电力工程基础8

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。

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G T ，主要决定于哪一个实验数据（ ① ）①△P O ②△P K ③U K % ④I O %16.当功率的有名值为s ＝P ＋jQ 时（功率因数角为ϕ）取基准功率为S n ，则有功功率的标么值为（ ③ ）①ϕcos S P n ⋅ ②ϕsin S P n ⋅ ③n S P ④nS 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》课程要点和综合练习试卷题型：填空题、选择题、判断题、简答题和计算题。

第12章不作要求。

第1章绪论重要概念：1电力系统是由发电机、电力网和用电设备组成，而电力网由变压器和输电线路组成。

2对电力系统的基本要求：电力充足，供电可靠，电能质量良好，运行经济，环保。

3电能的质量指标主要包括电压、频率和波形三个方面。

4电力系统额定电压等级：3，6，10，35，110，220，330，500，750，1000千伏5中性点接地方式：同步发电机三相绕组采用星形接线；变压器各侧三相绕组或采用星形接线，或采用三角形接线。

星接绕组的公共点称为中性点。

三角形连接的绕组没有中性点中性点接地方式：中性点不接地、经消弧线圈接地、经小电阻接地、直接接地。

1 / 32采用前三种接地方式的电力系统称为小电流接地系统，采用中性点直接接地方式的系统称为大电流接地系统。

第2章发电系统重要概念1发电厂主要类型有火电厂、水电厂和核电厂。

2火电厂的三大主要设备是锅炉、汽轮机和发电机。

3水电厂主要包括水系统（水库、引水管道等）、水轮机和发电机三大部分。

4抽水蓄能电厂的特点和作用：抽水蓄能电厂是一种特殊形式的水电厂，具有上下水池和可逆式机组。

它在高峰负荷时发电，以水轮机-发电机方式运行，将水能转换为电能；低谷负荷时用电，以电动机-水泵方式运行，将电能转换为水能。

主要用于平调电力系统负荷的峰谷差，提高大型火电机组和核电机组运行的平稳性和经济性。

2 / 32第3章输变电系统重要概念：1输电系统包括交流和直流两种类型。

交流输电系统主要由升压变压器、交流输电线路和降压变压器组成。

直流输电系统由整流站、直流输电线路和逆变站组成，主要用于远距离输电。

2输变电设备主要有电力变压器、输电线路（架空线路，电缆线路）、开关电器（断路器，隔离开关等）和互感器（电压互感器，电流互感器）等。

3电力变压器用于升高或降低电压，有双绕组变压器、三绕组变压器等。

4高压输电较低压输电的输电损较小。

1、电力系统中的无功电源包括同步发电机、调相机、电容器、静止无功补偿器2、中枢点调压可以采用逆调压、顺调压、常调压3、3/2接线方式母线是：有汇流母线。

4、导致人体触电死亡的因素：电流的大小和通流的时间 6、按接地的目的可分为：工作接地、保护接地、防雷接地 8、常用的防雷装置有：避雷针、避雷线、阀型避雷器9、供电系统短路故障中，短路危害最大的短路类型一般为三相短路 、 10、要11、需要12、线路故障为保护电路，电路继电器有：每相导线接对地电容 能力13、对线路送电操作，先合：母线侧刀闸，再合：线路 侧隔离刀闸、断路器。

14、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15、低压配电系统调压方式：放射式、干线式、环式、混合式。

1、断路器和熔断器的区别?答：断路器：有完善的灭弧装置，不仅能通断正常负荷电流，还可切断一定的短路电流，并在保护装置下自动跳闸，切除短路故障。

熔断器：通过的电路超过规定值时，熔体因自身产生的热量自行熔断而断开电路，对电能及其设备进行断路和过负荷保护。

2、配电网有哪些降损措施？ 答：（1）、合理使用变压器：调整运行负荷；保持三相平衡；选择节能变压器 （2）、重视和合理进行无功补偿：采取集中、分散、就地相结合无功补偿的方式，避免大量的无功通过线路远距离传输而造成有功网损。

（3）对电力线路改造，扩大导线的载流水平（4）调整用电负荷，保持均衡用电：错峰填谷，保持负荷三相平衡。

3、电气设备选择的一般条件是哪些？（10%） 答：（1）按正常工作条件选择①、额定电压：U N ≥ U NS ②额定电流：I N ≥I max ③按当地环境条件校核：当气温、风速、温度、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件时，应采取措施。

（2）按短路情况校验：①、短路热稳定 ：Q t I kt≥2 ②、电动力稳定校验：i i shes≥ 或 I I sh es ≥4、电力系统电源中性点接地方式的优缺点？答：中性点不接地；优：三相线电压对称，三相用电设备正常工作。

第1章概述本章要点：电气设备额定电压、中性点运行方式1.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。

2.火电厂是将燃料化学能转变成电能的工厂，能量转换的基本过程是：化学能-＞热能一机械能电能。

3.变压器一次绕组与发电机相连，其额定电压与发电机额定电压相同；二次绕组额定电压比同级电网电压高10%。

4.电力系统屮性点的运行方式主要有三种：屮性点不接地、屮性点经消弧线圈接地和中性点直接接地。

5.屮性点不接地和屮性点经消弧线圈接地的系统称为小电流接地系统；屮性点直接接地（或经低电阻接地）的系统称为大电流接地系统。

6.小电流接地系统中发生单相接地吋，故障相对地电压为零，非故障相对地电压升高为原来的倍，由于三相线电压仍然对称，允许带故障点继续运行吋间不超过两小时；大电流接地系统中，发生单相接地时形成单相短路，接地电流大，引起保护装置动作跳闸，切除故障。

7.我国110kV及以上的电力系统，基木采用屮性点直接接地的运行方式。

8.根据对电容电流补偿程度的不同，消弧线圈的补偿方式有全补偿、欠补偿和过补偿，一般采用过补偿方式。

因为全补偿方式会产生申联谐振，导致消弧线圈或电容两端出现过电压；欠补偿在电网切除部分线路时，会因电容减小而发生串联谐振；而过补偿能避开谐振点。

第2章负荷计算与无功功率补偿本章要点：计算负荷确定、电容器无功补偿1.电力负荷按对供电可靠性的要求可分为一级负荷、二级负荷和三级负荷三类。

2.负荷曲线是表征电力负荷随时间变动情况的图形，按时问单位不同，可分为口负荷曲线、只负荷曲线和年负荷曲线。

3.年最大负荷利用小时数7-，，是指用户以年最大负荷7'^-持续运行7-x所消耗的电能等于全年实际消耗的电能％,用公式表示为：r max = if max4.年最大负荷损耗小时数7是指，在此时间PJ，线路持续通过计算电流◦所产生的电能损耗，恰好与实际负荷电流全年在线路上产生的电能损耗相等。

5.按照工作时间，用电设备可分为连续运行、短时运行、断续周期三种工作制。