电工学(七版_秦曾煌)_第12章_工业企业供电及安全用电
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电工学(第七版上)电工技术课后答案(秦曾煌)编(最全)
目录第1章电路的基本概念与定律3第1.5节电源有载工作、开路与短路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3第1.5.1题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3第1.5.2题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3第1.5.3题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5第1.5.4题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5第1.5.6题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6第1.5.8题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6第1.5.11题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7第1.5.12题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8第1.6节基尔霍夫定律. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9第1.6.2题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9第1.7节电路中电位的概念及计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10第1.7.4题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101List of Figures1 习题1.5.1图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 习题1.5.2图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 习题1.5.8图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 习题1.5.11图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 习题1.5.12图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 习题1.6.2图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 习题1.7.4图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1021 电路的基本概念与定律1.5 电源有载工作、开路与短路1.5.1在图1中,五个元件代表电源和负载。
电工学
普通金属 膜电阻 绕线电阻 表贴电阻
（常用单位：、k、M ）
(1-40)
• 电阻的伏安特性 i
线 性 电 阻
i
u
Ru
u
R
i constant
i u
R
非 线 性 电 阻
i u
伏 - 安 特性
Ru
i constant
(1-41)
开路 ( Open Circuit )
开路是指电路中两点间无论 电压如何，电流恒为零。
(1-16)
1.2 电路的物理量
电流 i 电压 u（电动势） 电功率 p（电能量） 概念 表示方法
I
+
电 池 灯 泡
_
E
R
U
电源
负载
(1-17)
电
流
电荷有规则的流动形成电流，电流用 强度和方向来描述。
电流强度：单位时间内通过导体横截面 的电量，用符号 i 表示。 dq i (t ) dt 电流的基本单位为安培（A） 直流电流用大写 I 表示。
i u
i0
i/A
伏安特性曲线: 与电压轴重合 R＝∞ 或 G＝0
(1-42)
0
u /V
短路（闭路, Short Circuit）
短路是指电路中两点间无论 电流如何，电压恒为零
i u
u0
伏安特性曲线: 与电流轴重合
i/A u /V
R＝0 或 G＝∞
0
(1-43)
2.电压源
• 理想电压源（恒压源）
电流方向：正电荷流动的方向
(1-18)
电
压
电场力把单位正电荷从一点移向另一点 所吸收或释放的能量称为电压，用符号u表示
（常用单位：、k、M ）
(1-40)
• 电阻的伏安特性 i
线 性 电 阻
i
u
Ru
u
R
i constant
i u
R
非 线 性 电 阻
i u
伏 - 安 特性
Ru
i constant
(1-41)
开路 ( Open Circuit )
开路是指电路中两点间无论 电压如何，电流恒为零。
(1-16)
1.2 电路的物理量
电流 i 电压 u（电动势） 电功率 p（电能量） 概念 表示方法
I
+
电 池 灯 泡
_
E
R
U
电源
负载
(1-17)
电
流
电荷有规则的流动形成电流，电流用 强度和方向来描述。
电流强度：单位时间内通过导体横截面 的电量，用符号 i 表示。 dq i (t ) dt 电流的基本单位为安培（A） 直流电流用大写 I 表示。
i u
i0
i/A
伏安特性曲线: 与电压轴重合 R＝∞ 或 G＝0
(1-42)
0
u /V
短路（闭路, Short Circuit）
短路是指电路中两点间无论 电流如何，电压恒为零
i u
u0
伏安特性曲线: 与电流轴重合
i/A u /V
R＝0 或 G＝∞
0
(1-43)
2.电压源
• 理想电压源（恒压源）
电流方向：正电荷流动的方向
(1-18)
电
压
电场力把单位正电荷从一点移向另一点 所吸收或释放的能量称为电压，用符号u表示
电工学(第七版上册)秦曾煌主编
门知识并为后续课程打下基础，主要是计算 电路中器件的端子电流和端子间的电压，一 般不涉及器件内部发生的物理过程。
电工学(第七版上册)秦曾煌主编
1 0 B A S E - T w a ll p la t e
开关
灯泡
电 池
导线 实际电路
开关 S
电
RS
池
US
导线
电路模型灯泡 R源自1.2 电流和电压的参考方向
i(t)limΔqdq Δt0 Δt dt
电工学(第七版上册)秦曾煌主编
电流强度定义说明图
电工学(第七版上册)秦曾煌主编
单位：A（安培） kA、mA、A
1kA=103A 1mA=10-3A 1 A=10-6A
电工学(第七版上册)秦曾煌主编
电流的参考方向与实际方向的关系：
规定:正电荷的运动方向为电流的实际方向
i 参考方向
i
A
实际方向 B A
i>0
参考方向 实际方向 B
i <0
1. 用箭头表示： 箭头的指向为电流的参考方向。
2.用双下标表示： 如iAB,电流的参考方向由A点指向B点。
i
A
B
电工学(第七版上册)秦曾煌主编
2 .电压
两点之间的电位之差即是两点间的电压。从电场力做功概 念定义，电压就是将单位正电荷从电路中一点移至电路中另 一点电场力做功的大小，如图 所示。用数学式表示，即为
电工学(第七版上册)秦曾煌主编
电流的参考方向设成从a流向b, 电压的参考方向设成a 为高电位端，b为低电位端，这样所设的电流电压参考方向 称为参考方向关联。设在dt时间内在电场力作用下由a点移 动到b点的正电荷量为dq, a点至b点电压u意味着单位正电荷 从a移动到b点电场力所做的功，那么移动dq正电荷电场力 做的功为dw=udq。电场力做功说明电能损耗，损耗的这部 分电能被ab这段电路所吸收。
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1 0 B A S E - T w a ll p la t e
开关
灯泡
电 池
导线 实际电路
开关 S
电
RS
池
US
导线
电路模型灯泡 R源自1.2 电流和电压的参考方向
i(t)limΔqdq Δt0 Δt dt
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电流强度定义说明图
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单位：A（安培） kA、mA、A
1kA=103A 1mA=10-3A 1 A=10-6A
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电流的参考方向与实际方向的关系：
规定:正电荷的运动方向为电流的实际方向
i 参考方向
i
A
实际方向 B A
i>0
参考方向 实际方向 B
i <0
1. 用箭头表示： 箭头的指向为电流的参考方向。
2.用双下标表示： 如iAB,电流的参考方向由A点指向B点。
i
A
B
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2 .电压
两点之间的电位之差即是两点间的电压。从电场力做功概 念定义，电压就是将单位正电荷从电路中一点移至电路中另 一点电场力做功的大小，如图 所示。用数学式表示，即为
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电流的参考方向设成从a流向b, 电压的参考方向设成a 为高电位端，b为低电位端，这样所设的电流电压参考方向 称为参考方向关联。设在dt时间内在电场力作用下由a点移 动到b点的正电荷量为dq, a点至b点电压u意味着单位正电荷 从a移动到b点电场力所做的功，那么移动dq正电荷电场力 做的功为dw=udq。电场力做功说明电能损耗，损耗的这部 分电能被ab这段电路所吸收。
福建农林大学《电工学-电工技术》第七版上册_(秦曾煌)_期末考试复习重点
福建农林大学电工学第七版上册《电工技术》期末考试复习重点---权威整理第一章：电路的基本概念与基本定律考点：1.1.7节电位计算，会画简图（期末考考了）（10分）2.1.5节与第二章计算题结合，考5分3.基尔霍夫定律（考查：电路的分析方法）题型：看p32那题（掌握分析方法）难度：较简单第二章：电路的分析方法（25分）考点：1.叠加原理（一定要会，期末考考了，一定要把题做透），戴维宁定律，结点电压法，支路电压法，要会计算各支路电流的方法2.电源的两种模型及其等效变换（必考，一定要会）3.讨论功率平衡，求功率，（期末考了）难度：较简单题型：P77 2.6.5 P61 2.7.3 P78 2.7.10 P47 2.3.4这题是重点，重点掌握这题的方法（理想电源会加入这题中，什么时候理想电源可以去掉，什么时候保留，要学会判断）第三章：电路的暂态分析考点：一、3.3RC，RL电路的响应二、三要素法（整节都要看透，期末考的坑爹啊，我一个字都没写，每一种方法都要掌握）（必考）（求初始值，稳态值，T，R等，会与戴维尔求等效）(15分)难度：一般题型：P104 3.3.2 3.3.5 3.4.1~3.4.6 3.6.3 3.6.7第四章：正弦交流电路【难点+重点】（一定要学会，不然第五章也不懂）考点：1.运用相量来表示交流电路（有方向，有角度，有大小）2.单一参数的交流电路Ps：整章都是重点，最好看的很熟，因为考试大题必考两题。
题型：P164 4.7.4 4.7.6 P162 4.5.4~4.5.15（这十一题中，期末考了两大题，一定要每题都会）第五章：三相电路考点：一、5.2节一定要把那些公式记下来，看题型来记忆：比如例5.2.1 5.2.2 P174二、5.3节，考试重点那些公式，三、5.4节也是那些公式，要背下来还要会应用Ps：考试的时候，不会很难，就是单纯的套公式，所以公式什么含义，怎么套，这个会了那题就没问题了题型：P182 5.2.5 5.4.3（考试重点）第六章~第七章：简答题第一题：(1)直流励磁——题目：铁心截面积加倍，线圈的电阻和匝数以及电源电压保持不变；答：I=U/R,I不变，R*I2不变，A加倍，Rm=l/u*A,Rm减半，Φ=F/Rm=N*I/Rm，所以Φ加倍，B=Φ/A，所以B不变(2)交流励磁——题目：铁心截面积加倍，线圈的电阻和匝数以及电源电压保持不变；U=4.44fNΦm，Φ不变，Rm减半，F=Φ*Rm，所以F减半，F=N*I,所以I减半，R*I2为1/4(3)直流励磁——题目：线圈匝数加倍，线圈电阻及电源电压保持不变；解：I=U/R不变，所以I2*R不变，Φ=NI/Rm加倍，Rm不变，所以B=Φ/A加倍(4)交流励磁——题目：线圈匝数加倍，线圈电阻及电源电压保持不变；解：U=4.44fNΦm，N加倍，Φm减半，Bm减半，Hm减半，Hm*l=Im*N，所以Im=Hm*l/N 减小至原来的1/4，I减小至原来的1/4，I2*R减小至原来的1/16(5)交流励磁——电源频率减半，电源电压的大小保持不变；解：U=4.44fNΦm,f减半，所以Φm加倍，Bm加倍，Hm加倍，Hm*l=Im*N，所以Im 加倍，I加倍，I2*R增大至原来的4倍(6)交流励磁——频率和电源电压的大小保持不变解：U=4.44fNΦm，f和U同时减半，Φm不变，Bm、Hm、Im、I均不变，所以I2*R不变二、交流和直流电磁铁的区别（1）外观。
秦曾煌《电工学电子技术》(第7版)(上册)(考研真题+习题+题库)(工业企业供电与安全用电)【圣才出
一、填空题1．电源中性点不接地的供电系统可采用______保护。
[江苏大学研]【答案】接地2．人体的安全电压为______V。
[江苏大学研]【答案】363．将电力系统的中点和电气设备的外壳接地的方式称为______。
[江苏大学研]【答案】保护接零二、简答题为什么中性点不接地系统中，只允许采用保护接地，而不允许采用保护接零?[北京科技大学研]答：在中性点不接地的系统中，若将设备外壳接在零线上，则外壳和中性点等电位，如果发生单相漏电，将可能烧断熔丝，但中性点的电位不为零，使外壳对地仍有一定电压，对人体是不安全的，特别是当零线断线时，熔丝将不会烧断，更加危险。
一、练习与思考详解12.1.1 为什么远距离输电要采用高电压?解：由功率定义式：P ＝UI ，P 是发电机输出功率，或称传输功率。
P 一定的条件下，U 提高使I 变小。
导线电阻为R （传输线可看作纯电阻R ）。
由能量守恒定律：P 输出＝P 接收＋P 损耗＝P 接收＋I 2R 。
于是（1）I 越小，接收到的功率损失越小，在同样输电功率下，电压愈高则线路电流愈小，线路的阻抗压降或电压损失也愈小；（2）电流愈小，导线电阻消耗的有功功率愈小；线路电流小，导线截面积也减小，节约导线材料；（3）导线细则同样跨距内导线重量轻，节约输电线路投资。
12.1.2 什么是直流输电?解：直流输电是将三相交流电通过换流站整流变成直流电，然后通过直流线路送往另一个换流站逆变成三相交流电的输电方式。
12.3.1 为什么中性点接地的系统中不采用保护接地？解：因为采用保护接地时，当电气设备的绝缘损坏时，接地电流，式中00I pe U R R ='+U p 为相电压；R 0、R'0分别为保护接地和工作接地的接地电阻。
如果系统电压为380，220V ，R 0＝R'0＝4Ω则接地电流，，为了保证保护装置能可靠的动作，接地电流不应小于继电保护装置22027.5A 44e I ==+动作电流的1.5倍。
秦曾煌《电工学
第12章工业企业供电与安全用电12.1复习笔记一、电力系统电力系统是发电厂、输电线、变电所及用电设备的总称。
电力系统由发电、输电和配电系统组成。
1．发电发电厂按照所利用的能源种类可分为水力、火力、核能、风力、太阳能、沼气、潮汐等多种。
现在世界各国建造得最多的，主要是水力发电厂和火力发电厂。
各种发电厂中的发电机几乎都是三相同步发电机，它也分为定子和转子两个基本组成部分。
发电组发出的电压一般为6-10kV。
2．输电输电就是将电能输送到用电地区或直接输送到大型用电户。
发电厂生产的电能要用高压输电线输送到用电地区，然后再降压分配给各用户。
电能从发电厂传输到用户要通过导线系统，这系统称为电力网。
送电距离愈远，要求输电线的电压愈高。
图12-1所示的是输电线路的一例。
除交流输电外，还有直流输电，其结构原理如图12-2所示。
整流是将交流变换为直流，逆变则反之。
直流输电的能耗较小，无线电干扰较小，输电线路造价也较低，但逆变和整流部分较为复杂。
图12-1输电线路的一例图12-2直流输电结构原理图二、工业企业配电低压配电线路是由配电室(配电箱)、低压线路、用电线路组成。
1．低压配电结构从车间变电所或配电箱（配电屏）到用电设备的线路属于低压配电线路。
低压配电线路的连接方式主要是放射式和树干式两种。
（1）放射式配电线路适用场合：负载点比较分散而各个负载点又具有相当大的用电量，变电所又居于各负载点的中央，如图12-3所示。
特点是供电可靠性高，便于操作和维护。
但配电导线用量大，投资高。
（2）树干式配电线路适用场合：负载集中，同时各个负载点位于变电所或配电箱的同一侧，其间距离较短，如图12-4（a）所示。
负载比较均匀地分布在一条线上，如图12-4（b）所示。
特点是供电可靠性差。
但配电导线用量小，投资低，接线灵活性大。
图12-3放射式配电线路图12-4树干式配电线路三、安全用电1．电流对人体的危害根据伤害性质可分为电击和电伤两种。
电工学 电子技术( 第七版 秦增煌)课件共16页
干扰、噪声、漂移、非线性
模拟电 子技术
数字电 子技术
被 测
传 感 器
模拟 信号 处理
模数 数字 转换 接口
微
控
对 象
伺服 机构
功率 放大
数模 转换
数字 接口
机
电机
计算机检测控制系统原理框图
绪 课程 的 目的、任务和学习方法
论
••• ••
《 试 理 按电 课 解 要工 ） 基 求学 本 参概 加》念实课、验程基是本必培理修养论课良和（好分学的析校实方规验法定素为质考 大 学 注学 用 重工 结 实科 合 践各 ， 技专举能业一的的反培技三养术，基融础会课贯通
• 1892年马可尼和波波夫分别进行了无线电 通讯实验
• 1883年爱迪生发现电子的热效应及1904年 佛莱明制成了电子二极管
• 1906年德福雷斯发明了电子三极管 • 1948年美国贝尔实验室发明了晶体三极管 • 1958子技术 的 发展概况
论 • 现状:
• 容量大型化
绪
论•••••
•
工械机加束测力交电地第…、业工加、械量通子促二采…—电长汽广••••金生矿、工流加与与技进次—镀度车播农医军国属产、超 等 量工 控 通 术 了 工电、 、 与 、业 疗 事 防冷中冶动声、…工制讯的社业电速火电加电金机波照…艺发会革焊度车视工力、加度展生命机、、、、机轧…………工和和产对—械械电温飞电钢…………、色机—广力社的、炉度机影床动电度电泛的会锻冶、、及等力造子等加应提生金时轮电设和束…工用 高产、间船话备铸和…技极力电、……造离术大的蚀压……机子
•
器件小型化
•
设计自动化
电子计算机 的 发展概况 绪 论
• 1943年英国制造了一台电子计算机
模拟电 子技术
数字电 子技术
被 测
传 感 器
模拟 信号 处理
模数 数字 转换 接口
微
控
对 象
伺服 机构
功率 放大
数模 转换
数字 接口
机
电机
计算机检测控制系统原理框图
绪 课程 的 目的、任务和学习方法
论
••• ••
《 试 理 按电 课 解 要工 ） 基 求学 本 参概 加》念实课、验程基是本必培理修养论课良和（好分学的析校实方规验法定素为质考 大 学 注学 用 重工 结 实科 合 践各 ， 技专举能业一的的反培技三养术，基融础会课贯通
• 1892年马可尼和波波夫分别进行了无线电 通讯实验
• 1883年爱迪生发现电子的热效应及1904年 佛莱明制成了电子二极管
• 1906年德福雷斯发明了电子三极管 • 1948年美国贝尔实验室发明了晶体三极管 • 1958子技术 的 发展概况
论 • 现状:
• 容量大型化
绪
论•••••
•
工械机加束测力交电地第…、业工加、械量通子促二采…—电长汽广••••金生矿、工流加与与技进次—镀度车播农医军国属产、超 等 量工 控 通 术 了 工电、 、 与 、业 疗 事 防冷中冶动声、…工制讯的社业电速火电加电金机波照…艺发会革焊度车视工力、加度展生命机、、、、机轧…………工和和产对—械械电温飞电钢…………、色机—广力社的、炉度机影床动电度电泛的会锻冶、、及等力造子等加应提生金时轮电设和束…工用 高产、间船话备铸和…技极力电、……造离术大的蚀压……机子
•
器件小型化
•
设计自动化
电子计算机 的 发展概况 绪 论
• 1943年英国制造了一台电子计算机
电工学上册(第七版)PPT 高等教育出版社,秦曾煌主编
内阻 消耗 功率
负载大小和电阻大小是不 同概念！
问题
• 为什么当线路上并入许多电灯时，电灯会 变暗，电源会发热？
电源与负载的判别
1. 根据 U、I 的实际方向判别
电源：
U、I 实际方向相反，即电流从“+”端流出，
负载：
（发出功率）；
U、I 实际方向相同，即电流从“+”端流入。
（吸收功率）。 2. 根据 U、I 的参考方向判别
0
I
1.5.1 电源有载工作
I
+ E
+
U
R
特征:
R0
① 电流的大小由负载决定。 I E ② 在电源有内阻时，I U 。 R0 + R
负载端电压 U = IR 或 U = E – IRo
③ 电源输出的功率由负载决定。
UI = EI – I²Ro P = PE – P
负载 取用 功率
电源 产生 功率
闭合面。在任何一个时刻，流过任何一个闭合面的电流 的代数和为0。
例:
IA
A
广义结点
IB
IC B
C
IA + IB + IC = 0 （1）
左图式（1）可以用基尔霍夫节 点电流定理来证明。
问题：如果这个闭合面 中包含电源，是不是还
满足Si＝0？
1.6.2 基尔霍夫电压定律（KVL定律，应用于回路)
1．定律
电压 U 电动势E
高电位 低电位 (电位降低的方向)
低电位 高电位 (电位升高的方向)
kV 、V、mV、
μV
kV 、V、mV、
μV
2. 电路基本物理量的参考方向
(1) 参考方向
2024版电工学(第七版上册)秦曾煌主编PPT课件
根据磁化曲线的不同特点， 铁磁性物质可分为软磁材 料、硬磁材料和矩磁材料 等。
26
铁心线圈电路模型和分析方法
铁心线圈电路模型
将铁心线圈等效为一个电阻和一个电 感的串联电路，其中电阻表示线圈的 铜损，电感表示线圈的磁损。
铁心线圈电路的特点
由于铁心的存在，铁心线圈电路具有 非线性、饱和性和磁滞性等特点，使 得电路的分析和计算变得复杂。
2024/1/28
无功功率
比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功 率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场， 就要消耗无功功率。
视在功率
在电工技术中是指将单口网络端钮电压和电流有效值的乘积。只有单口网络完全由电阻混联 而成时，视在功率才等于平均功率，否则，视在功率总是大于平均功率（即有功功率），也 就是说，视在功率不是单口网络实际所消耗的功率。
4
第七版上册内容结构
第七版上册主要包括电路的基本概念和基本定律、电阻电路的分析、动态电路的时域分析、正弦稳态电 路的分析、含有耦合电感的电路分析、三相电路、非正弦周期电流电路和信号的频谱分析等内容。
本册内容在编排上注重系统性、连贯性和实用性，通过大量的例题和习题帮助学生巩固所学知识，提高分 析问题和解决问题的能力。
在并联电路中，总电阻的倒数等于 各电阻倒数之和，即 1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn，同时 电压相等，电流分配与电阻成反比。
13
电源等效变换方法
电压源等效变换
将电压源转换为等效的电流源，使得二者在外部电路中具有相同的电压和电流 表现。具体方法是通过计算电压源的内阻和开路电压，得到等效电流源的电流 和内阻。
26
铁心线圈电路模型和分析方法
铁心线圈电路模型
将铁心线圈等效为一个电阻和一个电 感的串联电路，其中电阻表示线圈的 铜损，电感表示线圈的磁损。
铁心线圈电路的特点
由于铁心的存在，铁心线圈电路具有 非线性、饱和性和磁滞性等特点，使 得电路的分析和计算变得复杂。
2024/1/28
无功功率
比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功 率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场， 就要消耗无功功率。
视在功率
在电工技术中是指将单口网络端钮电压和电流有效值的乘积。只有单口网络完全由电阻混联 而成时，视在功率才等于平均功率，否则，视在功率总是大于平均功率（即有功功率），也 就是说，视在功率不是单口网络实际所消耗的功率。
4
第七版上册内容结构
第七版上册主要包括电路的基本概念和基本定律、电阻电路的分析、动态电路的时域分析、正弦稳态电 路的分析、含有耦合电感的电路分析、三相电路、非正弦周期电流电路和信号的频谱分析等内容。
本册内容在编排上注重系统性、连贯性和实用性，通过大量的例题和习题帮助学生巩固所学知识，提高分 析问题和解决问题的能力。
在并联电路中，总电阻的倒数等于 各电阻倒数之和，即 1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn，同时 电压相等，电流分配与电阻成反比。
13
电源等效变换方法
电压源等效变换
将电压源转换为等效的电流源，使得二者在外部电路中具有相同的电压和电流 表现。具体方法是通过计算电压源的内阻和开路电压，得到等效电流源的电流 和内阻。
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第 12章
工业企业供电与安全用电
第 12 章 工业企业供电与安全用电
12.1 发电和输电概述 12.2 工业企业配电 12.3 安全用电 12.4 节约用电
第 12 章 工业企业供电与安全用电
本章主要概述发电、输电、工业企业供配电、安全用电和 节约用电等内容，作为本课程的基本常识。
电力系统概述 电力是现代工业的主要动力，在各行各业中都得到了广泛
现代火电厂一般都考虑了“三废”（废渣、废水、废气）的综 合利用；有的火电厂不仅发电，而且供热。兼供热能的火电厂，称 为热电厂。
火电厂与同容量的水电站相比，具有建设工期短、工程造价低、 投资回收快等特点，但是火电成本高，而且对环境要造成一定的污 染，因此火电建设要受到环境的一定制约。
火电建设的重点是煤炭基地的坑口电厂的建设。对于远离煤炭产 地的火电厂，宜采用高热值的动力煤。对位于酸雨控制区和二氧化硫 控制区特别是大城市附近的火电厂，应采用低硫煤，或对原煤先进行 脱硫处理。对严重污染环境的低效小型火电厂，应按照国家“节能减 排”的要求予以关停。
的应用。电力系统是发电厂、变电站、配电所直到各个用户等 环节所组成的电能生产消费系统。
电力系统由发电、输电和配电系统组成。
发电厂
输电线
变电所
配电设备
用电设备 (电灯电动机等)
发电厂
变 电 站 大型 工厂
输电线
小型电能用户
配电站
学校
住宅 乡村
变电站
商店
小型配电站
1. 发电
12.1 发电和输电概述
发电厂按能源种类可分为： 水力、火力、风力、核能、太阳能、沼气、生物能发电等。 主要是火力发电和水力发电。
长江三峡水电站
24MW发电机转子在吊装
10000kW水轮机转子
溪洛渡
向家坝
三峡
乌东德
白鹤滩
葛洲坝
乌东德水电站
葛洲坝27孔泄洪闸
葛洲坝水电站
葛洲坝水电站共有机21台机组，总装机容量271.5万千瓦，
年发电量157亿度。电站以500kV和220kV输电线路并入华中
电网，并通过500kV直流输电线路向距离1000km的上海输电
中国在建已建十大水电站，单站5万kW以上的大中型水电站是中国水电的 主力，经过五十余年的开发建设，已建成230余座，其中百万kW级以上的 水电站25座，五十万kW级以上的40余座.
三峡（2250） 溪洛渡（1260）， 白鹤滩（1200）， 乌东德（750） 向家坝（600） 龙滩（630） 糥扎渡（585） 锦屏二级（480） 小湾(420) 两家人（400） 拉西瓦（372） 锦屏一级（360） 单位为万千瓦
火电厂全景
火电厂夜景
内蒙古大唐国际托克托发电公司总装机容量540万千瓦，是目前亚洲 最大在役火力发电厂。该公司8台60万千瓦亚临界火电机组通过500千 伏升压站接入京津唐电网，2台30万千瓦机组通过220千伏升压站接入 蒙西电网。每年的发电量接近北京用电总负荷的1/3。
浙江北仑发电厂是我国目前第二现代化火力发电厂，总装机 容量为300万千瓦(5×600MW)，年发电量167亿度，为浙江省各 类发电厂发电总量的四分之一。
潮汐发电示意图
法国郎斯潮汐电站示意图
法国朗斯潮汐电站
法国郎斯电站1967年建成，位于法国圣马洛湾郎斯河口。一道 750米长的大坝横跨郎斯河。坝上是通行车辆的公路桥，坝下设置船 闸、泄水闸和发电机房。郎斯潮汐电站机房中安装有24台双向涡轮发 电机，涨潮、落潮都能发电。总装机容量24万千瓦，年发电量5亿多 度，输入国家电网。
发
励
轮
电
磁
机
机
机
电能输出
超热高压蒸汽 3 600 r/min
Байду номын сангаас
燃
烧 室
升压变 压器
发电机
汽轮机
燃
锅炉的
料
炉膛 循环水
电能的产生
600MW汽轮发电机
热电厂
1 煤传送带 2 加煤机 3 粉碎机 4 锅炉 5 煤渣 6 空气预热器 7 静电除尘 8 烟囱 9 汽轮机 10 冷凝器 11变压器 12 冷却塔 13 发电机 14 输电线
发电厂中的发电机几乎都是三相同步发电机。其组成
定子：机座、铁心和三相绕组 + 转子
发电机组发出的电压一般为 6 ~ 10 kV。
三相同步发电机的原理
水力发电
励磁机
发电机 水轮机
水轮发电机模型
小浪底电站水轮机组安装
三峡电站首台机组安装
三峡水电站效果图
长江三峡水电站坝长2335m，坝高185m，水头175m，总 库容393亿立方米，总装机容量22.5 GW（32×700MW+2×50 MW）年发电量86.5TW·h。世界第一大发电站（水电站）。
江厦潮汐电站是中国第一座双向潮汐电站，位于浙江省温岭市 乐清湾北端江厦港。1980年5月第一台机组投产发电。电站装有双向 贯流式机组6台，总装机容量3200干瓦，年发电量600万度，可昼夜 发电14～15小时 。规模仅次于法国郎斯潮汐电站、加拿大芬地湾安 娜波利斯潮汐电站，居世界第三。
火力发电 汽
北仑发电厂主控制室 北仑发电厂汽轮机房
张家口发电总厂夜景
厂区景色
张家口发电总厂，发电厂总装 机容量240万千瓦（8×300MW）， 通过500kV双回线向北京供电，同 时兼顾地方用电，担负着北京地 区1/4电力负荷的供电任务。
汽轮机房
国电山东费县电厂规划总装机容量为720万千瓦。
费县电厂总体规划装机容量7200MW，按亚洲最大的火力发电厂 规模规划建设，其中一期工程（目前正在建设）安装2台国产600MW 超临界凝气式燃煤发电机组，二期安装2台1000 MW超临界凝气式燃 煤发电机组，三期安装4台1000 MW超临界凝气式燃煤发电机组；一 期工程装机容量2×1000 MW机组计划2007年投产发电，二期工程计 划2×1000 MW机组计划2009年投产发电。机组全部建成后将是亚洲 最大的火力发电厂和全国最大的火力发电基地。
120万千瓦。
伊泰普水电站是二十世纪最大的水电站 ，位于巴西和巴拉圭交 界处的巴拉那河上，从1974年5月开始修建，于1991年5月竣工，由巴 西与巴拉圭共建。总装机容量14GW（20×700MW），年发电量900 亿度。水电站坝身长7.7公里，坝高196米（相当于 65层楼的高度）。
广州抽水蓄能电站为目前世界上最大的抽水蓄能电站 ，是为大亚 湾核电站安全经济运行而建设的配套工程，同时还承担着广东、香港 电网的调峰填谷和事故备用的任务。电站总装机总装机容量2.4 GW （8×300MW），设计水头535m。
工业企业供电与安全用电
第 12 章 工业企业供电与安全用电
12.1 发电和输电概述 12.2 工业企业配电 12.3 安全用电 12.4 节约用电
第 12 章 工业企业供电与安全用电
本章主要概述发电、输电、工业企业供配电、安全用电和 节约用电等内容，作为本课程的基本常识。
电力系统概述 电力是现代工业的主要动力，在各行各业中都得到了广泛
现代火电厂一般都考虑了“三废”（废渣、废水、废气）的综 合利用；有的火电厂不仅发电，而且供热。兼供热能的火电厂，称 为热电厂。
火电厂与同容量的水电站相比，具有建设工期短、工程造价低、 投资回收快等特点，但是火电成本高，而且对环境要造成一定的污 染，因此火电建设要受到环境的一定制约。
火电建设的重点是煤炭基地的坑口电厂的建设。对于远离煤炭产 地的火电厂，宜采用高热值的动力煤。对位于酸雨控制区和二氧化硫 控制区特别是大城市附近的火电厂，应采用低硫煤，或对原煤先进行 脱硫处理。对严重污染环境的低效小型火电厂，应按照国家“节能减 排”的要求予以关停。
的应用。电力系统是发电厂、变电站、配电所直到各个用户等 环节所组成的电能生产消费系统。
电力系统由发电、输电和配电系统组成。
发电厂
输电线
变电所
配电设备
用电设备 (电灯电动机等)
发电厂
变 电 站 大型 工厂
输电线
小型电能用户
配电站
学校
住宅 乡村
变电站
商店
小型配电站
1. 发电
12.1 发电和输电概述
发电厂按能源种类可分为： 水力、火力、风力、核能、太阳能、沼气、生物能发电等。 主要是火力发电和水力发电。
长江三峡水电站
24MW发电机转子在吊装
10000kW水轮机转子
溪洛渡
向家坝
三峡
乌东德
白鹤滩
葛洲坝
乌东德水电站
葛洲坝27孔泄洪闸
葛洲坝水电站
葛洲坝水电站共有机21台机组，总装机容量271.5万千瓦，
年发电量157亿度。电站以500kV和220kV输电线路并入华中
电网，并通过500kV直流输电线路向距离1000km的上海输电
中国在建已建十大水电站，单站5万kW以上的大中型水电站是中国水电的 主力，经过五十余年的开发建设，已建成230余座，其中百万kW级以上的 水电站25座，五十万kW级以上的40余座.
三峡（2250） 溪洛渡（1260）， 白鹤滩（1200）， 乌东德（750） 向家坝（600） 龙滩（630） 糥扎渡（585） 锦屏二级（480） 小湾(420) 两家人（400） 拉西瓦（372） 锦屏一级（360） 单位为万千瓦
火电厂全景
火电厂夜景
内蒙古大唐国际托克托发电公司总装机容量540万千瓦，是目前亚洲 最大在役火力发电厂。该公司8台60万千瓦亚临界火电机组通过500千 伏升压站接入京津唐电网，2台30万千瓦机组通过220千伏升压站接入 蒙西电网。每年的发电量接近北京用电总负荷的1/3。
浙江北仑发电厂是我国目前第二现代化火力发电厂，总装机 容量为300万千瓦(5×600MW)，年发电量167亿度，为浙江省各 类发电厂发电总量的四分之一。
潮汐发电示意图
法国郎斯潮汐电站示意图
法国朗斯潮汐电站
法国郎斯电站1967年建成，位于法国圣马洛湾郎斯河口。一道 750米长的大坝横跨郎斯河。坝上是通行车辆的公路桥，坝下设置船 闸、泄水闸和发电机房。郎斯潮汐电站机房中安装有24台双向涡轮发 电机，涨潮、落潮都能发电。总装机容量24万千瓦，年发电量5亿多 度，输入国家电网。
发
励
轮
电
磁
机
机
机
电能输出
超热高压蒸汽 3 600 r/min
Байду номын сангаас
燃
烧 室
升压变 压器
发电机
汽轮机
燃
锅炉的
料
炉膛 循环水
电能的产生
600MW汽轮发电机
热电厂
1 煤传送带 2 加煤机 3 粉碎机 4 锅炉 5 煤渣 6 空气预热器 7 静电除尘 8 烟囱 9 汽轮机 10 冷凝器 11变压器 12 冷却塔 13 发电机 14 输电线
发电厂中的发电机几乎都是三相同步发电机。其组成
定子：机座、铁心和三相绕组 + 转子
发电机组发出的电压一般为 6 ~ 10 kV。
三相同步发电机的原理
水力发电
励磁机
发电机 水轮机
水轮发电机模型
小浪底电站水轮机组安装
三峡电站首台机组安装
三峡水电站效果图
长江三峡水电站坝长2335m，坝高185m，水头175m，总 库容393亿立方米，总装机容量22.5 GW（32×700MW+2×50 MW）年发电量86.5TW·h。世界第一大发电站（水电站）。
江厦潮汐电站是中国第一座双向潮汐电站，位于浙江省温岭市 乐清湾北端江厦港。1980年5月第一台机组投产发电。电站装有双向 贯流式机组6台，总装机容量3200干瓦，年发电量600万度，可昼夜 发电14～15小时 。规模仅次于法国郎斯潮汐电站、加拿大芬地湾安 娜波利斯潮汐电站，居世界第三。
火力发电 汽
北仑发电厂主控制室 北仑发电厂汽轮机房
张家口发电总厂夜景
厂区景色
张家口发电总厂，发电厂总装 机容量240万千瓦（8×300MW）， 通过500kV双回线向北京供电，同 时兼顾地方用电，担负着北京地 区1/4电力负荷的供电任务。
汽轮机房
国电山东费县电厂规划总装机容量为720万千瓦。
费县电厂总体规划装机容量7200MW，按亚洲最大的火力发电厂 规模规划建设，其中一期工程（目前正在建设）安装2台国产600MW 超临界凝气式燃煤发电机组，二期安装2台1000 MW超临界凝气式燃 煤发电机组，三期安装4台1000 MW超临界凝气式燃煤发电机组；一 期工程装机容量2×1000 MW机组计划2007年投产发电，二期工程计 划2×1000 MW机组计划2009年投产发电。机组全部建成后将是亚洲 最大的火力发电厂和全国最大的火力发电基地。
120万千瓦。
伊泰普水电站是二十世纪最大的水电站 ，位于巴西和巴拉圭交 界处的巴拉那河上，从1974年5月开始修建，于1991年5月竣工，由巴 西与巴拉圭共建。总装机容量14GW（20×700MW），年发电量900 亿度。水电站坝身长7.7公里，坝高196米（相当于 65层楼的高度）。
广州抽水蓄能电站为目前世界上最大的抽水蓄能电站 ，是为大亚 湾核电站安全经济运行而建设的配套工程，同时还承担着广东、香港 电网的调峰填谷和事故备用的任务。电站总装机总装机容量2.4 GW （8×300MW），设计水头535m。