电力工程基础8(1)

电力工程根底81. 介绍电力工程是现代社会中至关重要的根底设施之一，它提供了人们生活所需的电能。

电力工程根底涵盖了电力系统的设计、建设、运维等方面的知识。

本文将介绍电力工程根底的第八局部内容。

2. 发电机组发电机组是电力系统中的核心部件，负责将机械能转化为电能。

它由发电机、励磁系统和控制系统组成。

发电机是将旋转机械能转化为电能的装置，励磁系统那么提供发电机所需的磁场。

控制系统那么负责监测和调节发电机组的运行状态。

2.1 发电机的工作原理发电机通过电磁感应的原理来工作。

当发电机的转子被机械能驱动旋转时，它在磁场中感应出电势。

通过引出电势，就能够提供电流给外部电路，并将机械能转化为电能。

2.2 励磁系统的作用励磁系统是控制发电机磁场的装置。

通过控制励磁系统的电流，可以调节发电机的输出电压和频率。

励磁系统的稳定性对于发电机组的正常运行非常重要。

2.3 控制系统的功能控制系统是发电机组的大脑，负责监测和调节发电机组的运行状态。

通过控制系统，运维人员可以实时监测发电机组的性能参数，例如电压、频率、温度等。

控制系统还可以自动调节发电机组的工作模式，以满足不同负载的需求。

3. 电压传输与配电系统电压传输与配电系统是将发电机产生的电能传输到用户终端的关键环节。

它包括输电线路、变电站和配电线路等组成局部。

3.1 输电线路输电线路将高压电能从发电厂传输到变电站。

它通常使用高压输电线路，例如110千伏、220千伏等。

输电线路需要考虑线路的电压降、电流、线路损耗等因素，以确保传输效率和电能的质量。

3.2 变电站变电站是电力系统中的重要枢纽，负责将高压电能转换成适合用户使用的低压电能。

变电站主要包括变压器、开关设备和保护装置等。

通过变电站，电能可以按照用户的需求进行分配和供给。

3.3 配电线路配电线路将低压电能从变电站传输到用户终端。

它通常使用低压配电线路，例如10千伏、0.4千伏等。

配电线路需要考虑线路的负载能力、线损、电压稳定性等因素，以保证电能的可靠供给。

电力工程基础1、电力系统：由发电厂，变电所，输配电线路和电力用户组成的整体。

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。

3、电力网的分类①地方电力网（110kv以下）②区域电力网（110kv-220kv）③超高压远距离输送电网（330-500kv）4、电力系统的基本参量：总装机容量；年发电量；最大负荷；额定频率；电压等级5、电力系统运行的特点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名日常生活的关系极为密切6、对供电的系统的基本要求①保证供电的可靠性②保证良好的电能质量③为用户提供充足的电能④提高电力系统运行的经济型7、发电厂的类型：火力发电厂、水力发电厂、核电厂、其他能源发电8、变电所的类型L：枢纽变电所、地区变电所、终端变电所9、电压等级的选择对于交流输电而言，一般将35～220k的电压等级称为高压（HV），330kV 及以上、1000kV以下的电压称为超高压（EHV），1000kV及以上的电压称为特高压UHV）一般交流电常用的电压有：110v，220v，380v，3kv，6kv10kv，20kv，50kv，35kv，66kv，110k，220kv，330kv，500kv，750kv等10、电能质量：通过共用电网供给用户端的交流电能的品质。

11、电能质量的指标：频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、谐波三相不平衡、暂时过电压和瞬间过电压。

12、电力系统中性点的运行方式？（1）中性点不接地；（2）中性点经消弧线圈接地；（3）中性点直接接地；中性点不接地系统正常运行时的电路图和相量图0=++CCCB CA I I I ϕωCU I I I I C CC CB CA ====0 中性点对地电压0=U中性点不接地系统发生A 相接地故障时的电路图和相量图⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫=-=+='=-=+='=-=+='CA A C C C BA A B B BAA A A U U U U U U U U U U U U U U U U U 0000在数值上ϕU U U C B3='='13.各种接地方式适用于哪种场合？单相接地电流小于30A 的3~10kV 电力网； 单相接地电流小于10A 的35kV 电力网。

电力工程基础试卷与答案1、电压调整的措施有_改变发电机端电压_、_改变变压器变比_、_改变电网无功分布 、_降低输电线电抗等。

(4分)2、衡量电能质量的主要指标有电压 、频率、波形、电压波动与闪变、三相不平衡度。

（5分）3、列举四种无汇流母线的电气设备连接方式：单元接线 、外桥接线、内桥接线、角形接线。

(4分)4、高压断路器选择及检验的内容包括型式选择、额定电压选择、额定电流选择、开断电流校验、热稳定校验、动稳定校验。

(6分)5、三绕组变压器分接头分别是装于_高、_中_压侧。

（2分）6、对继电保护装置的基本要求是_选择性_、_速动性 、_灵敏性、_可靠性_。

（4分）7、电流的I 、II 、III 段保护分别是_无时限电流速断保护、带时限电流速断保护、定时限过电流保护。

(3分)二、简答1、大接地和小接地电流系统的接线方式分别包括哪些？各有什么特点？答：大接地电流系统中性点直接接地；小接地电流系统包括中性点不接地和中性点经消弧线圈接地。

中性点直接接地方式供电可靠性低，出现单相接地时，形成回路，接地电流大；不接地系统供电可靠性高，但绝缘要求也高，出现单相接地时，不形成回路，接地电流不大，但非接地相对地电压却升高为相电压的倍。

中性点经消弧线圈接地系统比不接地系统的单相接地电流小，绝缘要求比较低。

2、高压断路器的作用是？隔离开关与其配合的原则是什么？答：高压断路器具有灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，可用来作为接通或切断电路的控制电器。

隔离开关与其配合的原则是：先通后断。

即停止供电时，隔离开关相对断路器“先通后断”，母线隔离开关相对线路隔离开关也是“先通后断”。

3、频率的一、二次调整分别是通过什么作用的？两者最大的区别是什么？答：当系统频率下降时，发电机输出的有功功率将因调速器的一次调整作用而增加，同时负荷所需的有功功率将因本身的调节效应而减少。

因此，频率的一次调整是由发电机调速器作用和负荷本身的调节效应共同完成的。

第八章8-1 什么叫过电压？过电压有哪些类型？各是怎样产生的？答：电力系统在运行中，由于雷击、误操作、故障、谐振等原因引起的电气设备电压高于其额定工作电压的现象称为过电压。

过电压分为内部过电压和外部过电压两大类。

内部过电压又分为操作过电压和谐振过电压。

对于因开关操作、负荷剧变、系统故障等原因而引起的过电压，称为操作过电压；对于系统中因电感、电容等参数在特殊情况下发生谐振而引起的过电压，称为谐振过电压。

外部过电压又称雷电过电压或大气过电压，它是由于电力系统的导线或电气设备受到直接雷击或雷电感应而引起的过电压。

8-2 什么叫接闪器？其主要功能是什么？避雷针、避雷线和避雷网（带）各用在什么场合？ 答：接闪器又称受雷装置，是接受雷电流的金属导体，常用的有避雷针、避雷线和避雷网（带）三种类型。

接闪器的功能是将雷电吸引到自身，并经引下线和接地装置将雷电流安全地泄入大地，从而保护附近的电力设备和建筑物免遭雷击。

避雷针主要用于保护发电厂、变电站及其他独立的建筑物；避雷线主要用于保护输电线路或建筑物的某些部位；避雷网主要用于保护重要建筑物或高山上的文物古迹等。

8-3 单支避雷针的保护范围如何计算？答：（1）当避雷针高度h ≤h r 时：在距地面 h r 处作一平行于地面的平行线；以避雷针的针尖为圆心、h r 为半径作弧线，交于平行线的A 、B 两点；以A 、B 为圆心、h r 为半径作弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切；避雷针在h x 高度的X X '平面上的保护半径为：)2()2(x r x r x h h h h h h r ---=；避雷针在地面上的保护半径为：)2(0h h h r r -=。

（2）当避雷针高度h ＞h r 时：在避雷针上取高度为h r 的一点代替避雷针的针尖作为圆心，其余的作法与h ≤h r 时相同。

8-4 变电所有哪些防雷措施？答：变电所内的设备和建筑物必须有完善的直击雷防护装置，通常采用独立避雷针或避雷线；对于雷电侵入波的过电压保护是利用阀型避雷器以及与阀型避雷器相配合的进线段保护。

电力工程基础学习指导及习题解答2006．11第一章电力工程基础一、重点和难点1．火力发电厂、水力发电厂以及核电站的能量转换过程，以及它们在生产成本、生产效率、厂用电率和机组启停速度方面的区别。

2．现代电力系统的概念（了解反映电力系统常用的基本参数）；变电所的分类。

3．负荷的分级和供电要求。

★★4．电力系统的质量指标。

★★5．电力系统的接线方式。

★★6．我国交流电力网和电气设备的额定电压―――发电机、变压器、输电线路的额定电压的确定。

★★★7．电压等级的选择尤其是供电电压的选择。

二、作业1．确定图中（略）所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。

分析：作业中需要注意的问题包括①电力系统中的电压除非特别说明一般指的都是线电压。

因此变压器的变比一般都是线电压和线电压之比，单位kV。

②对于某些电压等级国家规定的其1.05倍的电网额定电压往往取的是整数值，如380×1.05＝400V，以后的短路电流计算中常用的35kV和110kV电压等级的平均额定电压分别是37kV和115kV。

③如果同时标出相电压和线电压其形式如：220/380V，即220V为相电压，380V 为线电压。

答案：发电机的额定电压为10.5kV，即电网额定电压的1.05倍；变压器T1的额定电压为10.5/38.5kV；变压器T2的额定电压为35/6.6kV；变压器T3的额定电压为10/0.4kV；三、课外学习1．电力与国民经济发展之间的关系。

能源弹性系数；电力弹性系数2．查找火力发电厂生产过程的详细资料并了解其能量的转换原理以及锅炉、汽轮机和发电机的基本结构、生产过程，并了解整个发电厂的组成。

★2．我国核电站的情况。

2．了解现代新型发电形式以及目前的情况和发展前景。

3．了解世界各国电压等级的频率的情况，寻找电压等级确定的规律。

4．查找各级负荷的实例并分析它们的供电情况。

5．查找电力系统可靠性的概念、指标以及目前各国电力系统可靠性的情况。

第一章11 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。

12 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。

13 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0.22/0.127 kV、0.38/0.22 kV和0.66/0.38kV；高压有3 kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV和750 kV。

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%。

14 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）。

15 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。

电力工程基础知识考试（答案见尾页）一、选择题1. 电力工程的基础知识包括哪几个方面？A. 电力系统稳定性与可靠性B. 电力设备的种类与作用C. 电力线路的结构与设计D. 电力工程的规划与施工方法2. 电力系统的额定电压是如何划分的？A. 1kV至10kVB. 35kV至110kVC. 220kV至330kVD. 500kV及以上3. 电力系统的中性点接地方式有哪几种？A. 直接接地B. 经电阻接地C. 经消弧线圈接地D. 不接地4. 电力线路的导线截面选择原则是什么？A. 按发热条件选择B. 按机械强度选择C. 按电晕临界电压选择D. 按经济电流密度选择5. 电力设备的保护方式有哪些？A. 过电流保护B. 过负荷保护C. 差动保护D. 零序保护6. 电力工程中，变压器的接线方式有哪几种？A. 星形接线B. 三角形接线C. 自耦变压器接线D. 多角形接线7. 电力工程中，开关设备的类型有哪些？A. 高压断路器B. 高压隔离开关C. 高压负荷开关D. 高压熔断器8. 电力工程中，互感器的功能是什么？A. 用于测量电能B. 用于隔离高电压系统C. 用于放大信号D. 用于计量电能9. 电力工程中，配电装置的类型有哪些？A. 高压开关柜B. 低压配电屏C. 变压器D. 电容器组10. 电力工程中，电缆线路的敷设方式有哪几种？A. 直埋敷设B. 管道敷设C. 架空敷设D. 桥架敷设11. 电力工程的基础知识包括哪几个方面？A. 电力系统稳定性与电压控制B. 电力设备的原理与结构C. 电力线路设计与施工技术D. 电力系统的保护与控制12. 电力系统的额定电压是如何确定的？A. 根据设备的绝缘水平来确定B. 根据输送功率来决定C. 根据系统稳定要求来设定D. 根据经济性考虑13. 电力系统的有功功率和无功功率有什么不同？它们对系统有何影响？A. 有功功率是保持系统稳定运行的必要功率B. 无功功率是无功能量，对系统没有直接影响C. 过有功功率不平衡会导致系统频率变化D. 过无功功率不平衡会导致系统电压下降14. 电力系统的故障类型主要有哪几种？A. 单相接地故障B. 两相接地故障C. 三相短路故障D. 两相断线故障15. 在电力系统中，变压器的作用是什么？A. 传输电能B. 提高电压等级C. 实现电能的双向流动D. 维持系统稳定性16. 输电线路的导线截面选择应考虑哪些因素？A. 额定电流B. 电阻C. 电晕和电磁环境影响D. 经济性和材料成本17. 电力系统的中性点接地方式有哪些？各有何特点？A. 直接接地方式B. 经消弧线圈接地方式C. 不接地方式D. 低电阻接地方式18. 电力系统的调度原则是什么？A. 安全第一B. 系统稳定C. 负荷平衡D. 优质供电19. 电力市场的基本概念是什么？它在电力工程中的应用有哪些？A. 电力市场是电力交易的基本场所B. 电力市场的参与者可以进行电力买卖C. 电力市场的运作需要遵循公平、公正、公开的原则D. 电力市场的应用包括电力系统的规划和设计20. 电力工程的规划、设计、建设、运行和管理都涉及哪些主要环节？A. 前期工作阶段B. 施工安装阶段C. 运行管理阶段D. 后期维护阶段21. 电力工程的基础知识包括哪些方面？A. 电力系统稳定性与电压控制B. 电力设备的种类与作用C. 电力线路的结构与设计D. 电力工程的安全规范22. 电力系统的额定电压是如何确定的？A. 根据设备性能B. 根据运行成本C. 根据电网稳定性要求D. 根据经济性考虑23. 电力系统的中性点接地方式有哪几种？A. 直接接地B. 经电阻接地C. 经消弧线圈接地D. 不接地24. 电力线路的导线截面选择原则是什么？A. 长度B. 负荷C. 环境温度D. 安全系数25. 电力设备的保护方式主要有哪几种？A. 过电流保护B. 过电压保护C. 差动保护D. 温度保护26. 在电力工程中，电气设备的接地分为哪几类？A. 工作接地B. 保护接地C. 防雷接地D. 设备外壳接地27. 电力系统的调度原则是什么？A. 安全第一B. 公平公正C. 调度灵活性D. 经济效益28. 电力工程的规划周期一般为多长时间？A. 5年以下B. 5-10年C. 10-20年D. 20年以上29. 电力工程中，变电站的变压器台数选择应考虑哪些因素？A. 变压器的容量B. 供电负荷C. 线路接线方式D. 地理条件30. 电力工程中的环境保护措施主要包括哪些方面？A. 防止电磁辐射污染B. 减少噪音污染C. 降低能耗D. 水土保持31. 电力工程的基础知识包括哪几个方面？A. 电力系统稳定性与输电线路B. 电力设备的种类与作用C. 电力工程的设计方法与步骤D. 电力市场的运作与监管32. 在电力系统中，变压器的主要作用是什么？A. 输电B. 变压C. 配电D. 发电33. 电力线路的电压等级有哪些？各适用于何种距离？A. 1kV（低压）B. 10kV（中压）C. 35kV（高压）D. 110kV（超高压）E. 220kV（特高压）34. 电力工程中，配电装置主要有哪几种形式？A. 户外式配电装置B. 户内式配电装置C. 箱式配电装置D. 母线式配电装置35. 电力系统的频率和电压是如何规定的？A. 根据电网的容量和负荷情况决定B. 国家统一规定C. 由电网运行管理机构决定D. 由发电厂决定36. 电力工程中，电气设备分为高压和低压两类，那么请问：A. 1000V以下为低压B. 1000V以上为高压C. 1000V以上但不超过3500V为中压D. 3500V以上为超高压37. 电力工程中，接地系统主要有哪几种类型？A. IT系统（保护接地）B. TT系统（接地保护）C. TN系统（联合接地）D. NT系统（不接地系统）38. 电力工程中，电力系统的稳定性是指什么？A. 电网在各种运行条件下能够保持正常运行和供应电能的能力B. 电网在受到外部干扰后能够迅速恢复到正常运行的能力C. 电网在遭受自然灾害后能够迅速恢复正常运行的能力D. 电网在长时间运行过程中能够保持高效运行的能力39. 电力工程中，电力设备的保护方式主要有哪几种？A. 过电流保护B. 过电压保护C. 过负荷保护D. 欠压保护40. 电力工程中，电力系统的调度原则是什么？A. 安全、经济、可靠B. 公平、公正、公开C. 调度灵活性D. 负荷预测准确性二、问答题1. 什么是电力系统？它包括哪些组成部分？2. 电力系统的额定电压是如何确定的？3. 什么是输电线路的功率输送极限？4. 什么是电力系统的静态安全风险评估方法？5. 什么是电力系统的动态安全风险评估方法？6. 什么是电力系统的经济性评价方法？7. 什么是电力系统的环保性评价方法？8. 什么是电力系统的信息化技术？参考答案选择题：1. ABCD2. ABCD3. ABCD4. ABCD5. ABCD6. ABC7. ABCD8. BCD9. ABCD 10. ABCD11. ABCD 12. AC 13. ACD 14. ABCD 15. ABCD 16. ACD 17. ABCD 18. ABCD 19. ABCD 20. ABCD21. ABCD 22. AC 23. ACD 24. ABD 25. ACD 26. ABCD 27. ABCD 28. B 29. ABCD 30. ABCD31. ABCD 32. B 33. ABCDE 34. ABCD 35. B 36. ABCD 37. ABC 38. A 39. ABCD 40. A 问答题：1. 什么是电力系统？它包括哪些组成部分？电力系统是由发电厂、变电站、输电线路、配电装置和用户设备等组成的一个实时运行的系统。