电气工程基础PE-12
电气工程基础
1.N-1法则：是电力系统可靠性评估或设计的一条准则，是指系统在失去任一元件后，对系统的影响能控制在规定的范围以内。
2.发电站或变电所的电气主接线是由发电厂或变电所的所有高压电气设备通过连接线组成的用来接受和分配电能的电路。又称电气一次接线图或电气主系统。电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主题，是电力系统网络结构的重要组成部分。
一般采用单线图
要满足可靠性，灵活性和经济性
3频率，电压和波形是电能质量的三个基本指标
额定电压等级3,6，10，20,35,63,110,220,330,500,750
用户处的额定电压比电网额定电压5%
发电机+5%
UAV为各元件所在处的平均额定电压，与各级额定电压相应的平均电压规定为525,345,230，115，37,10.5,6.3，3.15
变压器一次侧=电网电压或发电机
二次侧比同级电网高%10.
4.电力系统运行特点
1．电能的生产和使用同时完成 2.正常输电过程和故障过程都非常迅速 3.具有很强的地区性特点 4与国名经济各部门关系密切
大电网优点：1.合理利用资源，提高系统运行经济效益 2.较少总负荷峰值充分利用装机容量，降低备用 3.提高供电可靠 4.效率
电力系统运行基本要求：供电安全可靠 2.保证电能的良好质量 3.保证电力系统运行的稳定性 4,。保证运行人员和电气设备工作的安全 5.保证电力系统运行的经济性
电力系统用户用电设备所消耗的电功率的总合称为电力系统的综合负荷。简称负荷。符合加上电力网的功率损耗成为电力系统的供电负荷，供电负荷与发电厂的厂用电之和称为电力系统的发电负荷
一些名词：
网损率：在同一时间内，电力网的损耗电量占供电量的百分比，称为电力网的损耗率，简称网损率或线损率。
最大负荷损耗时间：如果线路中疏松的功率一直保持为最大负荷功率Smax，在小时内的能量消耗恰好等于线路的全年实际电能损耗，则称为最大负荷损耗时间
电气工程基础知识点整理
电气工程基础知识点整理
1 / 13 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及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 及有功功率有关
电压：35kV及以上的允许偏差为±5%
10kV及以下的允许偏差为±7% 及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 电气工程基础知识点整理
2 / 13 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。
电气工程师-专业基础(供配电)-电气工程基础-4.12直流电机基本要求
电气工程师-专业基础（供配电）-电气工程基础-4.12直流电机基本要求
[单选题]1.他励直流电动机拖动恒转矩负载进行串联电阻调速，设调速前、后的电枢电流分别为I1和I2，那么()。[（江南博哥）2018年真题]
A.I1＜I2
B.I1＝I2
C.I1＞I2
D.I1＝－I2
正确答案：B
参考解析：由于拖动恒转矩负载，故电磁转矩Tem不变。电磁转矩公式为：Tem＝CTΦIa。式中，CT为转矩常数；Φ为每极主磁通均为定值。因此，电枢电流Ia不变。
[单选题]2.一台25kW、125V的他励直流电动机，以恒定转速3000r/min运行，并具有恒定励磁电流，开路电枢电压为125V，电枢电阻为0.02Ω，当端电压为124V时，其电磁转矩为()。[2018年真题]
A.49.9N·m
B.29.9N·m
C.59.9N·m
D.19.9N·m
正确答案：D
参考解析：他励直流发电机的励磁方式接线图如图4-12-1所示。直流电动机的转速公式：n＝（U－IaRa）/（CeΦ）。由于开路时电枢电流Ia＝0可知：CeΦ＝U/n＝125/3000＝0.0417。因励磁电流不变，磁通不变，故电枢电压Ea不变，由U＝Ea＋RaIa，则Ia＝（125－124）/0.02＝50A。由转矩常数公式CT＝9.55Ce，电磁转矩Tem＝CTΦIa＝9.55CeΦIa＝9.55×0.0417×50＝19.9N·m。
图4-12-1 [单选题]3.一台单叠绕组直流电机的并联支路对数α与极对数p的关系是()。[2017年真题]
A.α＝2
B.α＝p
C.α＝1
D.α＝p/2
正确答案：B
参考解析：单叠绕组是将同一磁极下相邻的元件依次串联起来而得到的，因此在每一磁极下，这些电动势方向相同串联起来的元件就形成了一个支路，且支路与相应的磁极一一对应，若正确放置电刷，绕组并联支路对数α必定和极对数p相等，即：α＝p。
电力工程基础复习资料
一、低压配电系统中的中性线(N线)、保护线(PE线)和保护中性线(PEN线)各有哪些功能? TN—C系统、TN—S系统、TN-C-S系统、TT系统和IT系统各有哪些特点，各适于哪些场合应用? (10)
二、已知某机修车间的金属切削机床组，拥有380V的三相电动机7.5kw3台，4kw8台，3kw17台，1.5kw10台。试用需要系数法求其计算负荷。(10)
三、已知工厂变电所380V侧母线上接有250kW感应电动机一台，平均7.0cos，效率=0.75，380V母线的短路电流kAikAIshk0.62,7.33)3()3(；该母线采用LMY-100×10的硬铝母线，水平平放，档距为900mm，档数大于2，相邻两相母线的轴线距离为160mm。试求该母线三相短路时所受的最大电动力，并校验其动稳定度。如果此母线的短路保护动作时间为0.6s，低压断路器的断路时间为0.1s。该母线正常运行时最高温度为C55。校验其热稳定度。(30)
四、电流互感器和电压互感器使用时注意事项？(10)
五、有一条用LGJ型钢芯铝线架设的5km长的35kV架空线路，计算负荷为2500kW，cos=0.7，Tmax=4800h。试选择其经济截面，并校验其发热条件和机械强度。(10)
六、分析在单相接地保护中，零序电流保护原理。(15)
七、某车间的平面面积为36 x 18m2，桁架的跨度为18m,桁架之间相距6m，桁架下弦离地5.5m，工作面离地0.75m。拟采用GCl-A-1型工厂配照灯(装220V、150W白炽灯)作车间的一般照明。试初步确定灯具的布置方案。(15)
一、解： (10)
中性线(N线)的功能：一是用来接用额定电压为系统相电压的单相用电设备；二电是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流；三是减小负荷中性点的电位偏移。
保护线(PE线)的功能：它是用来保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。系统中所有设备的外露可导电部分(指正常不带电压但故障情况下可能带电压的易被触及的导电部分，例如设备的金属外壳、金属构架等)通过保护线接地。
电气工程基础知识
电气工程基础知识
13.1电力系统基本知识
要求：了解电力系统运行特点和基本要求；掌握电能质量的各项指标；了解电力系统中各种结线方式及特点；掌握我国规定的网络额定电压与发电机、变压器等元件的额定电压；了解电力网络中性点运行方式及对应的电压等级。
13.1.1电力系统运行特点和基本要求1电力系统运行的特点
（1）电能不能大量存储。因而电能的生产、输送、分配和消费实际上是同
时进行的。任何时刻发电机所发出的功率等于用电设备所消耗的功率与输送和分配环节中功率损耗之和。
（2）电力系统的暂态过程非常短促。从一种运行状态到另一种运行状态
的过渡极为迅速，以毫秒甚至微秒计。
（3）与国民经济与人民生活密切相关。供电的突然中断会造成很大的损
失以致严重的后果。
2对电力系统运行的基本要求
（1）保证安全可靠供电。要最大限度地满足用户用电的要求，对负荷按照
不同级别分别采取适当的技术措施来满足它们对供电可靠性的要求。 （2）保证电能的质量（电压、频率和谐波）。（3）要有良好的经济性（降低网损、降低煤耗等）。
（4）电能生产要符合环境保护标准，限制二氧化碳、二氧化硫等污染物
的排放量。
13.1.2电能质量各项指标
（1）电压幅值。对于35kV及以上电压级允许变化范围为额定值的±5％，10kV
及以下电压级允许变化范围为±7％。电动机：±5％；照明：＋3％～－
2.5％;农电：+7.5%～-10%。
（2）频率。我国电力系统的额定频率为50Hz，正常运行时允许的偏移为±0.2～±0.5Hz。
（3）谐波。为保证电压质量，要求电压为正弦波形，但由于某种原因总会产生
一些谐波，会造成电压波形的畸变。为此对电压正弦波形畸变率也有限制（波形畸变率是指各次谐波有效值平方和的方根对基波有效值的百分比），对于110kV及以上供电电压不超过2％，35－60kV供电电压不超过3％，6－10kV供电电压不超过4％，0.38kV电压不超过5％。
电气工程设计基本知识
电气工程设计基本知识
电气设计涉及的知识范围应该说很广，有电学，数学，物理学，化学，材料学等等，太多太多。我们都知道，掌握的知识越多设计效果越好，追求完美没有错，但完美是需要大量知识的积累。
下面就给大家归纳了电气工程成套设计基本知识，希望大家能掌握，灵活熟练运用在计算、设计、施工中。
各种标准代号
国标推荐及图例
当断路器切除短路能力不够时，可加熔断器，此时，断路器只作过载保护及操作用。
国家标准中已没有负荷开关这一称呼及相应的图例，平常所谓的负荷开关，实际上是隔离开关的一种，当隔离开关的使用类别为AC-21、AC-22、AC-22时，即为所谓的负荷开关。
常用数据表格
（1）变压器高压短路容量500KVA，低压0.4KV出口短路电流值（KA）
（2）变压器基本参数及低压基本配置估算值
（3）PE线选择
（4）塑料线BV、BVR载流量（温升为65K，环境升为4℃）
（5）单片母线的载流量(A）θe=70K,环境温度为40℃
（6）抽屉内用乙炳绝缘非燃性护套软电缆JEFR载流量
（7）铜母排允许短路冲击电流峰值（kA）（验证动稳定用）
（8）铝母排允许短路冲击电流峰值（kA）（验证支稳定用）
（9）低压柜电气间隙爬电距离
（10）高压柜电气间隙及爬电距离
（11）电气设备外壳防护等级IP
（12）低压电器的使用类别
（13）达到补偿后的功率因烽时所需系数K值
（14）电缆分支线三相短路稳态电流速查表
（15）母线螺栓搭接尺寸
电气实用速算法
（1）变压器低压侧电流为容量的1.5倍（精确时为1.44倍）
（2）变压器低压出口三相短路电流为容量的150倍除以变压器短路阻抗百分数（精确时为144倍）
（3）变压器10kV侧额定电流为容量的6%（精确为5.8%）；6kV侧额定电流为容量 10%（精确时为9.6%）
（4）0.4kV三相补偿电容器额定电流为容量的1.5倍（精确时为1.44倍）
电气工程基础课程设计
中南大学信息科学与工程学院《电气工程基础》课程设计
1
前 言
《电气工程基础》是我校电气自动化专业新开设的专业基础课程之一，而本次课程设计是在学习完《电气工程基础》这门课程后一个重要性的实践性教学环节。目的是让我们更多的接近实践。
在大三第一学期的《电气工程基础》理论课程中，我们学习了工厂电力负荷及其计算，短路电流及其计算，工厂变配电所及其一次系统，工厂的电力线路，二次回路和电力装置等方面的知识。通过该课程设计可以进一步对所学知识的掌握，了解变电所的基本原理和设计方法，培养独立分析问题和解决问题的能力。并对电力行业中的相关常识得到了解，同时对电力行业的各种绘图工具有所了解，训练作为一名电气工程师在各个方面的综合能力，为今后在工作岗位上奠定扎实的基础。
本次课程设计是对某轧钢车间降压变电所的电气设计，根据本车间所取得的电源及本车间用电负荷实际情况，并适当考虑到车间生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求。确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定机电保护装置，确定防雷和接地装置等。按照国家标准进行该降压变电所的电气设计。要求做到安全、可靠、优质、经济的基本要求。并处理好局部与全局、当前与长远利益的关系，以便适应今后发展的需要。在设备及材料的选择上还要注意电能和有色金属的节约等问题。
由于对专业知识还是刚接触，学得也还不扎实，设计当中不免存在各种未考虑实际情况的问题，敬请老师和读者理解并批评指正，本人不胜感激。
中南大学信息科学与工程学院《电气工程基础》课程设计
2
目 录
前 言
第一章 设计任务 ........................................................................................................................... 3
2012电气工程师专业基础考试真题下午网友回忆版
2012年电气工程师专业基础考试真题（下午）
（网友回忆版）
2012年9月15日电气工程师专业基础真题总共60道题，根据网友的回忆，总结归纳出四十多道题，希望大家继续补充。一、电路
1、第一题选A，-11
2、有个直流电源直接串联一个5mH的电感，问开关闭合后，电感上的电流是多少？答案3000t
3、供配电下午第三题求变压器电压U1选多少啊。
4、第四个受控源那题，求z最大功率R，我去算了无数次还是没有做出来，乱选了一个C
记得好像是5.3几吧，2.57.554
5、U1=15Vi=2AU2=10V;U1=20Vi=2.5AU2=15V;U1=20Vi=5AU2=?
u2应该等于-10V，我是这样计算的，由于是线性电路的关系，可以看为两个电源分别作用：设k1,k2分别是电源1，电源二的线性变化系数，列方程：15*k1+10*k2=2,20*k1+15*k2=2.5,可解出k1=0.2,k2=-0.1;然后k1*20+k2*U2=5,解出U2=-10V
6、求A点电压（图上电阻参数忘记了）
7、有一个U（t）=100根号2SIN（3000t）+30根号2sin(1000t),求电容U（2）的表达式。
w=10000时LC支路发生串联谐振，相当于短路，C2两侧无电压，当w=3000时，LC支路和C支路发生并联谐振，相当与开路，所以C2两端电压为30sin(30000t),应该选择A
8、测功率6600W？还有个谐振题4欧姆1H？
UAB=√3UAN∠30°=380∠30°UBC=√3UBN∠30°=380∠-90°UCA=√3UCN∠30°=380∠150°IB=UBN/Z=220∠-120°/22=10∠-120°UAC=380∠-150°P=ui=380x10∠-150°∠-120°=380x10∠-270°P=UIcosφ==380x10xcos-270=0
9、耦合电感好像是15-36j
10、一个R,L,C串联电路，R=25欧，U(L)=U(R+c)=150V，求电流i?选那个？我画向量图，得出的3*根号3，你们算的是多少11、电容电压的题，是两个电容初始电压分别是15V和6V，电容分别是8u和4u，两个电容和300欧电阻串联，问电路开关合闸后电容的电压表达式
厦门理工学院2012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
学年学期：2014-2015-1
专业班级：12级电气工程及其自动化专业2班
指导教师：田洪
设计时间：2015.01.05-2014.01.09
学时周数：1周
一、设计目的
对厦门理工学院集美校区进行配电系统设计：
二、设计任务
1. 计算负荷需求（用电设备种类、功率及其数量，负荷等级）及其分布；
说明：
1） 校内负荷点除了已经提供的以外，尚需补充工程训练中心（2）、艺术会堂（2）、实验酒店（1）、体育馆（1）、东区新建宿舍（2）、7号教学楼（2）、光电学院办公楼（2）；
2） 负荷调研中为不影响学校正常工作秩序，对负荷的调研做如下近似处理：
a) 实验楼以3号楼为基准，近似认为其他楼用电负荷与3号楼相同，；
b) 行政楼负荷近似处理为2倍的图书馆；
c) 其他未尽之处，允许适当简化，但应保证设计方案的有效性，并需说明简化处理的合理性；
2. 变电站设置、选址与变压器台数和容量的选择
说明：
1) 应综合考虑变压器采购价格、变压器损耗、变压器经济运行、线路上的功率损耗、电压损耗、一二级负荷的供电持续性等因素；
2) 负荷点的相对位置、电源点（英春变电站）的位置、线路长度等地理数据用Google Earth/百度地图等进行测量，并在设计报告中做出简图加以说明；
3. 配置无功补偿装置 说明：
1） 根据《供电营业规则》，100kVA以上的用户功率因数不低于0.9；
2） 各负荷点电压应满足《电能质量 供电电压允许偏差》的要求；
3） 采用静电电容器进行无功补偿，制定配置方案（低压侧分散配置或高压侧集中配置）
4. 选择变电站接线方式并绘制主接线图，类似如图1所示
图1
5. 进行短路计算并进行设备选型，包括开关柜、线路选型，线路全部采用埋地电缆
说明：
根据《电气工程基础》教材和数据手册来进行选型。
补充说明：
1. 电源点是学校旁的英春变电站的10kV母线，采用双回路供电，供电干线采用LGJ-150架空线沿学校周边主干道布置（天马路、杏林湾路、理工路、海翔大道）；供电干线出口断路器开断容量为500MVA；
电气工程基础课程设计说明书
电力工程基础课程设计说明书
第 1 页 共 29 页 1 引言
1.1 设计目的
通过本课程设计，巩固和加深在《电力系统基础》和《电力系统分析》课程中所学的理论知识，基本掌握变电所电气部分设计的一般方法，提高电气设计的设计能力，为今后从事生产和科研工作打下一定的基础。
1.2 设计要求
设计要要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求、确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。
1.3 设计依据
1）工厂总平面图
如图1.1所示
图1.1 XX机械工厂总平面图 电力工程基础课程设计说明书
第 2 页 共 29 页 2）工厂负荷情况
厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时数为4500h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如表1-1所示。
表1.1 工厂负荷统计资料
厂房编号 厂房名称 负荷类别 设备容量/KW 需要系数Kd 功率因数cos
1 铸造车间 动力 360 0.3 0.65
照明 7 0.8 1.0
2 锻压车间 动力 300 0.3 0.65
照明 6 0.8 1.0
3 金工车间 动力 300 0.2 0.60
照明 8 0.7 1.0
4 工具车间 动力 240 0.3 0.65
照明 6 0.7 1.0
5 电镀车间 动力 230 0.6 0.80
照明 7 0.7 1.0
6 热处理车间 动力 160 0.6 0.70
照明 6 0.7 1.0
7 装配车间 动力 140 0.4 0.70