电气工程基础--第2章

电气工程基础

火力发电厂概况及原理 火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。 1、发电厂组成 火力发电站的主要设备系统包括：燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。 火力发电系统主要由燃烧系统（以锅炉为核心）、汽水系统（主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成）、电气系统（以汽轮发电机、主变压器等为主）、控制系统等组成。前二者产生高温高压蒸汽；电气系统实现由热能、机械能到电能的转变；控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。 二、火力发电厂生产过程 储存在储煤场(或储煤罐)中的原煤由输煤设备从储煤场送到锅炉的原煤斗中,再由给煤机送到磨煤机中磨成煤粉。煤粉送至分离器进行分离,合格的煤粉送到煤粉仓储存(仓储式锅炉)。煤粉仓的煤粉由给粉机送到锅炉本体的喷燃器,由喷燃器喷到炉膛内燃烧(直吹式锅炉将煤粉分离后直接送入炉膛)。燃烧的煤粉放出大量的热能将炉膛四周水冷壁管内的水加热成汽水混合物。混合物被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离,分离出的水经下降管送到水冷壁管继续加热,分离出的蒸汽送到过热器,加热成符合规定温度和压力的过热蒸汽,经管道送到汽轮机作功。过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转,汽轮机带动发电机发电,发电机发出的三相交流电通过发电机端部的引线经变压器什压后引出送到电网。在汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝汽器冷却成凝结水,凝结水经凝结泵送到低压加热器加热,然后送到除氧器除氧,再经给水泵送到高压加热器加热后,送到锅炉继续进行热力循环。再热式机组采用中间再热过程,即把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽,送到锅炉的再热器重新加热,使汽温提高到一定(或初蒸汽)温度后,送到汽轮机中压缸继续做功。 3、能量转换原理 燃料通过燃烧，将其化学能转换成热能，并将大部分热量传递给锅炉中的水和水蒸汽，提高蒸汽的能位（表现为具有较高的压力和温度）；之后具有较高压力和温度的蒸汽在汽轮机内膨胀做功，将蒸汽所含有的一部分热能转换成汽轮机转子的机械能；高速旋转的汽轮机转子通过联轴器带动发电机转子，使静子上的线圈不断切割磁力线而产生电流，从而实现机械能转换成电能的过程。

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？

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>r,∴req>r,∴C 分裂>C 单。电容C 随分裂数增大而增大。 11、电纳B 也随分裂数增大而增大。 12、 例2-2 有一330kV 架空输电线路,导线水平排列,相间距离8m,每相采用2×LGJQ-300分裂导线,分裂间距为400mm,计算直径为23、5mm,试求线路参数。r =31、5om·mm2/km 13、 (1) 当架空线路>1000km,电缆线路>300km 时,需要用金耐黎系数进行修正;(2) 当架空线路<300km,电缆线路<50~100km 时,各修正系数均可取 线路,不计并联导纳。等值电路只有一个串联阻抗Z;(4) 工程计算中,当线路>300km,用若干个串级联接的p 型等值电路来模拟,每一个p 型等值电路代替长度为200km~300km 的一段线路。采用修正系数时,一个p 型电路可以代替500km~600km 长的线路。(5) 以 s eq D D L ln 20πμ=610lg 0241.0-?=r D C eq

电气工程基础第七章

《电气工程基础》题解（第7章） 7-1 设已知三相不对称电压为：V U V U V U c b a ?∠=?∠=?∠=17585,13570,1080 。求正序、负序和零序电压对称分量。 解： 计算m 文件 %conj(Z) = real(Z) - i*imag(Z) Ua=80*exp(j*10*pi/180) Ub=70*exp(j*135*pi/180) Uc=85*exp(j*175*pi/180) a=exp(j*120*pi/180) aa=exp(j*240*pi/180) Ua0=1/3*(Ua+Ub+Uc) Ua1=1/3*(Ua+a*Ub+aa*Uc) Ua2=1/3*(Ua+aa*Ub+a*Uc) RUa0=abs(Ua0) RUa1=abs(Ua1) RUa2=abs(Ua2) AgUa0=angle(Ua0)/pi*180 AgUa1=angle(Ua1)/pi*180 AgUa2=angle(Ua2)/pi*180 结果： a=-0.5000 + 0.8660i aa = -0.5000 - 0.8660i Ua0 = -18.4631 +23.5992i Ua1 = 36.4738 + 5.3017i Ua2 = 60.7740 -15.0090i RUa0 = 29.9635 RUa1 = 36.8571 RUa2 = 62.5999 AgUa0 = 128.0383 AgUa1 = 8.2703 AgUa2 = -13.8724

因为：2a1a b c 2a2a b c a0a b c 13 1313U =(U +U +U )U =(U +U +U )U =(U +U +U )αααα??? ??? ??? 120j a e = 所以 a U = 8010=78.7846 +j 13.8919∠ b U = 70135=-49.4975 +j 49.4975∠ c U = 85175= -84.6765 + j 7.4082∠ 零序分量：0-18.4631 +j23.5992=29.9635128.0383a U =∠ 正序分量：1 36.4738 + j5.3017= 36.8571 8.2703a U =∠ 负序分量：2 60.7740 -j15.0090= 62.5999 -13.8724a U =∠ 验证：012 78.7846 +j13.8919=8010a a a U U U ++=∠ 7-2 某330kV 线路，三根导线水平布置。相间距离为8m ，每根导线采用LGJQ-600型（轻型钢芯绞线，额定截面为6002 m m ），大地电阻率为100m ?Ω，试计算输电线路的零序电抗。 解： 采用有架空地线的单回架空输电线的零序阻抗 首先不考虑架空地线 返回电路的等效深度：848.5281 (m)e D === 几何均距： 1.26 1.26811.34ge D D = ==?= 72410100.05()2 e r f π ω π--=?=?=Ω 零序分量：0223a m a e Z Z Z r r j =+=++?

电气工程概论课程教学大纲

西安交通大学 “电气工程概论”课程教学大纲 英文名称：Introduction of Electrical Engineering 课程编号：EELC3016 学时：48 学分： 3 适用对象：电气工程学院三年级本科生 先修课程：数学，电路，电机学等。 使用教材及参考书： 王锡凡主编，“电力工程基础”西安交通大学出版社1998年 刘涤尘主编，“电气工程基础”武汉理工大学出版社2002年 刘笙主编，“电气工程基础”(上、下册) 科学出版社2002年 一、课程性质、目的和任务： “电气工程概论”是电气工程及自动化学院的院级基础课，课程内容涉及电气工程学院各专业基础知识。目的在于了解电气工程领域的概况，对电气工程中各学科的研究内容及其相互关系有一个全面的了解和认识，为进一步学习专业课程打好基础。主要内容包括：电气技术的发展，电力系统的构成和特点，电力系统稳态运行分析基础，电力系统故障分析基础，高、低压开关电器基本理论，电气主设备及主接线，高电压绝缘的基本理论，电力系统过电压，继电保护，电力系统稳定性分析，远距离大容量输电等。 二、教学基本要求： 1．使学生对电气工程领域有全面的了解，用全局的观点去认识、了解电气工程领域的知识。 2．使学生了解电气工程相关领域及相互关系。 3．掌握电气工程领域基本知识的分析和计算方法，培养学生分析和解决电气工程问题的能力。 4．了解电气工程的发展趋势及电气工程领域的新技术。 三、教学内容及要求 第一章电气技术的发展及电力系统的构成 1.电气技术的发展及应用。 2.近代电力系统的发展。 3.国内电力系统简介。 4.电力系统的特点和运行的基本要求。 第二章电力系统稳态运行分析

华中科大电气工程基础考试试题

第一章 26、电气一次接线：发电厂和变电站中的一次设备（1分），按其功能和输配电流程，连接而成的电路称为电气主接线，也称电气一次接线或一次系统（2分）。 27、正序等效定则：在简单不对称短路的情况下，短路点的正序分量电流，与在短路点每一相中接入 附加电抗而发生三相短路的电流相等。 28、近后备保护：在保护安装处的主保护拒动时动作的保护称为近后备保护。 29、工频电压升高：电力系统在正常运行或故障时可能出现幅值超过最大工作相电压、频率为工频或接近工频的电压升高，称为工频电压升高。 30、落雷密度：每平方千米每雷暴日的地面受到的平均落雷次数。 31、某变电站采用双母线接线，有2条进线，4条出线，画出其电气主接线，并说明不停电检修工作母线的操作步骤？（正常运行时，一组母线工作，另一组母线备用） 31答：（1）图（2.5分）。 （2）闭合母联两侧的隔离开关、，合QF向备用母线充电（0.5）；若备用母线带电后一切正常，下一步则先接通（一条或全部）回路接于备用母线侧的隔离开关，然后断开（该条或全部）回路接于工作母线上的隔离开关，（1分）；待全部回路操作完成后，断开母联断路器及其两侧的隔离开关。（1分） 32、简述降低电网电能损耗的措施。 32答：（1）提高电力网负荷的功率因数，降低电网的电能损耗：①合理选择异步电动机的容量及运行方式；②实现无功功率就地补偿，限制无功功率在电网中传送。（2.5分） （2）合理组织电力网的运行方式：①电力网运行于重负荷状态时，应尽量提高运行电压水平，以降低功率损耗和电能损耗；②合理组织并联变压器的运行，减少功率损耗和电能损耗。（2.5分） 33、以三段式电流保护为例，说明保护配置时应该如何保证动作的选择性。 33答：以各级线路动作值和动作时间相互配合来保证选择性（2分） 电流I段按躲开本线路末端最大短路电流整定，动作时间为0s；（1分） 电流II段整定值与下一条线路的I段（或II段）整定值配合，动作时间相应提高Dt；（1分） 电流III段整定电流躲开正常工作电流，定值较小，因此采用动作时间来保证选择性。电流III段动作时间按照阶梯原则整定，即前一级线路比后一级线路动作时间相应提高Dt；并且电流III段动作时间长于电流I、II段动作时间。（1分） 34、如图所示回路是如何区分手动跳闸与自动跳闸的？

电气工程基础(上)试卷

2007－2008学年第一学期电气工程基础（上）试卷 班级 学号 姓名 成绩 一、填空（30分） 1．电能系统是由包括能源、 、 、 、 等主体设备和一系列辅助设备形成的一个整体。在电力系统中通常把 和 之间的属于 和 电能的中间环节称为电力网。 2．发电厂依据一次能源不同，可分为 发电厂、 发电厂、 发电厂和利用其它能源发电的发电厂。 3．架空线路由 、 、 、 和 等主要部件组成，LGJ-90表示为 。 4．同步发电机的三相电流为2=a i ，1==c b i i ，1=ω，o 00=?， 试求=d i ， =q i ，=0i 。 5．用公式表示：电压降落 、电压损耗 、电压偏差 。 6．最大年负荷利用小时数的物理意义是 。 7．电力网络中功率的自然分布取决于网络的 ； 功率的经济分布取决于网络的 。 8．用计算机计算潮流时，电力网络的节点可分为 ， ， 三种形式。 9．电力系统中枢点的调压方式有 、 、 ，其对应的调压范围为： 、 、 。 10．同步调相机欠激运行 无功功率， 过激运行 无功功率。 11．在我国35KV 系统为 接地系统，当35KV 系统电网单相接地电流大于10A 时，中性点宜用 的运行方式，220KV 及以上电压等级的系统为 接地系统。 12．凸极式有阻尼绕组的同步发电机的电抗'd x ，"d x ，d x ，σx 的大小次序为： 。 稳态（感性负荷）时电势q E ，Q E ，'q E ，" q E 的大小次序一般为： 。

二、简答题（30分） 1．在110KV 以上的高压电力网中（各元件X R <<），为什么说结点电压的相位主要与有功功率有关，而结点电压的大小主要与无功功率有关？ 2．为什么要进行派克变换，并写出同步发电机在dqo 坐标系统中的电压方程和磁链方程。 3．用图形说明电力系统频率的一次调整与二次调整过程以及它们之间的区别。 4．简要说明电力系统有功功率最优分配的两个主要内容：有功电源最优组合、有功负荷最优分配的主要内容。 5．电力系统的调压措施有哪些？应用时应如何综合考虑？ 三 计算题（40分） 1．如图，已知系统首端电压为KV 121，MVA j S 6080~2+=。 求：（1）线路上的功率损耗和首端功率1~ S ； （2）线路上的电压损耗和末端电压2U ；（10分） 2．五节点电力系统节点导纳矩阵结构如下图所示，图中：“×”表示非零元素，“0”表示零元素。设节点5为平衡节点，节点1为PV 节点，其余节点为PQ 节点。（10分） ??????? ??????????????????????00000 0000000 求：1) 画出网络接线示意图； 2) 写出用直角坐标的牛顿－拉夫逊法求解该系统潮流分布时的修正方程表达式（雅可比矩阵中的非零元素用“×”表示，零元素用“0”表示，方程中的其他量用相应符号表示） 3．某简单电力系统如图所示。已知：1.1==q d x x ，12.0=' d x ，13.0=T x ，29.0=l x 。 这些标么值均已折成发电机额定值为基准。稳态运行时：o U 00.1∠= ，o G U 301.1∠= 。

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答案

《电气工程基础》题解（第1章） 1-1 简述我国电力工业的现状和发展前景？ 答：建国以来我国的电力工业得到了飞速的发展，在电源建设、电网建设和电源结构建设等方面均取得了世人瞩目的成就。目前我国电力工业已进入“大机组”、“大电网”、“超高压”、“高自动化”的发展阶段。截至2000年，全国装机容量已达316GW，年发电量1.3*1012KW?h,均居世界第二位，成为一个电力大国。不过与发达国家相比仍有较大差距。主要体现在，我国电力工业的分布和发展还很不平衡，管理水平和技术水平都有待提高，人均占有电力也只有0.25KW。电力工业还需持续、稳步地发展。 我国电力工业地发展方针是一方面优先开发水电、积极发展火电、稳步发展核电、因地制宜利用其他可再生能源发电，搞好水电的“西电东送”和火电的“北电南送”建设；另一方面，要继续深化电力体制改革，实施厂网分开，实行竞价上网，建立竞争、开放、规的电力市场。 随着总装机容量为18200MW的三峡水电站的建成，将为我国的电力工业发展注入强大的活力和深远的影响。2009年三峡电站全部建成投产后，将会通过15回500KV交流输电线路和3回500KV直流双极输电线路，将其巨大的电能向周围的区域电网辐射，逐步建成以三峡电站为核心的全国联合电网。 1-2 电能生产的主要特点是什么？组成电力系统运行有何优点？ 答：电能生产主要有以下特点： ⑴电能的生产和使用同时完成。在任一时刻，系统的发电量只能取决于同一时刻用户的用电量。因此，在系统中必须保持电能的生产、输送、和使用处于一种动态的平衡。 ⑵正常输电过程和故障过程都非常迅速。电能是以电磁波的形式传播的，所以不论是正常的输电过程还是发生故障的过程都极为迅速，因此，为了保证电力系统的正常运行，必须设置完善的自动控制和保护系统。 ⑶具有较强的地区性特点。电力系统的规模越来越大，其覆盖的地区也越来越广，各地区的自然资源情况存在较大差别，因此制定电力系统的发展和运行规划时必须充分考虑地区特点。

电气工程基础作业1

《电气工程基础》作业 第一章引论 1．为什么提高电压能够降低损耗？ 答：由线路中的损耗表达式S cos U P P 22N 2?Φ?=?l ρ可以看出，在P 、l 、Φcos 及ρ 已经确定的情况下，线路损耗就由截面积和线电压决定。由于线路损耗与电压成反比，因此提高电压能够降低损耗。 2．电能质量取决于什么指标？ 答：电能质量取决于三个基本指标：频率、电压和波形。 系统频率主要取决于系统中有功功率的平衡；节点电压主要取决于系统中无功功率的平衡；波形质量问题由谐波污染引起。 3．如何提高电网运行的安全可靠性？ 答：提高电网运行的安全可靠性可从以下几个方面着手： （1）提高电网结构的强壮型； （2）提高系统运行的稳定性； （3）保证一定的备用容量。 第二章基本概念 1．如图电路中，电容器电容为C ，电感线圈的电感为L ，电流源的电流为）（Φ+t sin I m ω。求： 储存在电感磁场和电容电场中的能量和相应的功率；电源发出无功功率为正的条件是什么？ 答：储存于电感磁场的能量)(sin 2121W 222?ω+?=?=t LI i L m mf ，相应的功率为 )22sin(212?ωω+??==t I L dt dW P m mf mf 储存于电容电容电场中的能量

)(sin 21)(2121W 22222?ωωω+??=?==t I c c i C CU m C mf ；相应的功率为 ) 22sin(21 2e ?ωω+??==t I c dt dW P m ef f 设电源发出的无功功率为） （t Q G ，则由功率平衡可得到m f ef p p =+）（t Q G ，要使电源发出无功功率为正，即0t Q G >） （，只须m f ef p p <，即电容C 发出的无功要小于电感L 吸收的无功。 2．什么是功率方向(又成潮流方向)？如何确定功率方向？ 答：功率方向（潮流方向）问题即是节点功率是流出还是流入的 问题。假设规定电流I 从电压源E 流出，如教材图2－6（a ），计算*I E ???， 若其其实部为正，即说明功率流出，处于发电机状态；若实部为负，则说明是功率流入，处于电动机状态。 3．为什么电力系统通常采用三相制而不是单相制？ 答：单相传输系统具有功率的脉动特性。脉动功率将对电动机产生脉动转矩，对于工业上的大感应电动机以及交流发电机，脉动转矩是完全不能接受的。三相交流电机消除了功率和转矩的脉动，且在经济上的是合理的，三相交流电力系统是目前最主要的电力传输与分配方式。 4．什么叫单相分析法？请简述该方法的计算步骤。 答：对于对称三相系统的稳态运行情况，实际上只要进行其中某一相的计算，而其他两相的电流和电压根据相序关系易于求得。这种方法就叫单相分析法。 一种单相分析法的计算步骤如下： （1）选择电源的中性点作为电压参考点； （2）如有?联接的负载，则将其转化为等效Y 联接； （3）将所有元件的中性线联接起来，计算a 相电路，求解a 相变量；检验相序，b 相和c 相电量与a 相电量大小（有效值或最大值）相等，相位分别落后于a 相120度和240度。 （4）如需要，返回原电路求线间变量或?中有关变量。 第三章电力系统负荷的运行特性及数学模型 1．什么是日负荷曲线？如何根据有功日负荷曲线求出一日消耗的总电能？ 答：日负荷曲线)(t p 是指电力系统负荷在一日24小时内变化的

《电力工程》课程教学大纲

《电力工程》课程教学大纲 课程名称：Electric Power Engineering 课程类型：学科基础课 学时：48 学分：3 适应对象：电气工程及自动化专业 一、课程的性质、目的和任务 本课程是电气工程及自动化专业的一门必修的专业基础课。通过本课程的学习，使学生初步掌握110kV及以下电压等级的发电、输变电和供用电工程的设计、运行和维护能力，同时又为学生后期选修电力类课程奠定必备的专业基础。本课程横跨的专业面较宽，知识面较广，理论性和实践性均较强。 其先修课程是电工基础、电机学和电力电子技术。 二、教学基本要求 学生学习本课程后，应达到以下基本要求：对电力系统的组成及电能的生产过程有一定的认识；具有从事工业企业供电和地方电力工业生产所必须的理论基础和专业技能；能够掌握电力工程设计中的基本工程计算方法。 三、课程内容及学时分配 第一章概论4学时 了解电力系统的有关概念及发电厂的生产过程；掌握电力系统的额定电压及中性点的运行方式。第二章电力负荷计算5学时 了解负荷曲线及其有关概念；掌握负荷计算和无功补偿的基本方法。 第三章电力网6学时 了解电力网的接线方式及线路结构；掌握电力网电气参数计算、电压损失和功率损耗计算以及导线截面的选择与计算。 第四章短路电流及其计算6学时 了解短路的有关概念及短路电流的变化规律；掌握短路电流的基本计算方法。 第五章变电所的一次系统8学时 了解电气主接线的基本形式；掌握各种高低压电器的功能特点、变压器台数和容量的选择方法以及电气设备的选择与校验。 第六章电力系统继电保护础9学时 了解继电保护的有关概念和常用保护继电器的工作原理；掌握线路的电流电压保护及变压器保护的整定计算方法；了解微机保护的特点、硬件组成及其算法。 第七章变电所的监控系统和自动装置4学时 了解变电所的操作电源和变电站综合自动化的有关概念；熟悉变电所的控制、信号、测量、绝缘监视装置及其常用自动装置。 *第八章配电网自动化选学 了解配电网自动化的概念、配电网自动化的通信方式、配电网的馈线自动化和用电管理自动化的组成及工作原理。 第九章防雷、接地与电气安全2学时 了解雷电的基本知识和接地的有关概念；熟悉雷电的防护措施及低压配电系统的保护接地方式。 四、实验教学内容及要求（4学时） 1．电磁型电流继电器和电压继电器实验； 2．电磁型时间继电器实验；

电气工程基础知识点整理

第一章 1. 由生产、输送、分配和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. 输送和分配电能的部分称为电力网， 或电力网络，包括升、降压变压器和各种电压等 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 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：士 0.2~± 0.5Hz 与有功功率有关 电压：35kV 及以上的允许偏差为士 5% 10kV 及以下的允许偏差为士 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，每二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 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, S e R jX 就规定了一系列的标准的电压

1. 电力线路包括：输电线路和配电线路 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、绝缘子和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，为了减小电晕放电和单位长度电抗，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 和4分裂。 7. 普通的分裂导线的分裂根数一般不超过 4,而且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。 L 门厶 2 D s 8. v d ＞＞Ds 二Dsb ＞Ds 二L 分裂＜L 单。且分裂数越多，D s 越大L 越小电抗越小。 9. 电晕的出现与施加线路上的电压有关，而与线路上通过的电流大小无关，电晕开始 出现的电压称为临界电压。 10. v d?r ,「. req ＞r ,「. C 分裂＞C 单。电容C 随分裂数增大而增大。 11. 电纳 B 也随分裂数增大而增大。 12. 例2-2有一 330kV 架空输电线路，导线水平排列，相间距离 8m ,每相采用2X LGJQ800分裂导线，分裂间距为 400mm ，计算直径为 23.5mm ，试求线路参数。r =31.5om ? mm2/km 13. d 当架空线路＞1000km,电缆线路＞300km 时，需要用金耐黎系数进行修正；_（2丄当 架空线路＜300km,电缆线路＜50~100km 时，各修正系数均可取1; （3） 35kV 及更低电压 的架空线路，不计并联导纳。等值电路只有一个串联阻抗 Z ; (4)_工程计算中，当线 路＞300km,用若干个串级联接的p 型等值电路来模拟，每一个p 型等值电路代替长度 为200km~300km 的一段线路。采用修正 0.0241 10

电气工程基础知识点整理

第一章 1.由生产、输送、分配和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.输送和分配电能的部分称为电力网，或电力网络，包括升、降压变压器和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：输电线路和配电线路。 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、绝缘子和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，为了减小电晕放电和单位长度电抗，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和4分裂。 7.普通的分裂导线的分裂根数一般不超过4，而且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>r ，∴req>r ，∴C 分裂>C 单。电容C 随分裂数增大而增大。 11.电纳B 也随分裂数增大而增大。 12.例2-2 有一330kV 架空输电线路，导线水平排列，相间距离8m ，每相采用2×LGJQ-300分裂导线，分裂间距为400mm ，计算直径为23.5mm ，试求线路参数。r =31.5om·mm2/km 13.(1) 当架空线路>1000km ，电缆线路>300km 时，需要用金耐黎系数进行修正；(2) 当 架空线路<300km ，电缆线路<50~100km 时，各修正系数均可取1s eq D D L ln 20πμ=610lg 0241.0-?=r D C eq

电气工程基础整理的知识点大全

1、直流输电优点 优点：与交流输电相比，直流输电具有稳定性好，控制灵活等优点，特别适合于跨海输电、大区域电网互联、远距离输电及风力发电等非工频系统与工频系统的联网。在输电线路导线截面相等、对地绝缘水平相同的条件下，双极直流输电的线路造价及功率损耗均比三相交流输电要少，约为其2/3。 直流输电的缺点:1.由于触发角和逆变角的存在，不论换流装置是工作于整流状态还是逆变状态，其交流侧的电流相位总会滞后于电压相位，因此换流装置在运行中要消耗大量无功功率。正常运行时，整流侧所需的无功功率为直流功率的30%-50%，逆变侧为40%-60%，所以必须进行无功功率补偿。2.换流装置在运行中会同时在换流站的交流侧和直流侧产生谐波电压和谐波电流，为了抑制谐波，在交流侧和直流侧都需要装设滤波装置，在直流侧还需装设平波电抗器。3.由于换流装置要用大量容量大，电压高的可控硅阀器件，换流站的造价较高，部分抵消了因线路投资低而带来的经济效益。4.直流高压断路器不能利用电流过零的条件来熄弧，其制造困难，限制了直流输电向多端直流电网的发展。 2、潜供电流的定义 在超高压线路运行中，时常会发生因雷击闪络等原因所产生的单相电弧接地故障。在具有单相重合闸的线路中，当故障相被切除后，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，称为潜供电流或二次电流。 3灵活交流输电系统：以大功率可控硅部件组成的电子开关代替现有的机械开关，灵活自如地调节电网电压、功角和线路参数。使电力系统变得更加灵活、可控、安全可靠。从而能在不改变现有电网结构的情况下提高系统的输送能力，增加其稳定性 。FACTS 控制设备接入电力系统的方式：并联型：静止无功补偿器SVC 静止同步调相器STATCOM 串联型：可控串联补偿器TCSC 混合型：统一潮流控制器UPFC 4名词解释：1、输电线路的耐雷水平：在线路防雷设计中把线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值叫耐雷水平。 2、内部过电压倍数：内过电压的幅值与电网该处最高运行相电压的幅值之比。 3、电气二次回路：又称二次接线，是将二次设备按照工作要求，互相连接组合在一起所形成的电路。 4、准同期并列：在同步发电机已投入调速器和励磁装置，当发电机电压的幅值、频率和相位与并列点系统侧电压的幅值、频率和相位接近相等时，通过并列点断路器合闸将发电机并入系统。 5、接地电阻：接地体对无穷远处零电位面之间的电压U 与通过接地体泄入大地的电流I 之比值。 6、电流保护的接线方式：指电流保护中电流继电器线圈与电流互感器二次绕组间的连接方式。 7、二次系统：二次电气设备一般包括控制和信号设备、测量表计、继电保护装置及各种自动装置等，它们构成了发电厂和变电所的二次系统。、自同期并列：自同期并列，是将未加励磁电流但接近同步转速，且机组加速度小于允许值的发电机，通过断路器合闸并入系统，随之投入发电机励磁，在原动机转矩、同步力矩、同步力矩的作用下将发电机拉入同步，完成并列操作。 5． 铁磁谐振的特性 ⑴ 谐振参数是一个范围 ⑵ 在一般情况下，谐振需要外界“激发” ⑶ C 值太大时，出现谐振的可能性减小 ⑷ 过电压主要受电感非线性特性的限制（小于电源电压的三倍) 但电流却可能很大 ⑸ 谐振状态能自保持 ⑹ 从感性到容性是“突变”，电压、电流要“翻相”—小型电动 机反转 ⑺ 在工频电压作用下，回路中可能出现 谐波谐振 6参数谐振过电压:当同步发动机接有容性负荷（如空载线路）时，由于容性电流的助磁作用，如果参数配合不当，即使激磁电流很小，甚至为零（零起升压），也会使发电机的端电压和电流急剧上升，最终产生很高的过电压，使与其他电机的并联运行成为不可能，这种现象称为电机的自励磁，所产生的自激磁过电压称自激过电压。电机的自励磁现象就其物理本质来说是由于电机旋转时电感参数发生周期性变化，与电容形成参数谐振而引起的。 7. 空载变压器的分闸过电压是由于开关截流引起的,其大小与变压器励磁电流的大小以及变压器绕组电容CB 的大小有关。当变压器绕组的电容CB 增大时，过电压将减小.由于变压器的励磁电流较小，励磁绕组所贮存的磁能不大，所以切空变过电压的能量可以用限制雷电过电压的避雷器来吸收. 8.中性点位移的确定： 一 C L ωω10> A E U <0A E U >0

北理工电气工程基础考试要点

复习题 第一章引论 1.电力系统的输电方式有哪几种？直流输电，交流输电 2.为什么电能要采用高电压传输？ 3.掌握电力系统中常用设备的国标图形符号。 4.我国电力系统发展的现状如何？ ①能源地域分布不平衡，能源分布与消费分布脱节，电源结构有待优化； ②区域电网互联结合大电网的发展模式； ③西电东送，南北互供，全国联网； ④电源结构不断调整，新能源发电取得长足的进步。 5.电力系统主要由哪些部分构成？ 发电机、输电网络、配电系统、负荷 6.电力负荷包括哪些？ 7.电力系统的基本参量有哪些？ 总装机容量、年发电量、最大负荷、年用电量、额定功率、最高电压等级 8.什么是年发电量？全年所发电能的总和（MWh） 9.什么是最大负荷？规定时间内总有功功率负荷的最大值 10.线路电压越高，其输送功率和输送距离如何变化？ 11.线路、发电机、变压器的额定电压有什么规定？ 发电机额定电压为线路额定电压的105% 变压器一次侧：相当于用电设备，其额定电压与系统相同；与发电机相 连时，则与发电机相同。 二次侧：相当于电源，其额定电压应比系统高5%，考虑变压器内部的电压损失（5%），实际比线路高10%。即空载时比线路高5%，负载时比线 路高10% 12.发电厂主要有哪些类型？ 1. 火力发电厂（在我国占大约75%左右） 2. 水力发电厂（在我国占约占20%） 迳流式、坝后式、 河床式、抽水蓄能 3.核能发电厂（在我国约占1%） 4. 其他可再生能源发电方式（在我国约占4%） 风力、地热、潮汐、太阳能 13.变电所有哪些类型？ 按功能划分：升压变电所、降压变电所 按照在系统中的地位：枢纽变电所、中间变电所、 地区变电所、终端变电所 14.电力负荷如何分级？ 15.举例说明5种不同类型的电力负荷？ 16.电力系统运行的特点是什么？ ①电能不能大量存储 ②电力系统的暂态过程非常迅速 ③供电中断可能造成重大损失 ④对电能质量（电压和频率）要求十分严格，偏离规定值太多将导致损坏设备 或大面积停电 17.电力系统可靠安全运行的要求有哪些？ ①运行的安全性和可靠性

电气工程基础

电气工程基础 第一章绪论 1 煤炭、石油、天然气、水能、核能、风能等由自然界提供的能源，称为一次能源；在我们生活中广泛使用的电能则是由一次能源转换而成的，称为二次能源。 2 电力网：由各类升降压变电站、各种电压等级的输电线路所组成的整体。电力网的作用是输送、控制和分配电能。 3 电力系统：由发电机、升降压变压器、各种电压等级的输电线路和广大用户的用电设备所组成的统一整体 4 动力系统：由带动发电机转动的动力部分、发电机、升压变电站、输电线路、降压变电站和负荷等环节构成的整体。 5.电力网的分类： 地方电力网：是指电压等级在35～110kV，输电距离在50km 以内的中压电力网。 区域电力网：是指电压等级在110~220kV，输电距离在50~300km 的电力网。 超高压电力网：是指电压等级在330~750kV，输电距离在300~1000km 的电力网。 6.变电站的分类: 枢纽变电站：处于电力系统的中枢地位，它连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，并具有多条联络线路。 中间变电站：是指将发电厂或枢纽变电站与负荷中心联系起来的变电站。一般汇集2~3 个电源，起系统交换功率或使长距离输电线路分段的作用。 终端变电站：处于电力网末端的变电站，一般是降压变电站，也称为末端变电站。 .7 电力网的电压等级及确定原则 确定原则：输送功率、输送距离、同系统中电压等级不宜过多或过少，级差不宜过大。 用电设备的额定电压和电网的额定电压相等。国家规定，用户处的电压偏移一般不得超过±5％。 发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5％，用于补偿电网上的电压损失 变压器的额定电压，分一次绕组和二次绕组。一次绕组的额定电压：降压变压器一次绕组的额定电压与用电设备的相同，等于电网的额定电压；升压变压器一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同。二次绕组的额定电压：升、降压变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10％；当变压器二次侧输电距离较短，或变压器阻抗较小（小于7％）时，二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压高5％ 8 电力系统的特点：①电能不能大量储存；②过渡过程十分短暂；③电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为密切的关系；④电力系统的地区性特点较强。 9 电能质量指标: 频率\电压\波形 指标要求：我国规定的额定频率值为50Hz，大容量系统允许频率偏差±0.2Hz，中小容量系统允许频率偏差±0.5Hz。35kV 及以上的线路额定电压允许偏差±5%；10kV 线路额定电压允许偏差±7％。10kV 以上波形畸变率不大于4％；380V／220V 线路波形畸变率不大于5％。 第二章电力系统的负荷