟條件定）

升壓變壓器一次側額定電壓=1.05倍所連電網額定電壓

降壓變壓器一次側額定電壓=所連電網額定電壓

變壓器二次側額定電壓=1.05所連電網額定電壓（Ud%<7.5)

=1.1倍所連電網額定電壓（Ud%>7.5)

2.1短路的種類：三相短路，k^3;兩相短路，k^2；單相短路，k^1 ；兩相接地短路，k^(1.1)。最常見是單項短路，約占短路故障的70~80,三相短路為對稱性短路。

2.2、電力系統發生短路時產生的基本現象是短路回路的電流急劇增大，此電流為短路電流。

3.1高壓斷路器：

作用：正常時用來接通和斷開電路，故障時切斷故障電流，以免故障范圍蔓延。種

類：按使用的滅弧介質不同，分為油、六氟化硫、真空和空氣斷路器等。

高壓隔離開關：

作用：（1）隔離電源，把檢修部分和帶電部分隔離開來，以保證安全；

（2）可以用來倒閘操作，改變運行方式；

（3）可以用來切合小電流電路。

種類：按級數分單極、三級； 按安裝地點分屋內、屋外；按構造分轉動式、插入式；另帶接地刀、不帶接地刀。

斷路器和隔離開關的區別：

隔離開關：類似閘刀開關，沒有防止過流、短路功能，無滅弧裝置；

斷路器：具有過流、短路自動脫扣功能，有滅弧裝置，可以接通、切斷大電流。

3.2低壓斷路器的作用：就是接通和斷開電流的作用。有過載保護、短路保護、欠壓保護。

3.3、刀開關的作用：隔離電源，分斷負載，如不頻繁地接通和分斷容量不大的低壓電路。

3.4、接觸器作用：用來遠距離通斷負荷電路的低壓開關。

3.5電磁起動器的作用：用于遠距離控制交流電動機的或可逆運轉，并兼有失壓和過載保護作用。

3.6低壓熔斷器的作用：在交直流低壓配電系統中起過載和短路保護。

3.7電壓互感器作用：

①用來反映一次電氣系統的各種運行情況

②對低壓的二次系統實施電氣隔離

③將一次回路的高壓變換成統一的低電壓值（100V、100/√3V、100/3V）

④取得零序電壓，以反映小接地短路電流系統的單相接地故障。

3.8電壓互感器的輔助二次繞組接成開口三角形，其兩端所測電壓為三項對地電壓之和，即對地的零序電壓。反映小接地電流系統中單相接地故障。

3.9、電流互感器原繞組串接于電網，將一次電氣系統的大電流變成統一標準的5A或1A的 小電流，用來反映一次電氣系統的各種運行情況。

4.1 電氣主接線定義：將所有的電氣一次設備按生產順序連接起來，并用國家統一的圖形和文字符號表示的電路。

5.1、最小安全凈距A的含義：帶電部分至接地部分之間的最小安全凈距。

最小安全凈距A的含義：不同相的帶電部分之間的最小安全凈距。

5.2、配電裝置“五防”：

①防止帶電負荷拉閘 ②防止帶接地線合閘③防止帶電合接地閘刀④防止誤拉合斷路器⑤防止誤入帶電間隔

6.1、電氣設備的選擇原則：必須按正常條件選擇，按短路情況校驗。

6.2 不需要動穩定校驗是電纜； 既不需要動穩定校驗也不需要熱穩定校驗的是電壓互感器

7.1、操作電源的作用：

主要供電給控制、保護、信號、自動裝置回路以及操作機械和調節機械的傳動機構；供事故照明、直流油泵及交流不停電電源等負荷供電，以保證事故保安負荷的工作。

7.2、最可靠電源：蓄電池

7.3、直流絕緣監視的動作原理為直流橋原理

直流母線對地絕緣良好時，R+=R_，電橋平衡，信號繼電器K不動作，不發信號。當某一極的絕緣電阻下降時，電橋平衡被破壞，信號繼電器K起動，其常開觸電閉合，接通光字牌回路并發出音響信號。

8.1 二次典型回路編號：交流電流回路使用數字范圍：ABCNL400~599，交流電壓回路使用數字范圍：ABCNL600~799

8.2相對編號法含義：若甲乙兩個端子互連，則在甲端子旁注上乙端子號，在乙端子旁注上甲端子號，屏后接線圖分屏內元件連接圖、端子排圖。

8.3重復動作中央信號含義：

出現故障信號，復歸音響后，若此故障還存在，光字牌還亮時，相繼發生的故障仍能啟動音響，點亮光字牌。

8.4 同期點設置的原則：打開某臺斷路器，其兩側均有三相交流電，而且有可能不同期，則此點應設為同期點。實際中： 發電機出口斷路器；發電機--變壓器高壓側短路器；三繞組變壓器各電源側斷路器；兩繞組變壓器低壓側設同期點則高壓側同期連鎖；母線聯絡斷路器、母線分段斷路器；

第四篇：發電廠電氣部分

1、什么是一次設備，什么是二次設備？

2、電力系統中負荷的分類依據是什么？

3、簡述限流電抗器的作用？

4、簡述對發電廠廠用電源的要求和配置原則？

5、電弧產生的條件？常用的滅弧方法有哪些？

6、高壓隔離開關和斷路器的作用是什么？簡述線路中的停、送電的倒閘順序？

7、哪些設備在選擇時要進行動熱穩定度的校驗？

8、電氣操作中防止事故的“五防”指的是什么？

9、解釋下列概念

電氣主接線、最小安全凈距、明備用、經濟電流密度

10、找出三種高壓電氣設備的型號，并解釋每個符號和數據的含義？

11、單號P133 4-10

雙號 P133 4-11

第五篇：發電廠電氣部分課程設計

題目：某新建熱電廠電氣一次部分設計

摘要：

本次設計的主要內容為電氣一次部分設計。內容包括：電氣主接線方案的擬定、比較和選擇；主要電氣設備和導體的選擇；設備匯總和繪制主接線圖。根據對發電廠的裝機容量，進、出線數目等進行分析，選擇主接線的接線型式。根據已知參數和計算結果分析，進行主要電氣設備和導體的選擇，包括母線、主變壓器、高壓斷路器、隔離開關等，最后進行了主接線圖的繪制。

關鍵詞： 電氣設計、一次部分、電氣設備、保護

目

錄

前言———————————————————— 原始資料—————————————————— 第一章 電氣主接線設計———————————

第一節 電廠總體分析與電荷分析———————— 第二節

主變壓器配置方案的確定———————— 第三節

各電壓等級接線方式的確定——————— 第四節

高壓廠用電接線設計——————————

第二章 電氣設備的選擇———————————

第一節 最大長期工作電流的確定———————— 第二節 電氣設備的選擇————————————

第三章 配電裝置設計————————————

第一節 室內配電裝置設計———————————

第二節 室外配電裝置設計———————————

第四章 避雷保護裝置———————————— 附錄

前

言

本次設計為一個總裝機容量為2*50 + 2*100MW熱電廠的電氣一次部分的初步設計，并以此次設計為契機，復習、回顧“電力系統自動化”專業所學的各專業課知識，結合電力系統的現場實際，理論聯系實踐，提高獨立分析和解決電力實踐問題的能力，從面更深刻的理解本專業所學知識，更好的服務于電力生產，為電力系統的發展做出自已的貢獻！

原始資料

1、發電廠規模：

①裝機容量：2臺QFQ-50-2機組，額定電壓10.5kV，功率因數為0.8；2臺QFN-100-2機組，額定電壓10.5kV，功率因數為0.85。

②廠用電率：按10%考慮。

2、電力負荷及與電力系統連接情況：

①10.5kV電壓級:電纜饋線14回,每回平均輸送容量3MW。10.5kV最大綜合負荷為35MW，最小負荷為25MW，功率因數為0.8。

②60kV電壓級: 架空線路2回,60kV最大負荷為30MW,最小負荷為20MW，功率因數為0.8。

③220kV電壓級: 架空線路6回，220kV與電力系統連接，接受該廠的剩余功率。

第一章

電氣主接線設計

電氣主接線主要是指發電廠、變電所、電力系統中，為滿足預定的功率傳送和運行等要求而設計的、表明高壓電氣設備之間相互連接關系的傳送電能的電路。電路中的高壓電氣設備包括發電機、變壓器、母線、斷路器、隔離刀閘、線路等。它們的連接方式對供電可靠性、運行靈活性及經濟合理性等起著決定性作用。

對一個電廠而言，電主接線在電廠設計時就根據機組容量、電廠規模及電廠在電力系統中的地位等，從供電的可靠性、運行的靈活性和方便性、經濟性、發展和擴建的可能性等方面，經綜合比較后確定。它的接線方式能反映正常和事故情況下的供送電情況。電氣主接線又稱電氣一次接線。

電氣主接線應滿足以下幾點要求：

1）供電可靠性：主接線系統應保證對用戶供電的可靠性，特別是保證對重要負荷的供電。

2）運行的靈活性：主接線系統應能靈活地適應各種工作情況，特別當一部分設備檢修或工作情況發生變化時，能夠通過倒換開關的運行方式，做到調度靈活，不中斷向用戶的供電。在擴建時應能很方便的從初期建設至最終接線。

3）主接線系統還應保證運行操作的方便以及在保證滿足技術條件的要求下，做到經濟合理，盡量減少占地面積，節省投資。

第一節

電廠總體分析與負荷分析

根據電氣主接線設計原則，結合給定熱發電廠容量

2x50MW+2x100MW=300MW,機組臺數為4臺，根據原始資料作以下綜合分析：