电力工程基础 (7)
电力工程基础知识点总结
电力工程基础知识点总结电力工程是指利用电能进行能量转换、传输、分配和利用的工程。
电力工程的发展与人类社会的发展密不可分，它是现代工业、交通、通讯、医疗、农业等各个领域的基础设施。
本文将从电力工程的基础知识点出发，对电力工程的相关概念、电路分析、电力设备等方面进行总结。
一、电力工程的相关概念1. 电流：电荷在导体中的流动称为电流，单位为安培（A）。
2. 电压：电荷在电场中的势能差称为电压，单位为伏特（V）。
3. 电阻：导体对电流的阻碍程度称为电阻，单位为欧姆（Ω）。
4. 电功率：电流通过电阻时所消耗的能量称为电功率，单位为瓦特（W）。
5. 电能：电流通过电阻所消耗的能量称为电能，单位为焦耳（J）。
二、电路分析1. 基尔霍夫定律：电路中任意一个节点的电流代数和为零，即电流守恒定律。
2. 欧姆定律：电路中电流与电压成正比，电流与电阻成反比，即I=U/R。
3. 电路中的串联和并联：串联电路中电阻相加，电流相同；并联电路中电阻相反，电压相同。
4. 电路中的电源：电源可以分为直流电源和交流电源，直流电源的电压恒定，交流电源的电压随时间变化。
三、电力设备1. 发电机：将机械能转化为电能的设备，常见的有水轮发电机、汽轮发电机等。
2. 变压器：用于改变电压大小的设备，常见的有配电变压器、隔离变压器等。
3. 开关设备：用于控制电路的开关，常见的有断路器、接触器等。
4. 电缆：用于电能传输的导线，常见的有高压电缆、低压电缆等。
5. 电力电子器件：用于电力控制和变换的电子器件，常见的有晶闸管、二极管等。
四、电力工程的应用1. 电力系统：电力系统是指由发电、输电、变电、配电等组成的电力供应系统，是电力工程的核心。
2. 电力负荷：电力负荷是指电力系统中所需供应的电能，包括工业、民用、农业等各个领域的用电需求。
3. 电力安全：电力安全是指电力系统的安全运行，包括电力设备的安全、电力线路的安全、电力系统的稳定等方面。
4. 新能源电力：随着环保意识的提高，新能源电力逐渐成为电力工程的重要发展方向，包括太阳能、风能、水能等。
电力工程基础课后习题答案
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、和；⾼压有3kV、6kV、10kV、35kV、60kV、110kV、220kV、330kV、500kV和750kV。
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。
电力工程基础知识
3. 最大负荷1T：W指·h规=1定03G时W间·h内（1电0亿力度系）统，总1kW有·功h=功1度率负荷的最大
值，以MW、GW计。
4. 额定频率：50Hz
5. 最高电压等级：指系统中最高电压等级线路的额定电压，
以kV计 。
图1-2 车间变电所的类型
配电线路：分为厂区高压配电线路和车间低压配电线路。
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* 1.1 电力系统的基本概念
二、建立大型电力系统的优点
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。
环境问题：酸雨、温室效应、可吸入颗粒物等。
效率问题：凝汽式火电厂效率为40%，热电厂为60%~70%。
8．今后火电建设的重点 采用高参数、大容量、高效率的设备。
开发清洁煤燃烧发电、天然气蒸汽联合循环发电。
鼓励热电联产。
加强煤炭基地的矿口电厂建设13 。
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1.2 发电厂的生产过程
1.2 发电厂的生产过程
一、火力发电厂
1．火电厂的燃料：煤炭、石油、天然气等。 2．能量转换过程：燃料的化学能→热能→机械能→电能。 3．分类：汽轮机发电厂、蒸汽机发电厂、内燃机发电厂等。 4．火电厂的组成： 燃烧系统（锅炉）：燃料→灰渣，风（空气）→烟气 汽水系统（汽轮机）：水 蒸汽、循环水（冷水 热水） 电力系统：发电机、变压器、输电线路等。
二、水力发电厂
1．水电厂的能量转换过程：水的位能→机械能→电能。
2．水电厂的总发电功率：P 9.8QH
《电力工程基础》课程教学大纲.doc
《电力工程基础》课程教学大纲课程代码：0806603029课程名称：电力工程基础英文名称：Electrical power engineering basis总学时：32 讲课学时：32学分：2适用专业：本科日动化专业先修课程：电路原理、电机与拖动基础一、课程性质、目的和任务《电力工程基础》课程是自动化专业的专业选修课。
主要任务是使学生了解供电一次系统的有关设施，控制、保护、信号和测量等二次系统的基本理论和维护运行所必备的设计、计算的基木知识。
掌握供电系统的基本组成和计算方法及实验技能，培养学生分析问题、解决问题的能力，培养学生的实际操作和动手能力，为今后从事专业工作打下良好的基础。
二、教学基本要求1.掌握供电系统设计的基本环节，包括供电方案选择、主接线设计。
2.熟练掌握供电设计必需的计算方.法：负荷计算、短路电流计算、导线设备的选择计算、继电保护的选择整定。
3.熟悉供电系统主回路和二次回路常用设备的基本结构、工作原理及使用注意事项。
4.能够将所学理论知识与供电系统的实践应用有机结合，提高知识转化能力。
三、教学内容和要求（一）概论1.了解电力工程基础课程要求、电力系统的构成。
掌握电力系统的额定电压。
2.了解电力系统中性点运行方式、供电系统设计的一般知识。
3.掌握供电系统的特点、决定供电质量的主要技术指标。
（二）负荷计算1.计算负荷的确定的意义，用需要系数法计算负荷。
（三）供电系统1.熟悉变电所设置，变压器选择。
2.了解变电所主要电气设备及作用，母线制，电气主接线。
3.了解高、低压配电系统的接线方式一放射式、树干式、环形。
4.了解电力网的结构，掌握导线截面积选择计算。
（四）短路电流计算及电气设备选择1.掌握无限大容量系统短路电流计算方法一标么值法及有名值法。
2.掌握供电系统中电气设备的选择与校验方法。
（五）供电系统的保护1.了解继电保护的基本概念。
2.掌握电流互感器误差曲线及接线方式。
机械工业出版社, 机械工业出版社,机械工业出版社, 刘介才, 余健明, 韩廷臣, 2004年。
电力工程施工基础知识
1)、电缆穿管前要清除管内杂物，电缆弯曲R倍数要符合规范规定，电缆敷设前要对电缆进行绝缘检测，合格后方能进行施工。
2)、了解电缆敷设的途径，起端和终端一定要弄清楚，以免造成浪费。控制电缆敷设途径也要按原理图仔细核对，避免差错。
3)、预分支电缆施工前，一定要配合土建在配电小间楼地板按电缆规格预留孔洞。
8)、导线在接线盒内连接宜采用压接帽，多股铜线在连接设备或接线端子时，必须使用接线鼻子。
3、电缆桥架安装：（含金属线槽安装）
1)、桥架施工前应在现场实测实量，根据平面尺寸确立直线段及弯头数量，以便订购、制作。
2)、桥架应防腐良好，连接螺栓应采用镀锌件。
3)、桥架安装前应先安装支架或吊架，支(吊)架应平直、牢固，安装支(吊)架前应先放线，水平桥架支架安装间距为1.5-3米，垂直安装的支架间距不大于2米,支架安装前应作防腐处理。
3、变配电工程施工程序：
施工准备→配合土建预埋电缆保护管→在土建地沟、墙面基本完之后进行技术复核→变压器就位→高、低压柜安装→母线安装(插接母线) →室内接地母线安装→电缆敷设→电缆头制安→电气调试→竣工验收。
4、防雷接地工程施工程序：
施工准备→确定引下线轴线位置→根据土建进度逐层连接柱内二根主筋作为引下线→焊接均压环→竖井内进行接地线安装施工→竖井内管道与接地线连接→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→柱内主筋引出屋面与屋面避雷带焊接→屋面避雷带施工→突出屋面的金属体与避雷带连接→接地电阻测试(如电阻值不符要求，另增接地极) →竣工验收。
15)、土建拆模后应及时找出预埋在混凝土内的盒、箱,并用铁丝试通管路,做好管口及箱、盒的临时封堵保护工作。对于试不通的管子及早处理,进行修补,以免影响土建质量和总体进度。
电力工程基础试题及参考答案
电力工程基础试题及参考答案电力工程基础试题及参考答案一一、填空题1．降压变压器高压侧的主分接头电压为220kv，若选择＋2×2.5%的分接头，则该分接头电压为231KV。
2．电力系统中性点有效接地方式指的是中性点直接接地。
3．输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和电阻。
4．输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路额定电压的数值差。
5．电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和功率表示。
6．调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的频率。
7．复合故障一般是指某一时刻在电力系统二个及以上地方发生故障。
8．减小输出电元件的电抗将提高系统的静态稳定性。
二、单项选择题11．同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系（②）①否②是③不一定④根据发电机的形式定12．三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在（③）①内层②中间层③外层④独立设置13．中性点以消弧线圈接地的电力系统，通常采用的补偿方式是（③）①全补偿②欠补偿③过补偿④有时全补偿，有时欠补偿14．三相导线的几何均距越大，则导线的电抗（②）①越大②越小③不变④无法确定15．变压器的电导参数GT，主要决定于哪一个实验数据（①）①△PO ②△PK③UK%④IO%16.当功率的有名值为s＝P＋jQ时（功率因数角为 ）取基准功率为Sn，则有功功率的标么值为（③）①ϕcos S P n ⋅ ②ϕsin S P n ⋅ ③n S P ④n S cos P ϕ⋅17.环网中功率的自然分布是（ ④ ）①与电阻成正比分布 ②与电抗成正比分布③与阻抗成正比分布 ④与阻抗成反比分布18．在同一时间内，电力网的电能损耗与供电量之比的百分值称为（ ② ）①负载率 ②网损率 ③供电率④厂用电率19．电力系统的频率主要决定于（ ① ）①有功功率的平衡 ②无功功率的平衡③电压质量 ④电流的大小20．关于顺调压电压调整方式的描述，错误的是（ ② ）①高峰负荷时允许中枢点电压略低②低谷负荷时允许中枢点电压略低③适用于用户对电压要求不高的场合④适用于供电线路不长的场合21．通过改变变压器变比，实质上（③）①改变了电压损耗的数值②改变了负荷变化时次级电压的变化幅度③改变了电力网的无功功率分布④增加了整个电力系统的无功功率容量22．三相短路时，非周期分量极小值，只能是在某种情况（①）①一相中出现②同时在两相中出现③三相均不出现④只有故障相出现其它相不出现三、简答题23．电力变压器的主要作用是什么？答：电力变压器的主要作用是升高或降低电压，另外还起到将不同电压等级电网相联系的作用。
电气工程基础
电力系统分析第一章绪论1.发电厂、变电站、电力网、电力系统、动力系统发电厂：生产电能的工厂，它把不同种类的一次能源转换成电能。
变电站：联系发电厂和用户的中间环节，一般安装有变压器及其控制和保护装置，起着变换和分配电能的作用。
电力网：由变电站和不同电压等级输电线路组成的网络，称为电力网。
电力系统：由发电厂内的发电机、电力网内的变压器和输电线路及用户的各种用电设备，按照一定的规律连接而组成的统一整体称为电力系统。
动力系统：在电力系统的基础上，还把发电厂的动力部分，如火力发电厂的锅炉、汽轮机，水力发电厂的水库、水轮机，核动力发电厂的核反应堆等也包含在内的系统，称之为动力系统。
注：从广义上来说动力系统+电力网称为电力系统，狭义上来说电力网就是电力系统。
2.电力系统的特点和要求特点:(1)电能不能大量存储；(2)过渡过程十分短暂(3)与国民经济各部门和人民生活有着极为密切的关系(4)地区性特点较强要求：(1)保证供电可靠(2)保证良好的电能质量(3)为用户提供充足的电力(4)提高电力系统运行经济性3.电能的质量指标、我国电压允许偏差、频率变化允许偏差衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形。
我国电压允许偏差为±5%频率变化允许偏差为±0.2%~±0.7%4.电力系统额定电压制定原则、我国电压等级原则：根据技术经济上的合理性、电气制造工业的水平和发展趋势等各种因素而规定的。
电压等级：低于3kV系统的额定电压和3kV及以上系统的额定电压两类。
5.接地及接地的种类为了保证电力网或电气设备的正常运行和工作人员的人身安全，人为地使电力网及其某个设备的某一特定地点通过导体与大地作良好的连接，称为接地。
5种接地方式：工作接地、保护接地、保护接零、防雷接地、防静电接地。
6.中性点的接地方式及特点（1）中性点不接地------保护接地（2）中性点直接接地------保护接零（3）中性点经消弧线圈接地（4）中性点经电阻接地第二章发电系统1.能源的分类、电能（1）按获得的方法分：一次能源：能源的直接提供者，例如煤炭、石油、天然气、水能、风能等二次能源：由一次能源转成而成的能源，例如电能、蒸汽、煤气等（2）按被利用的程度分常规能源：已被人们广泛利用的能源，例如煤炭、石油、天然气、水能等新能源：用新发展的科学技术开发利用的能源，例如太阳能、风能、海洋能、地热能等（3）按能否再生分可再生能源：自然界中可以不断再生并且有规律地得到补充的能源，例如水能、风能、太阳能、海洋能等。
电力工程基础
电力工程基础知识总结一、电力系统概述：1。
1 电力系统定义：电力系统是电能生产、变换、输送、分配、消费的各种设备按照一定的技术和经济要求有机组成的一个统一系统的总称。
简言之,电力系统是由发电机、变压器、输电线路、用电设备组成的网络,它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。
1。
2 动力系统的构成：动力系统是由锅炉（反应堆）、汽轮机(水轮机）、发电机等生产电能的设备，变压器、输电线路等变换、输送、分配电能的设备,电动机、电热电炉、家用电器、照明等各种消耗电能的设备以及测量、保护、控制乃至能量管理系统所组成的统一整体。
1。
3 电力系统的电压等级额定电压:通常取线路始末电压的算术平均值作为用电设备以及电力网的额定电压。
由于用电设备的允许电压偏移为±5%，而延线路的电压降落一般为10%，这就要求线路始端电压为额定值的105%，以保证末端电压不低于95％。
发电机往往接于线路始端，因此发电机的额定电压为线路的105%。
通常，6。
3KV多用于50MW及以下的发电机；10。
5KV用于25～100MW的发电机；13。
8KV用于125MW 的汽轮发电机和72。
5MW的水轮发电机；15.75KV用于200MW的汽轮发电机和225MW的水轮发电机;18KV用于300MW的汽轮发电机。
变压器的一次额定电压：升压变压器一般与发电机直接相连,故与发电机相同降压变压器相当于用电设备，故与线路相同.变压器的二次额定电压：考虑到变压器内部的电压降落一般为5％，故比线路高5％~10%.只有漏抗很小的、二次测线路较短和电压特别高的变压器，采用5％。
习惯上把1KV以上的电气设备称为高压设备反之为低压设备.◇ 500、330、220KV多半用于大电力系统的主干线；◇ 110KV既用于中小电力系统的主干线，也用于大电力系统的二次网络；◇ 35、10KV既用于大城市或大工业企业内部网络，也广泛用于农村网络.◇大功率电动机用3、6、10KV,小功率电动机用220、380V；◇照明用220、380V。
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电力系统运行的首要任务是: 满足用户对供电可靠性的要求。
5电能质量：指电压、频率和波形的质量。
6变电所：联系发电厂和电力用户的中间环节，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。
电力工程基础
电力工程基础电力工程基础电力工程是一个涉及电力的综合性工程学科，包括发电、输电、变电、配电和电能使用等方面。
本文将重点介绍电力工程的基础知识，包括发电、输电线路、变电站及配电系统。
1. 发电发电是电力工程中最重要的环节之一。
目前常见的发电方式有热力发电、水力发电、核能发电和风力发电等。
热力发电主要通过由燃煤、燃油、燃气等燃料驱动的发电机组来转化能源，其效率一般较低。
水力发电则利用水能通过涡轮发电机组将水的动能转化为电能，其效率相对较高。
核能发电利用核反应堆产生的热能驱动涡轮发电机组。
风力发电则是利用风能驱动风力发电机组转化成电能。
2. 输电线路输电线路用于将发电厂产生的电能传输到用电地点。
根据输电距离的不同，输电线路可分为超高压、高压、中压和低压线路。
超高压输电线路一般采用直流输电方式，具有输电损耗小、占地面积小等优点，但建设成本较高。
高压输电线路主要采用交流输电方式，输电能力和输电距离均较超高压线路低。
中压输电线路一般用于城市及农村地区的配电系统。
低压输电线路是指供给用户的电能输送线路。
3. 变电站变电站用于将输电线路携带的电能转换成适合供电的电压。
变电站分为高压变电站和低压变电站。
高压变电站将输送到变电站的电能进行变压、变形，使电能的电压适应不同的用电环境，同时配备保护设备，以保障变电站的安全运行。
低压变电站是将高压输电线路的电能转换为适合用户使用的低压电能，并通过配电系统输送给用户。
4. 配电系统配电系统将电能从变电站输送到用户。
配电系统一般包括进线柜、配电变压器、开关设备、电力仪表和配电线路等。
进线柜用于接受来自变电站的电能，并进行分支以供给不同的用户。
配电变压器用于将高压电能变压为适合用户使用的低压电能。
开关设备用于控制电能的通断。
电力仪表用于测量和监测电能的使用情况。
配电线路用于将电能从配电变压器传送到用户。
电力工程基础知识是电力工程学习和实践的基础。
了解发电、输电线路、变电站和配电系统的基本原理和运行方式，对于从事电力工程工作的人员具有重要的指导作用。
电力系统工程基础讲义
§1-2
我国的电力工业
一、电力工业发展概况
电力工业发展史上的第一： 火电：1882年上海杨树浦；水电：1912年云南石龙坝240kW； 核电：1991年浙江秦山300MW； 输电线路：1974年甘肃刘家峡水电站陕西关中地区330kV交 流，1981年河南姚孟火电厂到武汉500kV交流，1988年葛州 坝水电站到上海南桥变电站±500kV直流。新疆准东至四川 的±1100千伏特高压直流输电工程计划于2015年建成投运。
电气设备的额定电压：电气设备制造厂根据所规定的电 气设备工作条件而确定的电压。 电气设备的额定电压 ＝系统的额定电压UN 发电机的额定电压 ＝110% UN 变压器 是一种特殊的电气设备 一次绕组 相当 于电气设备＝ UN 二次绕组 相当 于发电设备＝110% UN
电力工程基础 2015.2
电力工程基础 2015.2
二、电力系统负荷曲线的基本概念及其分类
电力系统负荷曲线 分类： 按时间分类： 日负荷曲线 日负荷持续曲线 年最大负荷曲线 年持续负荷曲线 按用电特性分类： 指根据部门分类的用户负荷曲线
电力工程基础
2015.2
三、电力系统日负荷曲线
最小负荷 最大负荷 基荷 峰荷 腰荷
Pdav Pd max
核聚变能：轻核聚变所释放的能量十分巨大，如氘聚合成一公 斤氦，所释放的能量相当于一万吨标准煤完全燃烧放出的能量。
电力工程基础 2015.2
三、火力发电厂
1. 火力发电厂？ 将煤、油、天然气或其它燃料的化学能转换成电能的工厂。 2. 分类： 按容量大小： 大型电厂、中型电厂、小型电厂 按燃料种类： 燃煤、燃油、燃气 按原动机： 蒸汽轮机、燃气轮机 按输出能量： 凝汽式电厂和热电联产电厂 按机组热力参数：低压、中压、高温高压 超高压、亚临界、超临界电厂 3. 能量转换过程： 燃料的化学能 热能 机械能 电能 4. 火电厂的组成 火电厂由三大主机（锅炉，汽轮机，发电机）及其辅助 设备组成。
《电力工程基础》习题与解答
《电⼒⼯程基础》习题与解答第⼀章发电⼚概述习题与解答⼀、简答题1、简述⽔⼒发电、⽕⼒发电和风⼒发电的能量转换过程。
答：⽔⼒发电是将⽔流的动能转换为机械能，再将机械能转换为电能的过程。
⽕⼒发电是将燃料的化学能转换为热能，再将热能转换为机械能，然后再将机械能转换为电能的过程。
风⼒发电是将空⽓的动能转换为机械能，再将机械能转换为电能的过程。
2、⽕电⼚按照原动机不同可分哪⼏类⽕电⼚的三⼤主机是什么答：⽕电⼚按照原动机不同可分为汽轮机电⼚、燃⽓轮机电⼚、蒸汽—燃⽓轮机联合循环电⼚。
锅炉、汽轮机、发电机是常规⽕⼒发电⼚的三⼤主机。
3、简述蒸汽动⼒发电⼚的⽣产过程。
答：燃料送⼊锅炉燃烧放出⼤量的热能，锅炉中的⽔吸收热量成为⾼压、⾼温的蒸汽，经管道有控制地送⼊汽轮机，蒸汽在汽轮机内降压降温，其热能转换成汽轮机转轴旋转机械功，⾼速旋转的汽轮机转轴拖动发电机发出电能，电能由升压变压器升压后送⼊电⼒系统，⽽做功后的乏汽（汽轮机的排汽）进⼊凝汽器被冷却⽔冷却，凝结成⽔由给⽔泵重新打回锅炉，如此周⽽复始，不断⽣产出电能。
4、常规燃煤⽕电⼚对环境的污染主要体现在哪些⽅⾯答：主要是烟⽓污染物排放、灰渣排放、废⽔排放，其中烟⽓排放中的粉尘、硫氧化物和氮氧化物经过烟囱排⼊⼤⽓，会给环境造成污染。
5、⽬前⽐较成熟的太阳能发电有哪些形式答：太阳能热发电和太阳能光发电。
6、简述闪蒸地热发电的基本原理。
答：来⾃地热井的热⽔⾸先进⼊减压扩容器，扩容器内维持着⽐热⽔压⼒低的压⼒，因⽽部分热⽔得以闪蒸并将产⽣的蒸汽送往汽轮机膨胀做功。
如地热井⼝流体是湿蒸汽，则先进⼊汽⽔分离器，分离出的蒸汽送往汽轮机做功，分离剩余的⽔再进⼊扩容器（如剩余热⽔直接排放就是汽⽔分离法，热能利⽤不充分），扩容后得到的闪蒸蒸汽也送往汽轮机做功。
7、简述双循环地热发电的基本原理。
答：地下热⽔⽤深井泵加压打到地⾯进⼊蒸发器，加热某种低沸点⼯质，使之变为低沸点⼯质过热蒸汽，然后送⼊汽轮发电机组发电，汽轮机排出的乏汽经凝汽器冷凝成液体，⽤⼯质泵再打回蒸发器重新加热，重复循环使⽤。
电力工程基础复习资料(修正版)
一.填空第一章1.电力系统：由发电厂、变电所和电力用户连接起来的一个整体组成。
该系统起着电能的生产、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称为电力网。
可分为地方电力网、区域电力网和超高压远距离输电网三种类型。
3.电能质量：是指电压、频率和波形的质量.。
4.电力系统在保证供电可靠性和良好电能质量的前提下，应最大限度提高电力系统运行中的经济性第三章5.电力网的接线方式：①放射式、干线式、链式、环式及两端供电式（按布置方式分）②有备用接线和无备用接线（按其对负荷供电可靠性的要求分）。
6.弧垂：导线悬挂在杆塔的绝缘子上，自悬挂点至导线最低点的垂直距离称为弧垂。
7.输电线路的参数是指其电阻，电抗（电感），电导和电纳（电容）第五章8.高压断路器：高压断路器是电力系统中最为重要的开关设备，它具有完善的灭弧装置，因此不仅能通断正常负荷电流，而且能切断一定的短路电流，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，它没有专门的灭弧装置，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的接通和断开任务。
10.避雷器是保护电力系统中电气设备的绝缘免受沿线路传来的雷电过电压损害的一种保护设备，有保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器和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．电气主接线是变电所电气部分的主体，是保证连续供电和电能质量的关键环节。
对主接线的基本要求是安全、可靠、灵活、经济。
变电所常用的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：为保证一次系统的安全、可靠、经济运行，在变电所中设置了专门为一次系统服务的二次系统。
13.继电保护装置的基本任务：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能对电气元件的不正常运行状态做出反应，并根据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出报警信号、减负荷或延时跳闸。
电力工程基础知识
电力工程基础知识.txt看一个人的的心术，要看他的眼神；看一个人的身价，要看他的对手；看一个人的底牌，要看他的朋友。
明天是世上增值最快的一块土地，因它充满了希望。
第二篇电力工程基础知识第一章概论第一章概论第一节供配电工作的意义和要求一、供配电工作的意义供配电工作，就是研究和解决电力的供应和分配问题。
电力，是现代工业生产的主要能源和动力，是现代文明的物质技术基础。
没有电力，就没有工业现代化，就没有整个国民经济的现代化。
现代社会的信息化和网络化，都是建立在电气化的基础之上的。
工业生产只有电气化以后，才能大幅度增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程的自动化。
如果工矿企业的电力供应突然中断，则将对企业生产造成严重的后果，甚至可能发生重大的设备损坏事故或人身伤亡事故。
因此做好供配电工作，对于保证企业生产的正常进行和实现工业现代化以及社会文明的高度发展具有十分重要的意义。
二、供配电工作的目的及要求供配电工作要很好地为工业生产和国民经济服务，切实保证工业生产和国民经济的需要，切实搞好“三电”（安全用电、节约用电、计划用电）工作，必须达到下列基本要求：!"安全———在电力的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
#"可靠———应满足电力用户对供电可靠性即连续供电的要求。
$"优质———应满足电力用户对电压质量和频率质量等方面的要求。
%"经济————应使供配电系统的投资少，运行费用低，并尽可能地节约电能和减少有色金属消耗量。
—’&—第二篇电力工程基础知识另外，在供配电工作中，应合理地处理局部与全局、当前与长远的关系。
既要照顾局部和当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。
例如计划用电问题，就不能单纯考虑本单位的局部利益，更要有全局观点，要服从公共电网的统一调度。
三、输电输电是指电力的输送。
电气工程基础
电气工程基础第一章由变电站和不同电压等级输电线路组成的网络，称电力网。
由发电厂的发电机、电力网内的变电器和输电线路及用户的各种用电设备按照一定的规律连接而组成的统一整体，称为电力系统。
在电力系统的基础上，还把发电厂的动力部分，如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库及核动力发电厂的反应堆等也包含在内的系统称为动力系统。
（动力系统=电力系统+动力部分）对电力系统的要求：保证供电可靠、保证良好的电能质量、为用户提供充足的电力、提高电力系统运行经济性电能的质量指标：电压、频率、波形电压波动对交流异步电动机性能的影响：当端电压下降时，定子电流增加很快。
当电压降低时，电动机的转矩将显著减小，这是因为异步电动机的最大转矩与电压的平方成正比，以致转差率增大使得定子电流和转子电流都显著增大，引起电动机的温度升高，甚至可能烧毁电机。
反之，当电压过高时，对于电动机、变压器一类具有励磁铁芯的电气设备而言，铁芯磁通密度将增大以致饱和，励磁电流和铁耗都大为增加，致使电机过热，效率降低，波形畸变，甚至可能导致发生谐波谐振。
电气设备的额定电压和最高电压规定电气设备的额定电压，往往是考虑到变压器约有5%的电压损耗，输电线路约有10%的电压损耗。
（计算）电压等级选择电压等级选择与输送方式、传输功率、传输距离有关。
一般，传输功率越大；输送距离越远，选择较高的电压等级比较有利。
中性点不接地的电力系统我国3~60kV的电力系统通常采用中性点不接地的方式在系统发生单相接地故障时，三相之间的线电压仍然对称，用户的三相用电设备仍能照常运行，也就是说，系统发生单相接地故障时不必马上切除故障部分，这样可以提高供电的可靠性，但不允许运行很长时间，因为此时非故障相的对地电压升高到接近线电压，很容易发生对地闪络，从而造成相间短路。
中性点不接地系统发生单相接地故障电流等于正常运行时每相导线对地电流的3倍。
如果接地电流大于30A时，将形成稳定电弧，成为持续性电弧接地，这将烧毁电气设备和可能引起多相相间短路。
电力工程基础试题及参考答案
电力工程基础试题及参考答案电力工程基础试题及参考答案电力工程基础试题及参考答案一、填空题I.降压变压器高压侧的主分接头电压为220kv, 若选择+ 2X 2.5%的分接头，则该分接头电压为231KV2.电力系统中性点有效接地方式指的是中性点直接接地。
3 ?输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳禾廿电阻4.输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路额定电压的数值差5.电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压禾和功率表示。
6?调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的频率。
7.复合故障一般是指某一时刻在电力系统_二个及以上地方发牛故障。
8?减小输出电元件的电抗将提高系统的静态稳定性。
二、单项选择题II?同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系（②）①否②是③不一一定④根据发电机的形式定12.三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在（③）①内层②中间层③外层④独立设置13.中性点以消弧线圈接地的电力系统，通常采用的补偿方式是（③）①全补偿②欠补偿③过补偿④有时全补偿，有时欠补偿14 .三相导线的几何均距越大，贝得线的电抗（②）①越大②越小③不变④无法确定15.变压器的电导参数G,主要决定于哪一个实验数据（①）①厶P O②厶P K③L k%④I。
％16.当功率的有名值为s = P+ jQ时（功率因数角为）取基准功率为S,则有功功率的标么值为（③）①②③-P s n cos?S n sin?S n ^④ P cos-sn17.环网中功率的自然分布是（④）①与电阻成正比分布②与电抗成正比分布③与阻抗成正比分布④与阻抗成反比分布18.在同一时间内，电力网的电能损耗与供电量之比的百分值称为（②）①负载率②网损率③供电率④厂用电率19.电力系统的频率主要决定于（①）①有功功率的平衡②无功功率的平衡③电压质量④电流的20.关于顺调压电压调整方式的描述，错误的是（② ）①高峰负荷时允许中枢点电压略低②低谷负荷时允许中枢点电压略低③适用于用户对电压要求不高的场合④适用于供电线路不长的场合21.通过改变变压器变比，实质上（③）①改变了电压损耗的数值②改变了负荷变化时次级电压的变化幅度③改变了电力网的无功功率分布④增加了整个电力系统的无功功率容量22.三相短路时，非周期分量极小值，只能是在某种情况（①）①一相中出现②同时在两相中出现③三相均不出现④只有故障相出现其它相不出现三、简答题23.电力变压器的主要作用是什么？答：电力变压器的主要作用是升高或降低电压，另外还起到将不同电压等级电网相联系的作用。
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121kV
U dI
/(K1K2 )
U dII
/
K2
121 1 110/ 6.6
7.26 kV
UavⅡ＝115 kV UavⅢ＝6.3 kV
HUST_CEEE
E=1.05
各元件电抗的标幺值分别为：
1
2
3
4
5
6
元件
1. 准确计算法
2. 近似计算法
发电机G ( X1* )
变压器T1 ( X2* )
T2
L
C
15MVA
6kV 2.5km
110/6.6kV 0.3kA 0.08 / km
U k (%) 10.5 X R (%) 5
解： 取第I段电路为基本段。取基准功率Sd=100MVA，第I段的基准 电压UdI=10.5kV。
项目 UdⅡ UdⅢ
1. 准确计算法
2. 近似计算法
U dI
/
K1
10.5 1 10.5 /121
别为：
Id Sd 3U d
Zd
Ud 3I d
U
2 d
Sd
(7-6)
最后，需将所得结果换算 成有名值，其换算公式为：
U U*U d
I I*Id I*
Sd
3U d
Z (R*
jX
*
)
U
2 d
Sd
S S*Sd
(7-8)
其标幺值则分别为：
I*
I Id
3U d I Sd
HUST_CEEE
例7-1：对图7-2(a)所示的输电系统，试分别用准确计算法及近似计 算法计算等值网络中各元件的标幺值及发电机电势的标幺值。
I
II
III
T1
L
G
30MVA 31.5MVA
80km
10.5kV 10.5/121kV 0.4 / km
X d 0.26U k (%) 10.5
E=11kV
U dII
10.5 1 10.5 /115
115kV
U dIII
10.5 1 10.5 115
6.3k V
115 6.3
可见，各段的基准电压就直接等于该段网络的平均额定电 压，无需计算。
计算时，各元件的额定电压一律用该元件所在段网络的平 均额定电压，但电抗器例外。
HUST_CEEE
为便于计算，现将准确计算法及近似计算法的电抗标幺值 计算公式归纳如下表所示。
对图示系统，假定选第I段为基本段，其余两段的电压基准值均通过
变压器的实际变比计算。
1
1
需要指出的是，各不同
U dII U dI K1 U dI 10.5 /121
电压段的基准电压和基准电 流不同，但各段的基准功率
U dIII
U dI
1 K1 K2
U dI
1 10.5 /121110/ 6.6
❖ 巨大的短路电流将在周围空间产生很强的电磁场，尤其是 不对称短路时，不平衡电流所产生的不平衡交变磁场，对 周围的通信网络、信号系统、晶闸管触发系统及自动控制 系统产生干扰。
HUST_CEEE
二、短路的类型 (2006单)
对称短路 —— 三相短路
k(3)
三相电流和电压仍是对称的
不对称短路 ：
两相短路： 单相接地短路：
HUST_CEEE
第二节 标幺制
一、标幺值 二、基准值的选择 三、不同基准值的标幺值间的换算 四、变压器联系的多级电压网络中
标幺值的计算 五、使用标幺制的优点
HUST_CEEE
一、标幺值
所谓标幺制，就是把各个物理量用标幺值来表示的一种运算方
法。其中标幺值可定义为物理量的实际值(有名值)与所选定的基准
U av (kV)： 3， 6， 10， 35， 110， 220， 330， 500 UN (kV)： 3.15， 6.3， 10.5， 37， 115， 230， 345， 525
HUST_CEEE
I
II
III
T1K1
G
10.5/121kV
T2K2 L C
110/6.6kV
仍以图7-1为例，若选定第I段的电压基准值为该段的平均 额定电压Ud1=10.5kV，则
则相同。 在确定了网络中各段的
I
II
III
基准电压后，即可利用全网
T1K1
G
10.5/121kV
T2K2 L C
110/6.6kV
统一的基准功率和各段的基 准电压，计算各元件的电抗
H标幺U值。ST_CEEE
2．近似计算法
由于准确计算法计算结果准确，但当网络中变压器较多时，计算 各段基准电压仍较复杂。
为了简化计算，取同一电压级的各元件最高额定电压与最低额定 电压的平均值，并称之为“网络的平均额定电压Uav”。将由变压器 联系的两侧额定电压用网络的平均额定电压代替，变压器的实际变 比就可以用变压器两侧网络的平均额定电压之比来代替，即有所谓 的近似计算法。
根据我国现有的电压等级，不同电压等级相应的平均额定电压 （UAV）约比相应电压级的额定电压（UN）值高5%。
单位
(7-1)
标幺值没有单位。
对于阻抗、电压、电流和功率等物理量，如选定 Zd、Ud、 Id、Sd为各量的基准值，则其标幺值分别为
Z* Z / Zd (R jX ) / Zd R* jX *
U* U /Ud I* I / Id
S* S / Sd (P jQ) / Sd P* jQ*
Z*
R jX Zd
R*
jX *
Sd
U
2 d
R
j Sd
U
2 d
X
(7-7)
HUST_CEEE
三、不同基准值的标幺值间的换算
先将各自以额定值作基准值的标幺值还原为有名值， 例如，对于电抗，按式(7-8)得：
X ()
X (N )*
U
2 N
SN
在选定了电压和功率的基准值Ud和Sd后，则以此为基 准的电抗标幺值为：
输电线路 ( X3* )
变压器T2 ( X4* )
电抗器L ( X5* )
电缆线C ( X6* )
发动机电势 （ E* )
X
G(
N
)*
U S
2 N
N
Sd
U
2 dI
0.26 10.52 30
100 10.52
0.87
X
T1( N
)*
U
2 T 1(
N
)
ST1( N )
Sd
U
2 dI
10.5 10.52 100 31.5
Sd ST (N)
电抗器
X
R*
U R (%) 100
U R(N) Sd
3I R(N)
U
2 d
X R*
X R (%) 100
U R(N) Sd
3I R(N)
U
2 av
输电线
X L*
XL
Sd
U
2 d
X L*
XL
Sd
U
2 av
注：如发电机电抗以百分值给出，则公式中的XG(N)用XG(%)/100代入 公式中的Ud或Uav均为各元件所在段的值。
(7-2)
式中，下标注“*”者为标幺值；下标注“d”者为基准值，无下
标者为有名值。
HUST_CEEE
二、基准值的选择
在电力系统计算中，主要涉及对称三相电路，计算时习惯上 采用线电压、线电流、三相功率和一相等值阻抗，这四个物理 量应服从功率方程式和欧姆定律。
S 3UI
U 3ZI 如选定各基准值满足下列关系 ：
❖ 巨大的短路电流将在电气设备的导体间产生很大的电动力， 可能使导体变形、扭曲或损坏；
❖ 短路将引起系统电压的突然大幅度下降，系统中主要负荷 异步电动机将因转矩下降而减速或停转，造成产品报废甚 至设备损坏；
❖ 短路将引起系统中功率分布的突然变化，可能导致并列运 行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定性，造成大面积停 电。这是短路所导致的最严重的后果。
➢ 为设计和选择发电厂和变电所的电气主接线提 供必要的数据；
➢ 为合理配置电力系统中各种继电保护和自动装 置并正确整定其参数提供可靠的依据。
HUST_CEEE
❖ 简化假设
I. 负荷用恒定电抗表示或略去不计； II. 认为系统中各元件参数恒定，在高压网络
中不计元件的电阻和导纳，即各元件均用 纯电抗表示，并认为系统中各发电机的电 势同相位，从而避免了复数的运算； III. 系统除不对称故障处出现局部不对称外， 其余部分是三相对称的。
❖ 架空线路因大风或导线履冰引起电杆倒塌等， 或因鸟兽跨接裸露导体等；
❖ 电气设备因设计、安装及维护不良所致的设备 缺陷引发的短路；
❖ 运行人员违反安全操作规程而误操作，如带负 荷拉隔离开关，线路或设备检修后未拆除接地 线就加上电压等。
HUST_CEEE
短路的后果：
❖ 强大的短路电流通过电气设备使发热急剧增加，短路持续 时间较长时，足以使设备因过热而损坏甚至烧毁；
HUST_CEEE
1．准确计算法(变压器用实际变比)
一般在有n台变压器的网络中，任一段基准电压可按下式确定：
U d(n)
Ud
K1 K2
1
Kn
(7-13)
式中，Ud—基本段中选定的基准电压；Ud(n)—待确定段的基准电压；
K1·K2·……·Kn—变压器变化，变比的分子为基本段一侧的变压器
额定电压，分母为待归算段一侧的变压器额定电压。
X L(d )*
XL Zd
XL
Sd
U
2 d
HUST_CEEE