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电气工程基础 (陈慈萱 著) 武汉大学出版社

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电气工程基础__第一章绪论

电气工程基础__第一章绪论

19
水 库
23kV 23kV
500kV 220kV 10kV
锅 炉
反 应 堆
热力网
电 力 网
电 力 系 统
110kV
10kV 工业用户
35kV
220/380V 商业用户
动力系统
20
1、 电力系统、电力网及动力系统
21
电力网：由变电所和不同电压等级输电线路组成的网 络。 电力系统：由发电机、变压器、输电线路以及用电设 备（或发电厂、变电所、输配电线路以及用户），按 照一定的规律连接而组成的统一整体。 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 动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部 分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的 水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在 内的系统。
电气工程基础
主讲教师：梅宏
昆明理工大学城市学院
2015.8
1
电气工程学科

电气工程（Electrical Engineering， 简称EE）是研究电磁领域的客观规律及 其应用的科学技术，以电工科学中的理 论和方法为基础而形成的工程技术称为 电气工程。
2
1. 设置背景 2. 本课程特点、前修课程、后续课程
39
★ 一次绕组的额定电压
一次绕组额定电压=用电设备的额定电压 =电网的额定电压 注意： 对于和发电机出线端相连的变压器一次侧额定电压 =发电机的额定电压；（比所连接线路的额定电压高5 ％，使之相互配合）
40
★ 二次绕组的额定电压 分析：变压器二次绕组的额定电压指变压器空载时 的电压，而变压器在额定负载下运行时，其内部 阻抗会造成约5%的电压降落。为使正常运行时 变压器二次绕组较线路额定电压高5% 变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的 额定电压高10％。 注：当变压器二次侧输电距离较短，变压器阻抗较 小（小于7.5％），或电压特别高的变压器，其 二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压 高5％。 41

大学_电气工程基础上册(陈慈萱著)课后习题答案下载

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电气工程基础上册（陈慈萱著）课后习题答案下载电气工程基础上册（陈慈萱著）课后答案下载电气工程基础为21世纪高等学校规划教材。

本书共分10章，主要内容包括电力工程概论、电力网及其分析、变电站的一次设备、电气主接线与配电装置、电力系统短路分析、电气设备的选择、电力系统继电保护、二次系统与自动装置、接地与电气安全以及电力系统过电压保护。

本书全面论述了有关电力网分析、电力工程设计、电气设备制造与安装、电力系统运行等方面的基本知识，具有内容全面、实用性强资料最新、方便教学等特点。

书后还附有电力工程设计常用表格、课程设计参考题目以及习题参考答案。

本书共分12章，主要内容包括电力系统概述、电力系统设备、电气主接线、电气二次接线、电力系统的负荷、电力网络的稳态分析、电力系统的短路计算、电力系统的继电保护、电力系统的安全保护、电力系统电气设备的选择、电力工程设计以及电力系统运行。

本书以电力系统为主，全面论述了发电、输变电和配电系统的构成、设计、运行以及管理的基本理论和设计计算方法，具有内容全面、实用性强、方便教学等特点。

本书可供普通高等院校电气工程及其自动化、自动化等相关专业使用，同时也可供从事发电厂和变电站的电气设计、运行和管理的电气工程技术人员参考。

电气工程基础上册（陈慈萱著）：内容简介点击此处下载电气工程基础上册（陈慈萱著）课后答案电气工程基础上册（陈慈萱著）：目录第1章电力系统概述11.1电力系统的发展历程11.2电力系统基本概念11.3发电系统21.3.1发电能源简介21.3.2火力发电31.3.3水力发电61.3.4风力发电91.3.5核能发电101.3.6太阳能发电141.3.7生物质发电171.3.8潮汐发电191.4电能的质量指标201.5电力系统的电压等级221.6变电站及类型23__小结24习题25第2章电力系统设备262.1汽轮发电机262.2水轮发电机262.3风力发电机272.4输变电设备292.5配电装置322.6高压电器362.6.1断路器362.6.2互感器402.7接地保护44__小结47习题47第3章电气主接线483.1电气主接线概念483.2电气主接线的形式483.2.1概述483.2.2有汇流母线的电气主接线49 3.2.3无汇流母线的电气主接线54 3.3主变压器和主接线的选择563.4工厂供电系统主接线573.5建筑配电系统接线593.5.1城网主接线603.5.2农网主接线61__小结62习题62第4章电气二次接线634.1二次接线基本概念634.1.1原理接线图644.1.2安装接线图654.2控制回路674.2.1对控制回路的一般要求684.2.2控制回路的组成684.2.3控制回路和信号回路操作过程分析70 4.3信号回路724.3.1位置信号724.3.2事故信号724.3.3预告信号724.4变电站的综合自动化734.4.1变电站自动化的含义734.4.2变电站综合自动化的发展历程73 4.4.3变电站综合自动化的特点734.4.4变电站综合自动化的基本功能74 4.4.5变电站综合自动化的结构75__小结77习题77第5章电力系统的负荷795.1电力系统负荷的分类795.2电力系统负荷曲线805.3电力系统负荷的计算825.4电网损耗的计算885.5用户负荷的计算905.6尖峰电流的计算915.7功率因数的确定与补偿925.8电力系统负荷的特性955.8.1负荷的静特性与动特性955.8.2负荷的综合特性97__小结98习题99第6章电力网络的稳态分析1006.1输电线路的参数计算与等值电路1006.1.1参数计算1006.1.2等值电路1036.2变压器的参数计算与等值电路1046.2.1双绕组电力变压器1046.2.2三绕组电力变压器1066.2.3自耦变压器1096.2.4分裂绕组变压器1106.3电力网络元件的电压和功率分布计算111 6.3.1输电线路1116.3.2变压器1136.4电力网络的无功功率和电压调整1146.4.1无功功率调整1146.4.2中枢点电压管理1176.4.3电力系统调压措施1196.5潮流计算1246.5.1同电压等级开式电力网络1246.5.2多电压等级开式电力网络1266.5.3两端供电电力网络功率分布1276.5.4考虑损耗时两端供电电力网络功率和电压分布128 6.6直流输电简介1296.6.1艰难的发展史1296.6.2独特的功能1306.6.3两端直流输电系统1306.6.4直流输电特点及应用范围1316.6.5高压直流输电系统的主要电气设备1326.6.6光明的前景133__小结133习题134第7章电力系统的短路计算1357.1电力网络短路故障概述1357.2标幺值1377.3无限大功率电源供电网的三相短路电流计算1417.4有限容量电力网三相短路电流的实用计算1467.5电力系统各序网络的建立1547.6不对称短路的计算1587.7电力网短路电流的效应159__小结162习题162第8章电力系统的继电保护1648.1继电保护的基本概念1648.1.1继电保护的任务1658.1.2对继电保护装置的要求1658.2继电保护原理1678.3常用保护装置1678.4电流保护1698.4.1单侧电源电网相间短路的电流保护1698.4.2多侧电源电网相间短路的方向性电流保护174 8.4.3大电流接地系统零序电流保护1768.4.4小电流接地系统零序电流保护1808.5距离保护1838.5.1距离保护的基本原理1838.5.2距离保护的主要组成部分1848.5.3影响距离保护正常工作的因素及其防止方法184 8.5.4距离保护的整定1918.6电力系统中变压器的保护1968.6.1变压器的纵差动保护1978.6.2变压器的电流和电压保护2008.6.3变压器的瓦斯保护2038.7电力电容器的`保护2058.8线路的自动重合闸2098.8.1自动重合闸的要求和特点2098.8.2单侧电源线路的三相一次自动重合闸2108.8.3双侧电源线路的三相一次自动重合闸2118.8.4具有同步检定和无电压检定的自动重合闸2138.8.5自动重合闸动作时限选定原则2148.8.6自动重合闸与继电保护的配合2158.8.7单相自动重合闸2168.8.8综合自动重合闸简介2188.8.9自动重合闸在750kV及以上特高压线路上的应用218 __小结219习题220第9章电力系统的安全保护2219.1防雷保护2219.1.1雷电的基本知识2219.1.2防雷保护装置2229.1.3输电线路的防雷保护2259.1.4发电厂的防雷保护2299.1.5变电站的防雷保护2319.2绝缘配合2349.3电气装置的接地236__小结237习题238第10章电力系统电气设备的选择23910.1电气设备选择遵循的条件23910.2高压电器的选择24010.2.1按正常工作条件选择高压电气设备240 10.2.2按短路条件校验24110.3低压电器的选择24210.4高压断路器的选择24510.5隔离开关及重合器和分段器的选择246 10.6互感器的选择24710.6.1电流互感器的选择24710.6.2电压互感器的选择24910.7限流电抗器的选择24910.8电力系统母线和电缆的选择252 10.8.1母线的选择与校验25210.8.2电缆的选择与校验254__小结255习题256第11章电力工程设计25711.1电气工程绘图基本知识25711.2电气设备图形符号26011.3电力工程CAD介绍26911.3.1软件工程术语26911.3.2系统环境26911.4工厂供电设计示例27311.4.1工厂供电的意义和要求273 11.4.2工厂供电设计的一般原则274 11.4.3设计内容及步骤27411.4.4负荷计算及功率补偿27511.4.5变压器的选择27711.4.6短路计算27711.4.7导线、电缆的选择28011.4.8高、低压设备的选择28111.4.9变压器的继电保护28111.4.10变压器的瓦斯保护28311.4.11二次回路操作电源和中央信号装置284 11.4.12电测量仪表与绝缘监视装置28711.4.13防雷与接地28811.5变电站电气主接线设计290__小结292习题292第12章电力系统运行29312.1有功功率及频率的调整29312.2无功功率及电压的调整29612.3系统运行的稳定性30612.4电网运行的经济性308__小结311习题311。

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906电路《电路》邱关源编，高等教育出版社
复试考试科目及参考书目
电气工程综合《电气工程基础》，陈慈宣主编，中国电力出版社《电力电子技术》，王兆安编，机械工业出版社《电机学》，辜承林编，华中科技大学出版社《工程电磁场》，杨宪章编，中国电力出版社
电气工程基础《电气工程基础》，陈慈宣主编，中国电力出版社
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《电气工程基础（上）》读书笔记第一章概论一、电力工业在国民经济中的地位一次能源：由自然界提供的能源，如：煤炭、石油、天然气、水能、核能、风能等.二次能源：由一次能源转换而成的能源，如：电能等。

电力工业：把一次能源转换成供人们直接使用的电能产业。

电力工业在国民经济中的地位：国民经济每增长1％，电力工业要相应增长1。

3%~1.5%才能为国民经济其他各个部门的快速发展提供足够动力。

二，电力网、电力系统和动力系统的划分相关概念:电力网：由各类降压变电所、输电线路和升压变电所组成的电能传输和分配的网络.电力系统：由发电机、电力网和负荷所组成的统一整体。

动力系统:由带动发电机转动的动力部分、发电机、升压变电所、输电线路、降压变电所和负荷等环节构成的整体.三，发电厂发电厂：将一次能源转换为电能的工厂。

按所用能源将发电厂划分如下几类:⑴火力发电厂⑵水力发电厂⑶核电厂⑷风力发电厂⑸地热发电厂⑹潮汐发电厂⑺太阳能发电厂四,电力网电力网作用:输送、控制和分配电能。

⑴电力网电压等级我国国家标准规定的额定电压等级：3、6、10、20、35、63、110、220、330、500、750和1000kV,均指三相交流系统的线电压.高压输电的原因：当输送的功率一定时,线路的电压越高，线路中通过的电流就越小，所用的导线截面积就可以减小,用于导线的投资就减少，而且线路中的功率损耗、电能损耗和电压损耗就会相应降低.⑵电气设备的额定电压①用电设备的额定电压用电设备的额定电压和电网的额定电压要一致。

为使电气设备有良好的运行性能，国家标准规定各级电网电压在用户出的电压偏差不能超过±5％.②发电机的额定电压由于发电机总是在线路的首端，所以它的额定电压应比电网额定电压高5%，用于补偿电网 的电压损失。

③变压器的额定电压a 、变压器一次绕组的额定电压等于电网的额定电压，但是，当变压器一次绕组直接与发电机的出线端相连时,其一次绕组的额定电压应与发电机的额定电压相同。

课程简介-武汉大学电气与自动化学院

课程简介-武汉大学电气与自动化学院

电气工程基础课程代码：0801758 开课学院：电气工程学院开课学期：每学年上、下学期授课对象：电气工程与自动化专业大三学生学分：5 课程负责人：刘涤尘课程简介：（1）教学目的：使学生建立电力系统的基本概念，掌握电力系统稳态分析、电力系统故障分析的基本原理及计算方法，熟悉电力系统稳定的基本概念。

使学生了解高电压交、直流输电技术的基本概念、远距离输电线路的自然功率与电压分布、各种过电压的形成及其限制措施；建立二次系统的概念，看懂二次接线图，了解电力系统继电保护、自动装置的原理及作用，了解电力系统通信的基本原理。

（2）主要教学内容：熟悉“电力系统的组成和运行；电力系统的负荷特性与模型；简单电力系统稳定的基本物理概念和提高电力系统稳定性的措施；远距离输电线路的自然功率与电压分布；发电厂、变电所常用的控制与信号系统；电力系统常用的三种主要通信方式光纤通信、微波中继通信和电力线载波通信的基本原理；电力系统调度自动化的基本原理；配电网自动化的构成及功能”。

掌握“电力系统主设备元件的物理特性及等值电路；标幺值的概念、计算方法；各种操作过电压的形成及其影响因素；数字通信的基本原理；同步发电机同期并列装置和电力系统自动低频减负荷等电力系统常用的自动控制装置的基本原理”。

重点掌握“电力系统经典潮流计算的基本方法、电力系统有功功率与频率之间的关系、无功功率与电压之间的关系以及电力系统经济运行的基本概念和计算方法；电力系统对称和简单不对称故障的物理过程分析和计算方法；架空输电线路、变电站的雷害过程及防雷措施；输电线路电流保护的整定计算原则以及变压器纵差动保护的基本原理”。

（3）教学方法与手段：坚持开展教学方法研究，改进教学方法，加强和优化实践性教学环节，注重对学生创新能力的培养。

采用使用多媒体，但不依赖多媒体的教学方法授课；将教学实验逐步由基础性实验转化为设计型、综合型、创新型实验；将课程认知实习多样化，让学生按实习大纲到水、火力发电厂，电力调度所、电力设计院和企业进行实习，克服原来单一场所的实习模式。

电气工程基础1-1电力工程基础 (NXPowerLite)

电气工程基础1-1电力工程基础 (NXPowerLite)

2014-1-7
31-61
三、发电厂—火力发电厂
2014-1-7
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三、发电厂—火力发电厂
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三、发电厂—火力发电厂
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三、发电厂—火力发电厂
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三、发电厂—火力发电厂
2014-1-7
36-61
凝汽式火力发电厂示意图
5-61
一、电力工业的地位 2003年8月14日北美大停电
电 力 工 业 的 地 位
根据事后统计，该次大 停电，北美的纽约、底 特律、克利夫兰、渥太 华、多伦多等重要城市 及周边地区近5000万人 口受到影响，部分经济 活动也出现停滞。停电 当天，纽约市发生了60 起严重火灾，电梯救援 行 动 多 达 800 次 ， 紧 急 求救电话接近 8万次， 急诊医疗服务求助电话 起因： 也创记录的达到5000次。 俄亥俄州的一家电力公司没有及时修剪树木，导致在用电高峰期，高压
1.电力工业 一、电力工业的地位

电力工业 ：把一次能源转换成人们可
使用的电能的产业
煤炭、石油、天然气
电 力 工 业
火电厂 水电厂
核电厂
水能
核能 新能源(风能、潮汐、 地热、太阳能…)
新能源发电
4-61
2014-1-7
一、电力工业的地位 2012年7月30-31日印度大停电
电 力 工 业 的 地 位
超高压远距离输电网络的电压等级为330～500kV、输电距 离超过300km。它担负着将很远处发电厂生产的电能送往 用电负荷中心，同时它可以将几个区域电力网联接成跨省 (区)的大电力系统，甚至形成跨国联合电力系统。

武汉大学 电气工程基础课件(上)


有功功率与频率的关系；电力系统无功功率平衡及其与电压的关系；电力系统调压的基 本思路，中枢点电压管理；电力系统各种调压措施的原理、计算和应用；电网运行经济 性简介（网损概念及计算、最大负荷损耗时间、降损措施）；电力系统稳定性基本概念。
第十章 电力系统继电保护
（4）
继电保护的基本概念、作用、基本原理；继电保护装置的构成，动作电流、返回电流、 返回系数的基本概念；继电保护的“四性”要求；三段式相间短路电流保护的实现原理
短路故障、标幺制、无限大功率电源供电网络的三相短路、网络简化与转移电抗的计算、 有限容量系统供电网络三相短路电流的实用计算、各元件的负序与零序参数、各序网络 的建立、不对称短路的计算
第八章 电气主接线的设计与设备选择
第九章 现代电力系统的运行
（4）
（6）
载流导体的发热和电动力；电气设备选择的一般步骤及计算公式；短路计算点的基本概 念和选择方法；断路器、电抗器的选择
2. 电力工业现代化
高电压、大系统 大电厂、大机组 智能电网
HUST_CEEE
3. 联合电力系统
效益
各系统间电负荷的错峰 效益
支出
增加联络线和电网内部 加强所需投资以及联络 线的运行费用
当系统间联系较弱时， 有可能引起调频的复杂 性和出现低频振荡 增加了系统短路容量， 并可能导致增加或调换 已有设备 增加联合电网的通讯和 高度自动化的复杂性
地方电力网
变电所D：终端 10 kV
110 kV
变电所B： 中间
35kV
变电所：按其在电力系统
35kV ~ 水力发电厂 ~ 火力发电厂
中的地位分类 枢纽变电所 中间变电所 地区变电所 终端电站所
电力网：按电压等级的高低、供电范围大小的分类

电气工程基础课件大全PPT课件

节点电压法
通过已知的电源和电导值求解 未知的电压。
网孔电流法
通过已知的电源和电阻值求解 未知的电流和电压。
叠加定理
将多个电源分别作用在电路中 ，再求出总电流或总电压。
欧姆定律与基尔霍夫定律
欧姆定律
描述电路中电压、电流和电阻之 间的关系。
基尔霍夫定律
描述电路中电流和电压之间的关 系，包括基尔霍夫电流定律和基 尔霍夫电压定律。
应用场景
电机广泛应用于电力、能源、交通和工业等领域，如电动机 、发电机、控制器等；变压器广泛应用于输配电、电机控制 、电子设备等领域，起到变换电压、电流和阻抗的作用。
供配电技术
04
电力系统概述
电力系统组成
电力系统由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成， 主要功能是将一次能源转换为电能，并通过输配电网络向 用户提供安全、可靠、经济、优质的电能。
电源
提供电能，为电路提供电压和 电流。
电路模型
理想元件模型
将实际元件抽象化，表 示其基本特性和参数。
实际元件模型
考虑实际元件的物理特 性和参数，更接近实际
应用。
等效电路模型
将复杂电路简化，便于 分析和计算。
模拟电路模型
用数学方程描述电路行 为，用于计算机模拟和
分析。
电路分析方法
支路电流法
通过已知的电源和电阻值求解 未知的电流。
随着电力系统的规模不断扩大和复杂度不断提高，电力系统自动化已成 为保障电力系统安全、稳定、经济运行的关键手段。
03
电力系统自动化的主要内容
电力系统自动化主要包括发电控制自动化、输电控制自动化、配电自动
化、调度自动化等方面。
远动技术与应用
远动技术的定义

《电气工程基础》习题集(2版)

第1章电力系统的基本概念1-1 电力网、电力系统和动力系统的定义是什么？基本构成形式如何？1-2 对电力系统运行的基本要求是什么？1-3 电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？1-4 电力系统的额定电压是如何确定的？系统各元件的额定电压如何确定？1-5 目前我国电力系统的额定电压等级有哪些？额定电压等级选择确定原则有哪些？1-6 电力系统的接线方式有哪些？各自的优、缺点有哪些？1-7 联合电力系统的优越性有哪些？1-8 根据发电厂使用一次能源的不同，发电厂主要有哪几种型式？1-9 电力变压器的主要作用是什么？主要类别有哪些？1-10 架空线路与电缆线路各有什么特点？1-11 直流输电与交流输电比较有什么特点？1-12 电力系统的结构有何特点？比较有备用和无备用接线形式的主要区别。

1-13 为什么要规定电力系统的电压等级？主要的电压等级有哪些？1-14 试述我国电压等级的配置情况。

1-15 电力系统各个元件(设备)的额定电压是如何确定的？1-16 某一60kV电力线路长为100km，每相导线对地电容为0.005 F/km，当电力线路末端发生单相接地故障时，试求接地电容电流值(60kV系统中性点经消弧线圈接地)。

1-17 电力网的额定电压是怎样规定的？电力系统各类元件的额定电压与电力网的额定电压有什么关系？1-18 升压变压器和降压变压器的分接头是怎样规定的？变压器的额定变化与实际变化有什么区别？1-19 电能生产的主要特点是什么？对电力系统运行有哪些基本要求？1-20 根据供电可靠性的要求，电力系统负荷可以分为那几个等级？各级负荷有何特点？1-21 电能质量的基本指标是什么？1-22 直流输电与交流输电相比较，有什么特点？1-23 电力系统的结构有何特点？比较有备用和无备用接线形式的主要区别？1-24 我国电力系统的中性点运行方式主要有哪些？各有什么特点？1-25 电能质量的三个主要指标是什么？各有怎样的要求？1-26 电力系统的主要特点是什么？1-27 电力网的接线方式中，有备用接线和无备用接线，各有什么特点？1-28 什么是开式网络？什么是闭式网络？它们各有什么特点？1-29 你知道各种电压等级单回架空线路的输送功率和输送距离的适宜范围吗？1-30 电力系统的部分接线示于题图1-30，各电压级的额定电压及功率输送方向已标明在图中。

电气工程基础基本概念

第二章 基本概念
本章论述组成电力系统的各种能量形式 以及电机中机电能量转换的概念，讨论了直 流传输与交流传输的基本概念，阐述了交流 电路中有功功率、无功功率、视在功率及复 数功率的概念。讨论了单相系统的缺陷与三 相系统的优点以及在对称三相系统中的单相 分析法。
第一节 电力与电能系统
一、电力系统中的能量形式
4．电场能（Electric field energy）
储藏于电场中，例如电容器的极板
间、传输线间以及传输线对地之间。
1 2 Wef Cu 2
5．耗散能（Dissipative energy）
Wd R i t dt 0

2
二、旋转电机中的能量转换
发电机（电源）与电动机（负荷）
五、单相分析法
对称三相系统的稳态运行情况，实际上只要
进行其中某一相（如a相）的计算，而其他两 相即b和c相的电流和电压根据相序相位关系 易于求得。 标么制法中，三相电路与单相电路的分析完 全相同！
电功率
机械功率（损耗）
分析与讨论

理想电感、电容系储能元件，本身无有功损耗。


电阻元件是损耗元件。
电力系统用电阻、电感、电容及旋转电机来表示，其 总能量守恒但能量间发生转换，能量形式发生变化， 而这些变化引起电力系统运行状态（如电流、电压、 功率等参数）发生变化。这正是我们要讨论与研究的 问题，以把握其规律造福于人类。


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上式表明功率变化速率是电压变化速率的
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《电气工程基础》题解（第1章）1-1简述我国电力工业的现状和发展前景？答：建国以来我国的电力工业得到了飞速的发展，在电源建设、电网建设和电源结构建设等方面均取得了世人瞩目的成就。

目前我国电力工业已进入“大机组”、“大电网”、“超高压”、“高自动化”的发展阶段。

截至2000年，全国装机容量已达316GW ，年发电量1.3*1012KW•h,均居世界第二位，成为一个电力大国。

不过与发达国家相比仍有较大差距。

主要体现在，我国电力工业的分布和发展还很不平衡，管理水平和技术水平都有待提高，人均占有电力也只有0.25KW 。

电力工业还需持续、稳步地发展。

我国电力工业地发展方针是一方面优先开发水电、积极发展火电、稳步发展核电、因地制宜利用其他可再生能源发电，搞好水电的“西电东送”和火电的“北电南送”建设；另一方面，要继续深化电力体制改革，实施厂网分开，实行竞价上网，建立竞争、开放、规范的电力市场。

随着总装机容量为18200MW 的三峡水电站的建成，将为我国的电力工业发展注入强大的活力和深远的影响。

2009年三峡电站全部建成投产后，将会通过15回500KV 交流输电线路和3回500KV 直流双极输电线路，将其巨大的电能向周围的区域电网辐射，逐步建成以三峡电站为核心的全国联合电网。

1-2电能生产的主要特点是什么？组成电力系统运行有何优点？答：电能生产主要有以下特点：⑴电能的生产和使用同时完成。

在任一时刻，系统的发电量只能取决于同一时刻用户的用电量。

因此，在系统中必须保持电能的生产、输送、和使用处于一种动态的平衡。

⑵正常输电过程和故障过程都非常迅速。

电能是以电磁波的形式传播的，所以不论是正常的输电过程还是发生故障的过程都极为迅速，因此，为了保证电力系统的正常运行，必须设置完善的自动控制和保护系统。

⑶具有较强的地区性特点。

电力系统的规模越来越大，其覆盖的地区也越来越广，各地区的自然资源情况存在较大差别，因此制定电力系统的发展和运行规划时必须充分考虑地区特点。

课后答案网 ww w .k h d a w .c o m⑷与国民经济各部门关系密切。

电能被广泛的应用于国民经济的各个部门和人们生活的各个方面，且整个社会对电能的依赖性也越来越强，电力供应不足和电力系统故障造成的停电，给国民经济造成的损失和对人们日常生活的影响也越来越严重。

组成电力系统运行的优点有：⑴合理利用资源，提高系统运行的经济效益。

在电力系统中，通过不同类型的火电厂、水电厂、核电厂之间的调节和互补，可以充分利用水力资源、降低煤耗，保证系统有充足的电能供应，提高电力系统运行的整体效益。

⑵可以减小总负荷的峰值，充分利用系统的装机容量，减小备用容量。

组成电力系统后，由于各个地区的负荷尖峰的相互交错，系统的最高负荷一定会比各地区的最高负荷之和要小，因此，系统的装机容量就可以得到充分利用。

另一方面，组成系统后，由于系统中的所有发电机都并列运行，其负荷可以相互调节，各机组互为备用，所以整个系统实际所需的备用容量，要比按各个电厂孤立运行时所需的备用容量要小的多。

⑶可以大大提高供电的可靠性和电能质量。

组成电力系统后，由于在系统中是多个发电厂并列运行，个别机组发生故障时对系统电能质量的影响甚微；且故障机组退出运行后，它所带的负荷可由系统中其它运行的机组和备用机组分担，因此可大大提高供电的可靠性和电能质量。

⑷可以采用高效率的大容量发电机组。

运行经验表明，大容量发电机组的运行效率较高，而其单位容量的基建投资和运行费用均相对较低。

组成大的电力系统后，由于有足够的备用容量可使大容量机组的运行无后顾之忧，可以充分发挥其效益，提高电力系统整体运行的经济性。

1-3动力系统、电力系统及电力网各自由哪些部分组成？对电力系统的运行有何要求？答：动力系统是由带动发电机转动的动力部分、发电机、升压变电所、输电线路、降压变电所和负荷等环节构成的整体；电力系统是由发电机、电力网和负荷组成的统一体；电力网则是由各类降压变电所、输电线路和升压变电所组成的电能传输和分配的网络，对电力系统运行的基本要求有课后答案网 ww w .k h d a w .c o m⑴保证供电的安全可靠性。

这是对电力系统运行的最基本要求。

从发电到输电以及配电，每个环节都必须保证安全可靠，不发生故障，以保证连续不断的为用户提供电能。

为此，电力系统各部门应加强现代化管理，提高设备的运行和维护质量。

⑵保证电能的良好质量。

电力系统不仅要满足用户对电能的需要，而且还要保证电能的良好质量。

频率、电压和波形是电能质量的三个基本指标，其额定值是电气设备设计的最佳运行条件。

电力系统要保证这三个指标符合其额定值的规定。

⑶保证电力系统运行的稳定性。

电力系统在运行中不可避免地会发生短路事故，此时系统地负荷将发生突变。

当电力系统地稳定性较差，或对事故处理不当时，会导致整个系统的全面瓦解。

因此稳定问题是影响大型电力系统运行可靠性的一个重要因素。

⑷保证运行人员和电气设备工作的安全。

这是电力系统运行的基本原则，为此要求不断提高运行人员的技术水平和保持电气设备始终处于完好状态。

⑸保证电力系统运行的经济性。

电能成本的降低不仅会使各用电部门的成本降低，更重要的是节省了能量资源，因此会带来巨大的经济效益和长远的社会效益。

综上所述，保证电力系统运行的稳定性，安全可靠地向用户提供充足、优质而又经济地电能，是人们对电力系统地基本要求，1-4试述电力系统的质量指标及达标的基本措施。

答：频率、电压和波形是电能质量地三个基本指标。

我国规定电力系统的额定频率为50HZ ，大容量系统允许频率偏差＋0.2HZ ，中小容量系统运行频率偏差＋0.5HZ ；电压质量方面，35KV 及以上的线路额定电压允许偏差＋5％，10KV 线路额定电压运行偏差＋7％，380/220V 线路额定电压运行偏差＋7％，；对于波形，电压波形为正玄形，10KV 线路波形总畸变率不大于4％，380/220V 线路电压波形总畸变率不大于＋5％。

电力系统的负荷是不断变化的，系统的电压和频率必然会随之变动。

这就要求调度必须时刻注视电压、频率变化情况和系统的有功和无功负荷平衡情况，随时通过自动装置快速、及时地调节发电机地励磁电流或原动力，停止或启动备用课后答案网 ww w .k h d a w .c o m电源及切除部分负荷等，使电力系统发出地有功和无功功率与负荷的无功和有功功率保持平衡，以保持系统额定电压和额定频率地平衡。

波形质量问题主要由谐波污染引起，为保证波形质量就必须限制系统中电压，电流中地谐波成分，确保电能质量。

1-5我国标准额定电压等级有哪些？发电机、变压器和电力网的额定电压的选用原则是什么？答：我国国家标准规定的额定电压等级为3，6，10，20，35，63，110，220，330，500，750KV ，均指三相交流系统的线电压。

由于发电机总是接在线路的首端，所以它的额定电压应比电网的额定电压高5％，用于补偿电网上的电压损失；变压器一次绕组的额定电压规定等于电网的额定电压，但是当变压器的一次绕组直接与发电机的出线端相连时，其一次绕组的额定电压应与发电机的额定电压相同；变压器的二次绕组的额定电压规定应比同级电网的额定电压高10％，当变压器的二次侧输电距离较短，或变压器阻抗较小时，则变压器二次绕组的额定电压可比同级电网的额定电压高5％；电网的额定电压，国家规定各级电网电压在用户处的电压偏差不得超过＋5％，故在运行中可允许线路首端的电压比额定电压高5％，而末端的电压比额定电压低5％。

1-6试述火电厂、水电厂、核电厂的基本生产过程及其特点。

答：火电厂通过固体、液体、气体燃料的化学能来生产电能。

其生产过程如下：首先原煤由输煤皮带送入煤斗，通过磨煤机磨成煤粉，再由排粉风机将煤粉混同热空气经喷燃器送入锅炉的燃烧室燃烧，加热燃烧室四周水冷壁管中的水，使之变成蒸汽，此蒸汽再经过过热器变为高温高压的过热蒸汽经过蒸汽管道进入汽轮机，推动汽轮机的转子旋转，带动连轴的发电机发电。

在汽轮机内做完功的蒸汽经凝汽器放出汽化热而凝结成水后，由凝结水泵送入低压加热器和除氧器加热和除氧，除氧后由水泵打入高压加热器加热，再经省煤器进一步提高温度后重新进入锅炉的水冷壁管中，如此重复，循环使用。

火电厂的特点是：燃料需要量极大，同时还大量排放废气、粉尘和废渣，会对城市环境造成污染。

水电厂利用河流所蕴藏的水能资源来发电。

水电厂分为堤坝式和引水式等，其中以堤坝式水电厂应用最为普遍。

以堤坝式为例，水电厂的生产过程为：拦河坝将上游水位提高，形成水库，水库的水在高落差的作用下经压力水管高速进入课后答案网 ww w .k h d a w .c o m螺旋形涡壳推动水轮机旋转，水轮机的转子带动同轴发电机旋转发电。

与火电厂相比，水电厂的生产过程相对简单，水能成本低廉，无污染，水电厂易于实现自动化控制和管理，能适应负荷的急剧变化，调峰能力强，且水电厂的兴建还可以同时解决防洪、灌溉、航运等多方面的问题，从而实现江河的综合利用。

但是水电建设也存在投资大、建设工期长、受季节水量变化影响较大等缺点，且建设水电的过程中还会涉及到淹没农田、移民、破坏自然和人文景观以及生态平衡等一系列问题，都需要统筹考虑、合理解决。

核电厂利用核能发电，核能发电的过程和火力发电过程类似，只是其热能是利用置于核反应堆中的核燃料在发生核裂变时释放出的能量而得到的。

核电厂的主要优点是可以大量节省煤、石油等燃料。

《电气工程基础》题解（第2章）2-1某电力系统的日负荷曲线如图2-10所示。

试作如下计算：⑴系统的日平均负荷av P ；⑵负荷率m k 和最小负荷系数α；⑶峰谷差。

解：（1）系统的日平均负荷av P 8111(70250480210042424248029041204702)85d av k k k A P P T MW====×+×+×+×+×+×+×+×=∑（2）负荷率m k 和最小负荷系数α课后答案网 ww w .k h d a w .c o mmax 120()P MW =max 850.708120av m P K P ===min max 500.42120P P α===（3）峰谷差min 50()P MW =max min 1205070()P P P MW =−=−=2-2何谓负荷特性？负荷特性如何分类？答：电力系统综合负荷取用的功率一般要随系统运行参数（主要试电压U 或频率f ）的变化而变化，反映这种变化规律的曲线或数学表达式称为负荷特性。

负荷特性有静态特性和动态特性之分。

2-3何谓谐波含量、谐波总崎变率和谐波含有率？答：谐波含量是指各次谐波平方和的开方，分为谐波电压含量和谐波电流含量。