电力工程基础复习(修正版)
一、填空
第一章
1、电力系统：由发电厂、变电所与电力用户连接起来得一个整体组成。该系统起着电能得生产、输送、分配与消耗得作用。
2、电力网：在电力系统中，通常将输送、交换与分配电能得设备称为电力网。可分为地方电力网、区域电力网与超高压远距离输电网三种类型。
3、电能质量：就是指电压、频率与波形得质量、。
4、电力系统在保证供电可靠性与良好电能质量得前提下，应最大限度提高电力系统运行中得经济性
第三章
5、电力网得接线方式：①放射式、干线式、链式、环式及两端供电式（按布置方式分）②有备用接线与无备用接线（按其对负荷供电可靠性得要求分）。
6、弧垂：导线悬挂在杆塔得绝缘子上，自悬挂点至导线最低点得垂直距离称为弧垂。
7、输电线路得参数就是指其电阻，电抗（电感），电导与电纳（电容）
第五章
8、高压断路器：高压断路器就是电力系统中最为重要得开关设备，它具有完善得灭弧装置，因此不仅能通断正常负荷电流，而且能切断一定得短路电流，并在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。
9、高压隔离开关：高压隔离开关俗称刀闸，它没有专门得灭弧装置，断流能力差，所以不能带负荷操作。高压隔离开关常与断路器配合使用，由断路器来完成带负荷线路得接通与断开任务。
10、避雷器就是保护电力系统中电气设备得绝缘免受沿线路传来得雷电过电压损害得一种保护设备，有保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器与金属氧化物避雷器等几种类型。在成套配电装置中氧化锌避雷器使用较为广泛。
11．电气主接线就是变电所电气部分得主体，就是保证连续供电与电能质量得关键环节。对主接线得基本要求就是安全、可靠、灵活、经济。变电所常用得主接线基本形式有线路一变压去器单元接线、单母线接线、单母线分段接线、单母线带旁路母线接线、双母线接线、桥式接线等。
第六章
12、二次系统：为保证一次系统得安全、可靠、经济运行，在变电所中设置了专门为一次系统服务得二次系统。
13、继电保护装置得基本任务：①自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使其损坏程度尽可能减小，并最大限度地保证非故障部分迅速恢复正常运行②能对电气元件得不正常运行状态做出反应，并根据运行维护得具体条件与设备得承受能力，发出报警信号、减负荷或延时跳闸。
14、保护装置得基本要求：①选择性②速动性③灵敏性④可靠性。
15、保护装置常用得接线方式有三相完全星形接线、两相不完全星形接线与两相
电流差接线。前两种接线方式无论发生何种相间短路，其接线系数都等于1。
16、电力变压器得继电保护就是根据变压器得容量与重要程度确定得，变压器得故障分为内部故障与外部故障。变压器得保护一般有瓦斯保护、纵联差动或电流速断保护、过电流保护、过负荷保护与接地保护(大电流接地系统中得变压器)等。
第七章
17、操作电源有直流与交流之分，它为整个二次系统提供工作电源。直流操作电源可采用蓄电池，也可采用硅整流器电源，后者较为普遍；交流操作电源可取自互感器二次侧或所用变压器低压母线。但保护回路得操作得操作电源通常取自电流互感器，较常用得交流操作方式就是去分流跳闸得操作方式。
18、中央信号系统分为事故声响信号与预告声响信号。断路器事故跳闸时发出事故信号。断路器事故跳闸时发出事故信号，蜂鸣器发出声响，同时断路器得位置指示灯发出绿光闪光；系统中发生不正常运行情况时发出预告信号，警铃发出声响，同时光字牌点亮，显示故障性质。整个变电所只有一套中央信号系统，通常安装在主控制室得信号屏内。
第八章
19、配电网自动化系统（DAS）包括配电SCADA系统、地理信息系统（GIS）与需方管理（DSM）三个部分。其中配电SCADA系统负责配电网得数据采集与监控系统，实现配网进线监控、配电变电站自动化、馈线自动化与配变巡检及无功补偿等功能；GIS系统负责设备管理、用户信息系统、SCADA功能及故障信息显示等功能；DSM系统负责负荷监控与管理、远方抄表与计费自动化等功能。
20、馈线自动化得主要功能就是监视馈线得运行方式与负荷，当发生故障时，及时准确地判断故障区段，迅速隔离故障区段并恢复健全区段得供电。馈线自动化得实现方式有基于重合器得当地控制方式与基于FTU得远方控制方式。
第九章
21、过电压分为内部过电压与雷电过电压两大类。内部过电压又分为操作过电压与谐振过电压。雷电过电压有直击雷过电压、感应过电压与雷电波侵入三种形式。
二、简答
1、什么叫电压降落？什么叫电压损失？
答：电压降落就是指线路始末端电压得相量差；电压损失就是指线路始末端电压得代数差。
2、什么就是“经济截面”？如何按经济电流密度来选择导线与电缆截面？
答：使年运行费用达到最小、初投资费用又不过大而确定得符合总经济利益得导线截面，称为经济截面。
按经济电流密度选择导线截面时，
先按ec
ec
j I A 30=求出经济截面，然后选择与ec A 最接近而又偏小一点得标准截面，这样可节省初投资与有色金属消耗量。 3、 倒闸操作得基本要求就是什么？
答：倒闸操作得基本要求就是：合闸送电时，先合上隔离开关，再合上断路器；跳闸断电时，先断开断路器，再断开隔离开关。
4、 距离保护得基本原理就是什么？由哪几部分组成？各部分得作用就是什么？
答：距离保护就是反应保护安装处至故障点得距离（或阻抗），并根据距离得远近而确定就是否动作得一种保护装
置。系统正常工作时，保护安装处测量到得电压为w
U &，它接近于额定电压，测量到得电流为负荷电流
L I &，则比值
L L w Z I U =&&基本上就是负荷阻抗，其值较大。当系统短路时，保护安装处测量到得电压为残余电压k
U &，测量到得电流为短路电流k I &，则比值k
k k Z I U =&&为保护安装处至短路点之间得阻抗，也称为短路阻抗，其值较小。因此，利用电压与电流得比值，不但能清楚地判断系统得正常工作状态与短路状态，还能反映短路点到保护安装处得距离。
距离保护装置一般由起动元件、测量元件与时间元件三部分组成。起动元件得作用就是在被保护线路发生短路时立即起动保护装置；测量元件得作用就是用来测量短路点到保护安装处得距离，并判断短路故障得方向；时间元件得作用就是用来建立距离保护第II 、III 段得动作时限，以获得其所需要得动作时限特性。
5、 微机保护装置得硬件构成分为几部分？各部分得作用就是什么？
答：微机保护装置得硬件构成可分为六部分，即数据采集部分、微型计算机部分、输入输出接口部分、通信接口部分、人机接口部分与电源部分。
数据采集系统得任务就是将模拟量输入量准确地转换为所需得数字量；微型计算机系统就是微机保护装置得核心，主要由微处理器、程序存储器、数据存储器、接口芯片及定时器等组成；输入输出接口就是微机保护与外部设备得联系部分；通信接口就是实现变电站综合自动化得必要条件，因此，每个保护装置都带有相对标准得通信接口电路；人机接口部分主要包括显示、键盘、各种面板开关、打印与报警等，
其主要功能用于调试、整定定值与变比等；供电电源工作得可靠性就是确保直接影响着微机保护装置得可靠性，通常采用逆变稳压电源。
6、备用电源自动投入装置得作用就是什么？有哪些基本要求？
答：备用电源自动投入装置得作用就是当工作电源不论任何原因发生故障时，自动、快速地将备用电源投入，从而保证重要负荷得不间断供电，提高供电得可靠性。
备用电源自动投入装置应满足以下基本要求：①工作电源不论任何原因断开（如工作电源故障或被错误断开等），备用电源应能自动投入；②必须在工作电源确已断开，而备用电源电压也正常时，才允许投入备用电源；③APD 得动作时间应尽可能短，以利于电动机得自起动；④APD 只能动作一次，以免将备用电源重复投入到永久性故障上去；⑤当电压互感器得二次回路断线时，APD 不应误动作；⑥若备用电源容量不足，应在APD 动作得同时切除一部分次要负荷。
7、 简述变电站综合自动化系统得基本功能。
答：变电站综合自动化系统主要分为微机监控与微机保护两大系统。微机监控系统主要就是应用微机控制技术，替代现行得人工监控方式，实现运行调度得自动化与微机化；而微机保护系统则就是应用微机控制技术，替代传统得机电型与电子型模拟式继电保护装置，以获得更好得工作特性与更高得技术指标。此外，变电站综合自动化系统还有远动系统功能，电压、无功综合控制系统功能，小电流接地选线功能，低频减载功能与备用电源自投功能等。 8、 配电自动化对通信系统得要求有哪些？
答：配电自动化对通信系统得要求就是：通信得可靠性；双向通信得要求；通信速率得要求；通信不受停电得影响；通信系统建设费用；使用与维护得方便性；可扩充性。 9、 远程自动抄表系统由哪几部分组成？各部分得作用就是什么？
答：远程自动抄表系统由电能表、采集终端/采集模块、集中抄表器、信道与后台主站系统构成。电能表就是电能计量装置得核心；采集终端用于采集多个用户电能表电能量信息，并经处理后通过信道传送到系统上一级（中继器或集中器）；采集模块用于采集单个用户电能表电能量信息，并将它处理后通过信道传送到系统上一级（中继器或集中器）；集中器用于收集各采集终端或采集模块（或多功能电能表）得数据，并进行处理储存，并能与主站或手持式抄表器进行数据交换；信道用于信号（数据）得传输；后台主站系统通过信道对集中器中得信息采集，并进行处理与管理。 10、 变电所有哪些防雷措施？
答：变电所内得设备与建筑物必须有完善得直击雷防护装置，通常采用独立避雷针或避雷线；对于雷电侵入波得过电压保护就是利用阀型避雷器以及与阀型避雷器相配合得进
线段保护、
11、 什么叫安全电压？我国规定得安全电压等级有哪些？各适用于什么环境？
答：安全电压就是指不致使人直接致死或致残得电压。 我国规定得安全电压等级有42V 、36V 、24V 、12V 与6V 。凡手提照明灯、在危险环境与特别危险环境中使用携带式电动工具，如无特殊安全结构或安全措施，应采用42V 或36V 得安全电压；金属容器内、隧道内、矿井内等工作地点狭窄、行动不便，以及周围有大面积接地导体得环境，应采用24V 或12V 得安全电压；水下作业等场所采用6V 得安全电压。当电气设备采用24V 以上安全电压时，必须采取防护直接接触带电体得保护措施。
三、计算题
1、
图1-12
试确定图1-12所示供电系统中发电机与所有变压器得额定电压。
答：发电机G ：10、5kV ；变压器T1：10、5/242kV ；变压器T2：10/3、3kV ；变压器T3：220/38、5kV ；变压器T4：220/121/38、5kV ；变压器T5：35/6、6 kV 、
2、某工厂车间380V 线路上接有冷加工机床50台，共200kW ；吊车3台，共4、5kW （%15=ε）
；通风机8台，每台3 kW ；电焊变压器4台，每台22kV A （%65=ε
，5.0cos =N ?）
；空压机1台，55kW 。试确定该车间得计算负荷。 解：该车间得计算负荷如下表所示。暂态率 设备容量*KD
电力负荷计算表
序号
用电设备名称
台数
设备容量/kW
d
K 需要得系数
?cos ?tan
计算负荷
铭牌值
换算值
P 30/kW
Q 30/kvar S 30/kV A
I 30/A
1 冷加工机床 50 200 200 0、16 0、5 1、73 3
2 55、36 2 吊车
3 4、5 3、5 0、15 0、5 1、73 0、525 0、91 3 通风机 8 2
4 24 0、8 0、8 0、7
5 19、2 14、4 4 电焊变压器 4 88 35、47 0、35 0、35 2、68 12、4 33、23 5
空压机 1 55 55 0、85 0、8 0、75 46、75 35、06 小计
66 110、875 138、96 负荷总计（9.0=∑K ）
99、8
125、06
160
243、1
3、 有一条380V 低压干线，供电给30台小批生产得冷加机床电动机，总容量为200kW ，其中较大容量得电动机有10kW1台，7kW3台，
4、5kW8台。试分别用需要系数法与二项式系数法计算该干线得计算负荷。
解：用需要系数法与二项式系数法所求计算负荷如下表所示。
电力负荷计算表（需要系数法）
用电设备名称
台数
设备容量/kW
d K
?cos ?tan
计算负荷
电力负荷计算表（二项式系数法）
二项式系数法 得基本公式为:P30=bPe+cPx b 、c 与最大容量设备台数X 及cos ф tan ф等也可查表
4、 某电力用户10kV 母线得有功计算负荷为1200kW ，自然功率因数为0、65，现要求提高到0、90，试问需装设多少无功补偿容量？如果用BW10、5—40—1W 型电容器，问需装设多少个？装设以后该厂得视在计算负荷为多少？比未装设时得视在计算负荷减少了多少？
解：（1）需装设得BWF10、5-40-1W 型并联电容器容量及个数0、685
822)]9.0tan(arccos )65.0s [tan(arcco 1200=-?=C Q kvar 改善前与改善后表 负荷*
55.2040
822
===
C C q Q n 取21=n 则实际补偿容量为：8404021=?=C
Q kvar
（2） 无功补偿前后视在负荷得变化 补偿前：1403)65.0tan(arccos 1200tan 3030
=?==?P Q kvar
184665
.01200
cos 3030===
?P S kV A
补偿后：5.1325)8401403(1200)(222302
3030
=-+=-+=
'C Q Q P S kV A
补偿后视在负荷减少了：5.5205.1325184630
30=-='-S S kV A 5、 某降压变电所装有一台Y,yn0联结得S9—800/10型电力变压器，其二次侧（380V ）得有功计算负荷为520kW ，无功计算负荷为430kvar ，试求此变电所一次侧得计算负荷与功率因数。如果功率因数未达到0、9，问应在此变电所低压母线上装多大并联电容器容量才能达到要求？
解：（1）变压器一次侧得计算负荷与功率因数
查附录表A-1可知，S9-800/10型（Yyn0）变压器得技术数据为：
Q0——空载无功损耗(kvar) P0——空载损耗(kW) PK ——额定负载损耗(kW) SN ——变压器额定容量
(kV A) I0%——变压器空载电流百分比。 UK%——短路电压百分比 β——平均负载系数 KT ——负载波动损耗系数 QK ——额定负载漏磁功率(kvar)
KQ ——无功经济当量(kW/kvar) 上式计算时各参数得选择条件： (1)取KT=1、05;
(1)有功损耗:ΔP ＝P0+KT β2PK -------(1) (2)无功损耗:ΔQ ＝Q0+KT β2QK -------(2) (3)综合功率损耗:ΔPZ ＝ΔP+KQ ΔQ ----(3) Q0≈I0%SN,QK ≈UK%SN 式中:Q0——空载无功损耗(kvar) P0——空载损耗(kW)
PK ——额定负载损耗(kW) SN ——变压器额定容量(kVA) I0%——变压器空载电流百分比、 UK%——短路电压百分比 β ——平均负载系数 KT ——负载波动损耗系数
QK ——额定负载漏磁功率(kvar) KQ ——无功经济当量(kW/kvar) 上式计算时各参数得选择条件: (1)取KT ＝1、05;
4.10=?P kW 空载损耗，
5.7=?k P kW 额定负载，8.0%0=I 空载电流，5.4%=k U 短路电压
76.67443052022)2(30=+=
S kV A 计算负荷
77.076
.674520
cos )
2(30)2(30)2(==
=
S P ? 功率因数
843.0800
76
.674==
β （平均负载系数）
则变压器得功率损耗为：
73.65.7843.04.1220=?+=?+?=?k T P P P βkW 有功损耗
32)5.4843.08.0(100
800
%)%(100220=?+=+=
?k N T U I S Q βkvar 无功损耗 变压器高压侧得计算负荷为：
73.52673.6520)2(30)1(30=+=?+=T P P P kW 46232430)2(30)1(30=+=?+=T Q Q Q kvar
6.70046273.52622)1(30=+=S kV A
75.06
.70073
.526cos )
1(30)1(30)1(==
=
S P ?
（2）确定无功补偿容量。由于要求变压器高压侧得功率因数)1(cos ?≥0、9，在变压器低压侧进行补偿时，取低压侧
补偿后得功率因数92.0cos )2(
='?，则低压侧需装设得补偿容量为：
4.209)]92.0tan(arccos )77.0s [tan(arcco 520=-?=C Q kvar
取210
=C
Q kvar
6、一条10kV 线路向两个用户供电，允许电压损失为5%，环境温度为30℃，其她参数如图3-26所示，若用相同截面得LJ 型架空线路，试按允许电压损失选择其导线截面，并按发热条件与机械强度进行校验。
解：（1）按允许电压损失选择导线截面： 设1x =0、4Ω/km ，则
V 500V 1010100
5
3=??=
?al U
()V 20410
930046004.0=?+??=
?r U
296204500=-=?-?=?r al a U U U V 22mm 29.81mm 296
10032.09
5004800=???+?=
A
选LJ-95型铝绞线。
（2）按发热条件进行校验：1300
50080021=+=+=p p P
kW
90030060021=+=+=q q Q kvar
158190013002222=+=+=Q P S kV A
3.9110
31581330=?==
N
U S I A
1、取导线或电缆得电抗平均值，6-10KV 架空线取0、35Ω/KM,35KV 以上取0、4Ω/KM;低压线路取0、3Ω/KM,穿管及电缆线路取0、08Ω/KM 。求出无功负荷在电抗上引起得电压损失。 △UX=21 010n iiixqlUn
2
2、根据△UR=△UAL-△UX= 5-△UX 计算出当前负荷在线路上得有功电压损 失。
由21010nRiiirUplUn ，推出1
210% n
iiiNRplSrUU
求出导线得截面积。
其中： r 为导线得电导率，铜取0、053KM/ΩMM2,铝取0、0320、053KM/ΩMM2 查附录表A-8与A-10得，35℃时LJ-95导线得允许载流量为28632588.0=?=al I K θA ＞91、3A ，因此满足发热条
件要求。
（3）按机械强度进行校验：查表3-2知，10kV 架空铝绞线得最小截面为25 mm 2＜95mm 2，故满足机械强度条件。 7、 某110架空线路，输送功率为20MW ，功率因数为0、85，年最大负荷利用小时数为5500h ，试按经济电流密度选择其LGJ 型钢芯铝绞线得导线截面。 解：线路得计算电流为
85
.0110320000cos 33030??=
=
?
N U P I
A 5.123=
由表3-3，查得
9.0=ec j A/mm 2，因此，导线得经济截面为
2mm 2.1379
.05
.123==
ec A 选LGJ-120型钢芯铝绞线。
8、 如图4-32所示网络，各元件得参数已标于图中，试用标幺值法计算k 点发生三相短路时短路点得短路电流。
图3-26 习题3-10附图
图4-32 习题4-11附图
解：（1）取100=d
S MV A ，av d U U =，则各元件电抗标幺值为
线路
151.0115100
504.02
2
1*
=??==av d WL U S l
x X 变压器
525
.020
100
1005.10100%*
=?==
N d k T S S U X
电抗器 164.13.663.0631001004100%2
2
2
*
=??
? ??????==d NL NL d L L U U S S X X 5775.1164.12
525.0151.02****=++=++=∑L T WL
X X X
X
kA 81.5kA 5775.11
3
.63100
13*=?
?==
∑
X U S I d
d k
9、 在图4-33所示电力系统中，所有发电机均为汽轮发电机。各元件得参数如下：发电机G1、G2容量均为31、25MV A ，
13.0=''d
X ，发电机G3容量为50MV A ，125.0=''d X ；变压器T1、T2每台容量为31、5MV A ，5.10%=k U ，变压器T3容量为50MV A ，5.10%=k U ；线路WL 得长度为50km ，单位长度电抗为0、4km /Ω，电压为110kV 级，试用运算曲线法计算10kV 电压级得k 点发生短路时0s 与0、2s 时得短路电流。
图4-33 习题4-12附图
解：（1）作等效电路 取100=d
S MV A ，av d U U =，则各元件电抗标幺值为
发电机G1、G2 416.025.31100
13.0*2*1=?
==X X
变压器T1、T2
333.05
.31100105.0*
4*3=?==X X
发电机G3 25.050100
125.0*5=?
=X 变压器T3 21.050100105.0*
6=?=X
线路WL 151.0115
100504.02
*
7=??=X 作等值电路如下图所示。
（2）化简网络，求各电源到短路点得转移电抗
749.0333.0416.0*3*1*8=+=+=X X X 611.0151.021.025.0*
7*6*5*9=++=++=X X X X
将*
4X 、*
8X 、*
9X 作?-Y 变换得：
49.1611.0749
.0333.0749.0333.0*10=?+
+=X
216.1749
.0611.0333.0611.0333.0*
11=?++=X
因此，各发电机对短路点得转移电抗分别为 G1支路 49.1*10*1==X X k G2支路 416.0*2*2==X X k G3支路 216.1*11*3==X X k
（3）求各电源得计算电抗
466.010025
.3149.1*1=?
=c X
13.010025.31416.0*
2
=?=c X 608.0100
50216.1*
3=?
=c X
（4）查计算曲线数字表，并用差值法求短路电流周期分量标幺值 对汽轮发电机G1，467.0*1=c X ，查附录表B-1可得
当46.0*=c X 时 302.2*0=I ，95.1*
2.0=I
当
48.0*=c X 时 203.2*0=I ，879.1*2.0=I
因此，当
467.0*
1=c X 时，0=t s 与2.0=t s 时得短路电流电流周期分量标幺值分别为
()27.2466.048.046.048.0203
.2302.2203.2*
0=---+=I
()93.1466.048.046
.048.0879
.195.1879.1*2
.0=---+
=I 同理，对汽轮发电机G2，13.0*
2=c X ，查附录表B-1可得0=t
s 与2.0=t s 时得短路电流电流周期分量标幺值分别为
()34.813.014.012.014.0718
.7963.8718.7*0=---+=I
()05.513.014.012
.014.0878
.422.5878.4*2
.0=---+
=I 对汽轮发电机G3，
608
.0*
3=c X ，查附录表B-1可得0=t
s 与2.0=t s 时得短路电流电流周期分量标幺值分别为
()726.1608.065.06.065.061
.1748.161.1*0=---+=I
()522.1608.065.06
.065.0431
.1539.1431.1*2
.0=---+
=I （5）计算短路电流有名值
归算到短路点得各电源得额定电流为 G1、G2支路
kA 72.1kA 5
.10325.31=?=
N I
G3支路 kA 75.2kA 5
.10350
=?=
N I
因此，0=t
s 与2.0=t s 时得短路电流电流周期分量有名值分别为
kA 23kA 726.175.2kA 34.872.1kA 272.272.10=?+?+?=I
kA 2.16kA 522.175.2kA 05.572.1kA 93.172.12.0=?+?+?=I
9、 某一降压变电所内装有两台双绕组变压器，该变电所有两回35kV 电源进线，6回10kV 出线，低压侧拟采用单母线分段接线，试画出当高压侧分别采用内桥接线、外桥接线与单母线分段接线时，该变电所得电气主接线单线图。
解：变电所得电气主接线单线图分别为 \\\
电力工程基础知识总结
第一章概述 1 电力系统：通过各级电压的电力线路，将发电厂、变电所、电力用户连接起来的一个整体，起着电能的产生、输送、分配和消耗的作用。 2 电力网：在电力系统中，通常将输送、交换和分配电能的设备叫做电力网，它由变电所和各种不同电压等级的电力线路组成，可分为地方电力网、区域电力网、超高压远距离输电网三种类型。 3 建立大型电力系统（联合电网）的优点：①可以减少系统的总装机容量②可以减少系统的备用容量③可以提高供电的可靠性④可以安装大容量的机组⑤可以合理利用动力资源，提高系统运行的经济性。 4 电 满足用户对供电可靠性的要电能质量：指电压、频率和波形的质量。6 变电 由电力变压器和配电装置组成，起着变换电压、分配和交换电能的作用。7 衡量电能质量的指标：①频率偏差（我国电力系统的额定频率是50Hz，正常允许偏差为正负0.2Hz，当电网容量较小时，可以放宽到正负0.5Hz）②电压偏差③电压波动与闪变（电压波动是由负荷急剧变化引起的）④谐波（危害：使变压器和电动机的铁芯损耗增加，引起局部过热，同时振动和躁动增大，缩短使用寿命；使线路的的功率损耗和电能损耗增加，并有可能使电力线路出现电压谐振，从而在线路上产生过电压，击穿电气设备的绝缘；使电容器产生过负荷而影响其使用寿命；使继电保护及自动装置产生误动作；使计算电费用的感应式电能表的计量不准；对附近的通信线路产生信号干扰，从而使数据传输失真等）⑤三相不平衡（危害：三相不平衡电压或电流按对称分量法产生的负序分量会对系统中电气设备的运行产生不良影响。例如使电动机产生一个反向转矩，从而降低了电动机的输出转矩，使电动机效率降低，同时使电动机的总电流增大，使绕组温升增高，加速绝缘老化，缩短使用寿命。对于变压 器，由于三相电流不平衡当最大相电流达到变压器额定 电流时，其他两项电流均低于额定值，从而使其容量得 不到充分利用。对多相整流装置，三相电压不对称将严 重影响多相触发脉冲的对称性，使整流设备产生更多的 高次谐波，进一步影响电能质量。此外，负序电流分量 偏大还有可能导致一些用于负序电流的继电保护和自 动装置的误动，威胁电力系统的安全运行）。8 电力系 统中性点的运行方式主要有三种①中性点不接地（此接 地系统仅适用于单相接地电容电流不大的小电网）②中 性点经消弧线圈接地③中性点直接接地（或经低电阻接 地）（在380/220V系统中，一般都采用此种接地方式） 9 课后6消弧线圈的补偿方式有几种? 一般采用那种 补偿方式？为什么？【消弧线圈的补偿方式有全补偿、 欠补偿和过补偿，一般都采用过补偿方式。因为在过补 偿方式下，即使电网运行方式改变而切除部分线路时， 也不会发展成为全补偿方式，致使电网发生谐振。同时 由于消弧线圈有一定的裕度，即使今后电网发展，线路 增多、对地电容增加后，原有消弧线圈仍可继续使用】 第二章负荷计算与无功功率补偿 1 负荷计算：求计算负荷这项工作叫做负荷计算。 2 电 力负荷按对供电可靠性的要求可分为三级：①一级负 荷：中断供电将造成人身伤亡，或重大设备损坏且难以 修复，或在政治、经济上造成重大损失者均属于一级负 荷。应由两个独立电源供电。对特别重要的一级负荷， 两个独立电源应来自不同的地点。独立电源是指若干电 源中任一电源发生故障或停止供电时，不影响其他电源 继续供电，同时具备下列两个条件的发电厂或变电所的 不同母线段，均属独立电源：⑴每段母线的电源来自不 同发电机⑵母线段之间无联系，或虽有联系但在其中一 段发生故障时，能自动将其联系断开，不影响另一段母 线继续供电。②二级负荷：中断供电将造成设备局部破 坏或生产流程紊乱且较长时间才能恢复，或大量产品报 废、重点企业大量减产，或在政治、经济上造成较大损 失者均属于二级负荷。二级负荷应由两回线路供电。③ 三级符合：所有不属于一级和二级的一般电力负荷，均 属于三级符合。三级符合对供电电源无特殊要求，允许 较长时间停电，可用单回线路供电。3 负荷曲线：表征 电力负荷随时间变动情况的一种图形。按负荷性质不同 可分为有功负荷曲线和无功负荷曲线。4 年最大负荷利 用小时数Tmax：是一个假想时间，在此时间内，用户 以年最大负荷Pmax持续运行所消耗的电能恰好等于全 年实际消耗的电能。Tmax为 1.显然年负荷曲年线越平坦Tmax值越大；反之， 年负荷曲线越陡Tmax越小。因此Tmax的大小说明了用 户用电的性质，也说明了用户符合曲线的大致趋势。对 于相同类型的用户，尽管Pamx有所不同，但Tmax却是 基本接近的，这是生产流程大致相同的缘故。所以Tmax 亦是反应用电规律性的参数。5 平均负荷Pav：指电力 负荷在一定时间t内平均消耗的功率，Pav=Wt/t，式中 Wt为时间t内消耗的电能量。6 负荷系数: 平均负荷 与最大负荷的比值叫做负荷系数Kl=Pav/Pmax,也称负 荷率，又叫负荷曲线填充系数，它是表征负荷变化规律 的一个参数,其值愈大，说明负荷曲线越平坦，负荷波 动越小。7 计算负荷：根据已知的用电设备安装容量确 定的、按发热条件选择导体和电气设备时所使用的一个 假想负荷，计算负荷产生的热效应与实际变动负荷产生 的热效应相等。【确定计算负荷为正确选择供配电系统 中的导线、电缆、开关电器、变压器等提供技术参数】 8 确定计算负荷的方法①需要系数法：计算简单方便， 对于任何性质的企业负荷均适用，且计算结果基本上符 合实际，尤其对各用电设备容量相差较小且用电设备数
电力工程基础实验报告
电力工程基础 实验二：电力系统自动重合闸仿真分析
一、实验目的 1、了解电力系统自动重合闸的意义 2、熟悉matlab中电力元件库 3、了解matlab进行电力系统仿真的方法和步骤 二、实验原理 1电力系统的数学模型 电力系统一般由发电机、变压器、电力线路和电力负荷构成。电力系统的数学模型一般是由电力系统元件的数学模型组合构成。MATLAB为电力系统的建模提供了简洁的工具，通过电力系统的电路图绘制，可以自动生成数学模型。 1．1电力系统元件库 启动和退出电力系统元件库 启动电力系统元件库的方法有几种，下面介绍两种最简单的方法。 (1)利用指令窗口（Command Windows）启动：在指令窗口中键入powerlib单击回车，则MATLAB软件中弹出电力系统元件对话框（powerlib） (2)利用开始（Start）导航区启动： 单击开始按钮，选择仿真（Simulink）命令，再选择电力系统仿真命令（SimPowerSystem）,在弹出的对话框中选择电力系统元件库（Block Library）命令即可 2．电力系统元件库简介 在电力系统元件库对话框中包含了10类库元件，分别是 电源元件（Electrical Sources） 演示教程（Demos）、 线路元件（Elements） 附加元件（Extras） 电力电子元件（Power Electronics）
电机元件（Machines） 电力图形用户接口（Powergui） 连接器元件（Connectors） 电力系统元件库模型（Powelib_models 电路测量仪器（Measurements） 1）电源元件 ●（1）直流电压源元件（DC Voltage Source） ●直流电压源元件在电力系统中可以用来实现一个直流的电压源，如操作电源 等。MATLAB软件提供的直流电源为理想的直流电压源。 ●（2）交流电压源元件（AC Voltage Source） ●交流电压源可以用来实现理想的单相正弦交流电压。 ●（3）交流电流源元件（AC Current Source） ●MATLAB软件提供的交流电流源为一理想电流源 ●（4）受控电压源元件（Controlled Voltage Source） ●MATLAB软件提供的受控电压源是由激励信号源控制的，激励源可以是交流激 励源也可以是直流激励源。 ●（5）受控电流源元件（Controlled Current Source） ●（6）三相电源元件（3-Phase Source） ●三相电源元件是电力系统设计中最常见的电路元件，也是最重要的元件，其 运行特性对电力系统的运行状态起到决定性的作用。三相电源元件提供了带有串联RL支路的三相电源。 ●（7）三相可编程电压源元件（3-Phase Programmable Voltage Source） ●三相可编程电压源是可以对其进行编程的三相电压源，它的幅值、相位、频 率、谐波均可随时间进行变化，应用非常灵活。其主要作用是提供一个幅值、相位、频率、基频分量进行实时变性编程的三相电压源；此外，还可以提供两个谐波分量，作用于基频信号。 2）线路元件 线路元件库包括各种线性网络电路元件和非线性网络电路元件，线路元件共有4类分别是： 支路元件（Elements） 断路器元件（Circuit Breakers） 变压器元件（Transformers） 输配电线路元件（Lines） （1）支路元件（Elements） 支路元件用来实现各种串并联支路或者负载元件，它包括12种元件
(完整版)电力系统分析基础知识点总结
一．填空题 1、输电线路的网络参数是指（电阻）、（电抗）、（电纳）、（电导）。 2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的（相量）之差。“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定 电压的（数值）的差。 3、由无限大的电源供电系统，发生三相短路时，其短路电流包含（强制/周期）分量和（自由/非周期）分量，短路 电流的最大瞬时的值又叫（短路冲击电流），他出现在短路后约（半）个周波左右，当频率等于50HZ时，这个时间应为（0.01）秒左右。 4、标么值是指（有名值/实际值）和（基准值）的比值。 5、所谓“短路”是指（电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接），在三相系统中短路的基本 形式有（三相短路），（两相短路），（单相短路接地），（两相短路接地）。 6、电力系统中的有功功率电源是（各类发电厂的发电机），无功功率电源是（发电机），（电容器和调相机），（并联 电抗器），（静止补偿器和静止调相机）。 7、电力系统的中性点接地方式有（直接接地）（不接地）（经消弧线圈接地）。 8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为（无备用）接线和（有备用）接线。 9、架空线是由（导线）（避雷线）（杆塔）（绝缘子）（金具）构成。 10、电力系统的调压措施有（改变发电机端电压）、（改变变压器变比）、（借并联补偿设备调压）、（改变输电线路参 数）。 11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%，他共有（5）个接头，各分接头电压分别为（220KV）（214.5KV）（209KV） （225.5KV）（231KV）。 二：思考题 1.电力网，电力系统和动力系统的定义是什么？（p2） 答: 电力系统：由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。 电力网：由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。 动力系统：电力系统和动力部分的总和。 2.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？（p4-5） 答：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径以及它们相互间的连接。但难以表示各主要电机电器间的联系。 电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。 3.电力系统运行的特点和要求是什么？（p5） 答：特点：（1）电能与国民经济各部门联系密切。（2）电能不能大量储存。(3)生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割。（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。（5）对电能质量的要求颇为严格。 要求：（1）保证可靠的持续供电。（2）保证良好的电能质量。（3）保证系统运行的经济性。 4.电网互联的优缺点是什么？（p7） 答：可大大提高供电的可靠性，减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量；可更合理的调配用电，降低联合系统的最大负荷，提高发电设备的利用率，减少联合系统中发电设备的总容量；可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。同时，由于个别负荷在系统中所占比重减小，其波动对系统电能质量影响也减小。联合电力系统容量很大，个别机组的开停甚至故障，对系统的影响将减小，从而可采用大容高效率的机组。 5.我国电力网的额定电压等级有哪些？与之对应的平均额定电压是多少？系统各元件的额定电压如何确定？ （p8-9） 答：额定电压等级有（kv）：3、6、10、35、110、220、330、500 平均额定电压有（kv）：3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525 系统各元件的额定电压如何确定：发电机母线比额定电压高5%。变压器接电源侧为额定电压，接负荷侧比额定电压高10%，变压器如果直接接负荷，则这一侧比额定电压高5%。 6.电力系统为什么不采用一个统一的电压等级，而要设置多级电压？（p8） S 。当功率一定时电压越高电流越小，导线答：三相功率S和线电压U、线电流I之间的固定关系为
《电力工程基础》实验报告
《电力工程基础》实验报告实验一：供电系统常用设备的了解
一、实验目的 1、认识供电系统各种常用电器设备在供电系统中应用； 2、了解常用电器设备的结构； 3、掌握常用电器设备的功能。 二、实验内容 1、电力变压器的认识 2、互感器的认识 3、熔断器的认识 4、隔离开关的认识 5、负荷开关的认识 6、断路器的认识 7、开关柜的认识
三、实验步骤 1、电力变压器 （1）功能：将电力系统的电能电压升高或降低，以利于电能的合理输送、分配和使用。 （2）型号： （3）结构
图1油浸式电力变压器图2干式电力变压器 （4）分类 ◇按用途分：有升压和降压变压器； ◇按相数分：有单相和三相变压器； ◇按绕组材料分：有铜绕组和铝绕组变压器； ◇按绕组型式分：有双绕组、三绕组和自耦变压器； ◇按调压方式分：有无载调压和有载调压变压器； ◇按绕组绝缘和冷却方式分：有油浸式、干式和充气式; ◇按容量系列分：有R8系列和R10系列。 2、互感器 （1）功能：互感器是按比例变换电压或电流的设备。互感器的功能是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（100V）或标准小电流（5A或1A，均指额定值），以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。互感器还可用来隔开高电压系统，以保证
人身和设备的安全。 （2）型号： 1.1 低压电流互感器 电流互感器的型号由字母符号及数字组成，通常表示电流互感器绕组类型、 绝缘种类、 使用场所及电压等级等。字母符号含义如下：第一位字母： L--电流互感器。 第二位字母： M--母线式(穿心式)； Q--线圈式； Y--低压式； D--单匝式； F--多匝式； A--穿墙式； R--装入式； C--瓷箱式。 第三位字母： K--塑料外壳式； Z--浇注式； W--户外式；
电路基础知识总结(精华版)
电路知识总结（精简) 1.电流的参考方向可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致，则ｉ>0，反之i<0。 电压的参考方向也可以任意指定,分析时：若参考方向与实际方向一致，则u>0反之u<0。?２. 功率平衡 一个实际的电路中,电源发出的功率总是等于负载消耗的功率。?3．全电路欧姆定律:U=E-ＲI ４. 负载大小的意义： 电路的电流越大，负载越大。 电路的电阻越大，负载越小。 5. 电路的断路与短路 电路的断路处:I＝0，U≠0?电路的短路处:U=0，Ｉ≠0 二. 基尔霍夫定律 １．几个概念： 支路：是电路的一个分支。?结点：三条(或三条以上)支路的联接点称为结点。 回路:由支路构成的闭合路径称为回路。?网孔:电路中无其他支路穿过的回路称为网孔。?２．基尔霍夫电流定律： (1) 定义:任一时刻，流入一个结点的电流的代数和为零。?或者说：流入的电流等于流出的电流。?(2) 表达式:ｉ进总和=０ 或： i进=i出?(３）可以推广到一个闭合面。 3．基尔霍夫电压定律?（1) 定义：经过任何一个闭合的路径，电压的升等于电压的降。?或者说:在一个闭合的回路中,电压的代数和为零。 或者说：在一个闭合的回路中,电阻上的电压降之和等于电源的电动势之和。 （２) 表达式：１?或: 2?或： 3 （３) 基尔霍夫电压定律可以推广到一个非闭合回路?三. 电位的概念?（1）定义：某点的电位等于该点到电路参考点的电压。 （2）规定参考点的电位为零。称为接地。?(３) 电压用符号U表示,电位用符号Ｖ表示 (4) 两点间的电压等于两点的电位的差。 （5）注意电源的简化画法。?四. 理想电压源与理想电流源 １．理想电压源?（1）不论负载电阻的大小，不论输出电流的大小,理想电压源的输出电压不变。理想电压源的输出功率可达无穷大。?(2) 理想电压源不允许短路。?2. 理想电流源?（1) 不论负载电阻的大小,不论输出电压的大小，理想电流源的输出电流不变。理想电流源的输出功率可达无穷大。?(2）理想电流源不允许开路。 3．理想电压源与理想电流源的串并联 (1) 理想电压源与理想电流源串联时，电路中的电流等于电流源的电流，电流源起作用。 (２）理想电压源与理想电流源并联时，电源两端的电压等于电压源的电压，电压源起作用。?4. 理想电源与电阻的串并联?(１）理想电压源与电阻并联，可将电阻去掉（断开），不影响对其它电路的分析。 (2) 理想电流源与电阻串联，可将电阻去掉(短路)，不影响对其它电路的分析。?5. 实际的电压源可由一个理想电压源和一个内电阻的串联来表示。 实际的电流源可由一个理想电流源和一个内电阻的并联来表示。 五. 支路电流法 １．意义:用支路电流作为未知量，列方程求解的方法。?2. 列方程的方法：?(1）电路中有b条支路，共需列出b个方程。?（2）若电路中有n个结点,首先用基尔霍夫电流定律列出ｎ-1个电流方程。 （３）然后选ｂ－（ｎ－1)个独立的回路，用基尔霍夫电压定律列回路的电压方程。?3. 注意问题:?若电路中某条支路包含电流源,则该支路的电流为已知，可少列一个方程（少列一个回路的电压方程)。?六. 叠加原理 1. 意义：在线性电路中，各处的电压和电流是由多个电源单独作用相叠加的结果。 ２. 求解方法:考虑某一电源单独作用时,应将其它电源去掉,把其它电压源短路、电流源断开。?3．注意问题：最后叠加时,应考虑各电源单独作用产生的电流与总电流的方向问题。 叠加原理只适合于线性电路，不适合于非线性电路；只适合于电压与电流的计算，不适合于功率的计算。 七．戴维宁定理 1．意义：把一个复杂的含源二端网络，用一个电阻和电压源来等效。 2．等效电源电压的求法： 把负载电阻断开,求出电路的开路电压UOC。等效电源电压UeＳ等于二端网络的开路电压UOC。 3. 等效电源内电阻的求法：?(1) 把负载电阻断开,把二端网络内的电源去掉(电压源短路，电流源断路),从负载两端看进去的电阻,即等效电源的内电阻R0。?(2）把负载电阻断开,求出电路的开路电压UＯＣ。然后,把负载电阻短路,求出电路的短路电流ISC，则等效电源的内电阻等于UOC/ISC。 八．诺顿定理 1．意义：?把一个复杂的含源二端网络，用一个电阻和电流源的并联电路来等效。 2．等效电流源电流ＩeS的求法:?把负载电阻短路,求出电路的短路电流ＩSC。则等效电流源的电流IｅS等于电路的短路电流ISC。?3．等效电源内电阻的求法： 同戴维宁定理中内电阻的求法。 本章介绍了电路的基本概念、基本定律和基本的分析计算方法,必须很好地理解掌握。其中,戴维宁定理是必考内容，即使在本章的题目中没有出现戴维宁定理的内容,在第2章<＜电路的瞬态分析>>的题目中也会用到。?第2章电路的瞬态分析?一. 换路定则：?１．换路原则是: 换路时:电容两端的电压保持不变,Uc(o+) ＝Uc（ｏ-)。 电感上的电流保持不变， Iｃ(o＋)＝ Ic(o-)。?原因是：电容的储能与电容两端的电压有关，电感的储能与通过的电流有关。 2. 换路时,对电感和电容的处理?（1）换路前,电容无储能时，Uc(ｏ+)=0。换路后,Uc(o-)=０，电容两端电压等于零，可以把电容看作短路。 (2）换路前,电容有储能时,Uc(o＋)=U。换路后，Uc（ｏ-)＝U，电容两端电压不变，可以把电容看作是一个电压源。
电力工程基础(课后习题答案)..
第一章 1-1 什么是电力系统？建立联合电力系统有哪些好处？ 答：电力系统是由发电厂、变电所、输配电线路和电力用户组成的整体。建立联合电力系统的优点是：可以减少系统的总装机容量；可以减少系统的备用容量；可以提高供电的可靠性；可以安装大容量的机组；可以合理利用动力资源，提高系统运行的经济性。 1-2 电能生产的主要特点是什么？对电力系统有哪些要求？ 答：电能生产的主要特点是：电能不能大量存储；过渡过程十分短暂；与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。 对电力系统的基本要求是：保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；为用户提供充足的电能；提高电力系统运行的经济性。 1-3 我国规定的三相交流电网额定压等级有哪些？用电设备、发电机、变压器的额定电压与同级电网的额定电压之间有什么关系？为什么？ 答：我国规定的三相交流电网额定压等级，低压有0.22/0.127 kV、0.38/0.22 kV和0.66/0.38kV；高压有3 kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV和750 kV。 用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同；发电机的额定电压应比同级电网额定电压高5%；变压器一次绕组的额定电压，对于降压变压器，应等于电网的额定电压，对于升压变压器，应等于发电机的额定电压；变压器二次绕的额定电压，当二次侧供电线路较长时，应比电网额定电压高10%，当变压器二次侧供电线路较短时，应比同级电网额定电压高5%。 1-4 衡量电能质量的主要指标有哪些？简述它们对电力系统的主要影响。 答：衡量电能质量的主要指标有：频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、高次谐波（波形畸变率）、三相不平衡度及暂时过电压和瞬态过电压。 对电力系统的主要影响（略）。 1-5 什么叫小电流接地系统？什么叫大电流接地系统？小电流接地系统发生一相接地时，各相对地电压如何变化？这时为何可以暂时继续运行，但又不允许长期运行？ 答：中性点不接地和中性点经消弧线圈接地的系统称为小电流接地系统；性点直接接地（或经低电阻接地）的系统称为大电流接地系统。 在小电流接地系统中发生单相接地时，故障相对地电压为零，非故障相对地电压升高3倍。此时三相之间的线电压仍然对称，因此用户的三相用电设备仍能照常运行，但是，发生单相接地后，其运行时间不能太长，以免在另一相又发生接地故障时形成两相接地短路。
电路基础知识总结精华版
电路知识总结(精简) 1、电流的参考方向可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致,则i>0,反之i<0。 电压的参考方向也可以任意指定,分析时:若参考方向与实际方向一致,则u>0反之u<0。 2. 功率平衡 一个实际的电路中,电源发出的功率总就是等于负载消耗的功率。 3. 全电路欧姆定律:U=E-RI 4. 负载大小的意义: 电路的电流越大,负载越大。 电路的电阻越大,负载越小。 5. 电路的断路与短路 电路的断路处:I＝0,U≠0 电路的短路处:U＝0,I≠0 二. 基尔霍夫定律 1. 几个概念: 支路:就是电路的一个分支。 结点:三条(或三条以上)支路的联接点称为结点。 回路:由支路构成的闭合路径称为回路。 网孔:电路中无其她支路穿过的回路称为网孔。 2. 基尔霍夫电流定律: (1) 定义:任一时刻,流入一个结点的电流的代数与为零。 或者说:流入的电流等于流出的电流。 (2) 表达式:i进总与=0 或: i进=i出 (3) 可以推广到一个闭合面。 3. 基尔霍夫电压定律 (1) 定义:经过任何一个闭合的路径,电压的升等于电压的降。 或者说:在一个闭合的回路中,电压的代数与为零。 或者说:在一个闭合的回路中,电阻上的电压降之与等于电源的电动势之与。 (2) 表达式:1 或: 2 或: 3 (3) 基尔霍夫电压定律可以推广到一个非闭合回路 三. 电位的概念 (1) 定义:某点的电位等于该点到电路参考点的电压。 (2) 规定参考点的电位为零。称为接地。 (3) 电压用符号U表示,电位用符号V表示 (4) 两点间的电压等于两点的电位的差。 (5) 注意电源的简化画法。 四. 理想电压源与理想电流源 1. 理想电压源 (1) 不论负载电阻的大小,不论输出电流的大小,理想电压源的输出电压不变。理想电压源的输出功率可达无穷大。 (2) 理想电压源不允许短路。 2. 理想电流源 (1) 不论负载电阻的大小,不论输出电压的大小,理想电流源的输出电流不变。理想电流源的输出功率可达无穷大。 (2) 理想电流源不允许开路。 3. 理想电压源与理想电流源的串并联 (1) 理想电压源与理想电流源串联时,电路中的电流等于电流源的电流,电流源起作用。 (2) 理想电压源与理想电流源并联时,电源两端的电压等于电压源的电压,电压源起作用。 4. 理想电源与电阻的串并联 (1) 理想电压源与电阻并联,可将电阻去掉(断开),不影响对其它电路的分析。 (2) 理想电流源与电阻串联,可将电阻去掉(短路),不影响对其它电路的分析。 5. 实际的电压源可由一个理想电压源与一个内电阻的串联来表示。 实际的电流源可由一个理想电流源与一个内电阻的并联来表示。 五. 支路电流法 1. 意义:用支路电流作为未知量,列方程求解的方法。 2. 列方程的方法: (1) 电路中有b条支路,共需列出b个方程。 (2) 若电路中有n个结点,首先用基尔霍夫电流定律列出n-1个电流方程。 (3) 然后选b-(n-1)个独立的回路,用基尔霍夫电压定律列回路的电压方程。 3. 注意问题: 若电路中某条支路包含电流源,则该支路的电流为已知,可少列一个方程(少列一个回路的电压方程)。 六. 叠加原理 1. 意义:在线性电路中,各处的电压与电流就是由多个电源单独作用相叠加的结果。 2. 求解方法:考虑某一电源单独作用时,应将其它电源去掉,把其它电压源短路、电流源断开。
电力工程基础实验报告
《电力工程基础课程实验》 实验报告 院－系：工学院 专业：电气工程及其自动化 年级： 2013级 学生姓名： 学号： 指导教师：谢鸿龄
三段式电流电压方向保护实验 一、实验目的 1.熟悉三段电流保护的原理。 2.掌握三段电流保护逻辑组态的方法。 二、实验原理及逻辑框图 三段式电流电压保护一般用于单电源出线上，对于双电源辐射线可以加入方向元件组成带方向的各段保护。反时限对于任何相间故障，包括接近电源的线路发生故障都可以在较短时间内切除，但保护的配合整定比较复杂，主要用于单电源供电的终端线路。 WXH-822装置设三段电流电压方向保护。每一段保护的电压闭锁元件及方向元件均可单独投退，通过分别设置保护软压板控制这三段保护的投退。其中电流电压方向Ⅰ段可以通过控制字选择是否闭锁重合闸。过流Ⅲ段可通过控制字YSFS 选择采用定时限还是反时限，（若为0，则过流Ⅲ段为定时限段，若为1～3，则过流Ⅲ段分别对应三种不同的反时限段），根据国际电工委员会(IEC255-4)和英国标准规范(BS142.1996)的规定，本装置采用下列三个标准反时限特性方程，分别对应延时方式的1～3。 反时限特性方程如下： 一般反时限： t I I t 1 )(0.14 0.02-= (1) 非常反时限： t I I t 1 )(13.5 -= (2) 极端反时限： p p t I I t 1 )(80 2 -= (3) 上式中，Ip 为电流基准值，取过流Ⅲ段定值Idz3；Tp 为时间常数，取过流Ⅲ段时间定值T3， 范围为0.05～1S 。其中反时限特性可由控制字YSFS 选择（1为一般反时限，2为非常反时限，3为极端反时限）。 方向元件采用90?接线，按相起动。为消除死区，方向元件带有记忆功能。动作的最大灵敏角可以通过控制字选择为-45?或者-30?，动作范围120?~－30?或者105?~－45?。方向元件动作区域如图2-1所示： 方向元件动作区域
电路基础知识点大全
电路图：用规定的符号表示电路连接情况的图。填写以下电路图符号： 二、探究不同物质的导电性能 四、电压 1 电压的作用 1 ）电压是形成电流的原因：电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。电源是 提供电压的装置。 （2）电路中获得持续电流的条件：①电路中有电源（或电路两端有电压）；②电路是 连通的。 、认识电路 1. 电路的基本组成： 将其他能转化为电能的装置 用电器——将电能转化为其他形式能的装置 开关——控制电路的通断 导线——起连接作用，传输电能 2. 电源 开关 灯泡 变阻器 电流表 电压表 3. 电路的连接方式：串联和并联 1. 导体：容易导电的物体。如：常见金属、 酸碱盐的水溶液、人体、大地、石墨等。 容易导电的原因：有大量的自由电荷。 具体情况：金属中有大量的自由电子；酸碱 盐的水溶液中有大量的自由离子） 2. 绝缘体：不容易导电的物体。如：油、酸碱盐的晶体、陶瓷、橡胶、纯水、空气等。 不容易导电的原因：几乎没有自由电荷。 3. 良好的导体和绝缘体都是理想的电工材料，导体和绝缘体没有明显的界限。 三、电流 1. 电流的形成：电荷的定向移动形成电流。（在金属导体中，能够做定向移动的是自由电 子；在酸 碱盐溶液中，能够做定向移动的是正离子和负离子） 2. 电流的方向：正电荷定向移动的方向为电流方向。按照这个规定， 负电荷定向移动的方 向和电流方向相反。 3. 电流用字母 I 表示，国际单位是安培，简称安，符号 A 。 比安小的单位还有毫安（mA 和微安（卩A ）: 1A=10 mA 1 mA=10 3 卩 A 4. 实验室常用的电流表有两个量程：0— 0.6A （分度值0.02A ）； 0—3A （分度值 0.1A ）
第一讲 电力工程技术基础知识
第一讲电力工程技术基础知识（1） 一、内容提示 这一讲主要介绍2G311000电力工程技术基础知识的2G311010建筑结构的基本知识和2G311020电力工程常用水泥混凝土的基本知识 二、重点难点 钢筋混凝土中钢筋的连接方式、钢结构构件常用的连接方式、水泥的品种及其适用范围、混凝土的基本要求及强度等级。 三、大纲要求 大纲要求：掌握建筑结构的基本知识、掌握电力工程常用水泥混凝土的基本知识 四、内容讲解 2G311000 电力工程技术基础知识 2G311010 掌握建筑结构的基本知识 2G311011 钢筋混凝土中钢筋的连接方式 钢筋混凝土中钢筋的连接方式通常有闪光对焊连接、电阻点焊连接、电弧焊连接、电渣压力焊连接、气压焊连接、埋弧压力焊连接。 1．闪光对焊连接 闪光对焊连接采用的设备是手动对焊机、自动对焊机。 闪光对焊可以分为连续闪光焊、预热闪光焊和闪光—预热—闪光焊等三种工艺，根据钢筋品种、直径和所用焊机功率等选用焊接工艺。 (1)连续闪光焊 连续闪光焊的工艺过程包括：连续闪光和顶锻过程。 (2)预热闪光焊 预热闪光焊是在连续闪光焊前增加一次预热过程，以扩大焊接热影响区。其工艺过程包括：预热、闪光和顶锻过程。
(3)闪光—预热—闪光焊 闪光—预热—闪光焊是在预热闪光焊前加一次闪光过程，目的是使不平整的钢筋端面烧化平整，使预热均匀。其工艺过程包括：一次闪光、预热、二次闪光及顶锻过程。 钢筋直径较粗时，宜采用预热闪光焊与闪光—预热—闪光焊。 2．电阻点焊连接 点焊过程可分为预压、加热熔化、冷却结晶三个阶段。 3．电弧焊连接 电弧焊连接采用的设备是弧焊机，分为交流弧焊机和直流弧焊机。 (1)帮条焊与搭接焊 ①施焊前，钢筋的装配与定位，应符合下列要求： 采用搭接焊时，钢筋的预弯和安装，应保证两钢筋的轴线在一直线上。 帮条和主筋之间用四点定位焊固定；搭接焊时，用两点固定。 ②施焊时，引弧应在帮条或搭接钢筋的一端开始，收弧应在帮条或搭接钢筋端头上，弧坑应填满。 (2) 坡口焊 ①施焊时，焊缝根部、坡口端面以及钢筋与钢垫板之间均应熔合良好。为了防止接头过热，采用几个接头轮流焊接。 ②如发现接头有弧坑、未填满、气孔及咬边等缺陷时，应立即补焊。 (3) 预埋件T形接头的钢筋焊接 预埋件T形接头电弧焊的接头形式分贴角焊和穿孔塞焊两种。 (4) 装配式框架结构接头的钢筋焊接 在装配式框架结构安装中，钢筋焊接应符合下列要求： ①柱间节点采用搭接焊时，其伸出长度可适当增加，以减少内应力和防止混凝土开裂。 ②两钢筋轴线偏移较大时，宜采用冷弯矫正，但不得用锤敲打。如冷弯矫正有困难，可采用氧乙炔火焰加热后矫正。
微机线路继电保护实验报告
微机线路继电保护实验报告开课学院及实验室： 学院年级、专 业、班 姓名学号 实验课程名称电力工程基础成绩 实验项目名称微机线路继电保护实验指导老师 一、实验目的 1）熟悉微机保护装置及其定值设置。 2）掌握采用微机保护装置实现三段式保护的原理、参数设置方法。 二、实验原理 三段式电流保护是分三段相互配合构成的一套保护装置。第一段是电流速断保护、第二段是限时电流速断保护、第三段是定时限过电流保护。第一段电流速断是按照躲开某一点的最大短路电流来整定，第二段限时电流速断是按照躲开下一级相邻元件电流速断保护的动作电流整定，第三段定时限过电流保护则是按照躲开最大负荷电流来整定。但由于电流速断不能保护线路全长，限时电流速断又不能作为相邻元件的后备保护，因此，为保证迅速而有选择地切除故障，常将电流速断、限时电流速断和过电流保护组合在一起，构成三段式电流保护。 电流速断部分由继电器1、2、3组成、限时电流速断部分由继电器4、5、6组成和过电流保护由继电器7、8、9组成。由于三段的启动电流和动作时间整定得均不相同，因此，必须分别使用三个电流继电器和两个时间继电器，而信号继电器3、6、9分别用以发出I、II、III段动作的信号。 三段式电流保护优点：接线简单、动作可靠，切除故障快，在一般情况下能够满足快速切除故障的要求。所以在电网中35kV、10kv及以下的电压配电系统中获得了广泛的应用。 三段式电流保护范围说明图 三段式电流保护原理接线图 三段式电流保护展开图 三、实验设备 电源屏，NFL641微机线路保护装置，MDLA断路器模拟装置，DL-802微机继电保护测试仪，PC机，实验导线若干。 4.1 定值管理 本装置的整定值均以数字形式存放在CPU 插件的E2PROM 中，可同时存放32套不同的整定值，以适应不同的运行方式。正常选择0区定值。 4.2 定值及软压板清单 4.2.1 定值说明 序号定值名称范围单位备注 1 控制字一0000～FFFF 无参见控制字说明，装置自动生成 2 控制字二0000～FFFF 无参见控制字说明，装置自动生成
电力工程施工基础知识
电力工程施工 基础知识
电力工程施工流程: 签订合同 找业主拿资质 去供电局窗口领资料 0 Q 填写，送供电局审核■算用电负荷 做好“三大措施”、开工报告、开工手续 进场施工 故工井 申领电表、装好
、施工程序 1、电力工程施工程序: 施工准备一根据图纸位置配合土建预埋管一配管至各设备及动力箱（柜）一动力配电箱（柜）安装T电缆敷设—管内穿线T检测绝缘电阻T配电箱（柜）内接线f设备接线f 设备调试f试运行f竣工验收。 2、照明工程施工程序： 施工准备f进户管预埋f配合土建预埋暗配管f配电箱、户内箱、接线箱预埋壳体f开关盒、插座盒安装f总配电柜及电表箱安装f预分支电缆敷设f管内穿线f测试绝缘电阻f电气器具安装f配电箱安装接线f调试f竣工验收。 3、变配电工程施工程序： 施工准备f配合土建预埋电缆保护管f在土建地沟、墙面基本完之后进行技术复核f变压器就位f高、低压柜安装f母线安装（插接母线）f室内接地母线安装f电缆敷设f电缆头制安f电气调试f竣工验收。 4、防雷接地工程施工程序： 施工准备f确定引下线轴线位置f根据土建进度逐层连接柱内二根主筋作为引 下线f焊接均压环f竖井内进行接地线安装施工f竖井内管道与接地线连接f 根据图纸要求的楼层防雷引下线与外墙门窗、栏杆作电气连接f柱内主筋引出屋面与屋面避雷带焊接f屋面避雷带施工f突出屋面的金属体与避雷带连接f 接地电阻测试（如电阻值不符要求，另增接地极）f竣工验收。 5、弱电工程（有线电视、电话、对讲、综合布线、防盗对讲）施工程序： 施工准备f配合土建预埋管至盒、箱f盒、箱埋设安装f线槽安装f部分明管敷设f管内穿线f插座安装f排线架安装接线f调试f试运行f竣工验收。 6、消防及火灾报警工程施工程序： 施工准备f根据图纸预埋管至探测器盒f预埋管至报警器盒及消防按钮盒f预埋管至火警信号复视盘及消防电话插座盒f管内穿线f检测绝缘电阻f设备及探测器、模块安装f各种设备就位f设备接线f单体调试f联动调试f竣工验
《电力系统分析》基础知识点总结
电力系统分析基础 目录 稳态部分 一．电力系统的基本概念 填空题 简答题 二．电力系统各元件的特征和数学模型 填空题 简答题 三．简单电力网络的计算和分析 填空题 简答题 四．复杂电力系统潮流的计算机算法 简答题 五．电力系统的有功功率和频率调整 1．电力系统中有功功率的平衡 2．电力系统中有功功率的最优分配 3．电力系统的频率调整 六．电力系统的无功功率和频率调整 1．电力系统的无功功率平衡 2．电力系统无功功率的最优分布 3．电力系统的电压调整 暂态部分 一．短路的基本知识 1.什么叫短路 2.短路的类型 3.短路产生的原因 4.短路的危害 5.电力系统故障的分类 二．标幺制 1.数学表达式
2.基准值的选取 3.基准值改变时标幺值的换算 4.不同电压等级电网中各元件参数标幺值的计算三．无限大电源 1.特点 2.产生最大短路全电流的条件 3.短路冲击电流Im 4.短路电流有效值Ich 四．运算曲线法计算短路电流 1．基本原理 2.计算步骤 3.转移阻抗 4.计算电抗 五．对称分量法 1.正负零序分量 2.对称量和不对称量之间的线性变换关系 3. 电力系统主要元件的各序参数 六．不对称故障的分析计算 1.单相接地短路 2.两相短路 3.两相接地短路 4.正序增广网络 七．非故障处电流电压的计算 1.电压分布规律 2.对称分量经变压器后的相位变化
稳态部分 一 一、填空题 1、我国国家标准规定的额定电压有3kV 、6kV、10kV、35kV 、110kV 、220kV 、330kV、500kV 。 2、电能质量包含电压质量、频率质量、波形质量三方面。 3、无备用结线包括单回路放射式、干线式、链式网络。 4、有备用界结线包括双回路放射式、干线式、链式，环式、两端供电网络。 5、我国的六大电网：东北、华北、华中、华东、西南、西北。 6、电网中性点对地运行方式有：直接接地、不接地、经消弧线圈接地三种，其中直接接地为大接地电流系统。 7、我国110kV及以上的系统中性点直接接地，35kV及以下的系统中性点不接地。 二、简答题 1、电力网络是指在电力系统中由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。 2、电力系统是指由发电机、各类变电所和输电线路以及电力用户组成的整体。 3、总装机容量是指电力系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和。 4、电能生产，输送，消费的特点： （1）电能与国民经济各个部门之间的关系都很密切 （2）电能不能大量储存 （3）生产，输送，消费电能各个环节所组成的统一整体不可分割 （4）电能生产，输送，消费工况的改变十分迅速 （5）对电能质量的要求颇为严格 5、对电力系统运行的基本要求 （1）保证可靠的持续供电 （2）保证良好的电能质量 （3）保证系统运行的经济性 6、变压器额定电压的确定： 变压器的一次侧额定电压应等于用电设备额定电压（直接和发电机相连的变压器一次侧额定电压应等于发电机的额定电压），二次侧额定电压应较线路额定电压高10%。只有漏抗很小的、二次直接与用电设备相联的和电压特别高的变压器，其二次侧额定电压才可能较线路额定电压仅高5%。 7、所谓过补偿是指感性电流大于容性电流时的补偿方式，欠补偿正好相反，实践中，一般采用欠补偿。 二
电力系统自动化基础知识总结.doc
绪论 1、了解电力系统自动化的重要性。 ①被控对象复杂而庞大。②被控参数很多。③干扰严重。 2、掌握电力系统自动化的基本内容。 在跨地区的电力系统形成后，必须建立一个机构对电力系统的运行进行统一管理和指挥，合理调度电力系统中各发电厂的出力并及时综合处理影响整个电力系统正常运行的事故和异常情况，这个机构称为电力系统调度中心。 ①按运行管理的区域划分：?电网调度自动化?发电厂自动化（火电厂自动化、水电厂自动化）?变电站自动化?配电网自动化。②从电力系统自动控制的角度划分：?电力系统频率和有功功率控制?电力系统电压和无功功率控制?发电机同步并列的原理。 第1章发电机的自动并列 1、掌握并列操作的概念及对并列操作的要求。 ?并列的概念：将一台发电机投入电力系统并列运行的操作，称并列操作。发电机的并列操作又称为“并车”、“并网”、“同期”。 ?对并列操作的基本要求：①并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能的小，其瞬时最大值不宜超过1~2倍的额定电流。②发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，进入同步运行的暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。 2、掌握并列操作的两种方式及各自的特点。 ?并列操作的两种方式：准同期并列（一般采用）、自同期并列（很少采用）。 ?准同期并列的概念：发电机在并列合闸前已励磁，当发电机频率、电压相角、电压大小分别和并列点处系统侧的频率、电压相角、电压大小接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作，这种方式称为准同期。 ?自同期并列概念：将一台未加励磁的发电机组升速到接近于电网频率，在滑差角频率不超过允许值，机组的加速度小于某一给定值的条件下，先合并列断路器QF，接着合励磁开关，给转子加励磁电流，在发电机电势逐步增长的过程中，由电力系统将并列机组拉入同步运行。优点：操作简单，并列迅速，易于实现自动化。缺点:冲击电流大，对电力系统扰动大，不仅会引起电力系统频率振荡，而且会在自同期并列的机组附近造成电压瞬时下降。适用：只有在电力系统事故、频率降低时使用。自同期并列不能用于两个系统之间的并列，也不用于汽轮发电机组。 3、掌握准同期并列的三个理想条件，了解并列误差对并列的影响。 ?(1) fG=fX：待并发电机频率与系统频率相等，即滑差(频差)为零；(2) UG=UX：待并发电机电压与系统电压的幅值相等，即压差为零；(3)δe=0：断路器主触头闭合瞬间，待并发电机电压与系统电压间的瞬时相角差为零。 ？?①电压幅值差对并列的影响：产生的冲击电流，在只存在电压差的情况下，并列机组产生的冲击电流主要为无功冲击电流。冲击电流的电动力对发电机绕组产生影响，由于定子绕组端部的机械强度最弱，所以须特别注意对它所造成的危害，必须限制冲击电流。②合闸相角差对并列的影响：当相角差较小时，冲击电流主要为有功电流分量。说明合闸后发电机立刻向电网输出有功功率，使机组联轴受到突然冲击，这对机组和电网运行都是不利的。③合闸频率差对并列的影响：在有滑差的情况下，将机组投入电网，需经过一段加速或减速的过程，才能使机组与系统在频率上“同步”。加速或减速力矩会对机组造成冲击。（滑差越大，并列时的冲击就越大，因而应该
电力工程基础 孙丽华 答案
1-2 电能生产的主要特点是什么？对电力系统有哪些要求？ 答：电能生产的主要特点是：电能不能大量存储；过渡过程十分短暂；与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。 对电力系统的基本要求是：保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；为用户提供充足的电能；提高电力系统运行的经济性。 1-4 衡量电能质量的主要指标有哪些？简述它们对电力系统的主要影响。 答：衡量电能质量的主要指标有：频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、高次谐波（波形畸变率）、三相不平衡度及暂时过电压和瞬态过电压。 对电力系统的主要影响（略）。 1-7 为什么我国规定110kV以上的高压电网和380/220V的低压电网要采用大电流接地系统？各有什么优点？ 答：大电流接地系统发生单相接地时中性点电位仍为零，非故障相对地电压不会升高，仍为相电压，因此电气设备的绝缘水平只需按电网的相电压考虑，故可以降低工程造价。所以我国110kV 及以上的电力系统基本上都采用中性点直接接地的方式。而在380/220V系统中采用中性点直接接地方式，主要是考虑人身安全问题，一旦发生单相接地故障，可以迅速跳开自动开关或烧断熔断丝，将故障部分切除。 1-8 试确定图1-12所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。 图1-12 习题1-8附图 答：发电机G：10.5kV；变压器T1：10.5/242kV；变压器T2：10/3.3kV；变压器T3：220/38.5kV；变压器T4：220/121/38.5kV；变压器T5：35/6.6 kV
2-9 某工厂车间380V 线路上接有冷加工机床50台，共200kW ；吊车3台，共4.5kW （%15=ε）； 通风机8台，每台3 kW ；电焊变压器4台，每台22kV A （%65=ε，5.0cos =N ?）；空压机1台，55kW 。试确定该车间的计算负荷。 解：该车间的计算负荷如下表所示。 电力负荷计算表 序 号 用电设备名称 台数 设备容量/kW d K ?cos ?tan 计算负荷 铭牌值 换算值 P 30/kW Q 30/kvar S 30/kV A I 30/A 1 冷加工机床 50 200 200 0.16 0.5 1.73 32 55.36 2 吊车 3 4.5 3.5 0.15 0.5 1.73 0.525 0.91 3 通风机 8 24 24 0.8 0.8 0.75 19.2 14.4 4 电焊变压器 4 88 35.47 0.35 0.35 2.68 12.4 33.23 5 空压机 1 55 55 0.85 0.8 0.75 46.75 35.06 小计 66 110.875 138.96 负荷总计（9.0=∑K ） 99.8 125.06 160 243.1 2-12 某电力用户10kV 母线的有功计算负荷为1200kW ，自然功率因数为0.65，现要求提高到 0.90，试问需装设多少无功补偿容量？如果用BW10.5—40—1W 型电容器，问需装设多少个？装设以后该厂的视在计算负荷为多少？比未装设时的视在计算负荷减少了多少？ 解：（1）需装设的BWF10.5-40-1W 型并联电容器容量及个数 822)]9.0tan(arccos )65.0s [tan(arcco 1200=-?=C Q kvar 55.2040 822 === C C q Q n 取21=n 则实际补偿容量为：8404021=?=C Q kvar （2） 无功补偿前后视在负荷的变化 补偿前：1403)65.0tan(arccos 1200tan 3030=?==?P Q kvar 184665 .01200cos 3030=== ?P S kV A 补偿后：5.1325)8401403(1200)(2223023030 =-+=-+='C Q Q P S kV A