電氣工程基礎知識點整理

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上第一章1.由生產、輸送、分配和消費電能的各種電氣設備連接在一起而組成的整體稱為電力系統。2.輸送和分配電能的部分稱為電力網，或電力網絡，包括升、降壓變壓器和各種電壓等級的輸電線路。電力網 + 發(fā)電機 = 電力系統（輸送，分配）動力系統：包括所有，把水輪機也包進去3.輸送功率一定時，輸電電壓越高，電流越小，導線電阻一定時，導線損耗也相應減小。理論上，輸電線路的輸電能力與輸電電壓的平方成正比。4.國家從設備設計制造角度考慮，為保證生產的系列性，就規(guī)定了一系列的標準的電壓等級，又稱額定電壓。3/6/10/35/110/220/330/5005. 同一個電壓等級下(同一行中)

2、，各種設備的額定電壓并不完全相等。6.電壓等級越高，傳輸功率隨傳輸距離增大下降得越快。7.我國規(guī)定電力系統的額定頻率為50Hz，簡稱工頻或基頻。頻率：50Hz 允許偏移：±0.2±0.5Hz 與有功功率有關電壓35kV及以上供電電壓正、負偏移的絕對值之和不超過額定電壓的10%，如供電電壓上下偏移同號時，按較大的偏移絕對值作為衡量依據；10kV及以下三相供電電壓允許偏移為額定電壓的±7%；220V單相供電電壓允許偏移為額定電壓的+7%和-10%。：35kV及以上的允許偏差為±5% 10kV及以下的允許偏差為±7% 與系統的無功功率有關波形：610

3、kV供電電壓的波形畸變率不超過4% 0.38kV供電電壓的波形畸變率不超過5%8.每一個負荷都只能沿唯一的路徑取得電能的網絡，稱為開式網絡。有備用接線的網絡中，每一個負荷點至少通過兩條線路從不同的方向取得電能，統稱為閉式網絡。第二章1. 電力線路包括：輸電線路和配電線路。從結構上分為：架空線路、電纜線路2. 架空線路由導線、避雷線（即架空地線）、桿塔、絕緣子和金具等主要部件組成。3. 導線型號后的數字代表主要載流部分(非整根導線)額定截面積的平方毫米數4.絕緣子片數越多，電壓等級越高5. 在220kV及以上的超高壓架空線路上，為了減小電暈放電和單位長度電抗，普遍采用分裂導線。6. 分裂導線由數

4、根相同的鋼芯鋁絞線并聯構成，每相導線分裂成若干根，各根導線之間每隔一定長度用金具支撐，以固定尺寸。所用的導線根數稱分裂數，常用的有2、3和4分裂。7. 普通的分裂導線的分裂根數一般不超過4，而且是布置在正多邊形的頂點上。正多邊形的邊長d 稱為分裂間距，一般取40cm左右。8. d>>Ds，Dsb>Ds，L分裂<L單。且分裂數越多，DS越大L越小電抗越小。9. 電暈的出現與施加線路上的電壓有關，而與線路上通過的電流大小無關，電暈開始出現的電壓稱為臨界電壓。10. d>>r，req>r，C分裂>C單。電容C隨分裂數增大而增大。11.電納B也隨分裂數增

5、大而增大。12. 例2-2 有一330kV架空輸電線路，導線水平排列，相間距離8m，每相采用2×LGJQ-300分裂導線，分裂間距為400mm，計算直徑為23.5mm，試求線路參數。r =31.5om·mm2/km13. (1) 當架空線路>1000km，電纜線路>300km時，需要用金耐黎系數進行修正；(2) 當架空線路<300km，電纜線路<50100km時，各修正系數均可取1；(3) 35kV及更低電壓的架空線路，不計并聯導納。等值電路只有一個串聯阻抗Z；(4) 工程計算中，當線路>300km，用若干個串級聯接的p型等值電路來模擬，每一個

6、p 型等值電路代替長度為200km300km的一段線路。采用修正系數時，一個p型電路可以代替500km600km長的線路。(5) 以上方法適應于工頻下的穩(wěn)態(tài)計算。14. 近似參數的誤差隨線路長度而增大；電阻的誤差最大，電抗次之，電納最小；修正值的誤差也隨線路長度而增大，但接近精確參數；即使線路電導為零，精確參數中仍有一個數值很小的電導15.變比KT：變壓器兩側繞組的空載線電壓之比注意：與同一鐵芯柱上的原副邊繞組匝數比不同Y-y及D-d：KT=V1N/V2N=w1/w2 Y-D： KT=V1N/V2N=（根號3）w1/w216. 例2-4 某降壓變電所有一臺SFL1-20000/110型雙繞組變

7、壓器，變比為110/11，試驗數據為DPS=135kW, VS%=10.5，DP0=22kW, I0%=0.8, 試求變壓器歸算至高壓側的參數。17. 三繞組變壓器額定容量：變壓器銘牌上的額定容量是指容量最大的一個繞組的容量，也就是高壓繞組的容量。18. 近似計算法：變壓器的變比的標幺值用變壓器兩側的平均額定電壓做為基準值例2-8：準確計算法 先算基準電壓，選定一個基準（發(fā)電機上升5%）后，就按照變比一個個推過去，不要再根據線路額定推算基準電壓了。（121+110）/2=115kv全系統的基準功率默認SB=100MV·A第四章1. 自導納物理意義：是節(jié)點 i 以外所有節(jié)點都接地時，單

8、位值電壓作用下流入節(jié)點i的電流值 互導納是節(jié)點 j 以外所有節(jié)點都接地時，單位值電壓作用下流入節(jié)點i的電流值2. 節(jié)點阻抗矩陣節(jié)點導納矩陣的主要特點是：1)  導納矩陣直觀，編程簡單；2) 稀疏矩陣，節(jié)省儲存單元，提高計算速度。3）導納矩陣是對稱陣，但雅可比矩陣不是對稱陣。元素的物理意義：在節(jié)點i上注入一單位值電流，而其它節(jié)點的注入電流為零時，加在節(jié)點i上的電壓值即為自阻抗Zii的值，節(jié)點k上的電壓值即為節(jié)點i和節(jié)點k之間的互阻抗Zki。(1) Zii為從i點看進去的對地總阻抗(2) Zij<Zii (3) Zij0滿矩陣(4) Zij無法直觀求解第九章1.負荷*在短

9、路和穩(wěn)定計算中，負荷常用等值電路表示。1含源等值阻抗（或導納）支路2恒定阻抗（或導納）支路3異步電動機等值電路（即阻抗值隨轉差而變的阻抗支路）4以上組合*在潮流計算時負荷常用恒定功率表示。定義：系統中所有電力用戶的用電設備所消耗的電功率總和稱為電力系統負荷（綜合用電負荷）。2. 綜合用電負荷加上電力網的功率損耗就是各發(fā)電廠應該供給的功率，稱為電力系統的供電負荷。供電負荷再加上發(fā)電廠廠用電消耗的功率，就是各發(fā)電廠應該發(fā)出的功率，稱為電力系統的發(fā)電負荷。3. 表達電力負荷隨時間變動情況的曲線圖形稱為負荷曲線。4.一般火力發(fā)電廠承擔基本負荷（穩(wěn)定不用調）。不一定,看十三章5. 年最大負荷曲線：把一年

10、內每月(或每日)的最大負荷抽取出來按年繪成曲線，描述一年內每月（或每日）最大有功功率負荷的變化，為年最大負荷曲線。6. 年持續(xù)負荷曲線：按一年中系統負荷的數值大小及其持續(xù)小時數順序排列而繪制成的曲線稱為年持續(xù)負荷曲線。7. 當所涉及的節(jié)點電壓幅值變化范圍過大時，采用靜態(tài)模型將會使計算誤差過大。8. 反映負荷動態(tài)特性的數學模型一般都由微分方程和代數方程組成；9. 改變環(huán)網功率分布的措施(1) 裝設混合型加壓調壓變壓器；(2) 串聯電容補償；(3) 開環(huán)運行；(4) FACTS裝置。第十二章1.運行中要消耗無功功率的負荷，即無功負荷。無功損耗包括電力線路上的無功損耗和變壓器的無功損耗。無功負荷Q-

11、V特性曲線：(1) 在額定電壓附近，消耗的無功功率隨電壓降低而低，電壓升高而高；(2) 明顯低于額定值，消耗的無功功率隨電壓的下降而上升；(3) 與受載系數b有關，b 高，Qs高。變壓器的無功損耗在系統的無功需求中占有相當的比重。變壓器的無功損耗電壓特性與異步電動機的相似。2.(1 ) 35kV及以下，一般消耗無功功率。(2) 110kV及以上，傳輸功率較大時，無功負載。(3) 110kV及以上，傳輸功率較小時，無功電源。3. 向系統發(fā)出感性無功功率的電源為無功電源。 (1)發(fā)電機;(2)無功補償裝置;(3) 110kV及以上電壓線路的充電功率發(fā)電機只有在額定狀態(tài)下運行時，視在功率才能達到額定

12、值。降低功率因數，無功功率輸出將受轉子電流的限制。高功率因數受有功出力限制。無功補償裝置：同步調相機 è 靜電電容器 è 靜止無功補償器 è 靜止無功發(fā)生器4. 同步調相機過勵磁：給系統提供感性無功，無功電源欠勵磁：從系統吸收感性無功，無功負荷實質上相當于專用的空載運行的大容量同步電動機。同步調相機 優(yōu)點： (1)平滑地改變輸出(或吸收)的無功功率; (2) 有利于提高穩(wěn)定性。 缺點： (1)運行維護比較復雜；響應速度慢； (2)有功功率損耗較大； (3)投資費用較大; (4)響應速度較慢。靜電電容器 優(yōu)點： (1) 單位容量費用最低; (2) 有功功率損耗最小(

13、約為額定容量的0.3%0.5%)； (3) 運行維護最簡單； (4) 就地補償； (5) 改變容量、拆遷方便。缺點：調節(jié)性能比較差。靜止無功補償器：由靜電電容器和電抗器并聯組成。當作恒電壓的無功功率電源。優(yōu)點： (1) 快速、平滑地調節(jié)無功功率; (2) 運行維護簡單； (3) 功率損耗較??； (4) 分相補償； (5) 適應沖擊負荷。靜止無功發(fā)生器（靜止同步補償器）貴死了！缺點少優(yōu)點： (1) 響應速度更快; (2) 運行范圍更寬； (3) 諧波電流含量更少； (4) 電壓較低時仍可向系統注入較大的無功電流； (5) 儲能元件(如電容器)的容量小。5. 超高壓輸電網的線路分布電容產生大量的無

14、功功率，從系統安全運行考慮，需要裝設并聯電抗器予以吸收。6. 無功功率平衡所有無功電源可發(fā)無功功率應該大于或等于負荷、變壓器、電力線路消耗的無功功率之和。必須配置一定的無功備用容量，一般取最大無功負荷的7%8%。無功功率平衡方程式QGC-QLD-QL=QresQGC無功電源G,C總出力;QLD無功負荷;QL無功損耗;Qres無功備用盡量避免通過電網元件大量地傳送無功功率。無功功率就地補償7. 35kV及以上供電電壓正、負偏移的絕對值之和不超過額定電壓的10%，如供電電壓上下偏移同號時，按較大的偏移絕對值作為衡量依據；10kV及以下三相供電電壓允許偏移為額定電壓的±7%；220V單相供

15、電電壓允許偏移為額定電壓的+7%和-10%。8.在電力系統的大量節(jié)點中選擇一些具有代表性的節(jié)點加以監(jiān)視、控制，如果這些節(jié)點的電壓滿足要求，則該節(jié)點鄰近的其他節(jié)點的電壓基本上也滿足要求，這些節(jié)點稱為電壓監(jiān)視中樞點。電壓中樞點一般選擇在:(1) 區(qū)域性發(fā)電廠的高壓母線；(2) 有大量地方性負荷的發(fā)電廠母線；(3) 區(qū)域變電所的二次母線。9. 發(fā)電機調壓(1) 是充分利用發(fā)電機設備，無需額外投資的調壓手段;(2) 對于供電線路不長、電壓損耗不大的系統，是最經濟合理的調壓方式；(例如逆調壓)(3) 主要用于滿足近處地方負荷電壓質量的要求。問題：(1) 難以解決線路較長、供電范圍較大、有多級變壓的供電系

16、統的電壓調整問題。(2) 發(fā)電機端電壓的調節(jié)受發(fā)電機無功功率極限的限制。(3) 若干發(fā)電廠并聯運行時，調節(jié)發(fā)電機母線電壓會引起無功功率的重新分配。發(fā)電機調壓為輔助性調壓措施10.串聯電容器：(1) 補償用的串聯電容器是專門生產的串聯電容器。(2) 調壓效果隨負荷增大而增大，負荷減小而減小。 (3) 通常用在供電電壓為35kV或10kV、負荷波動大而頻繁、功率因數很低的配電線路上。11.綜合調壓：(1) 發(fā)電機調壓不需要增加費用，滿足近處地方負荷的調壓，無功功率輸出不應超過允許限值。(2) 無功功率充裕，選擇變壓器的分接頭來調壓。(3) 當QX/V分量在電壓損耗中比重大時，并聯電容補償和串聯電容

17、補償的調壓效果明顯。并聯補償減少Q，串聯補償減少X。(4) 對于10kV及以下電壓級的電力網，按允許電壓損耗來選擇導線截面。第十三章1.我國電力系統的額定頻率fN為50Hz，頻率偏差范圍為±(0.20.5)Hz。用百分數表示為±(0.41)%。2.電力系統的頻率變化是由于有功負荷的變化引起的。3.類型特 征原 因調節(jié)方式I變化幅度很小、變化周期短（<10s）隨機小負荷的變化一次調整（調速）II變化幅度較大、變化周期長（10s<t<3min）電弧爐、電力機車二次調整（調頻）III變化幅度最大、變化緩慢的持續(xù)變動負荷生產、生活規(guī)律、氣象三次調整（按最優(yōu)化準則分

18、配負荷）4. 頻率特性，是指有功功率-頻率靜態(tài)特性，常常稱為功頻靜特性。5. 系統處于運行穩(wěn)態(tài)時，系統中有功負荷隨頻率的變化特性稱為負荷的靜態(tài)頻率特性。6. (1) f 0， 如照明、電阻爐、整流負荷等；(2) f 1 ，如壓縮機、切削機床等；(3) f 2 ，如變壓器中的渦流損耗；(4) f 3 ，如通風機、靜水頭阻力不大的循環(huán)水泵等；(5) f i ，如靜水頭阻力很大的給水泵。7. (1) 負荷靜態(tài)頻率特性曲線整體上呈現非線性關系。(2) 在額定頻率附近，系統負荷與頻率呈線性關系。8. 說明：（1）系統頻率變化時，負荷參與對頻率的調節(jié)；（2）KD*的變化取決于全系統各類負荷的比重，不能整定

19、；（3）通常取值KD*=13；（4）KD*的具體數據常由試驗或計算得到。（5）KD*是考慮按頻率減負荷方案和低頻率事故時用一次切除負荷來恢復頻率的計算依據。9. 當調速器的調節(jié)過程結束，建立新的穩(wěn)態(tài)時，發(fā)電機的有功出力同頻率之間的關系稱為發(fā)電機組的功頻靜態(tài)特性。10. 離心式機械液壓調速系統組成：1飛擺 2錯油門 3油動機 4同步器123調速器；234調頻器11. (1)負荷增大，轉速略有下跌；一次調節(jié)是有差調節(jié)(2)負荷增大，發(fā)電機組輸出功率增加。12. 頻率的一次調整：對應著增大的負荷，發(fā)電機組輸出功率增加，頻率低于初始值；反之，如果負荷減小，則調速器調節(jié)的結果使機組輸出功率減小，頻率高于

20、初始值。13. 1) 負號表示頻率下降時發(fā)電機組有功出力增加。2) d或KG是可以整定的。 對相同的功率變化，調差系數d 越小，KG越大，則頻率偏移也越小。14. 負荷變化引起頻率偏差時，系統中凡裝有調速器又留有可調容量的發(fā)電機組都自動參加頻率調整，這就是電力系統頻率的一次調整。一次調整為有差調節(jié)。15.一次調頻的圖中看出：1) 負荷增加，頻率下降，發(fā)電機按有差調節(jié)特性增加輸出；2) 負荷實際取用的功率因頻率的下降而有所減小。16.系統的單位調節(jié)功率K=KG+KDa) K表示在計及發(fā)電機組和負荷的調節(jié)效應時，引起頻率單位變化的負荷變化量。b) K可以確定在允許的頻率偏移范圍內，系統所能承受的負

21、荷變化量。c) K的數值越大，負荷增減引起的頻率變化就越小，頻率越穩(wěn)定。17. 系統的備用系數 >118. 系統中有功功率電源的出力不僅應滿足在額定頻率下系統對有功功率的需求，并且為了適應負荷的增長，還應該有一定的備用容量。19. 在計算KG時，若第j臺機組已滿載運行，當負荷增加時應取KGj=0。20. 調差系數越?。↘越大）的機組增加的有功出力(相對于本身的額定值)就越多21. 系統的單位調節(jié)功率K*愈大，頻率就愈穩(wěn)定；備用容量較小時，K*也較??；一次調整適應于變化幅度較小、變化周期較短的負荷變化。22. 電力系統頻率的二次調整由主調頻廠承擔，調頻機組通過同步器調整機組的功頻靜特性，改

22、變機組的有功功率輸出，以承擔系統變化的負荷，實現無差調節(jié)。23.二次調頻：負荷增大，機組輸出功率增大，頻率不變。負荷減小，機組輸出功率減小，頻率不變。24. (1)二次調整不能改變K的數值；(2) 由于dPGS，對于相同的df，系統能承受的dPD0增加了；(3) dPD0- dPGS=0時，df=0，無差調節(jié)。25. 若互聯系統發(fā)電功率的二次調整增量DPG能同全系統負荷增量DPD相平衡，則可實現無差調節(jié)，即Df=0；否則，將出現頻率偏移。26. 1) A系統無功率缺額，聯絡線上的由A流向B的功率要增大；反之，如B系統無功率缺額，聯絡線上由A流向B的功率要減小。(2)deltaPAB=0的條件(

23、3)deltaPAB最大的條件27.主調頻廠：一般是12個電廠，負責全系統的頻率調整(即二次調整) 輔助調頻廠：在系統頻率超過某一規(guī)定的偏移范圍時才參與頻率的調整，這樣的電廠一般也只有少數幾個； 非調頻廠：在系統正常運行情況下按預先給定的負荷曲線發(fā)電。28.選擇：(1)應擁有足夠的調整容量及調整范圍；(2)調頻機組具有與負荷變化速度相適應的調整速度；(3)調整出力時負荷安全及經濟的原則。29. 枯水季節(jié)，宜選水電廠作為主調頻廠，火電廠中效率較低的機組則承擔輔助調頻的任務；在豐水季節(jié)，為了充分利用水力資源，避免棄水，水電廠宜帶穩(wěn)定的負荷，而由效率不高的中溫中壓凝汽式火電廠承擔調頻任務。30.有功功率平衡：電力系統內所有電源輸出的有功功率必須與系統內所有的用電設備消耗的有功功率加上輸配電網中所有元件損耗的有功功率相等。31. 為保證供電可靠性和電能質量、以及有功功率的經濟分配，發(fā)電廠必須有足夠的備用容量。一般要求備用容量達最大負荷的15%30%。32.備用容量 按形式：旋轉備用(熱備用)：系統中運行著的發(fā)電機的最