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。

电力系统的运行必须满足下列基本要求：

保证完成国家的生产计划（发电量和热能供应），满足规定的最大负荷。

保证供电的可靠性。

保证电能质量。电压和频率应在允许的范围内变化。

保证运行的最大经济性。

保证运行人员和设备的安全。

电力系统的运行状态

系统运行分为正常运行状态与异常运行状态。其中，正常状态又分为安全状态和警戒状态；异常状态又分为紧急状态和恢复状态。电力系统运行包括了所有这些状态及其相互间的转移。各种运行状态之间的转移需通过不同控制手段来实现。

电力系统的负荷曲线

按种类分为有功和无功负荷曲线，按时间长短分为日负荷曲线和年负荷曲线，按描述负荷范围分为用户的、地区的和电力系统的负荷曲线

电力系统的负荷

电力系统负荷是指电力系统所有用电设备消耗功率的综合用电负荷；综合用电负荷是指工业、农业、交通运输业、市政生活等各方面消耗的功率之和；供电负荷是指电力系统的综合用电负荷加上网损，即发电厂供出的负荷；发电负荷是指供电负荷再加上发电厂厂用电就是发电机应发出的功率。