电气工程基础复习提纲

第二章

1、能量形式：机械能、热能、化学能、核能、辐射能、电能

2、能源分类:一次能源与二次能源、常规能源与新能源、再生与非再生能源、含能体能源与过程性能源。

3、煤炭是我国最主要能源。

4、我国发电能源对输电网建设影响：西电东送,北煤南运,南水北调。

5、电厂核心:其他形式能-机械能－电能

火电厂：燃料化学能-热能-机械能-电能

三大主机（锅炉、汽轮机、发电机)

主要系统(燃烧系统、汽水系统、电气系统）

特点(运行人员多运行成本高、调节速度缓慢、在系统中担负较均匀负荷、对

环境污染大、布局灵活、一次性建设投资少）

水电厂：水的势能和动能-机械能-电能

基本生产过程（从河流较高处或水库内引水,利用水压和流速冲动水轮机旋转，

将水能转变成机械能，然后由水轮机带动发电机旋转,将机械能换成电能)

坝后式水电厂、河床式水电厂、引水式水电厂、混合式水电厂

特点（综合利用水能资源、发电成本低效率高、运行灵活、适应负荷的急剧变

化可承担系统的调峰调频和作为事故备用、可储蓄和调节、不污染环境淹

没土地移民搬迁、建设投资大工期长、发电不均衡) 抽水蓄能电厂：理想的调峰调频电厂,电力系统负荷低谷期或丰水期利用电力系统富裕

电能将下游水库抽到上游以位能储蓄起来，电力系统高峰期或枯水季节

将水放下驱动发电。

在电力系统中作用（调峰、填谷（填谷是抽水蓄电厂独具特色）、备用、

调频、调相)

功能(降低电力系统燃料消耗,提高火电设备利用率，作为发电成本低的峰荷

电源，无污染可美化环境,可用于蓄能)

核电厂：核能-热能-机械能-电能

组成部分（核系统和设备既核岛，常规系统和设备又称常规岛）

分类(压水核电厂和沸水核电厂）

特点(压水堆核电厂反应堆只能一次装料定期停堆换料、运行过程中有放射性

废物、由于辐射给电厂运行和维修带来困难、运行和控制困难、反应堆停闭后

不能立即停止冷却需先排除余热、核电厂建设成本高但燃料便宜、尽可能在额

定功率下带基本负荷连续运行)

风电场：风能-机械能-电能

特点（建设投资大、发电间歇性不可控制、发电成本低、清洁可再生、需要其

他电源配合实现功率平衡）

第一章

第二节基本概念

1、电力网：由变电所和不同电压等级输电线路组成。设备（变压器、架空线路、电缆)

分类（地方电力网、区域电力网、超高压远距离输电网、特高压输电)

2、电力系统:由发电机、变压器、输电线路及用电设备组成。

特点（电能不能大量储存、电力系统负荷处于时刻变化中参数也在变化因此功率平

衡式是动态平衡关系保证功率平衡是最根本任务，电能生产与国民经济各

部门和人民生活有着密切关系，地区性特点强、过度过程十分短暂）稳态(正常稳态、故障稳态、故障后稳态）运行参数在某一恒定平均值附近发生微

小的变化。

暂态（从一种运行状态到另一种运行状态的过渡过程，十分短暂)

负荷(一类、二类、三类）

要求(保证供电可靠,保证良好的电能质量,保证电力系统运行经济性)

3、动力系统:在电力系统基础上,把发电厂动力部分包含在内的系统。

4、发电厂生成电能，变电所变换和分配电能,输配电线路输送电能,用户消费电能。

第三节电能的质量指标

１、主要指标包括：电压、频率、波形。

2、必要性：对各设备的安全经济运行有影响、频率偏差会影响电力用户正常工作、谐波危害大,

为限制电力系统谐波电压必须限制各个谐波用户注入电力系统的谐波电流。

3、电压质量标准(供电电压允许偏差、点要允许波动和闪边、三相供电电压允许不平衡度)

频率质量标准(额定５0ｈｚ,频率偏差:≥300０ＭW系统为±0．2，<300０ＭW为±0.５

时钟偏差:≥3０0０ＭＷ系统±３0s,<3０00MW系统±１min）波形质量标准（正弦波电压和电流）

第四节电力系统的电压等级及选择

1、经济电压:对应一定传输功率和输送距离的输电线路应有一个合理的电压值。有最经济的效果。

电力系统额定电压:由国家经济条件规定,又称电力网额定电压、线路额定电压

电力系统最高电压:运行时系统上任何一点出现电压最高值 电气设备额定电压：制造厂根据工作条件决定

电气设备最高电压：考虑设备的绝缘性和与最高电压有关性能允许运行的最高电压 数值上等于所在电力系统的最高电压值 同一电压级别下,电气设备的额定电压值不同！ 2、电力系统电压等级

①低于3kV 系统的额定电压(三相、单项交流和直流三种） 受电设备的额定电压和系统的额定电压一致

直流系统100Ｖ以下,受电设备与供电设备相同；110、2２０、４40V 受电设备对应11５、

230、460V 供电设备额定电压） ②3ｋV 及以上

3、电力线路额定电压和电力系统额定电压相等U 发电机额定电压1０5%Ｕ

变压器一次绕组（相当于用电设备）U ，特例直接连发电机105％U 变压器二次绕组(相当于发电设备)11０%U,特例电压等级特别高105％Ｕ 4、电压等级选择

传输功率越大,输送距离越远，则选择较高的电压等级比较有利(电流小，损耗小)(电压

越高，绝缘要求高，投资大）

原因:P ＝U^2/z;和斯蒂尔公式：

第五节 电力系统中性点接地

1、为了保证工作人员安全，电力网电气设备正常运行,接地。

接地分类:工作接地、保护接地、保护接零、防雷接地、防静电接地

2、中性点接地方式:小电流接地(中性点不接地、中性点经消弧线圈接地)，大电流接地(中 性点直接接地、中性点经电阻接地)

①中性点不接地:接地电流在故障处可能产生稳定的或间歇性的电弧

②经消弧线圈接地:当发生单相接地故障时，接地故障相与消弧线圈构成了另一个回路,接地故障相接地电流中增加了一个感性电流,它和装设消弧线圈前的容性电流的方向刚好相反,相互补偿,减少了接地故障点的故障电流，使电弧易于自行熄灭,从而避免了由此引起的各种危害,提高了供电可靠性。(三种补偿方式,全、欠、过） 消弧线圈容量选择

③中性点直接接地:线路上流过大电流使继电保护启动,断路器跳闸将故障部分断开，从而防止了单项接地故障产生间歇性电弧过电压。发生单相接地故障时，接地相电流大，会造成设备损坏,危害系统稳定。

④中性点经电阻接地:主要用于配电网系统中

P L U 01.06.05.5+=3/35.1N C U I Sar =