热电厂电气基础知识

热电公司电气专业学习材料以上材料仅供学习参考，若有错误请指正第1页电气设备基础知识目录一发电机基础知识1．同步发电机的“同步”是什么意思？2．同步发电机的转速、频率、磁极对数之间的关系是怎样的？3．发电机铭牌上标示的型号、容量、电压、电流、温升、功率因数是什么意思？4．同步发电机是如何发出三相正弦交流电的？5．发电机一般为什么都接成星形接线？6．什么叫有功？什么叫无功？7．有功功率、无功功率、视在功率之间的关系是什么？8．什么叫同步发电机的迟相运行？什么叫同步发电机的进相运行？9．汽轮发电机定子、转子分别由哪几部分构成？二变压器基础知识1．变压器如何分类？2．变压器的基本原理是什么？3．变压器在电力系统中起什么作用？4．什么是变压器的空载运行？5．什么是变压器的正常过负荷？6．表示变压器油电气性能好坏的主要参数是什么？7．为什么要规定变压器的允许温度？8．为什么要规定变压器的允许温升？9．运行电压超过或低于额定电压值时，对变压器有什么影响？10．有载分接开关的基本原理是什么？11．气体保护的动作原理是怎样的？12．什么是压力式温度计？三电动机基础知识1．电动机的铭牌上有哪些主要数据？2．异步电动机由哪几部分组成？3．异步电动机按结构的不同主要分为哪两大类？它们有何不同？4．感应电动机是怎样转起来的？5．感应电动机运行时，有几种损耗？6．什么是控制电机？它有什么用途？7．为什么处于备用中的电动机应定期测量绝缘电阻？8．异步电动机发生振动和噪声是由什么原因引起的？9．电动机在什么情况下应测定绝缘？10．启动电动机时应注意什么？11．运行中的电动机遇到哪些情况时应立即停用？12．电动机允许联系处理的异常有哪些？13．规程规定电动机的运行电压可以偏离额定值－5％或＋10％而不改变其额14．什么叫电动机的自启动？热电公司电气专业学习材料以上材料仅供学习参考，若有错误请指正第2页15．电动机启动前应做哪些准备工作？检查哪些项目？16．单相异步电动机是怎样转起来的？17．感应电动机在什么情况下会出现过电压？18．电磁调速异步电动机是由哪几部分组成的？四配电装置基础知识1．什么是配电装置？2．配电装置如何分类？3．屋内配电装置的特点是什么？4．屋外配电装置的特点是什么？5．成套配电装置的特点是什么？6．配电装置应满足哪些要求？7．配电装置的最小安全净距是如何确定的？8．发电厂和变电所6～10kV屋内配电装置布置型式有几种？有何优缺点？9．屋内配电装置中的母线是如何布置的？10．屋内配电装置中的隔离开关是如何布置的？11．屋内配电装置中的断路器及其操动机构是如何布置的？12．屋内配电装置中的互感器和避雷器是如何布置的？13．屋内配电装置中的电抗器是如何布置的？14．配电室的通道、出口及采光通风是如何布置的？15．电缆隧道及电缆沟是如何布置的？16．屋外配电装置分为哪几种类型？17．屋外配电装置的母线及构架是如何布置的？18．屋外配电装置的电力变压器是如何布置的？19．屋外配电装置的电气设备是如何布置的？20．屋外配电装置中的电缆沟和通道如何布置？21．成套配电装置是如何分类的？22．低压配电屏（柜）的结构和特点是怎样的？23．高压开关柜的结构分为哪两种形式？由哪几部分组成？有何特点？24．SF6全封闭式组合电器由哪些元件组成？有何优缺点？25．发电机与配电装置（或变压器）的连接方式有几种？各有何特点？热电公司电气专业学习材料以上材料仅供学习参考，若有错误请指正第3页电气设备基础知识一发电机基础知识1．同步发电机的“同步”是什么意思？答：发电机带负荷后，定子电流产生的磁场与转子以同方向、同速度旋转，称“同步”。2．同步发电机的转速、频率、磁极对数之间的关系是怎样的？答：转速、频率、磁极对数之间的关系表达式为n=60f/p，其中n为转速，f为频率，p为磁极对数。3．发电机铭牌上标示的型号、容量、电压、电流、温升、功率因数是什么意思？答：⑴型号：表示该台发电机的类型和特点，一般用拼音头一个字母来表示。国产机主要有空冷汽轮发电机、氢外冷汽轮发电机、氢内冷汽轮发电机、双水内冷汽轮发电机、水－氢－氢汽轮发电机。如：空冷汽轮发电机QF系列，QF－6－2，其型号意义为，Q－汽轮，F－发电机，6－功率（MW），2－磁极对数。⑵额定容量：指该台发电机长期安全运行的最大允许输出功率。⑶额定电压：指该台发电机长期安全工作的最高电压。发电机的额定电压指的是线电压。⑷额定电流：指该台发电机正常连续运行的最大工作电流。⑸额定温升：指该台发电机某部分的允许最高温度与冷却介质额定入口温度的差值。⑹额定功率因数：指额定有功功率和额定视在功率的比值。4．同步发电机是如何发出三相正弦交流电的？答：发电机的转子由原动机带动旋转，当转子绕组通入励磁电流后，转子就会产生一个旋转磁场，它和静止的定子绕组间形成相对运动，相当于定子绕组在不断地切割磁力线，于是在定子绕组中就会感应出电动势来。由于在制造时已使转子磁场磁通密度的大小沿磁极极面的周向分布为接近正弦波形，转子不停的旋转，故定热电公司电气专业学习材料以上材料仅供学习参考，若有错误请指正第4页子三相绕组每一相的感应电动势随时间变化的波形就和磁通密度在气隙中沿圆周分布的空间波形相似，而定子三相绕组又是沿铁芯内圆各相隔120°电角度布置的，所以定子三相绕组感应电动势的波形就形成为相差各为120°的正弦波形。5．发电机一般为什么都接成星形接线？答：发电机的电动势随时间变化的波形决定于气隙中磁通密度沿空间分布的形状，在实际的电机结构中，不可能使磁通密度沿空间的分布完全做到正弦分布，只能说是接近于正弦分布，所以磁通势中就有高次谐波，电动势中也就有高次谐波。在高次谐波中，三次谐波占主要成分，其特点是A、B、C三相电动势中三个三次谐波电动势是同相的，如果将发电机接成三角形接线的话，那么在三角形接线中的三个三次谐波电动势则可相加，三次谐波的电流就能流通，这个电流就会产生额外损耗并使发电机的绕组发热，而在星形接线中，因为三次谐波电动势都同时指向中性点或背向中性点，三次谐波电流构不成回路，不能流通，而三次谐波电动势虽然在相电势中存在，但在线电势中并不存在，因为它们相互抵消了，所以发电机一般都接成星形接线。6．什么叫有功？什么叫无功？答：在交流电能的发、输、用过程中，用于转换成非电、磁形式（如光、热、机械能等）的那部分能量叫有功；转换的平均功率叫有功功率。用于电路内电、磁场交换的那部分能量叫无功；交换的最大功率叫无功功率。7．有功功率、无功功率、视在功率之间的关系是什么？答：有功功率P、无功功率Q、视在功率S各自的公式如下：P＝Scosφ＝UIcosφQ＝Ssinφ＝UIsinφS＝UI（U、I指电压、电流有效值）有功功率P、无功功率Q、视在功率S三者之间的关系：S＝22QP同步发电机都是三相的，在计算三相功率时应注意所用的是相电压、相电流还是线电压、线电流。热电公司电气专业学习材料以上材料仅供学习参考，若有错误请指正第5页用相电压、相电流表示时，表达式如下:S＝3UphIphP＝3UphIphcosφQ＝3UphIphsinφ用线电压、线电流表示时，表达式如下：S＝3UlIlP＝3UlIlcosφQ＝3UlIlsinφ8．什么叫同步发电机的迟相运行？什么叫同步发电机的进相运行？答：同步发电机既发有功功率又发无功功率的运行状态叫同步发电机的迟相运行；同步发电机发出有功功率吸收无功功率的运行状态叫同步发电机的进相运行。9．汽轮发电机定子、转子分别由哪几部分构成？答：汽轮发电机定子结构主要包括机座、定子铁芯、端盖、定子绕组、冷却器等。汽轮发电机转子主要由转子铁芯、转子绕组、护环以及滑环、风扇等部件组成。二变压器基础知识1．变压器如何分类？答：变压器可按下列方法分类：（1）按相数分：单相变压器、三相变压器和多相变压器。（2）按结构分：双绕组变压器、三绕组变压器及自耦变压器。（3）按冷却条件分：油浸变压器（包括油浸自然风冷、强油循环风冷、强油循环水冷）、干式变压器、充气式变压器。（4）按调压方式分：有载调压变压器、无励磁（无载）调压变压器。（5）按中性点绝缘水平分：全绝缘变压器、分级绝缘变压器。（6）按铁芯型式分：壳式变压器、芯式变压器。（7）按导线材料分：铜线变压器、铝线变压器。热电公司电气专业学习材料以上材料仅供学习参考，若有错误请指正第6页（8）按用途和功能分：电力变压器（包括升压变压器、降压变压器、联络变压器）、试验变压器、测量变压器（电压互感器、电流互感器）、调压器、其他用途变压器（包括整流变压器、电炉变压器、电焊变压器、控制用变压器、冲击变压器）。2．变压器的基本原理是什么？答:变压器由一次绕组、二次绕组和铁芯组成。当一次绕组加上交流电压时，则一次绕组中产生电流，铁芯中产生交变磁通。交变磁通在一次、二次绕组中感应电动势，一次、二次侧的感应电动势之比等于一次、二次侧匝数之比。当二次侧接上负载时，二次侧电流也产生磁通势，而主磁通由于外加电压不变而趋于不变，随之在一次侧增加电流，使磁势达到平衡，这样，一次侧和二次侧通过电磁感应而实现了能量的传递。接负载后，若忽略内阻抗压降，则绕组端电压与感应电动势相等，一次、二次侧的电压之比也等于一次、二次侧绕组匝数之比。一次、二次侧绕组匝数不同时，一次、二次侧电压也不同，这就是变压器的基本原理。3．变压器在电力系统中起什么作用？答：变压器是电力系统中重要的电气设备之一，起到传递电能的作用。在从发电厂到用户传输电能的过程中，变压器起着升高或降低电压的作用。4．什么是变压器的空载运行？答：变压器的空载运行是指变压器的一次绕组接电源，二次绕组开路的工作状况。当一次绕组接上交流电压时，一次绕组中便有电流流过，这个电流称为变压器的空载电流。空载电流流过一次绕组，便产生空载时的磁场。在这个磁场（主磁场，即同时交链一、二次绕组的磁场）的作用下，一、二次绕组中便感应出电动势。变压器空载运行时，虽然二次侧没有功率输出，但一次侧仍要从电网吸取一部分有功功率来补偿由于磁通饱和在铁芯内引起的铁耗即磁滞损耗和涡流损耗。磁滞损耗的大小取决于电源的频率和铁芯材料磁滞回线的面积，涡流损耗与最大磁通密度和频率的平方成正比。另外还有铜耗，由一次绕组流过空载电流引起。对于不同容量的变压器，空载电流和空载损耗的大小是不同的。5．什么是变压器的正常过负荷？热电公司电气专业学习材料以上材料仅供学习参考，若有错误请指正第7页答：变压器在运行中的负荷是经常变化的，即负荷曲线有高峰和低谷。当它过负荷运行时，绝缘寿命损失降增加；而轻负荷运行时绝缘寿命损失降减少，因此可以互相补偿。变压器在运行中冷却介质的温度也是变化的。在夏季由于油温升高，变压器带额定负荷时的绝缘寿命损失将增加；而在冬季油温降低，变压器带额定负荷时的绝缘寿命损失将减少，因此也可以互相补偿。变压器的正常过负荷能力，是指在上述的两种补偿后，不以牺牲变压器的正常使用寿命为前提的过负荷。6．表示变压器油电气性能好坏的主要参数是什么？答：表示变压器油电气性能好坏的主要参数有绝缘强度、介质损失和体积电阻率。7．为什么要规定变压器的允许温度？答：因为变压器运行温度越高，绝缘老化越快，这不仅影响使用寿命，而且还因绝缘变脆而碎裂，使绕组失去绝缘层的保护。另外温度越高绝缘材料的绝缘强度就越低，很容易被高电压击穿造成故障。因此，变压器运行时，不能超过允许温度。8．为什么要规定变压器的允许温升？答：当周围空气温度下降很多时，变压器的外壳散热能力将大大增加，而变压器内部的散热能力却提高很少。因此当变压器带大负荷或超负荷运行时，尽管变压器上层油温尚未超过规定值，但温升却很高，绕组会有过热现象。因此，变压器运行要规定允许温升。9．运行电压超过或低于额定电压值时，对变压器有什么影响？答：当运行电压超过额定电压值时，变压器铁芯饱和程度增加，空载电流增大，电压波形中高次谐波成分增大。超过额定电压过高会引起电压和磁通的波形发生严重畸变。当运行电压低于额定电压值时，对变压器本身没有影响，但低于额定电压值过多时，将影响供电质量。10．有