电气工程及其自动化面试总结

专业部分

有功功率：电能用于做功被消耗，它们转化为热能、光能、机械能或化学能等，称为有功功率；

无功功率：发电知识许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，所谓的"无功"并不是"无用"的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。无功功率单位为乏(Var)。

有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ，

1、水力发电

水力发电原理：水力发电是利用河流、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处，推动水轮机旋转，将水流的位能转为水轮机的机械能，再以水轮机为原动力，推动发电机产生电能。由于水力发电厂所发出的电力电压较低，要输送给距离较远的用户，就必须将电压经过变压器增高，再由空架输电线路输送到用户集中区的

变电所，最后降低为适合家庭用户、工厂用电设备的电压，并由配电线输送到各个工厂及家庭。

水电站：水电站是将水能转换为电能的综合工程设施。水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。水库的高水位水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能，再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。

对水力发电的认识：水能是一种取之不尽、用之不竭、可再生的清洁能源，对环境冲击较小。水力发电除可提供廉价电力外，还有控制洪水泛滥、提供灌溉用水等优点，水力发电是利用河流、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处，推动水轮机旋转，将水流的位能转为水轮机的机械能，再以水轮机为原动力，推动发电机产生电能。由于水力发电厂所发出的电力电压较低，要输送给距离较远的用户，就必须将电压经过变压器增高，再由空架输电线路输送到用户集中区的变电所，最后降低为适合家庭用户、工厂用电设备的电压，并由配电线输送到各个工厂及家庭。

水轮机的作用：水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。

水轮机的分类：冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。

冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转，工作过程中水流的压力不变，主要是动能的转换；反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用力而旋转，工作过程中水流的压力能和动能均有改变，但主要是压力能的转换。

调速器：调速器的主要作用是调节发电机频率和有功负荷。具体说，水轮机调节的基本任务，就是根据电网负荷的变化，不断地相应调节水轮发电机组有功功率的输出，以维持机组转速或频率在规定范围内。

水轮机调速器的类型：根据水轮机类型的不同，有单调和双调两种。

（1）混流式、轴流定浆式、和贯流定浆式都是靠导水机构调节进入水轮机的流量，为单调。

（2）（2）转浆式、斜流式机组，除有除有调节流量的导水机构外，还有按导叶开度和水头变化而改变转轮叶片转角的调节

机构，可使水轮按最优效率运行。有两套调节机构，为双调。（3）折向器：当线路或设备发生故障，发电机需甩掉部分和全部

负荷而要快速调节流量时，折向器可快速改变射流方向，从而使冲射到轮上的射流减小，喷嘴内的喷针便按规定的速度移到相应的位置.

（4）

油、水、气系统

油系统

油系统是水电站必不可少的辅助系统之一，它分为透平油和绝缘油。油系统的配置视水电站的规模而有不同，在一般的小型水电站中，它的作用是：绝缘、冷却、润滑，调速系统液压操作及立式机组的电站中还有开机前顶转子之用。

水系统

水系统主要作为水冷式发电机的冷却循环用水，用冷水来带走发电机产生的热量，防止过热和降低损耗。另外还包括消防用水和部分生活用水，一般在尾水取得。

气系统

A 用于开机之前顶起转子.

B 用于机组检修和清扫工作 .

C 在调速器系统中创造适合的油气比例，用于操作和自动控制.

水轮发电机时指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出。是水电站生产电能的主要动力设备。

水轮发电机由水轮机驱动。它的转子短粗，机组的起动、并网所需时间较短，运行调度灵活

水轮发电机的转速将决定发出的交流电的频率，为保证这个频率的稳定，就必须稳定转子的转速。为了稳定转速，可采用闭环控制的方式对原动机（水轮机）转速进行控制，即将发出的交流电的频率信号采样，并将其反馈到控制水轮机导叶开合角度的控制系统中，去控制水轮机的输出功率，通过反馈控制原理，就可以让发电机的转速稳定了。

水轮发电机按轴线位置可分为立式与卧式两类。

大中型机组一般采用立式布置，卧式布置通常用于小型发电机组和贯流式机组。

水轮发电机由转子、定子、机架、推力轴承、导轴承、冷却器、制动器等主要部件组成。定子主要由机座、铁芯和绕组等部件组成。定子铁芯用冷轧硅钢片叠成，按制造和运输条件可做成整体和分瓣结构。

水轮发电机铭牌上标示的主要参数有型号、容量、电压、电流、转速各温升。标示的型号以定子铁芯外径、磁极个数及额定容量等用一定的格式排列表示的；而标示的容量、电压、电流、转速和温升等都是该台发电机的额定值。即能保证发电机正常连续运行的最大限值。

型号：国产发电机型号的含义是□□□□-□/□

其中：第1、2、3个框为型式（SF为立式空冷，SFS为立式水内冷，SFW为卧式，SFG为贯流式水轮发电机，SFD为水轮机-电动机）；第4个框为额定容量（MW）；第5个框为磁极个数；第6个框为定子铁芯外径（cm）。

额定电压：常用符号Ue表示，系指发电机正常运行时长期安全工作的最高定子绕组线电压，单位是KV。

额定电流：常用符号Ie表示，系指发电机正常工作连续运行的最大工作电流，即指额定情况下发电机以此电流运行其温升不会超

过允许范围，其单位是A或KA。

额定功率：常用符号Pe表示，指发电机在额定运行情况下输出的有功功率，单位是KW。

额定转速：常用符号Ne表示，转子正常运行时的转速，单位为r/min。

额定温升：常用符号T表示，指发电机某部分的最高温度与额定冷却介质温度差值，额定温升的确定与发电机绝缘的等级以及测量温度的方法有关，我国规定的额定冷却介质温度为40℃。

额定频率：我国规定的额定频率为50Hz。

励磁系统供给发电机励磁电流的直流电源及其附属部件，统称为水轮发电机的励磁系统。励磁系统是水轮发电机的重要组成部分，它的特性好坏直接影响到同步发电机运行的可靠性和稳定性。其主要作用是调节发电机电压和无功功率。具体说，在电力系统中，自动调节励磁装置的主要作用有以下几种：※保持电压恒定；※实现并列运行机组间无功功率的合理分配；※提高电力系统工作的稳定性及输电线路的输电能力；※提高带时限继电保护装置的灵敏性和可靠性；※限制水轮发电机突然甩负荷时电压上升；※根据电力系统需要，实现对同步发电机不同的励磁控制方式。