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1、同步发电机的冷却方式分哪几种?各有什么优缺点?答:同步发电机的冷却分为外冷和内冷两种: 1、外冷:包括空冷和氢冷空冷:冷却介质为空气,即用空气把发电机内因损耗而产生的热量带走,这种方式结构简单,但冷却效率不高。最大装机容量可达 100MW 左右;氢冷:冷却介质为氢气,即用氢气把热量带走。与空气相比,冷却能力高。通风损耗较小,但结构复杂,需配置储氢设备。最大装机容量可达 200MW 左右; 2、内冷:包括定子水内冷,转子氢内冷等内冷(直接冷却方式):冷却介质为水、油、氢气,即将氢、水或油通过导线内部,直接把热量带走,与前述两种表面冷却方式相比,冷却能力高,可以缩小发电机体积,节省材料,便于制造大
2、容量发电机,但发电机结构复杂,铜损较大,铁损和机械损耗较小,总损耗相差不多。简述大型单元机组的功率调节方式。答:大型单元机组的功率调节方式有三种。1、以锅炉为基础的运行方式在这种方式下,锅炉通过改变燃烧率以调节机组负荷,而汽机则是通过改变调速汽门开度以控制主蒸汽压力。当负荷要求改变时,由锅炉的自动控制系统,根据负荷指令来改变锅炉的燃烧率及其它调节量,待汽压改变后由汽轮机的自动控制系统去改变调速汽门开度,以保持汽轮机前的汽压为设定值,同时改变汽轮发电机的输出功率。汽机跟随控制方式的运行特点是:当负荷要求改变时,汽压的动态偏差小而功率的响应慢。2、以汽机为基础的运行方式在这种方式下,锅炉通过改变燃
3、烧率调节主蒸汽压力,而汽机则以改变调速汽门开度调节机组负荷。当负荷要求改变时,由汽轮机的自动控制系统根据负荷指令改变调速汽门开度,以改变汽轮发电机的输出功率。此时,汽轮机前的蒸汽压力改变,于是锅炉的自动控制系统跟着动作,去改变锅炉的燃烧率及其它调节量(如给水量、喷水量等),以保持汽轮机前的汽压为设定值。这种控制方式的运行特点是:当负荷要求改变时,功率的响应快而汽轮机前汽压的动态偏差大。3、功率控制方式这种方式是以汽机为基础的协调控制方式,机、炉作为一个整体联合控制机组的负荷及主蒸汽压力,也称为机炉整体控制方式。当负荷要求改变时,根据负荷指令和机组实际输出功率之间的偏差,以及汽轮机主汽门前汽压与
4、其设定值之间的偏差,使锅炉和汽轮机的自动控制系统协调地实时改变汽轮机的调速汽门开度和锅炉的燃烧率(和其它调节量),使汽轮机前汽压的动态偏差较小而功率响应较快。近来参加电网调频的大型火力发电机组大都采用这种控制方式。在什么情况下机组需要紧急停机?答:当遇有下列情况时,需要紧急停机: (1)水击。 (2)机组超速。 (3)胀差超过允许值。 (4)机组内有清晰的金属声。 (5)控制油箱油位低于停机油位。 (6)油系统着火,威胁机组安全。(7)冷油器出口油温过高或超出规定值。 (8)轴承金属温度高。 (9)发电机密封油回油温度高。 (10)主、再热蒸汽温度高。 (11)正常运行时主、再热蒸汽温度低。
5、(12)高缸排汽温度高。 (13)低缸排汽温度高。 (14)主机轴向位移大。 (15)偏心率大。 (16)主机推力轴承温度高。 (17)主机凝汽器水位过高。当遇有下列情况时,发电机必须与系统解列: (1)发电机、励磁机内冒烟、着火或氢气爆炸。 (2)发电机或励磁机发生严重的振动。 (3)发生威胁人员生命安全时。在什么情况下机组可以紧急停炉?答:在下列情况下,可以紧急停炉:(1)运行工况、参数达到事故停炉保护动作定值,而保护拒动。(2)全部给水流量表损坏,造成主汽温度不正常或虽然主汽温度正常但半小时之内流量表计未恢复。 (3)主给水、蒸汽管路发生爆破时。(4)炉膛内或烟道内发生爆炸,设备遭到严重
6、损坏时。(5)蒸汽压力超过极限压力,安全门拒动或对空排汽门打不开时。(6)中压安全门动作后不回座,再热器压力、汽温下降,达到不允许运行时。(7)主要仪表电源消失无法监视机组运行情况时。(8)低负荷锅炉燃烧不稳,炉膛压力波动大(蒸汽流量迅速下降)时。(9)锅炉四管爆破,危及临近管子安全时。(10)汽包水位计全部损坏或失灵,无法监视水位时。(11)汽包水位过高或过低。试述什么是离散控制系统(DCS)?答:离散控制系统 DCS(distributed control system 的简称)是以微处理器及微型计算机为基础,融汇计算机技术、数据通信技术、CRT屏幕显示技术和自动控制技术为一体的计算机控制
7、系统,它对生产过程进行集中操作管理和分散控制。即分布于生产过程各部分的以微处理器为核心的过程控制站,分别对各部分工艺流程进行控制,又通过数据通信系统与中央控制室的各监控操作站联网,因此也称集散控制系统(TDCS)。操作员通过监控站CRT终端,可以对全部生产过程的工况进行监视和操作,网络中的专业计算机用于数学模型或先进控制策略的运算,适时地给各过程站发出控制信息、调整运行工况。 分散控制系统可以是分级系统,通常可分为过程级、监控级和管理级、分散控制系统由具有自治功能的多种工作站组成,如数据采集站、过程控制站、工程师(操作员)操作站、运行远操作站等。这些工作站可独立或配合完成数据采集与处理、控制、
8、计算等功能,便于实现功能、地理位置和负载上的分散。且当个别工作站故障时,仅使系统功能略有下降,不会影响整个系统的运行,因此是危险分散。各种类型分散控制系统的构成基本相同,都由通信网络和工作站(节点)两大部分组成。分散控制系统可以组成发电厂单元机组的数据采集系统（DAS)、自动控制系统(ACS)、顺序控制系统(SCS)及安全保护等,实现计算机过程控制。用 DCS 实现大型火电机组自动化的主要优点是: 1)连续控制、继续控制、逻辑控制和监控等功能集中于统一的系统中,可由品种不多的硬件,凭借丰富的软件和通信功能来实现综合控制,既节省投资,又提高了系统的可靠性、可操作性和维修性。 2)可按工艺、控制功
9、能、可靠性要求由功能和地理位置不同的各个工作站组成控制系统,系统结构灵活,且大大节省电缆。 3)一个站的故障不会影响其它站的正常运行,系统可靠性高。 4)各种监视控制功能均采用软件模块来完成,所以修改方便,易于实现高级控制。核电站运行有何特点?答:核电站运行的特点主要有: (1)、核反应堆,俗称原子锅炉,堆芯核裂变链式反应产生放射性废物,因此核电站无论是正常运行还是事故运行,都必须保证放射性废物的危害不能无控制地排放至环境中。 (2)、核电站靠核裂变链式反应产生的热量加热产生的蒸汽发电,因此核电站运行,必须保证反应堆有足够完好的冷源,即使是反应堆停闭期,如果失去冷源,反应堆内的核衰变产生的余热
10、也足够使反应堆烧毁。 (3)、移动控制棒和改变冷却剂中硼浓度都可以调节反应堆功率,移动控制棒可以快速地升降负荷,而改变硼浓度来调节功率,速率较慢,通常采用这两种方法共同调节。任何工况下,必须保证核反应堆可控,即保证反应性的控制,反应性的失控将导致重大核事故。 (4)、机组快速升降负荷,特别在燃耗末期由于氙毒的变化,将导致反应堆轴向功率偏差()控制困难,易产生堆芯局部热点,有造成堆芯烧毁的潜在风险;若频繁进行负荷跟踪,将产生大量的放射性废气、废液,对环境产生潜在威胁,故核电机组必须相对稳定地带基本负荷运行。 (5)、压水堆机组每年所需燃料一次性装入。停机换料时,机组利用这一机会进行必要的维修和试
11、验,以使机组保持良好的性能和安全水平,所以压水堆的机组每年有一次机组换料大修。核电站为了防止核泄漏设有哪几道屏障?答:为落实纵深防御原则,核电站在放射性物质(裂变产物)和环境之间设置了四道屏障,只要任一道完整,就可防止放射性物质外漏。第一道燃料芯块核裂变产生的放射性物质98%以上滞留在二氧化铀芯块中,不会释放出来。第二道燃料包壳燃料芯块密封在锆合金包壳内,防止放射性物质进入一回路水中。第三道压力边界由核燃料构成的堆芯封闭在壁厚 20 厘米的钢质压力容器中,压力容器和整个一回路都是耐高压的,放射性物质不会漏到反应堆厂房中。第四道安全壳反应堆厂房是一个高大的预应力钢筋混凝土建筑,壁厚近一米,内表面
12、加有 6 毫米厚的钢衬,防止放射性物质进入环境。水力发电厂有几种类型?各有什么特点?答:水力发电厂是把水的势能和动能转变成电能。根据水力枢纽布置不同,主要可分为堤坝式、引水式、抽水蓄能水电厂等。 1、堤坝式水电厂:在河床上游修建拦河坝,将水积蓄起来,抬高上游水位,形成发电水头的方式称为堤坝式,堤坝式水电厂又可分为坝后式、河床式及混合式水电厂等。 坝后式水电厂,这种水电厂的厂房建筑在坝的后面,全部水头由坝体承受,水库的水由压力水管引入厂房,转动水轮发电机组发电。坝后式水电厂适合于高、中水头的情况。河床式水电厂,这种水电厂的厂房和挡水坝联成一体,厂房也起挡水作用,因修建在河床中,故名河床式。河床式
13、水电厂水头一般在 2030 M 以下。混合式水电厂,引水与大坝混合使用获得落差发电; 2、引水式水电厂:水电厂建筑在山区水流湍急的河道上或河床坡度较陡的地方,由引水渠道造成水头,一般不需修坝或只修低堰。 3、抽水蓄能水电厂,具有上池(上部蓄水库)和下池(下部蓄水库),在低谷负荷时水轮发电机组可变为水泵工况运行,将下池水抽到上池储蓄起来,在高峰负荷时水轮发电机组可变为发电工况运行,利用上池的蓄水发电。发电厂保厂用电的措施主要有哪些?答:发电厂保厂用电措施主要有:(1)发电机出口引出厂高变,作为机组正常运行时本台机组的厂用电源,并可以做其它厂用的备用;作为火电机组,机组不跳闸,即不会失去厂用电;作
14、为水电机组,机组不并网仍可带厂用电运行(2)装设专用的备用厂高变,即直接从电厂母线接入备用厂用电源,或从三圈变低压侧接入备用电源。母线不停电,厂用电即不会失去(3)通过外来电源接入厂用电(4)电厂装设小型发电机(如柴油发电机)提供厂用电;直流部分通过蓄电池供电(5)为确保厂用电的安全,厂用电部分应设计合理,厂用电应分段供电,并互为备用(可在分段开关上加装备自投装置)(6)作为系统方面,在系统难以维持时,对小电厂应采取低频解列保厂用电或其它方法解列小机组保证厂用电。编制水库调度图要考虑哪些因素?水库调度原则是什么?答:编制水库调度图要考虑:水库运行的安全性、电力系统运行的可靠性与经济性。因此,根
15、据径流的时历特性资料或统计特性资料,按水电站供电保证率高、发电量最大等所谓水库运行调度的最优准则,预先编制出一组控制水电站水库工作的水库蓄水指示线即调度线(包括限制出力线、防破坏线、防弃水线、防洪调度线),由此调度线组成五个区:限制出力区,保证出力区,加大出力区,满发出力区,防洪调度区。为保证电力系统运行的可靠性,当水库水位落在保证出力区时,水电站以保证出力运行,尽可能抬高水库运行水位。当水库水位落在限制出力线时,水电站应降低出力运行。当水库水位落于防破坏线与防弃水线之间时,应加大水电站出力运行,减少弃水,提高水量利用率,以达到水电站经济运行的目的。当水库水位在汛限水位以上时,在电网安全许可的前提下,水电站的发电出力不应低于额定出力运行。在汛期,水库水位达到防洪调度线,为保证水库安全运行,水库要泄洪。水库调度原则是:按设计确定的综合利用目标、任务、参数、指标及有关运用原则,在确保水库工作安全的前提下,充分发挥水库最大的综合效益。
