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第四章发电厂和变电所的自用电1．什么叫厂用电和厂用电率?答：厂用电：大量的机械设备和自动化装置，为发电厂的主机(锅炉、汽轮机、发电机等)和辅助设备服务。这些厂用机械大多数是采用电动机拖动的。这些电动机以及全厂的运行操作、热工和电气试验、机械修配、电气照明、电焊机等用电设备的总耗电量，统称为厂用电。厂用电率：自用电能消耗量分别与同一时期对应机组发电量和供热量的比值。2．为了保证场用电的连续供电，保证机组安全、经济运行，厂用电接线应能满足哪些基本要求？答：1)安全可靠、运行灵活。2)投资少，接线简单、清晰，运行费用低。3)供电的对应性。4)整体性。3．火力发电厂的厂用负荷是怎样分类的?答：根据火电厂内厂用负荷对火电厂运行所起的作用，以及突然中断供电对人身和设备造成危害的程度，按其重要性可将厂用负荷分为四类：1）Ⅰ类负荷凡短时间(手动切换恢复供电所需的时间)内停止供电，将影响人身或设备安全，使机组停顿或发电量大幅度下降的厂用负荷。2）Ⅱ类负荷在较长时间内停止供电，会造成设备损坏或影响正常生产。但在允许的停电时间内，如经值班人员操作后能恢复供电而不致造成生产混乱的负荷。3）Ⅲ类负荷在较长时间内停止供电不致直接影响生产的负荷，称为Ⅲ类厂用负荷。4）事故保安负荷在主机事故停机过程中及停机后一段时间内，仍应保证供电，否则可能引起主要设备损坏，重要的自动控制失灵或危及人身安全的负荷。4．怎样确定厂用火力发电厂的厂用电压等级？答：高压厂用电电压的选择，一般可按下列原则考虑：1)容量为60MW及以下的机组，发电机电压为10.5kV时，可采用3kV；2)容量为100~300MW的机组宜采用6kV；3)容量为300MW以上的机组，当技术经济合理时，也可采用两种高压厂用电电压。低压厂用电电压为380/220V三相四线制。5．高压厂用工作电源应当如何引接？答：1）当主接线具有发电机母线时，高压厂用工作电源一般直接由发电机电压母线上引接；2）当在大容量机组的发电厂中，高压厂用工作变压器均从发电机至变压器的封闭母线上引接。6.为什么要设置厂用备用电源？通常有几种备用形式？备用电源的引界方式有哪些？答：（1）为了保证厂用电源的连续供电，厂用备用电源主要用于事故情况失去工作电源时起后备作用。（2）有明备用和暗备用两种形式。（3）1）当主接线具有发电机母线时，一般由该母线上引接一个备用电源；2）当采用发电机—变压器单元界线时，一般由升高电压中电源可靠的最低一级电压母线或由联络变压器的第三绕组引接。3）技术经济合理时，可由外部电网专用供电线路供给。7．为什么在大容量火力发电厂中，要设启动电源和事故保安电源？答：在大型火力发电厂中，当厂用工作电源和备用电源都消失时，为确保在事故状态下主要设备和人身安全，保证主机安全停机，并在事故消除后又能及时恢复供电，应设置厂用事故保安电源。8．考虑主变压器高低压侧的相位差，接于主变压器高压母线上的备用厂用变和接于主变压器低压侧的工作厂用变压器，它们的接线组别应如何配合?答：工作厂用变压器接线为Y，Y或D，D接线相应的高压备用厂用变为Y，D接线。9．交流不停电电源系统的作用及常用系统接线如何？答：交流不停电电源系统是为确保在事故主要设备和人身的安全，保证主机安全停机，并在事故后及时供电而运行的事故保安负荷供电的电源。1）一般由厂用保安母线经过不停电电源的整流器与逆变器供给正常工作电流；2）当厂用交流电源中断，不停电电源将自动地改为蓄电池组逆变装置供电。3）事故保安段可由快速启动的柴油发电机和外部独立电源引接。10．火力发电厂的厂用电接线为什么要采用按炉分段？答：厂用接线按照锅炉台数分配到母线上即是按炉分段。厂用电母线采用按炉分段的优点：1）同一台锅炉的厂用电动机接在同一段母线上，既便于管理又方便检修。2）可使厂用母线事故影响范围局限在一机一炉，不致过多干扰正常机组运行。3）厂用电回路事故时，短路电流较小，可使厂用电系统采用成套的高，低压开关柜或配电箱。11．什么是厂用电动机的自启动？自启动可分为哪几种类型？答：（1）当电动机失去电压以后，不与电源断开，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。（2）自启动可为三种类型：1）失压自启动2）空载自启动3）带负荷自启动12．当同时自启动的电动机容量超过允许值时，为保证重要厂用机械电动机能够自启动，可以采取哪些措施？答：1）限制参加自启动的电动机数量；2）对负载转矩为定值的重要设备电动机，不参加自启动；3）对重要的机械设备，选用具有高启动转矩和允许过载倍数较大的电动机；（4）在不得已的情况下，增大厂用变压器的容量。13．发电厂直流系统的作用是什么?蓄电池组直流系统由哪些部分组成？答：（1）在发电厂和变电所中，为了供给控制、信号、保护、自动装置、事故照明、直流油泵和交流不停电电源等重要回路和辅机的用电，必须设置具有高度的可靠性和稳定性，电源容量和电压质量在最严重的事故情况下仍能保证用电设备可靠工作的直流电源。（2）蓄电池组直流系统由蓄电池、充电设备、直流母线、监察设备和直流供电网组成。14.试校验某高温高压发电厂高压厂用备用变压器，能否适应自启动要求。其参数为：高压厂用备用变压器容量为12500kVA，UK%=8，调压方式为有载调压。要求同时参加自启动的电动机容量为11400kW，电动机启动电流平均倍数为5，cosφ=0.8,η=0.9.答：解：%70706.0088.0333.611.11088.010081.1100%1.1333.6125009.08.0114005cos**1*2**1111*hTKTThSXUUUXSPKS满足自启动要求。15.某某高温高压发电厂高压厂用备用变压器为低压分裂绕组变压器，调压方式为有载调压。能否适应自启动要求。其高压绕组容量为40000kVA，低压绕组容量为20000kVA，以高压绕组容量为基准的半穿越电抗为UK12%=17.5。高压厂用备用变压器已带负荷7000KW，高压母线上参加自启动的电动机容量为14000kW。电动机启动电流平均倍数为5，cosφ=0.8,η=0.93.高压厂用母线U*0=1.1（有载调压）。低压压厂用变压器额定容量为1600KVA，短路阻抗电压UK2%=4.5，低压母线上参加自启动的电动机容量为500kW。电动机启动电流平均倍数为5，η2cosφ2=0.8。试计算自投高、低压母线串接启动时，能否实现自启动？答：解：满足自启动要求。高压厂用母线校验：%7089.0044.021.511.111044.0400001002000081.1100%1.121.52000070009.08.0140005cos*1*0*12*201111*hTTTKTThSXUUSSUXSSPKS满足自启动要求。低压厂用母线校验：%5581.00495.0953.1189.010495.01005.41.1100%1.1953.116008.05005cos*2*1*2*2*22222*LTKTTLSXUUUXSPKS