电力工程基础 (7)

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》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。

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。