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火力发电厂及电网知识问答

2022-02-17

1. 省调许可设备的划分原则是什么?

答:地调管辖范围内的设备,其操作对省调管辖范围内的发、输、变电设备或对系统运行方式有较大影响的为省调许可设备。

2. 为什么过热器爆管要紧急停炉?

答:锅炉的过热器工作条件非常恶劣,管壁外受高温烟气冲刷,管内流动着高压蒸汽。过热器一旦爆管,高压蒸汽流冲刷在其他管壁上,很快就会将其他管壁冲刷坏,引起新的爆管,产生恶性循环。所以过热器爆管要紧急停炉,否则大批过热器管损坏,不但危及锅炉运行安全,也会增加检修的工作量、延长检修工期。

3. 系统振荡事故与短路事故有什么不同?

答(1)振荡时系统各点电压和电流值均作往复性摆动,而短路时电流、电压值是突变的。此外,振荡时电压和电流值的变化较慢,而短路时电压和电流值突然变化量很大。

(2)振荡时系统任何一点电压和电流之间的相位角都随功角的变化而改变;而短路时电流与电压之间的角度是基本不变。

(3)振荡时系统三相时对称的,而短路时系统可能出现三相不对称。

4. 发电机准同期并列条件是什么?

答:(1)并列断路器两侧的频率相同

(2)并列断路器两侧的电压大小相同

(3)并列断路器两侧的相序、相位相同

5. 引起操作过电压的情况有哪些?

答:(1)切除空载线路引起的过电压

(2)空载线路合闸时的过电压

(3)切除空载变压器引起的过电压

(4)间隙性电弧接地引起的过电压

(5)解合大环路引起的过电压。

6. 事故处理的原则?

答:电力系统发生事故时,各单位的运行人员在上级调度员的指挥下处理事故,并作好以下几点:

① 尽速限制事故的发展,消除事故根源并解除对人身和设备安全的威胁,防止系统稳定破坏或瓦解。

② 用一切可能的办法保持设备继续运行,首先保证发电厂的自身电源。

③ 尽快对已停电的用户特别是重要用户保安电源恢复供电

④ 调整系统运行方式,使其恢复正常。

7. 电网发生异步振荡的主要原因是什么?

答:1.输电线路输送功率超过限值造成静态稳定破坏。

2.电网发生短路故障,切除大容量的发电、输电或变电设备,负荷瞬间发生较大突变造成电力系统暂态稳定破坏。

3.环状系统(或并列双回线)突然开环,使两部分系统连接阻抗突然增大,引起动稳定破坏。

4机组跳闸或失磁,使系统联络线负荷增大或系统电压严重下降,造成联络线稳定限降低,易引起稳定破坏。

5.电源间非同步合闸未能拖入同步。

8. 变压器中性点零序过电流保护和间隙过电压保护能否同时投入?为什么?

答:压器中性点零序过流保护和间隙过电压保护不能同时投入。

变压器中性点零序过电流保护在中性点直接接地时方能投入,而间隙过电压保护在变压器中性点经放电间隙接地时才能投入,如果二者同时投入,将有可能造成上述保护误动作

9. 发电机失磁的现象是什么?

答:发电机失磁时:转子电流表指示为零或接近于零;定子电流表指示升高并摆动,有功功率表指示降低并摆动,无功功率表指示为负值,功率因数表指示进相,发电机母线电压指示降低并摆动;发电机有异常声音。

10. 简述汽轮机汽水系统及工质的流程

答:(1)汽轮机汽水系统

1)、主节蒸汽系统;

2)、高低压抽汽系统;

3)、真空系统;

4)、凝结水系统;

5)、给水系统。

(2)、工质流程

锅炉来的过热蒸汽 汽轮机电动主汽门 汽轮机自动主汽门 汽轮机调速汽门 高压缸做功 锅炉再热器 汽轮机中压调速汽门 中压缸做功 低压缸做功 凝结器凝结成水

凝结水泵 汽封加热器加热 低压加热器加热 除氧器脱氧 高压给水泵 高压加热器加热 低温省煤器 高温省煤器 锅炉汽包。

11. 提高火电机组运行经济性有哪些措施

答:主要有以下措施

(1)、同一厂内运行机组按煤耗等微增率分配负荷;

(2)、燃煤锅炉调峰减负荷尽量避免投油稳燃;

(3)、在高于烟气酸露点的前提下尽量降低排烟温度;

(4)、汽轮机运行在经济真空值;

(5)、当机组负荷在一定值以上,主、再热汽温、压力保持在额定值运行,即"压红线";

(6)、改善燃烧,保持合适氧量,降低灰、渣中的可燃物含量;

(7)、投入高、低压加热器运行,提高循环效率;

(8)、采取降低厂用电的措施,如采用变频调速技术;

(9)、尽可能减少不必要的机组启停操作;

(10)、严守规程,保障安全生产,是经济运行的前提和基础。

12. 变压器并联运行的条件

答:变压器并联运行必须满足以下三个条件:

(1)、并联运行的变压器变比相等;

(2)、并联运行的变压器短路电压本等;

(3)、并联运行的变压器绕组接线组别相同。

13. 电网调度的任务

答:电网调度的任务主要包括以下五个方面:

(1)、尽设备能力满足负荷的需要;

(2)、使整个电网安全可靠运行和连续供电;

(3)、保证电能质量;

(4)、经济合理利用能源;

(5)、按照有关合同或协议,保证发电、供电、用电等有关方面的合法权益。

14. 发电机应装设哪些保护

答:应根据发电机的容量有选择地装设以下保护

(1)、纵联差动保护; (2)、横联差动保护;

(3)、单相接地保护; (4)、励磁回路接地保护;

(5)、低励、失磁保护; (6)、过负荷保护;

(7)、定子绕组过电流保护;(8)、定子绕组过电压保护;

(9)、负序过流保护; (10)、失步保护;

(11)、逆功率保护。

15. 为什么变压器差动保护不能代替瓦斯保护?

答:瓦斯保护能反应变压器油箱内的任何故障,如:铁芯过热烧伤、油位降低,但差动保护对此无反应。又如变压器绕组发生少数线匝的匝间短路,虽然短路匝内短路电流很大,会造成局部绕组严重过热产生强烈的油流向油枕方向冲击,但表现在相电流上却不大,因此差动保护没有反应,而瓦斯保护却能灵敏地反应。因此变压器差动保护不能代替瓦斯保护。

16. 对于哪些可能导致系统稳定破坏的情况,必须采取预定措施,防止系统崩溃,尽量减少负荷损失?

答:有以下各种情况:

(1)、故障时开关拒动

(2)、故障时继电保护和安全自动装置误动或拒动

(3)、自动调节装置失灵

(4)、多重故障

(5)、失去大电源

(6)、其他偶然因素

17. 为了迅速处理事故,防止事故扩大,什么情况无须等待调度指令,先自行处理事后报告?

答:(1)、 对人身和设备安全有威胁时,根据现场规程采取措施;

(2)、厂用电全停或部分全停时,恢复送电;

(3)、电压互感器保险熔断或二次开关跳闸时,将有关保护停用;

(4)、将已损坏的设备隔离;

(5)、电源联络线跳闸后,开关两侧有电压,恢复同期并列或并环;

(6)、安全自动装置(如切机、切负荷、低频解列、低压解列等装置)应动未动时手动代替;

(7)、规程及现场规程明确规定可不等待值班调度员指令自行处理者。

18. 开关出现非全相运行时如何处理?

答:根据开关在运行中出现不同的非全相运行情况,分别采取如下措施:

(1)开关单相跳闸,造成两相运行,应立即手动合闸一次,合闸不成应尽快拉开其余两相开关;

(2)运行中开关两相断开,应立即将开关拉开;

(3)线路非全相运行开关采取以上措施仍无法拉开或合入时,应立即拉开对侧开关,然后就地拉开开关;

(4)发电机出口开关非全相运行,应迅速降低该发电机有功、无功出力至零,然后进行处理;

(5)母联开关非全相运行,应立即调整降低母联开关电流,然后进行处理,必要时将一条母线停电。

19. 在电气设备操作中发生什么情况则构成事故?

答:发生下列情况则构成事故:

带负荷拉、合隔离开关;带接地线(接地开关)合断路器或隔离开关;带电挂接地线(合接地开关)。

20. 发电机组低负荷运行对锅炉设备有何影响?

答:发电机组低负荷运行时,锅炉产生的蒸汽量仅为额定蒸汽量的40%(燃油炉30%)以下,从燃烧系统来看,这时投入炉膛的煤粉量较少,炉膛温度较低,燃烧不稳定,容易灭火,如处理不当,会发生爆燃事故,有时被迫投油助燃;由于烟气量减少,使得尾部烟道的烟气温度下降,加剧尾部烟道受热面的腐蚀。从汽水系统来看,由于炉膛温度低,有可能造成蒸汽温度下降;对于自然循环炉,则因蒸发量很小而引起循环速度减慢,在水冷壁管内的汽水混合物容易停滞,使局部水冷壁管过热产生"蠕胀",这部分的管壁强度下降,容易爆破。

21. 汽轮机滑参数启停有何优缺点?

答:(1)汽轮机滑参数启动的优点为:缩短机炉启动时间;减少锅炉对空排气,节约蒸汽及热量损失;低参数蒸汽可对汽轮机叶片起清洗作用;减少启动过程中的热应力及热变形。

(2)汽轮机滑参数停机的优点为:加速各金属部件的冷却,对机炉大修提前开工有利;减少汽轮机上下汽缸温差,从而减少热应力及热变形;充分利用锅炉余热,提高经济性;对汽轮机叶片也起清洗作用;停机后汽轮机汽缸温度较低,可缩短盘车时间。

(3)汽轮机滑参数启停的缺点:锅炉长时间低负荷运行,对锅炉燃烧不利;汽轮机转子因蒸汽参数低、流量大而使轴向推力增大;凝结水质量较差,要在较长时间后才可回收。

22. 发电机准同期并列的条件有哪些?条件不满足时将产生哪些影响?

答:发电机准同期并列的条件有:并列断路器两侧的电压大小相同;并列断路器两侧的频率相同;并列断路器两侧的相序、相位相同。如上述条件不能满足,将会引起冲击电流。电压差越大,冲击电流就越大;频率差越大,冲击电流振荡周期越短,经历冲击电流的时间越长;当相位差很大或相序不对将产生严重的冲击电流;冲击电流的存在对发电机组本身和电力系统都有不利影响。

23. 现代电网有哪些特点?

答:由坚强的超高压系统组成主网架;各电网之间联系较强;电压等级简化;具有足够的调峰、调频、调压容量,能够实现自动发电控制;具有较高的供电可靠性;具有相应的安全稳定控制系统;具有高度自动化的监控系统;具有高度现代化的通信系统;具有适应电力市场运营的技术支持系统;有利于合理利用能源。

24. 电力系统电压与频率特性的区别是什麽?

答:电力系统的频率特性取决于负荷的频率特性和发电机的频率特性,它是由系统的有功负荷平衡决定的,且与网络(阻抗)结构关系不大。在非振荡情况下,同一电力系统的稳态频率是相同的。因此系统频率可以集中调整控制。

电力系统的电压特性与电力系统的频率特性则不相同。电力系统各节点的电压通常情况下是不相同的,主要取决于各区的有功和无功供需平衡情况,也与网络(阻抗)结构有较大关系。因此电压不能全网统一调整,只能分区调整控制。

25. 什么是远后备和近后备?

答:"远后备"是指当元件故障而其保护装置或开关拒绝动作时,有各电源侧的相邻元件保护装置动作将故障切开。"近后备"则是用双重化配置方式加强元件本身的保护,使之在区内故障时,保护无拒绝动作的可能,同时装设开关失灵保护,以便开关拒绝跳闸时启动失灵保护来切开同一变电所母线的高压开关,或遥切对侧开关。

26. 距离保护有那些闭锁?各起什么作用?

答:距离保护的闭锁装置有:(1)、电压断线闭锁。电压互感器二次回路断线时,由于加到继电器的电压下降,好象短路故障一样,保护可能误动作,所以要加闭锁装置(2)、振荡闭锁。在系统发生故障时出现负序分量时将保护开放(0.12—0.15s),允许动作,然后再将保护解除工作,防止系统振荡时保护误动作。

27. 中性点装设消弧线圈的欠补偿、全补偿、过补偿是什么?

答:中性点设消弧线圈的目的是利用消弧线圈的感性电流,补偿接地故障时的电容电流,使接地故障电流减少,通常这种补偿有三种不同的运行方式,即欠补偿、全补偿、和过补偿。

⑴欠补偿。补偿后的电感电流小于电容电流,或者说补偿的感抗wl大于线路容抗1/3wc0,电网以欠补偿的方式运行。

⑵过补偿。补偿后的电感电流大于电容电流,或者说补偿的感抗wl小于线路容抗1/ wc0,电网以过补偿的方式运行。

⑶全补偿。补偿后的电感电流等于电容电流,或者说补偿的感抗wl等于线路容抗1/3wc0,电网以全补偿的方式运行。

28. 什么叫相电压、线电压、相电流、线电流?

答:三相电路中每相头尾之间的电压叫相电压。如UAO、UBO、UCO,简单的写成UA、UA、UC。相电压通常用字母U表示。

相与相之间的电压叫线电压如UAB、UBC、UCA,线电压通常用字母UX表示。

三相电路中流过每相电源或每相负载的电流叫做相电流,通常用字母I表示。

流过各相端线的电流叫做线电流,通常用字母IX表示。

29. 何谓发电机异步运行?

答:发电机的异步运行指发电机失去励磁后进入稳态度异步运行。发电机失磁时,励磁电流逐渐衰减为零,发电机电动势相应减小,输出有功功率随之下降,原动机输入的拖动转矩大于发电机输出的制动转矩,转子转速增加,功角逐步增大,这时定子的同步旋转磁场与转子的转速之间出现滑差。定子电流与转子电流相互作用,产生异步转矩。与此对应,定、转子之间有电磁感应传送到功率称为异步功率,随功角度增大而增大;同时原动机输入功率随功角增大而减小,当两者相等时,发电机进入稳定异步运行状态。

发电机异步运行主要有两个问题,其一,对发电机本身有使转子发生过热损坏的危险;其二,对系统而言,此时发电机不仅不向系统提供无功反而要向系统吸收无功,势必引起系统电压的下降,造成系统的电压稳定水平大大降低。

30. 加强设备运行管理有什么意义?

答:设备运行管理是发电厂安全、生产、经济、技术管

理的重要组成部分,其任务是保证发电设备正常运转,为电网安全、可靠、经济发电服务,因此加强运行管理对保证电能质量,合理使用燃料和水力资源,不断降低能源消耗,降低生产成本,提高劳动生产率,有着十分重要意义

31. 负荷曲线有什么用途?

答:电力系统调度利用负荷曲线,根据电网结构和各个发电厂特点具体分配一昼夜的发电任务。利用年负荷曲线,决定整个系统的装机容量;负荷小,安排发电机组的检修计划,以使电力系统经济效益达到。

32. 发电机定子单相接地故障有何危害?

答:单相绕组接地主要危害是故障点电弧烧伤铁心,使修复工作复杂化,而且电容电流越大,持续时间越长,对铁心的损害越严重。另外,单相接地故障会进一步发展为匝间短路或相间短路,出现巨大的短路电流,造成发电机严重损坏。

33. 采用蒸汽中间再热的目的是什么?

答:为提高发电厂的热经济性和适应大机组发展的需要,蒸汽的初参数不断提高,蒸汽在汽轮机中膨胀终了的温度增高。为使排汽温度不超过允许的限度,改善汽轮机末级叶片的工作条件,因而采用蒸汽中间再热。采用蒸汽中间再热循环后,可使循环热效率和机组的热经济性大大提高。

34. 提高锅炉给水温度有什么意义?

答:提高给水温度无论是蒸发量保持不变还是燃料量不变,都不能提高锅炉效率。但提高给水温度可以提高发电厂的循环效率,从而降低发电煤耗

35. 厂值长接班一小时内应向省调值班调度员主要汇报那些内容?

答:主要汇报负荷情况、检修情况、电压水平、设备运行异常、预定工作及天气情况等

36. AGC投停规定

答:机组的AGC功能正常投停方式必须按省调的通知执行。正常投入AGC功能的机组当调度计划出力高于(低于)其AGC出力调整范围下限时,发电厂值长应自行投入(退出)AGC功能。当AGC功能退出后,机组按调度计划出力接带负荷。若因设备消缺或运行方式改变不能按规定投入AGC功能时,由值长向值班调度员提出申请,经同意后方可退出。机组AGC功能因故紧急退出后,值长应及时汇报值班调度员

37. 操作中发生带负荷拉、合隔离开关时如何处理?

答:带负荷合隔离开关时,即使发现合错,也不准将隔离开关再拉开,因为带负荷拉隔离开关,将造成三相弧光短路事故。带负荷错拉隔离开关时,在刀片刚离开固定触头时,便发生电弧,这时应立即合上,可以消除电弧,避免事故。如隔离开关已拉开,则不许将误合拉的隔离开关再合上。

38. 何谓频率的一次调整,二次调整与三次调整?

答:由发电机调速系统频率静态特性而增发减发电机的出力所起到的调频作用叫频率的一次调整,一次调整时有差调整。为了使系统频率维持不变,需要运行人员手动操作或调度自动化系统AGC自动地操作,增减发电机组的发电出力,进而使频率恢复目标值,这种调整叫二次调整。频率二次调整后,使有功功率负荷按优分配即经济负荷分配是电力系统的三次调整。

39. 系统电压调整常用方法有几种?

答:增减无功功率进行调压,如发电机、调相机、并联电容器、并联电抗器;改变有功功率和无功功率的分布进行调压,如调压变压器、改变变压器分接头;改变网络参数进行调压,如串联电容器投停并列运行变压器等;情况采用调整用电负荷或限电的方法调整电压。

40. 一条线路有套两微机保护,线路投单相重合闸方式,该两套微机保护重合闸应如何使用?

答:两套微机重合闸的把手均打在单重位置,合闸出口片只投一套,如果将两套重合闸的出口片都投入,可能造成断路器短时内两次重合。

41. 当母线停电,并伴随因故障引起的爆炸、火光等异常现象时,应如何处理?

答:当母线停电,并伴随因故障引起的爆炸、火光等异常现象时,现场应断开故障母线上的断路器,找到故障点讯速隔离,请示值班调度员同意,方可对停电母线送电

42. 变压器差动保护的不平衡电流是怎样产生的(包括稳态和暂态情况下的不平衡电流)?

答:变压器差动保护的不平衡电流产生的原因如下:

1)、稳态情况下的不平衡电流

(1)由于变压器各侧电流互感器型号不同,即各侧电流互感器的饱和特性和励磁电流不同而引起的不平衡电流。它必须满足电流互感器的10%误差曲线的要求。

(2)由于实际的电流互感器变比和计算变比不同引起的不平衡电流。

(3)由于改变变压器调压分接头引起的不平衡电流。

2)、暂态情况下的不平衡电流

(1)由于短路电流的非周期分量主要为电流互感器的励磁电流,使其铁心饱和,误差增大而引起不平衡电流。

(2)变压器空载和闸的励磁涌流,仅在变压器一侧有电流。

43. 在母线电流差动保护中,为什么要采用电压闭锁元件?如何实现?

答:为了防止差动继电器误动或误碰出口中间继电器造成母线保护误动作,故采用电压闭锁元件。

电压闭锁元件利用接在每组母线电压互感器二次侧上的低电压继电器和零序过电压继电器实现。三只低电压继电器反映各种相间短路故障,零序过电压继电器反映各种接地故障。

44. 开关出现非全相运行时安什么原则处理?

答:根据开关发生不同情况的非全相运行,采取不同措施;

(1)开关单相自动掉闸,造成两相运行时,如断相保护启动的重合闸没动作,可立即指令现场手动合闸一次,合闸不成功则应切开其余开关。

(2)如果开关是两相断开,应立即将开关拉开;

(3)也可以用旁路开关与非全相开关并联,用刀闸解开非全相开关或用母联开关切断非全相电流;

(4)如果发电机出口开关非全相运行,应迅速降低该发电机有功、无功出力至零,然后进行处理;

(5)母联开关非全相运行时,应立即调整降低母联开关电流,倒为单母线方式运行,必要时应将一条母线停电。

45. 发电机组低负荷运行对锅炉、汽轮机设备有何影响?

答:发电机组低负荷运行时锅炉产生的蒸汽量只为额定量的40%以下。从燃烧系统来看,这时投入炉膛的煤粉量较少,炉膛温度较低,燃烧不稳定,容易灭火,如处理不当,会发生爆燃事故,由于烟气量减少,使得尾部烟道的烟气温度下降,加剧尾部烟道受热面的腐蚀。从汽水系统来看,由于炉膛温度低,有可能造成蒸汽温度下降。低负荷运行时,汽轮机的节流损失大,既不经济又造成汽轮机排汽温度高。另外在节流调节中,前汽缸由于蒸汽集中在一个方向而造成汽缸加热不均匀,上下汽缸存在温差,使胀差增大,对汽轮机安全运行不利。

46. 汽轮发电机为何装设频率异常保护?您厂是如何整定的?

答:汽轮机的叶片都有一个自然振动频率,如果发电机运行频率低于或高于额定值,在接近或等于叶片自振频率时,将导致共振,使材料疲劳,达到材料不允许的程度时,叶片就有可能断裂,造成严重事故。材料的疲劳是不可逆转的积累过程,所以汽轮机给出了在规定频率下允许的累积运行时间。低频运行多发生在重负荷下,对汽轮机的威胁将更为严重,另外对低频工况,还将威胁到厂用电的安全,因此发电机应装设频率异常保护。

47. 发电机非全相运行有何危害?

答:发电机非全相运行的危害主要有下列四点:

⑴ 发电机转子发热;

⑵ 机组振动增大;

⑶ 定子绕组由于负荷不平衡出现个别相绕组端部过热;

⑷ 可能出现过电压

48. 运行中的电流互感器二侧次为什么不允许开路?

答:电流互感期二次侧开路将造成二次侧感应过电压,威胁人身安全、仪表、保护装置运行,造成二次绝缘击穿,并使电流互感器磁路过饱和,铁芯发热,烧毁电流互感器。

49. 何谓低频减载装置?其作用是什么?

答:为了提高供电质量,保证重要用户供电的可靠性,当系统中出现有功功率缺额引起频率下降时,根据频率下降的程度,自动断开一部分不重要的用户,阻止频率下降,以使频率迅速恢复到正常值,这种装置叫自动低频减载装置。它不仅可以保证重要用户的供电而且可以避免频率下降引起的系统瓦解事故。

50. 电网无功补偿的原则是什么?

答:电网无功补偿的原则是无功补偿应基本上按分层分区就地平衡原则考虑,并应 能随负荷或电压进行平衡,保证系统各枢纽点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求,避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率


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