电气工程基础课程设计(林俊杰)
电气工程基础课程设计(林
俊杰)
-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
电气工程基础课程设计题目：110kV降压变电站电气系统初步设计
学生姓名：林俊杰
专业：电气工程及其自动化
班级：电气0906班
学号：4
指导教师：罗毅
目录
变电站电气系统课程设计说明书
一、概述
1、设计目的————————————————————————————
2、设计内容
3、设计要求
二、设计基础资料
1、待建变电站的建设规模
2、电力系统与待建变电站的连接情况
3、待建变电站负荷
三、主变压器与主接线设计
1、各电压等级的合计负载及类型
2、主变压器的选择
四、短路电流计算
1、基准值的选择
2、
一、概述
1、设计目的
（1）复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识。
（2）培养和分析解决电力系统问题的能力。
（3）学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法。
2、设计内容
本课程设计只作电气系统的初步设计，不作施工设计和土建设计。
（1）主变压器选择：根据负荷主变压器的容量、型式、电压等级等。
（2）电气主接线设计：可靠性、经济性和灵活性。
（3）短路电流计算：电力系统侧按无限大容量系统供电处理；
用于设备选择时，按变电所最终规模考虑；用于保护整定计算时，按本期工程考虑；举例列出某点短路电流的详细计算过程，列表给出各点的短路电流计算结果S k、I”、I∞、I sh、T eq（其余点的详细计算过程在附录中列出）。
（4）选择主要电气设备：断路器、隔离开关、母线及支撑绝缘子、限流电抗器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、消弧线圈。每类设备举例列出一种设备的详细选择过程，列表对比给出选出的所有设备的参数及使用条件。（5）编写“××变电所电气部分设计”说明书，绘制电气主接线图（＃2图纸）
3、设计要求
（1）通过经济技术比较，确定电气主接线；
（2）短路电流计算；
（3）主变压器选择；
（4）断路器和隔离开关选择；
（5）导线（母线及出线）选择；
（6）限流电抗器的选择（必要时）。
（7）完成上述设计的最低要求；
（8）选择电压互感器；
（9）选择电流互感器；
（10）选择高压熔断器（必要时）；
（11）选择支持绝缘子和穿墙套管；
（12）选择消弧线圈（必要时）；
（13）选择避雷器。
二、设计基础资料
1、待建变电站的建设规模
⑴变电站类型： 110 kV降压变电站
⑵三个电压等级： 110 kV、 35 kV、 10 kV
⑶ 110 kV：近期线路2回；远期线路 3回
35 kV：近期线路2回；远期线路4 回
10 kV：近期线路4回；远期线路 8回
2、电力系统与待建变电站的连接情况
⑴变电站在系统中地位：地区变电站
⑵变电站仅采用 110 kV的电压与电力系统相连，为变电站的电源
⑶电力系统至本变电站高压母线的标么电抗（S d=100MVA）为：
最大运行方式时；
最小运行方式时；
主运行方式时;
⑷上级变电站后备保护动作时间为
3、待建变电站负荷
⑴110 kV出线：负荷每回容量 10000 kVA，
cos＝，T max＝ 4000 h
⑵35 kV负荷每回容量5000 kVA，
cos＝，T max＝4000 h；
其中，一类负荷 0回；二类负荷 2回
⑶10kV负荷每回容量1500 kW，cos＝，T max＝ 4200 h；
其中，一类负荷 0回；二类负荷 2回
(4) 负荷同时率
4、环境条件
⑴当地年最高气温400C，年最低气温-200C，最热月平均最高气温350C，年最低气温-50C。
⑵当地海拔高度：600m
⑶雷暴日：15日/年
5、其它
⑴变电站地理位置：城郊，距城区约10km
⑵变电站供电范围： 110 kV线路：最长100 km，最短50 km；
35 kV线路：最长60 km，最短20 km；
10 kV低压馈线：最长 15 km，最短 3 km；
⑶未尽事宜按照设计常规假设。
三、主变压器与主接线设计
1、主变压器的选择
（1）变压器台数的选择
在大城市郊区的一次变电站，在中、低压侧已构成环网的情况下，变电站以装设两台变压器为宜；对地区性孤立的一次变电站或复合较高的变电站，在设计时应该考虑装设三台变压器的可能性。考虑到该变电站为一重要中间变电站，与系统联系紧密，含有交大份额的一、二类负载，故一起工程选择两台主变压器，并列运行且容量相等。考虑到地区经济发展较快，远期增加负荷较多，负荷密度迅速增大，故而起工程增加一台主变压器。
变压器是变电站主要电气设备之一，其主要功能是升高或降低电压，以利于电能的合理输送、分配和使用。从电工学中知道，输电线路中流过的电流越大，损失的功率就越大。所以采用高压输电减少线路的功率损耗，故将发电厂发出
的电力经变压器升压后输送，送到供电地区后经降压变压器变换成低电压供用户使用。
（2）变压器容量的选择
设计的变电站中，35kV 侧负荷每回容量5000kVA,cos φ=，T max =4000h ；10kV 侧负荷每回容量1500KW ，cos φ=，T max =4200h 。
近期系统负荷总量和类型统计如下：
35kV 侧的总负荷
S 35=5000×2kVA=10000kVA
10kV 侧的总负荷
S 10=（1500×4）/=6316kVA
近期的总负荷
S =×（S 35 +S 10）=12726kVA
远期系统负荷总量和类型统计如下：
35kV 侧的总负荷
S 35=5000×4kVA=20000kVA
10kV 侧的总负荷
S 10=（1500×8）/=12632kVA
远期的总负荷
S =×（S 35 +S 10）=25453kVA
拟选用三台（近期两台、远期增加一台）SFSL7-10000/110型三绕组变压器，其容量比为：100/100/50；电压比为110±2×%/±2×%/11kV ；接线方式为YN,y0,d11，阻抗电压为：U k12%=%,U k13%=18%,U k23%=%。
（2） 校验变压器的负荷
① 近期工程的主变压器的负荷率：0063.63kVA
2000012726kVA ==β。 ② 远期工程的主变压器的负荷率：0084.84kVA 3000025453kVA ==β
（3）事故情况下变压器过载能力的校验
三台主变，停一台，应承担全部负荷的70%～80
①远期时，三台主变，停一台，应承担全部负荷的70%～80%。此变电站一台出现故障时承担全部负荷为
③ 三绕组变压器各侧容量选择：
要求：各侧容量均应≥15%(远期)
110kV ：%84.843000025453= 选N S
35kV ：%67.663000020000= 选N S
10kV ： %11.423000012632= 选N S 5.0 变压器容量比50100100
电气工程基础(下)试卷A(答案)说课讲解
武汉大学2009—2010学年度第二学期 《电气工程基础（下）》试卷（A ） 学号 姓名 院（系） 分数 （全部答案写在答题纸上） 1 判断正误（10分，每小题1分） （1）在对远距离交流输电线路进行分析计算时，应采用分布参数和波动方程。（√） （2）在三段式过电流保护中，一段与二段合起来称作主保护。（√） （3）纵差动保护是由比较被保护元件两侧的电流的相位构成。（×） （4）电力系统中，电压互感器饱和过电压只发生在系统轻载运行的情况下。（×） （5）切除有负载的变压器比切除空载变压器更容易产生过电压。（×） （6）在方向继电器中，规定的功率正方向是功率从母线流向线路。（√） （7）控制回路不属于二次回路。（×） （8）低频减负荷时，特殊级动作，基本级一定动作。（√） （9）同步发电机以自同期方式并列时，冲击电流较大，会对系统有较大扰动。（√） （10）在电力系统的正常状态下，可以实现电力系统的经济运行。（√） 2 名词解释（10分，第（1），（2）题3分，第（3）题4分） （1） 自然功率 c Z U P 21n ，称为自然功率，在传输功率等于自然功率条件下，线路任意点的电压均与首、末端电压相等。 （2） 潜供电流 在具有单相重合闸的线路中，当故障相被切除以后，通过健全相对故障相的静电和电磁耦合，在接地电弧通道中仍将流过不大的感应电流，称为潜供电流。 （3） 操作电源 在发电厂和变电所中，对开关电器的远距离操作、信号设备、测量设备、继电保护和自动控制装置、事故照明、直流油泵及交流不停电装置等用电，都需有专门的供电电源，这种电源称为操作电源。 3 简答题（30分，每题6分） （1） 什么是电流保护的接线方式？常用的有哪两种？各有什么优缺点？ 答：电流保护的接线方式，是指电流保护中电流继电器线圈与电流互感器二次绕组之间的连接方式。目前常用的有两种：三相星形接线和两相星形接线。当小电流接地电网中发生不同地点的两点接地短路时，若为并行线路上的两点接地，若采用两相星形接线，则保护有2/3机会只切除一条线路，
电力工程基础(期末试题与答案详解)
学年第一一学期考试A卷**大学20201010～20201111学年第 课程名称考试日期 考生姓名学号专业或类别 题号一二三四五总分累分人 题分2318102524100 签名 得分 考生注意事项：1、本试卷共页，请查看试卷中是否有缺页。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。 备注：答案页码请参考《电气工程基础》温步瀛 一、填空题(共23分) 1、电力系统中继电保护有主保护和后备保护之分，当后备保护不是由本线路 得分评卷人 上的保护实现，称为远后备保护，当后备保护是由本线路的另一套保护 实现，称为近后备保护。（P16） 2、电力系统中无功电源主要有同步发电机、调相机、线路充电功率、 静止无功补偿器、电容器（列举四种）等。（P120） 3、对线路进行送电操作，应先合母线隔离开关、线路隔离开关最后合断路器。（P30） 4、电力系统和电气设备的接地，按其接地的目的不同分为工作接地、保护接地、 三类。（P253） 5、电力系统的调压措施主要有利用发电机励磁调压、无功补偿、利用变压器分接头调压和改变线路参数；试利用变压器分接头调压原理选择变压器分接头：某企业由一台10/0.4kV变压器供电，变压器高压侧有三个分接头分别为：0%、+5%、-5%，当接于0%分接头时，该变压器的低压侧电压为410V，该变压器分接头应接在+5%（2分）时才能保证低压侧的电压质量。（P126）
6、按照结构，高压配电线路可分为架空线路和电缆线路两大类。（P42） 7、低压配电系统的接线方式有：放射式接线、树干式接线及混合式、 链式 。（P54） 8、防雷装置有：避雷针 、避雷线 、 避雷器 。（P260） 二、选择题(单选题，每小题2分，共18分) 1、供电系统短路故障中，一般危害最大的短路类型为（A ）。(P131) A、三相短路 B、两相短路 C、两相接地短路 D、单相接地短路 2、高峰负荷时升高电压至N U 05.1，低谷负荷时降低电压至N U 的中枢点电压调整方式为（B ）。(P125) A、顺调压 B、逆调压 C、常调压 D、有载调压 3、配电线路中应装设短路保护电器，下列不具备短路保护功能的电器是（D ）。 A、断路器 B、熔断器 C、漏电开关 D、隔离开关 4、以下接线方式中，有汇流母线的是（ D ）(P34)A、四角形接线 B、单元接线 C、内桥接线 D、2/3断路器接线 5、下面讲解正确的是（D ）(P156) A、硬母线的校验时母线在按发热条件选择后，不需校验其短路的动稳定和热稳定。 B、电缆的校验时需要校验其短路的动稳定，但不需要校验热稳定。 C、硬母线的校验时母线在按发热条件选择后，只要校验其短路的动稳定。 D、电缆的校验时不需要校验其短路的动稳定，但需要校验热稳定。6、导致人体触电死亡的重要的直接因素有（B ）(P255)A、人体的电阻和电源的频率B、电流的大小和流通的时间C、通流的途径和电压的高低 D、接触电压的高低和人体电阻 7、中性点不接地的电力系统中，线路的绝缘是按照（B ）进行设计。(P254) A、相电压 B、线电压 C、零序电压 D、雷电过电压 得分 评卷人
电气工程课程设计任务书答案
电气工程基础课程设计题目发电厂主接线及线路电流保护设计 学生姓名秦鹏 学号20081340219 学院信息与控制学院 专业08电气6班 指导教师刘玉娟 二Ｏ一Ｏ年十二月十六日
目录 绪论———————————————————————————--3 设计题目及原始材料——————————————————————-4设计计算书——————————————————————————--5 原始材料分析————————————————————————-5 计算过程——————————————————————————-7 设计说明书——————————————————————————--9 主接线图——————————————-———————————-9 继电保护的原理接线图——————————————-—————--10 展开接线图————————————————————————--11 方案可行性评估————————————————————————-13 结论—————————————————————————————-14 参考文献———————————————————————————-14
绪论 一、设计的目的 通过这个具体的课题，综合运用所学知识，解决具体工程实际问题，学习工程设计的基本技能，基本程序和基本方法，培养自己的科学研究和设计计算方面的能力，培养自己关于工业建设中的政策观念和经济技术观念，扩大知识领域，提高学自己分析问题和解决问题的能力。 二、设计内容： 1.发电厂主接线方案的选择和主变型式的确定。 2.继电保护方式选择和整定的计算。 3.绘图 4.整理说明书及计算书
电气工程基础习题集2版
第1章电力系统的基本概念 1-1 电力网、电力系统和动力系统的定义是什么？基本构成形式如何？ 1-2 对电力系统运行的基本要什么？ 1-3 电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？ 1-4 电力系统的额定电压是如何确定的？系统各元件的额定电压如何确定？ 1-5 目前我国电力系统的额定电压等级有哪些？额定电压等级选择确定原则有哪些？ 1-6 电力系统的接线方式有哪些？各自的优、缺点有哪些？ 1-7 联合电力系统的优越性有哪些？ 1-8 根据发电厂使用一次能源的不同，发电厂主要有哪几种型式？ 1-9 电力变压器的主要作用是什么？主要类别有哪些？ 1-10 架空线路与电缆线路各有什么特点？ 1-11 直流输电与交流输电比较有什么特点？ 1-12 电力系统的结构有何特点？比较有备用和无备用接线形式的主要区别。 1-13 为什么要规定电力系统的电压等级？主要的电压等级有哪些？ 1-14 试述我国电压等级的配置情况。 1-15 电力系统各个元件(设备)的额定电压是如何确定的？ 1-16 某一60kV电力线路长为100km，每相导线对地电容为0.005F/km，当电力线路末端发生单相接地故障时，试求接地电容电流值(60kV系统中性点经消弧线圈接地)。 1-17 电力网的额定电压是怎样规定的？电力系统各类元件的额定电压与电力网的额定电压有什么关系？ 1-18 升压变压器和降压变压器的分接头是怎样规定的？变压器的额定变化与实际变化有什么区别？ 1-19 电能生产的主要特点是什么？对电力系统运行有哪些基本要求？ 1-20 根据供电可靠性的要求，电力系统负荷可以分为那几个等级？各级负荷有何特点？ 1-21 电能质量的基本指标是什么？ 1-22 直流输电与交流输电相比较，有什么特点？ 1-23 电力系统的结构有何特点？比较有备用和无备用接线形式的主要区别？ 1-24 我国电力系统的中性点运行方式主要有哪些？各有什么特点？ 1-25 电能质量的三个主要指标是什么？各有怎样的要求？ 1-26 电力系统的主要特点是什么？ 1-27 电力网的接线方式中，有备用接线和无备用接线，各有什么特点？
专升本《电气工程基础》试卷
[试题分类]:专升本《电气工程基础》_08188450 [题型]:单选 [分数]:2 1.额定电压在一下的发电机,其额定电压一般（）相应的系统额定电压。 A.高于 B.低于 C.等于 D.不确定 答案:A 2.电流互感器的二次侧绕组不能（）。 A.开路 B.短路 C.无所谓 答案:A 3.双母线带旁路接线的优点不包括（）。 A.检修母线可以不停电 B.检修母联断路器可以不停电 C.检修出线断路器可以不停电 D.任意一段母线故障可以不停电 答案:D 4.冲击电流是指（）。 A.每次短路电流的最大短路电流有效值
B.每次短路电流的最大短路电流瞬时值 C.可能出现的最大短路电流有效值 D.可能出现的最大短路电流瞬时值 答案:D 5.在220kV电力系统中,并联静电电容器一般装设在变压器的（）。 A.低压侧 B.中压侧 C.高压侧 D.低压侧或中压侧 答案:A 6.铁磁谐振过电压的特点不包括（）。 A.铁芯未饱和时感抗大于容抗 B.产生谐振时出现“翻相”现象 C.谐振状态可能自保持 D.电感-电容效应 答案:D 7.测量用电流互感器二次侧电流额定值一般为（）。 答案:D 8.对降低供电网电能损耗的效果最差的是（）。 A.采用并联电容就地补偿
B.在向供电网供电的变电站内采用调相机补偿 C.改造供电网络,缩短供电路径 D.将供电网络的电压提高到接近上限运行 答案:B 9.在超高压或特高压系统中主要由内过电压决定系统的绝缘水平,请问主要是如下哪种电压决定？ A.操作过电压 B.谐振过电压 C.工频过电压 D.由上述三种电压共同决定 答案:A 10.为了提高线路耐雷性能、降低雷击跳闸率、保证安全供电,下列防雷措施不正确的是（）。 A.架设避雷线 B.增加杆塔接地电阻 C.采用中性点经消弧线圈接地 D.安装线路避雷器 答案:B 11.启停速度最快的发电机组是（）。 A.凝汽式汽轮机组 B.水轮机组 C.供热式背压机组 D.燃气轮机组 答案:B 网络中有A,B两台变压器,已知SNA=,UkA%=UKB%,则变压器的电抗（）。 >XB =XB
专升本《电气工程基础》
一、单选（共20题,每题2分,共40分） 1.我国实现配电网故障隔离的方法一般是（） A.利用电流保护中电流定值选择性配合实现故障隔离 B.线路首端断路器跳闸实现故障隔离 C.利用电流保护时间阶梯原则实现故障隔离 D.在线路首端断路器跳闸后，利用自动化系统或自动化设备实现故障隔离 2.二次设备不包括（） A.远动装置 B.继电保护装置 C.电流互感器 D.监视与测量仪表 3.不需要同时校验动稳定和热稳定的电气设备是（） A.电压互感器 B.电抗器 C.断路器 D.隔离开关 4.下列发电机组中，启动速度最快的发电机组是（） A.背压式热电机组 B.核电机组 C.水电机组 D.凝汽式火电机组 5.下列发电机组中，有功功率应该尽可能在额定功率附近运行的发电机组是（） A.背压式热电机组 B.凝汽式火电机组 C.水电机组 D.核电机组 ?? 6.对于Y0/接的变压器，变压器Y0侧输电线路上发生两相短路故障，绕组侧输电线路中（） A.肯定产生零序电流 B.肯定产生零序电压 C.可能产生零序电压 D.肯定产生负序电压 7.计量用电压互感器的准确级是（） A.0.2级 B.1级 C.0.1级 D.0.5级 8.短路电流最大有效值用于校验电气设备的（） A.动稳定 B.机械强度 C.热稳定 D.开断能力 9.在下列措施中，对降低电能损耗效果最明显的是（） A.在线路首端并联电容器 B.调整分接头提高运行电压 C.提高发电机的端电压 D.在用户端并联电容器，提高用户的功率因数 10.在下列保护中，保护范围最短的保护是（） A.带时限电流速断保护 B.无时限电流电压连锁速断保护 C.定实限过电流保护 D.无时限电流速断保护 11.关于调压的地点，正确的是（） A.仅仅只在中枢点调压 B.先在负荷点调压，再对电压不合格的中枢点调压 C.仅仅只在负荷点调压 D.先在中枢点调压，再对电压不合格的负荷点调压
电气工程基础复习题
一、填空题 1安装接线图包括、和。 2、电力系统相间短路的形式有短路和短路。 3、电力系统接地短路的形式有接地短路和接地短路。 4、继电保护的可靠性是指保护在应动作时,不应动作时。 5 、 三相一次自动重合闸装置通常由元件、元件、元件和元件。 6、变压器轻瓦斯保护动作于，重瓦斯保护动作于。 7 、 电力系统中性点接地方式有：、和中性点不接地。 & 在我国，110kV及以上的系统中性点采用 。 ，60kV及以下系统中性点采用9 、电力系统对继电保护的基本要求是、、、。 10、电力系统内部过电压一般有和。 11、电力系统中最基本的防雷保护装置有、、、。 12、电力线路相间短路的三段式电流保护是指电流速断保护、电流速断 保护、__________ 过电流保护。 13、电力市场的基本特征是_________ 、_________ 、__________ 、__________ 。 14、电力市场的基本原则是_________ 、_________ 、__________ 。 15、我国电力体制改革的总体目标是建立____________ 、 _________ 、__________ 的电力市场。 16、电力网通常按电压等级的高低、供电范围的大小分为__________ 、__________ 、 _______ 17、电能具有_________ 、__________ 、_________ 等优点。 18、自动重合闸作用在线路上发生暂时性故障时，迅速恢复供电，从而可提高供电的 。 19、衡量电压的质量指标通常包括___________ 、 ________ 、__________ 。 20、通常，要求电力系统供电电压（或电流）的波形为_____________ 。 21、谐波电压是谐波电流在系统__________ 上的压降。 22、电气设备分为_________ 、__________ 。 23、电力系统中性点经消弧线圈接地时，有三种补偿方式，即__________ 、_________ 。 24、构成客观世界的三大基础是__________ 、_________ 、__________ 。 25、能源按获得的方法可分为__________ 、 _________ 。 26、能源按被利用的程度可分为__________ 、_________ 。 27、能源按本身的性质可分为__________ 、 _________ 。 28、火力发电厂能量转换过程是__________ ~~__ ―。 29、凝汽式火力发电厂三大主机是指___________ 、_________ 、 _________ 。 30、核电厂的系统和设备有两大部分组成____________ 、 _________ 。 31、海洋能主要有_________ 、__________ 、_________ 等。 32、输变电系统是电力系统的组成部分，包括____________ 、__________ 。 33、输电线路按电力线路的结构可分为___________ 、__________ 。 34、无汇流母线接线形式有_________ 、_________ 、__________ 。 35、保护接地按电源中性点接地方式不同可分为_____________ 、 _________ 、_________ 三种。
电气工程基础课程设计任务书
电气工程基础课程设计任务书（第1组） 1．题目：220kV变电所主接线及线路电流保护设计 2．系统接线图： 2×20MV A 3．原始资料： 为满足某地区经济发展和人民生活对电力的需要，经系统规划设计论证，新建一座220kV变电所，变电所与系统连接情况如上图所示。 3.1 建设规模 3.1.1 本所安装2台120MV A主变压器 3.1.2 电压等级220/110/10kV 3.1.3 各电压侧出线回路数：220kV 侧4回，110kV侧6回，10kV侧16回。 3.2 各侧负荷情况 110kV侧有2回出线供给远方大型冶炼厂，其容量为60MV A；其他作为地区变电所进线，其最小负荷与最大负荷之比为0.6。 10kV总负荷为50MV A，I、II类负荷用户占70％；最大一回出线负荷为5MV A，最小负荷与最大负荷之比为0.65。 3.4 系统阻抗 220kV电源近似为无限大电源系统，以100MV A为基准容量，归算至本所220kV母线阻抗为0.021；110kV侧电源容量为800MV A，以100MVA为基准容量，归算至本所110kV 母线阻抗为0.12。
3.5 变电所外接线路采用三段式电流保护，相关参数如下： 3.5.1 线路AB 、BC 的最大负荷电流分别为230A 、150A ；负荷自启动系数 1.5st K =； 3.5.2 各变电所引出线上后备保护的动作时间如图所示；后备保护的0.5t s ?=； 3.5.3 线路的电抗为0.4/km Ω。 4．设计内容及要求 4.1 拟定主接线方案：分析原始资料，确定主变型式；确定最佳方案；选择各侧接线方式；画出主接线图； 4.2 继电保护方式的选择与整定：1DL 处的保护方式，及相应的op I 、lm K 和dz t 。 5．设计成果： 编制设计说明书、设计计算书，绘制变电所的电气主接线图、继电保护的原理接线图、展开接线图。 6．主要参考资料： 《电气工程基础》（上、下） 《电力系统继电保护》 《电力工程电气设计手册》（电气一次、电气二次） 滨江课程设计分组安排 第1组：1班：20082340001-20082340020 2班：20082340034-20082340051 3班：20082300006-20082340098
电气工程基础知识点整理
第一章 1、由生产、输送、分配与消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。 2、输送与分配电能的部分称为电力网,或电力网络,包括升、降压变压器与各种电压等级的输电线路。 电力网 + 发电机 = 电力系统 (输送,分配) 动力系统:包括所有,把水轮机也包进去 3、输送功率一定时,输电电压越高,电流越小,导线电阻一定时,导线损耗也相应减小。理论上,输电线路的输电能力与输电电压的平方成正比。 4、国家从设备设计制造角度考虑,为保证生产的系列性,就规定了一系列的标准的电压等级,又称额定电压。3/6/10/35/110/220/330/500 5、 同一个电压等级下(同一行中),各种设备的额定电压并不完全相等。 6、电压等级越高,传输功率随传输距离增大下降得越快。 7、我国规定电力系统的额定频率为50Hz,简称工频或基频。 频率:50Hz 允许偏移:±0、2~±0、5Hz 与有功功率有关 电压:35kV 及以上的允许偏差为±5% 10kV 及以下的允许偏差为±7% 与系统的无功功率有关 波形:6~10kV 供电电压的波形畸变率不超过4% 0、38kV 供电电压的波形畸变率不超过5% 8、每一个负荷都只能沿唯一的路径取得电能的网络,称为开式网络。 有备用接线的网络中,每一个负荷点至少通过两条线路从不同的方向取得电能,统称为闭式网络。 第二章 jX R V S +=2e &&
1、 电力线路包括:输电线路与配电线路。 从结构上分为:架空线路、电缆线路 2、 架空线路由导线、避雷线(即架空地线)、杆塔、绝缘子与金具等主要部件组成。 3、 导线型号后的数字代表主要载流部分(非整根导线)额定截面积的平方毫米数 4、绝缘子片数越多,电压等级越高 5、 在220kV 及以上的超高压架空线路上,为了减小电晕放电与单位长度电抗,普遍采用分裂导线。 6、 分裂导线由数根相同的钢芯铝绞线并联构成,每相导线分裂成若干根,各根导线之间每隔一定长度用金具支撑,以固定尺寸。所用的导线根数称分裂数,常用的有2、3与4分裂。 7、 普通的分裂导线的分裂根数一般不超过4,而且就是布置在正多边形的顶点上。正多边形的边长d 称为分裂间距,一般取40cm 左右。 8、 ∵d>>Ds,∴Dsb>Ds,∴L 分裂
《电气工程基础》考试复习题.doc
《电气工程基础》期末考试复习题 一、走进电厂、走进变电站、走进直流换流站（陶永红） 1）什么是电力系统？什么是发电厂？ 电力系统是既包括将一次能源转换为电能的发电、输电、配电、用电的一次系统，又包括保证其安全可靠运行的继电保护、白动控制、调度H动化和通信等辅助系统。 发电厂：将一次能源变为电能的工厂，称为发电厂。 2）火电厂的电能牛产过程？ 3）水电厂的定义，分类？ 定义：水力发电厂是利用通过筑坝将位于高处的水流向低处的位能转换为动能，此时位于低处的水轮机受到水流的推动而转动，将水轮机与发电机连接，带动发电机转动，将机械能转换为电能。 分类：堤坝式水电厂、河床式水电厂、引水式水电厂、混合式水电厂、径流式水电厂、梯级水电厂、抽水蓄能式水电厂。 4）变电站的定义，分类？它的基本组成？ 定义：变电站是电力系统屮连接用户和发电厂的屮间环节，具有汇集和分配电能、变换电压和交换功率等功能。 分类：a、根据地位和作用可以分为：枢纽变电所、屮间变电所、地区变电所、终端变电所 B、根据设备的安装位置分为：户外变电所、户内变电所、半户外变电所、地下变电所、箱式变电所。 基木组成：电力变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、接地装置、以及各种无功补偿装置等。 5）什么是一次设备、二次设备？ 一次设备：通常把肓接承担生产、输送、分配、消耗电能的设备称为一次设备 二次设备：在电力系统屮对一次设备、其他设备的工作状况进行监控和控制保护的设备称为电气二次设备。 6）主接线方式有哪些？ 常用的主接线方式有：单母线接线、单母线分段接线、单母线分段带旁路母线接线、双母线接线、双母线带旁路母线接线方式、双母线分段接线、双母线分段带旁路母线接线、内桥接线、外桥接线、一台半断路器接线、单元接线和角形接线等。 7）什么是箱式变电站？它的组成部分？ 箱式变压器就是一?种把高压开关设备、配电变压器和低压配电装置按一定线路方案排列成一?体的预制型户内、户外紧凑式配电设备。 组成部分：高压配电设备、变压器及低压配电设备 8）直流输电系统基本组成？直流输电的特点？ 基本组成：主要由换流站、直流线路、交流侧和直流侧的电力滤波器、无功补偿装置、换 流变压器、直流电抗器以及保护、控制装置等构成。 特点: 优点：a.线路造价低、年运行费用省。B、没有运行稳定性问题。C、能限制短路电流。 D、调节速度快。 缺点：a、换流站造价高。B、消耗大量的无功功率。C、产牛谐波。D、缺乏直流断路 器。 二同步发电机.电网规划（负荷预测）?电力系统二次回路（方勇） 1）同步发电机原始方程
电气工程基础作业二答案
作业二 1、有几个参数反映架空输电线路？它们具体反映线路的什么特性？ 答： 电阻 R线路通过电流时产生的有功功率的损耗效应 电感 L:载体导流的磁场效应 电导 G:线路通电时绝缘介质产生的泄露电流以及导体附近空气游离而产生的有功功率损耗 电容 C:带电导体周围产生的磁场效应 2、一条 LGJQ-3×500 的分裂导线的输电线路，按等间距排列，间距为12m，每相分裂间距为400mm，导体直径为30.2mm。求该线路每公里电抗和电纳。 3、一台 SFL-15000/110 型双绕组变压器，额定容量为15MVA，额定变比为 110/11kV，其试验参数为Pk=133kW，P0=50kW，Uk﹪=10.5，I0﹪=3.5，试计算归算到高压侧的各参数并画出等值电路。
4、与普通变压器相比，自耦变压器有哪些优缺点？自耦变压器运行需要注意哪些问题？ 答： 1）、在大型超高压电力系统中，多数采用由自耦变压器来联接两个电压级的电力网，自耦变压器具有消耗材料少、投资低、损耗小等优点，得到广泛的应用。另外，由于通常自耦变压器变比接近于1，导致短路电压百分数要比普通变压器小得多，所以在系统发生短路时，自耦变压器的情况将更为严重。
2）、自耦变压器除了与一般变压器运行特性相同之外，还需要注意的一些问题是： a，由于自耦变压器一、二次侧有直接的电的联系，为了防止高压侧单相接地故障而引起低压侧过电压，其中性点必须牢靠接地； b，自耦变压器两侧都需安装避雷器，以防止过电压； c，自耦变压器短路电压比普通变压器小得多，因此短路电流较普通双绕组变压器大，必要时，必须采取限制短路电流措施。 5、在开关电器断开的过程中，间隙的自由电子是如何产生的？试说明电弧的形成和熄灭过程。 解： 切断电路瞬间，由于动静触头间的介质迅速游离，存在着一定浓度的带正电荷的离子和带负电荷的离子。通过强电场发射、碰撞游离、热游离、热电子发射等过程，弧隙中带电质点不断增多，产生电弧电流。 电弧中存在的游离与去游离这两个性质相反过程的强弱对比决定了电弧的最终发展趋势，即当游离强于去游离时，电弧就会发生并燃烧剧烈;若去游离与游离过程达到平衡，电弧就会稳定燃烧；而去游离占优势时，电弧的燃烧即将减弱并最终熄灭。 6、什么叫介质强度恢复过程和电压恢复过程？它们与哪些因素有关？交流电弧电流有何特点？熄灭交流电弧的条件是什么？ 解： 弧隙中介质强度的恢复过程与电弧电流的大小有关，但主要决定于断路器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质、电弧的冷却条件等因素，描述的是弧隙介质绝缘能力由电弧电流过零的水平恢复至正常状态的过程。 恢复电压的变化过程是指施加于弧隙上的电压由弧隙电压过渡到电源电压的过程，以开关电器触头间电压描述，交流电弧恢复电压的变化过程与线路结构、参数、负荷性质有关。 交流电弧特点： 1）交流电弧存在自然暂时熄弧点，与交流电流特性一样，交流电弧电流每半周期也要过零一次。电流过零时，电弧自然暂时熄灭，与电弧中去游离程度有关。
电气工程基础实验指导
电气工程基础实验指导 李丽 实验一：电度表接线方式实验 说明：三相电度表的接线方式有两种：三相三线式和三相四线式。 本实验使用三相四线式。选用型号为DTS237电子式电度表。参考电压为3*220/380V ；参比频率为50Hz ； 同时可以看到试验台线路装置中，有三相电流互感器TA301和电压互感器TV101。当使用电度表测量时，三相电度表有两种接线方式，一种是三相四线直接接入式；一种是经电流互感器接入式。 注：通常规格为A )20(53?、A )40(103?、A )60(153?、A )80(203?，采用直接接入式接线方式。而A )6(5.13?采用经互感式接线方式。本实验台模拟10KV 、35KV 电压，而实际接的电压为380V ，实际负载为一个1.5KW 的小电机。所以该3*1.5（6）A 规格的电度表，在该实验过程中两种接线测量均可以用，实用倍率为B L =1。 实验注意事项：当不使用电度表测量时，面板显示的35KV 侧A 、B 、C 、N 应左右两侧短接起来。TA301的三相电流互感器的二次侧也要短接起来。 1、 电度表三相四线直接接入式实验： 附图1：三相四线电度表直接接线原理图：
步骤：实验前，查阅电能计量的相关知识，自学机械式和电子式电能表的工作原理。试验中，按图接线，测量负载电能。最后注意观察脉冲。接线中即1、2、3为一组；4、5、6 为一组；7、8、9 为一组。 2、三相四线经电流互感器接入式实验： 附图2：三相四线电度表经电流互感器接线原理图： 实验注意事项及步骤： 1)、实验前，查阅电能计量的相关知识，自学机械式和电子式电能表的结构以及工作原理。 2）、试验中，断电，按图接线。注意的是各电流测量取样必须与其电压取样保持同相，特别注意的是各电流互感器的电流测量取样必须与其电压取样保持同相，即1、2、3为一组；4、5、6 为一组；7、8、9 为一组。实验2经电流互感器接入时，注意，其中1、4、7接电流互感器二次侧S1端，即电流进线端；3、6、9接电流互感器二次侧S2端，即电流出线端；2、5、8分别接三相电源；10、11是接零端。同时注意：为了安全，应将电流互感器S2端连接后接地。 3）、按图接线完成，经老师检查无误，方可接通电源。步骤为首先合上“电源开关”和“控制开关”，保护装置上电，旋转“转换开关”，检查10kv进线电压是否正常。然后按下启动按钮，依次合上QS101、QF101、QS102、QF102、QS103, 旋
电气工程基础课程设计
电气工程基础课程设计题目：110kV降压变电站电气系统初步设计 学生姓名：林俊杰 专业：电气工程及其自动化 班级：电气0906班 学号：4 指导教师：罗毅
目录 变电站电气系统课程设计说明书 一、概述 1、设计目的———————————————————————————— 2、设计内容 3、设计要求 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 2、电力系统与待建变电站的连接情况 3、待建变电站负荷 三、主变压器与主接线设计 1、各电压等级的合计负载及类型 2、主变压器的选择 四、短路电流计算 1、基准值的选择 2、
一、概述 1、设计目的 （1）复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识。 （2）培养和分析解决电力系统问题的能力。 （3）学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法。 2、设计内容 本课程设计只作电气系统的初步设计，不作施工设计和土建设计。 （1）主变压器选择：根据负荷主变压器的容量、型式、电压等级等。 （2）电气主接线设计：可靠性、经济性和灵活性。 （3）短路电流计算：电力系统侧按无限大容量系统供电处理； 用于设备选择时，按变电所最终规模考虑；用于保护整定计算时，按本期工程考虑；举例列出某点短路电流的详细计算过程，列表给出各点的短路电流计算 结果S k 、I”、I ∞ 、I sh 、T eq （其余点的详细计算过程在附录中列出）。 （4）选择主要电气设备：断路器、隔离开关、母线及支撑绝缘子、限流电抗器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、消弧线圈。每类设备举例列出一种设备的详细选择过程，列表对比给出选出的所有设备的参数及使用条件。 （5）编写“××变电所电气部分设计”说明书，绘制电气主接线图（＃2图纸）3、设计要求 （1）通过经济技术比较，确定电气主接线； （2）短路电流计算； （3）主变压器选择； （4）断路器和隔离开关选择； （5）导线（母线及出线）选择； （6）限流电抗器的选择（必要时）。 （7）完成上述设计的最低要求； （8）选择电压互感器； （9）选择电流互感器； （10）选择高压熔断器（必要时）； （11）选择支持绝缘子和穿墙套管； （12）选择消弧线圈（必要时）； （13）选择避雷器。 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 ⑴变电站类型： 110 kV降压变电站 ⑵三个电压等级： 110 kV、 35 kV、 10 kV ⑶ 110 kV：近期线路2回；远期线路 3回 35 kV：近期线路2回；远期线路4 回
电气工程基础问答题
2-2 何谓负荷特性？负荷特性如何分类？ 答：电力系统综合负荷取用的功率一般要随系统运行参数（主要试电压U 或频率f ）的变化而变化，反映这种变化规律的曲线或数学表达式称为负荷特性。 负荷特性有静态特性和动态特性之分。 2-3 何谓谐波含量、谐波总崎变率和谐波含有率？ 答：谐波含量是指各次谐波平方和的开方，分为谐波电压含量和谐波电流含量。 谐波电压含量可表示为 H U = 谐波电流含量可表示为 H I =的比值的百分数称为谐波总崎变率，用THD 表示。由此可得： 电压总崎变率为 1 100%H U U THD U =?电流总崎变率为 1 100%H I I THD I =? 3-5. 交流电弧的特点是什么？采用哪些措施可以提高开关的熄弧能力？ 答：交流电弧的特点是电流每半个周期要经过零值一次。在电流经过零值时，电弧会自动熄灭。加速断口介质强度的恢复速度并提高其数值是提高开关熄弧能力的主要方法： (1) 采用绝缘性能高的介质 (2) 提高触头的分断速度或断口的数目，使电弧迅速拉长；(电弧拉长，实际上是使电弧上的 电场强度减小，则游离减弱，有利于灭弧，伏安特性曲线抬高) (3) 采用各种结构的灭弧装置来加强电弧的冷却，以加快电流过零后弧隙的去游离过程。 4-11. 中性点接地方式有几种类型？概述它们的优缺点。 答：中性点的接地方式可分为两大类：一类是大电流接地系统（或直接接地系统），包括中性点直线接地或经小阻抗接地；另一类是小电流接地系统（或非直接接地系统），包括中性点不接地或经消弧线圈接地。 在大电流接地系统中发生单相接地故障时，接地相的电源将被短接，形成很大的单相接地电流。此时断路器会立即动作切除故障，从而造成停电事故。单相接地短路后，健全相的电压仍为相电压。 在小电流接地系统中发生单相接地故障时，不会出现电源被短接的现象，因此系统可以带接地故障继续运行（一般允许运行2小时），待做好停电准备工作后再停电排除故障。可见采用小电流接地的运行方式可以大大提高系统供电的可靠性。但这种运行方式的缺点是，发生单相接地时非接地相的对地电压将上升为线电压，因此线路及各种电气设备的绝缘均要按长期承受线电压的要求设计，这将使线路和设备的绝缘费用增大。电压等级愈高，绝缘费用在电力设备造价中所占的比重也愈大。
电气工程基础复习题
1．电力系统最常见的故障是各种类型的短路。 2．电力系统发生短路时电流将___增大________。 3.发电机横差保护是反映____一相绕组匝间短路_______________故障。 4.距离保护1段和距离保护2段共同构成本线路的_主_保护。 5. 三段式电流保护中，电流速断保护的选择性是靠动作电流来实现的；限时电流速断和过电流保护则是靠__延时__来实现的。 6.电流I段保护的缺点是不能___所保护线路全长 __。 7．三段式电流保护广泛用于__35KV__及以下电网。 8.电流保护的灵敏度的定义是__保护范围内发生金属性短路时保护反映的故障量的计算值与保护装置的动作整定值之比。 9.在电流保护的基础上加装方向元件的保护称为_方向性电流 保护__。 1.电力系统发生短路时电流将___短路电流________。 2.使电磁型过电流继电器返回的最大电流称为继电器的___返回电流_____。 3.距离保护1段和距离保护2段共同构成本线路的_主___保护。 4．对中性点直接接地的电力系统，当发生接地短路时，零序电流的大小和分布与中性点直接接地变压器___有关。 5．按90o接线的功率方向继电器，若U k=U cb，则I k=__A相电流_____。 6.发电机定子绕组中性点处单相接地短路时在机端的零序电压为__最大_ 。 7高频相差保护的操作元件是由操作滤过器和___收发信机____组成。 8. 利用供电元件保护切除母线故障，不能保证动作的选择性和__灵敏性___。 1 接地故障区别于正常运行过负荷系统振荡及相间短路的基本特征是出现负序分量。（错） 2 零序过电流保护与相间过电流保护相比，灵敏度低。（错） 3 在运行中，电压互感器二次允许短路。（对） 4 变压器综差保护的不平衡电流比发电机综差保护的不平衡电流大小相同。 （错） 5 继电保护的基本要求是安全性。（对） 1. 定时限过电流保护的动作时限采用阶梯原则，目的是为了保证( A ) A．选择性；B．速动性； C．灵敏性；D．可靠性。 2.相差高频保护的核心元件是( B )
电气工程基础课程设计报告 华科电气
课程设计说明书 设计题目110kV变电站电气系统初步设计 电气学院电气工程及其自动化专业班 学生姓名： 学号： 完成日期： 指导老师（签字）： 华中科技大学
对说明书的基本要求及注意事项 1.说明书的编号内容参看课程设计指导书中的有关部分。 2.为清楚说明设计计算内容，应有必要的插图。 3.除插图可用铅笔绘制外，计算和说明一律用钢笔书写，并要求计算正确、完整、文字简 明扼要、简介。（打印一律用黑色） 4.设计过程中所应用的公式和数据，应注明来源（参考资料的代号、页次以及图表编号等）。 5.根据计算稿本整理设计主要过程时，只须首先列出文字符号表达的计算公式，然后依次 代入各相应文字符号的数值，就直接写出计算结果（不作任何运算和简化，但计算结果必须注明单位）。 6.设计中所选主要参数，尺寸或规格以及主要计算结果等，均应写入右侧结果栏中，有的 也可采用表格形式列出。 7.对主要计算结果应用简短的结论。如计算结果与实际取值相差较大时，应作简短的解释， 并说明其原因。 8.对每一自成单元的内容，都应有大小标题和前后一致的顺序编号，使其醒目突出。 9.封面所列“设计题目”一栏，只须填写所设计的具体名称即可。 关于模板说明：前面两页必须打在同一页，即双面打印，后面内容单面打印。
目录 110kV变电所电气系统设计说明书 (3) 一、概述 (3) 1. 设计目的 (3) 2. 设计内容 (3) 3. 设计要求 (3) 二、设计基础资料 (4) 1. 待建变电站的建设规模 (4) 2. 电力系统与待建变电站的连接情况........................................................... 4 3. 待建变电站负荷 (4) 4. 环境条件 (4) 5. 其它 (4) 三、主变压器及主接线设计 (5) 1. 各电压等级的合计负载及类型................................................................... 5 2. 主变压器的选择 (5) 四、短路电流计算 (9) 1. 基准值的选取 (9) 2. 各元件参数标幺值的计算......................................................................... 10 3. 用于设备选择的短路电流计算................................................................. 10 五、电气设备选择 (12) 1. 电气设备选择的一般条件......................................................................... 12 2. 各回路的工作电流计算 (13) 3. 断路器和隔离开关选择 (14) 4. 导线的选择 (20) 5. 限流电抗器的选择 (22) 6. 电压互感器的选择 (23) 7. 电流互感器的选择 (24) 8. 高压熔断器的选择 (26) 9. 支持绝缘子和穿墙套管的选择................................................................. 26 10. 消弧线圈的选择 (27) 11. 避雷器的选择 (27) 六、课程设计体会及建议 (29) 参考文献 (29) 附录 (30) 短路电流计算书 (30) 附图：110kV变电所电气主接线图（#2图纸） (33)
电气工程基础课程设计(林俊杰)
电气工程基础课程设计(林 俊杰) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
电气工程基础课程设计题目：110kV降压变电站电气系统初步设计 学生姓名：林俊杰 专业：电气工程及其自动化 班级：电气0906班 学号：4 指导教师：罗毅
目录 变电站电气系统课程设计说明书 一、概述 1、设计目的———————————————————————————— 2、设计内容 3、设计要求 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 2、电力系统与待建变电站的连接情况 3、待建变电站负荷 三、主变压器与主接线设计 1、各电压等级的合计负载及类型 2、主变压器的选择 四、短路电流计算 1、基准值的选择 2、
一、概述 1、设计目的 （1）复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识。 （2）培养和分析解决电力系统问题的能力。 （3）学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法。 2、设计内容 本课程设计只作电气系统的初步设计，不作施工设计和土建设计。 （1）主变压器选择：根据负荷主变压器的容量、型式、电压等级等。 （2）电气主接线设计：可靠性、经济性和灵活性。 （3）短路电流计算：电力系统侧按无限大容量系统供电处理； 用于设备选择时，按变电所最终规模考虑；用于保护整定计算时，按本期工程考虑；举例列出某点短路电流的详细计算过程，列表给出各点的短路电流计算结果S k、I”、I∞、I sh、T eq（其余点的详细计算过程在附录中列出）。 （4）选择主要电气设备：断路器、隔离开关、母线及支撑绝缘子、限流电抗器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、消弧线圈。每类设备举例列出一种设备的详细选择过程，列表对比给出选出的所有设备的参数及使用条件。（5）编写“××变电所电气部分设计”说明书，绘制电气主接线图（＃2图纸） 3、设计要求 （1）通过经济技术比较，确定电气主接线； （2）短路电流计算； （3）主变压器选择； （4）断路器和隔离开关选择； （5）导线（母线及出线）选择； （6）限流电抗器的选择（必要时）。 （7）完成上述设计的最低要求； （8）选择电压互感器； （9）选择电流互感器； （10）选择高压熔断器（必要时）； （11）选择支持绝缘子和穿墙套管； （12）选择消弧线圈（必要时）； （13）选择避雷器。 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 ⑴变电站类型： 110 kV降压变电站 ⑵三个电压等级： 110 kV、 35 kV、 10 kV ⑶ 110 kV：近期线路2回；远期线路 3回 35 kV：近期线路2回；远期线路4 回
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