电气工程基础_刘涤尘
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。6．我国电力网络的现状以及各地电压等级的分布。世界和我国的最高电压等级。7．世界和我国电力市场的改革情况及其进展。
8．高压、低压的划分。★
9．工质？
第二章 电力网的参数计算和等值电路
一、重点和难点 1．换位的概念和方法。
2．不同电压等级绝缘子串的数目。
3．架空线路的等值电路及其参数的计算。★★★
4．双绕组、普通三绕组以及自耦变压器的等值电路及其参数的计算。★★★ 5．导线的选择计算，注意其选择条件和校验项目。★★ 6．标么制。★★★ 二、作业 1．书上的2.1。 分析：
① 这一题需要注意的是双回架空输电线路，在求其等值电路时，对其参数的处理相当于是两个参数完全相同的回路的并联，因此阻抗要除2，导纳要乘2。 ②只有60kV 以下线路才不需要验算电晕临界电压，而本题为110kV 的线路，查P34页表2.2不需要计算电晕的导线最小直径可以发现110kV 电压等级的线路不需要计算电晕的导线最小型号是LGJ －50，而本题的导线型号是LGJ －185，远远大于最小要求，故可以不用计算此线路的电导。
③ 题目中给出的导线间几何均距是5m ，即ge D ＝5m ，不需要再进行计算了。 ④ 计算单位长度的电阻时用的导线截面是其标称截面（即185）而不是其实际截面，由于它们的不同所造成的计算误差已经在ρ的取值中考虑进去了。 答案：① 先求一条线路单位长度的参数 线路每公里电阻为： )/(1703.0185
5
.311KM S
r Ω==
=ρ
线路每公里电抗为： )/(4089.00157.05
.95000
lg
1445.00157.0lg
1445.01KM r
D x ge Ω=+=+=
线路每公里电纳为：
)/(107855.2105.95000
lg 58
.710lg
58.76
661KM S r
D b ge ---?=?=?=
② 双回线路的参数为：
1164111
0.17031008.515()2211
0.408910020.445()
22111
22 2.785510100 2.785510()
222
R rl X x l B b l S --=
=??=Ω==??=Ω=?=????=?
③ 线路的∏型等值电路为：（略）
2．书上的2.2 分析：
① 题目中变压器的型号应该为SFL1－31500/110，其中31500表示的是变压器的额定容量是31500kW ，110代表变压器的高压侧额定电压是110kV 。 ② 变压器的等值电路中的激磁支路在近似计算中也可以用其空载功率损耗来表示是因为变压器实际运行时的电压与变压器的额定电压很接近，因此其导纳支路的功率损耗就近似等于变压器的空载损耗；用功率损耗来表示变压器的导纳支路便于以后的潮流计算。
③所有公式中的N U 可以取高压侧的电压，也可以取低压侧的电压，视计算需要而定。当取高压侧的电压时参数是归算到高压侧的值，当取低压侧的电压时参数是归算到低压侧的值。
④注意公式中各物理量的单位。书上的公式功率和电压都是k 级的，实际的工程中设备的容量一般都是按M 级的，因此请同学把N S 的单位为MW 时的变压器的参数计算公式列出。
答案：①变压器的电阻为：)(1097.11031500110911032
23
22
Ω=??=??=N N S T S U P R
② 变压器的电抗为： )(3333.4010315001105.1010%2
2
Ω=??=?=
N
N S T S U U X
③ 变压器的电导为： )(108678.0101105.10106
32
320S U
P G N
T ---?=?=
??=
④ 变压器的电纳为：
)(100826.210110
315008.010%5525
20S U S I B N N T ---?=??=?=
⑤ 压器导纳中的功率损耗为：
)(2525.1031500100
8
.05.10100%0000KVA j j S I j
P Q j P N +=?+=+?=?+?
⑥ 变压器的等值电路如下：（略）
3．书上的2.4
分析：① 注意三绕组变压器有两种类型，即普通三绕组变压器和自耦变压器。对于普通三绕组变压器的容量比不相同时，一般制造厂家提供的短路损耗必须先按变压器的额定容量进行折算，然后再按容量比为100/100/100的三绕组变压器计算方法计算各个绕组的电阻；而厂家提供的短路电压百分比一般都已折算到与变压器的额定容量相对应，因而不管变压器各绕组的容量比如何，都可直接应用100/100/100的三绕组变压器计算方法计算各个绕组的电抗。对于自耦变压器一般其低压侧绕组的容量总小于其额定容量，而且制造厂提供的短路损耗和短路电压百分数都是未经折算的，因此需要对它们分别进行折算。 ② 注意公式的单位。
③ 对三绕组变压器电抗的计算中可能会出现排列在中间的绕组的电抗为一个负值，这是因为内外侧绕组的互感作用超过了中间绕组的自感作用，从而使其等值电抗为一负值。
④ 在画变压器的等值电路时，其激磁支路既可以用导纳表示也可以用变压器的空载损耗表示，在等值电路中只需画出其中任一种形式即可，不能两种表示法同时出现在同一个等值电路图中。 答案：① 计算各绕组的电阻：
对短路损耗进行归算，即
)
(128
4)()(76)
(108
4)(3222
3232313121222121kW P S S P P kW P P kW P S S P P S N N S S S S S N N S S ='
?='?=?='
?=?='
?='?=?--------
计算各绕组的短路损耗
)
(48
)10812876(21
)(21)(80
)76128108(21
)(21)(28)12876108(21
)(21213231331322123231211kW P P P P kW P P P P kW P P P P S S S S S S S S S S S S =-+=?-?+?=?=-+=?-?+?=?=-+=?-?+?=
?--------- 计算各绕组的电阻
)
(08.9108000
1104810)(13.15108000
1108010)(29.5108000
11028103
2
23
22
3332
2
3
22
223
2
23
22
11Ω=??=???=
Ω=??=???=Ω=??=???=N
N
S T N N
S T N
N
S T S
U P R S U P R S
U P R ② 计算各绕组的电抗 各绕组的短路电压百分数为
3.7)2.8168.6(2
1
%)%%(21%3231211=-+=-+=---S S S S U U U U 7
.8)8.6162.8(2
1
%)%%(21%5.0)162.88.6(21
%)%%(21%21313233132212=-+=-+=-=-+=-+=
------S S S S S S S S U U U U U U U U 计算各绕组的电抗
)
(59
.131108000
1107.810%)(0
56.71080001105.010%)
(41
.110108000
1103.710%2233
22222211Ω=??=??=Ω≈-=??-=??=Ω=??=??=N N S T N N S T N N S T S U U X S U U X S U U X
③ 计算变压器的导纳及其功率损耗（空载损耗）
)(1074.11011021106
32
32
0S U P G N T ---?=?=??=
)(1095.510110
80009.010%6525
20S U S I B N N T ---?=??=?=
则66
1.7410 5.9510()T T G jB j S ---=?-?
)(72218000100
9
.021100%0000KVA j j S I j
P Q j P N +=?+=+?=?+?
④ 变压器的等值电路（略）
4．P59－2.10
分析：① 导线的选择可以采用发热条件或经济电流密度进行选择，然后校验电压、机械强度、电晕、热稳定和动稳定等。一般对于年负荷利用小时数大，传输容量大，长度在20m 以上的导体，其截面一般按经济电流密度选择。一般架空线路110kV 及以上的需要校验电晕放电以及无线电干扰等，而110kV 以下的需要校验电压损耗和功率损耗，对于大跨越的线路需要校验机械条件。对于电缆由于动稳定由厂家保证故只需进行热稳定校验，而硬母线则需要进行热稳定和动稳定的校验。
② 按导体长期发热允许电流选择导体时，其公式为：
max ,N et I KI ≤
式中，m ax I 为导体所在回路的最大持续工作电流；K 是与环境温度合海拔高度有关的修正系数；,N et I 为250+=θ℃时的导体长期发热允许电流。
环境温度与＋25℃当相差较大时：
θθθθ--=
al al K
其中：al θ为导体长期发热允许最高温度，一般规定裸导线正常运行时的容许温度为＋70℃；θ为安装地的实际环境温度。一般取所在地的最热月平均最高温度。 答案：由题意可知通过线路的电流为：
)(23.92685
.022********cos 3A U P I =??=
=
?
则单回输电线路的电流为：
)(12.4632
A I
I ==
'
由m ax T =6000查表2.5可得J=0.96A/mm 2 所以，每回路每相导线的截面积为：
)(42.48296
.012.4632mm J I S ===
从导线的容许载流表可以查得LGJQ-500型导线，其最大载流量为945A ，这样既使一回路断线，另一回路仍然可以承担全部的负荷电流。
由于所选导线得截面远大于电晕、机械强度所容许得最小截面，故均满足要求。由此可见，选择LGJQ-500型导线是合理的。
三、课外学习
1．用图片搜索查查各种类型杆塔的具体形状（或结构特点）。 2．查查看架空线路的造价和电缆线路的造价究竟有多大的差别。 3．查查电缆的敷设方法。 4．什么是集肤效应、邻近效应？
5．考虑线路的分布参数特性后，输电线路的等值电路和等值参数是什么样的？ 6．分裂导线的等值参数相对于不分列的导线有什么样的变化？使用分裂导线有什么优点? ★
7．硬导体的热稳定和动稳定校验如何进行？
8．110kV 以下线路如何进行电压损耗和功率损耗校验？ 9．什么样的导体需要进行共振校验，如何进行？ 10．变压器的空载实验和短路实验条件。★ 11．自耦变压器的结构特点和优点。
12．什么是理想变压器，选用带理想变压器的等值电路进行计算有什么优点？ 13．标么值计算的优点。三相电路使用标么值后具有什么样的特点？★
第三章 电力系统稳态分析
一、重点和难点
1．电力系统各元件上的电压降落和功率损耗。★★★
2．电压降落、电压损耗、电压偏移以及电压调整的联系和区别。★ 3．电能损耗的计算。★
4．节点注入功率、运算负荷以及运算功率的计算。★
5．开式电力网的功率分布与电压计算。常见两种类型，一是已知同一端端电压和功率求另一端的电压和功率；另一种是已知一端电压和另一端功率求其它未知的电压和功率。★★★（有名制和标么制多种计算方法） 6．地方电力网的功率分布和电压计算。注意其简化的条件。★ 7．具有均匀分布负荷的开式地方电力网的最大电压损耗计算。★ 8．计算机法潮流计算时节点的分类。★ 9．采用需要系数法进行负荷统计。★★ 10．无功功率补偿。★★
11．电力系统的中性点运行方式。★★★ 二、作业 1．P163：3.4
分析：① 本题首先要分清电压降落、电压损耗和电压偏移的区别。电压降落是
线路（或其它元件）始末两端的相量差（2
1U U -）或U d ，即电压降落是相量。 U d ＝2
1U U -＝U j U δ+? 而电压损耗指的是线路始末两端的数值差（21U U -）。常用百分数表示：
1002
1?-N
U U U 电压损耗％＝
电压偏移指的是始端或末端电压与线路额定电压的数值差（N U U -1或
N U U -2）。常用百分数表示：
100
100
21?-?-N
N
N N
U U U U U U 末端电压偏移％＝始端电压偏移％＝
另外书上还提到的电压调整指的是线路末端空载与负载时电压的数值差（220U U -）。当不计线路对地导纳时，120U U =，电压调整在数值上等于电压损耗。电压调整也常用百分数表示：
10020
2
20?-U U U 电压调整％＝
② 题目中的第二问和第三问实际上是用来说明线路电压的变化主要是受到无功功率的影响，这可以从电压降落的纵分量的表达式上看出来：
2
222U X
Q R P U +=
?
对于电压等级比较高的线路，一般有X R <<，即X Q 2的大小决定了2U ?的大小，而2U ?的大小直接影响网络电压损耗的大小，所以为了维持网络的电压在规定的范围内变化，必须设法减少网络上无功功率的输送，即无功功率一般要求就地平衡，所以在电力工程基础的课程设计中对于供配电系统来说，当用户的功率因数不满足系统的规定的时候，必须进行无功功率补偿。
当2U ?>0时，2Q >0，即感性无功是从电压高的一端向电压低的一端输送。同理可知容性无功是从电压低的一端向电压高的一端输送。当线路空载时，只有线路末端导纳支路的电容功率通过线路阻抗，从而会导致线路末端电压高于首端电压的情况出现，这种现象称为费兰地效应（俗称电容效应）。在远距离交流输电线路中这种现象尤为明显。
另外对于电压降落的横分量2
222U R
Q X P U +=
δ，同理可以分析其主要是由传
输有功功率而产生的。它主要与高压电力网络首末端电压间的相位差有关，即
1
2
sin U U δδ=
即相位差δ主要由电力网环节的有功功率决定的，当δsin >0时，2P 为正值，表
明有功功率是从电压超前端向电压滞后端输送，或者说高压电力网首末端电压存在的相位差是传输有功功率的条件。
③ 对于功率损耗和电压降落的公式需要牢记的一点就是公式中的功率和电压一定是同一点的功率和电压。
④ 由于已知的是末端电压和末端功率，所以可以同时从线路的末端向首端计算出线路上的功率分布和电压分布。
答案：① 求输电线路的等值参数并画出等值电路
)
(10256.2801082.222
1
22121)
(36.1680409.021
21)(8.68017.021
2146111S l b B l x X l r R --?=????=?=Ω=??==Ω=??==
等值电路：（略）
② 线路末端导纳支路上的无功
)
(859.625141.31025~
var)(141.311810256.2212222242
22MVA j j j jQ jQ P S M BU Q C C +=-+=-+='=??==
-则
③ 阻抗上的电压降落 纵分量 )(39
.211836.16859.68.62522
22kV U X Q R P U =?+?='+'=
?
横分量 )(07
.3118
8.6859.636.162522
22kV U R Q X P U =?-?='-'=δ
则 ()())(43
.12007.339.21182
22
22221kV U U U U =++=
+?+=
δ
④ 阻抗上的功率损耗
)(79.033.0)36.168.6(118
859.625)(~
2
22222222MVA j j jX R U Q P S Z +=++=+'+'=?
⑤ 路首端导纳支路上的功率损耗
242111
2.25610120.43
3.272(var)2
C Q BU M -=
=??=
则线路首端的功率为
11121
25 6.8590.330.79 3.27225.33 4.377
()
C Z C S S jQ S S jQ j j j j MVA ''=-=+?-=+++-=+ ⑥ 线路上的电压损耗
2
.210011043.2100%)
k (43
.211843.1202121=?=?-=?=-=-N U U U U V U U ⑦ 线路上的电压偏移
27
.7100110
110
118100%48.9100110
110
43.120100%2211=?-=?-==?-=?-=
N N N N U U U U U U U U
⑧ 线路末端负荷有功增加5MW ，则S ＝30＋j10 MV A
)(859
.630141.31030~
2222MVA j j j jQ jQ P S C +=-+=-+='
纵分量 )(68
.211836.16859.68.63022
22kV U X Q R P U =?+?='+'=
?
横分量 )(76
.3118
8.6859.636.163022
22kV U R Q X P U =?-?='-'=
δ
则
()())
(31
.043.12074.120)
(43.12074.12076.368.211812
22
22221kV U kV U U U U =-=?>=++=
+?+=
δ
⑨ 线路末端负荷无功增加5Mvar ，则S ＝25＋j15 MV A
)(859
.1125141.31525~
2222MVA j j j jQ jQ P S C +=-+=-+='
纵分量 )(08
.311836.16859.118.63022
22kV U X Q R P U =?+?='+'=
?
横分量 )(78
.2118
8.6859.1136.163022
22kV U R Q X P U =?-?='-'=
δ
则
()())
(68
.043.12011.121)
(43.12011.12178.208.311812
22
22221kV U kV U U U U =-=?>=++=
+?+=
δ
分析⑧和⑨可见，负荷无功的改变对线路电压损耗的影响要比有功大的多，因此进行无功功率补偿是改善系统电压的有效措施。
2．P163：3.5
分析：① 题目已知的是首端的电压和末端的功率，要求首端的功率和末端的电压。对于这种情况，精确的计算是要求进行迭代求解，但在电力系统的工程计算中，由于在正常运行情况下系统的电压总是在额定电压附近运行，所以可以首先假定网络上各节点的电压为额定电压，根据末端功率和额定电压向首端推导网络的功率分布，然后再根据首端的已知电压和求出的首端功率向末端推导网络的电压分布，计算结果一般都满足工程上的计算精度的要求。
② 在计算中一定要注意输电线路的导纳支路的电纳的数值为正，其功率为容性无功功率，即表现为负值；而变压器的激磁支路的电纳的数值为负，其上的无功功率为感性无功功率，即数值为正。
③ 采用有名值进行潮流计算时，首先要把网络参数全部归算到同一电压等级下，计算结果得到的电压的数值也都是归算到这一电压级下的数值，如需要得到网络各处的实际电压，必须按照变压器的变比把各电压再归算回各元件所处的电压级下。
④ 注意运算负荷的概念。
⑤ 变压器参数的计算公式和第二章作业中使用的公式有区别是因为公式中变压器容量的单位不一样，本题公式中变压器容量单位取的是MV A 。
⑥ 变压器激磁支路上的功率损耗有两种求法，一是可以利用空载损耗的数据进行计算，二是根据我们推导出来的变压器激磁支路的功率损耗公式进行计算，在本题的条件下计算结果是相同的，但当变压器的实际电压偏离额定电压较远时两式的计算结果存在着误差。
⑦ 当使用变压器的短路实验数据计算变压器阻抗支路上的功率损耗时，公式如下：
22222
2
2
22222222)(100%)(1000100%1000~
N N S N S N N S N N S T T T S S S U j S S P U S S U U j U S S U P Q j P S +?≈???+????=?+?=?其中2S 为变压器的实际负载。
⑧ 通过计算可以发现变压器中的无功功率损耗远大于有功功率损耗。 答案：① 求网络各元件归算到110kV 电压级下的参数，并画出等值电路图。
线路：)
(1048.5401074.22
1
2121)
(64
.1640416.0)
(4
.84021.056111S l b B l x X l r R l l l --?=???==Ω=?==Ω=?==
变压器：
)(32.25
.31100011019010002222
Ω=??=?=
N
N
S T S
U P R
)(33
.405.311001105.10100%2
2
Ω=??==N
N S T S U U X
)(1056.2110100031100062
2
0S U P G N T -?=?=?=
)(1022.181101005.317.010100%6
2
52
0S U S I B N N T --?=??=?=
等值电路如下（图中元件参数略）
~~~~
3~S
② 变压器上的功率损耗
)(833.2163.0)33.4032.2(1101525)(~
2
22232323MVA j j jX R U Q P S T T ZT +=++=++=? 则)(833.17163.25833.2163.01525~
~332MVA j j j S jQ P S ZT +=+++=?++='
)
(22
.0031.01101022.181101056.2~2
62622MVA j j U jB U G S N T N T YT +=??+??=+=?--
② 求输电线路末端的功率
var)(663.01101048.52
1252
2M U B Q N l C =??==
-
)
(39
.17194.25663.022.0031.0833.17163.25~
~~2
22MVA j j j j jQ S S S C YT +=-+++=-?+'=
③ 求输电线路首端功率
)(29.165.0)64.164.8(110
39.17194.25)(~
2
2222
222MVA j j jX R U Q P S l l N Zl +=++=++=?)(68
.18844.2529.165.039.17194.25~
~221MVA j j j S jQ P S Zl +=+++=?++='
var)(663.01101048.52
12521M U B Q N l C =??==
-
1111
25.84418.680.66325.84418.017()C S P jQ jQ j j j MVA ''=+-=+-=+
④ 根据首端实际电压和首端功率向末端推导电压分布 线路上的电压降落： 纵分量 )(4
.4120
64.1668.184.8844.2511
1kV U X Q R P U l l l =?+?='+'=
?
横分量 )(28.2120
4.868.1864.16844.2511
1kV U R Q X P U l l l =?-?='-'=
δ
线路末端的电压为： 则 ()())(62.11528.24.41202
22
212kV U U U U l l =+-=
+?-=
δ
线路上的电压损耗为：98.3100110
62
.115120100%21=?-=?-=?N l U U U U 变压器上的电压降落为： 纵分量 )(73
.662
.11533.40833.1732.2163.2522
2kV U X Q R P U T T T =?+?='+'=
?
横分量 )(42.832.262
.1154.8833.1733.40163.2522
2kV U R Q X P U T T T =?-?='-'=
δ
变压器低压侧电压为：
()())(22.10942.873.662.1152
22
223kV U U U U T T =+-=
+?-=
δ
变压器上的电压损耗为：82.5100110
22
.10962.115100%32=?-=?-=?N T U U U U 则变压器低压侧的实际电压为：
)(922.10110
11
22.109kV =?
末端电压偏移为：
709.010011
11
922.10100%33-=?-=?-=
N N U U U U 3．P165：3.26
分析：① 要注意区分负荷消耗的电能（耗电量）和网络的电能损耗之间的区别。负荷的耗电量W 是某一段时间内由负荷所消耗的电能（从网络所取用的电能）总和。而网络的电能损耗A ?指的是在一段时间能由于功率传输（为负荷供电）在网络各元件上所产生的损耗造成的电能消耗量。
m ax m ax T P W ?= m ax m ax τ??=?P A
其中：C P 是统计出的计算负荷，或系统全年的最大负荷；
m ax T 是最大负荷利用小时数。m ax
8760
m ax
m ax P Pdt
P W T ?
=
=
max P ?是电网带最大负荷是网络上的有功功率损耗；
m ax τ是最大负荷损耗时间。2max
8760
23
2
2max 8760
322
max
max
1010S dt
S R U S dt R U S P A ?
?
=??=??=--τ
② 由m ax T 和?cos 查P143的表3.10可得到m ax τ，其中?cos 是指的是负荷的功率因数。
③ 当表3.10中没有和负荷的功率因数完全对应的一列时，可采用线性插值获得对应的m ax τ。m ax T 无完全对应的一行时，也可这样处理。
④ 注意在求线路上的有功功率损耗时公式中的电压和功率必须是同一点的数值。由于本题没有给出线路首端或者末端实际电压，所以在进行功率分布计算时只能用额定电压代替线路末端的实际电压。 答案：① 网络元件参数计算
线路的参数为：)
(104.1100108.22
1
2121)
(40
1004.0)(17
10017.046111S l b B l x X l r R l l l --?=???==Ω=?==Ω=?==
② 负荷的功率因数为
83.0)
2030(30cos 2
2
=+==
S
P ?
由m ax T ＝5000h 和83.0cos =?查表可得m ax τ＝3540h 。 ③ 线路全年的电能损耗为
var)(694.1110104.12
12422M U B Q N l C =??==
-
)(306
.1830694.12030~
2MVA j j j jQ jQ P S C +=-+=-+='
)
(88.6142354017110
306.18302
22m ax 222m ax
m ax MWh R U Q P P A =??+=??'+'=??=?ττ
课外学习：
1．电力网负荷的常见表示法及其应用场合。
2．熟悉电路中关于视在功率、复功率、电压相量、电流相量以及阻抗之间的关系式。★
3．若已知的网络首端的功率和首端电压求网络的末端功率和末端电压；已知网络的末端电压和首端功率求网络的末端功率和首端电压。若已知网络末端的电压和末端功率，且末端功率为jQ P -（即无功为容性无功，或功率因数是超前的）时，推导首端的电压会有什么样的变化？★
4．直接根据变压器的铭牌参数（即空载和短路实验数据）来计算变压器的阻抗支路和激磁支路的功率损耗。★ 5．三绕组变压器的功率损耗计算。★ 6．其它的计算网络电能损耗的方法。 7．两端供电网络的潮流分布的计算。 8．采用理想变压器模型的电力网潮流计算。 9．计算机法潮流计算的数学模型。 10．无功功率电源的种类及其特点。 11．其它求取计算负荷的方法，如二项式法。 12．电力系统的电费收取制度。
13．如何提高用电设备的自然功率因数。
14．并联电容器作为无功补偿装置的接线方式、投切方式。
15．实际电力系统关于中性点的接地要求，中性点的绝缘方式，中性点安装的保护要求。
16．当变压器的三角形接线侧需要经消弧线圈接地时如何安装？
17．低压配电系统的中性点运行方式及其常用接线方式和适应场合。
18．不同的导线如何根据颜色来区分？
第四章电力系统短路
一、重点和难点
1．电力系统短路的分类及各种短路类型的特点。★★
2．电力系统短路的危害。
3．电力系统短路计算的目的。
4．工程上恒定电压源（无限大容量系统）的近似条件。★
5．恒定电压源电路三相短路的暂态过程和短路电流的变化特点。★★
6．短路冲击电流的条件及其计算；短路电流最大有效值的计算；短路功率的计算；利用短路功率求电源的等值电抗。★★★
7．三相短路电流的实用计算。包括短路次暂态电流的计算；电力网络的化简；转移电抗的求取；应用运算曲线求任意时刻短路点的短路电流。★★★
二、作业
1．补充题
其中，6.0
=
=
=
=
=
=X
X
G
G
G
G
X
X
=
4
05
,4.0
2
1=
3
.1
1
4
,1.1
,1
2
3
,2.1
=X
=
X
X
X,求各电源点对短路点的转移电抗和短路电
=
,7.0
8
6=
5
1.0
,8.0
7
流的标么值。
分析：①求各电源点对短路点的转移电抗，实际上是对网络进行化简的过程，化简的方法有很多种，可以采用星－网变换，单位电流法以及利用网络的对称性化简。从中选择一个最简单的方法可以大大的简化计算过程。
②对于网络化简的过程参考电路中学习过的戴维南定律求等效电势和等效电抗的思想。通过观察所给的网络，可以发现它是一个结构完全对称的网络，因此可
电气工程基础复习
电气工程基础 第一章绪论 1煤炭、石油、天然气、水能、核能、风能等由自然界提供的能源，称为一次能源；在我们生活中广泛使用的电能则是由一次能源转换而成的，称为二次能源。 2电力网：由各类升降压变电站、各种电压等级的输电线路所组成的整体。电力网的作用是输送、控制和分配电能。 3电力系统：由发电机、升降压变压器、各种电压等级的输电线路和广大用户的用电设备所组成的统一整体 4动力系统：由带动发电机转动的动力部分、发电机、升压变电站、输电线路、降压变电站和负荷等环节构成的整体。 5.电力网的分类： 地方电力网：是指电压等级在35～110kV，输电距离在50km以内的中压电力网。 区域电力网：是指电压等级在110~220kV，输电距离在50~300km的电力网。 超高压电力网：是指电压等级在330~750kV，输电距离在300~1000km的电力网。 6.变电站的分类 : 枢纽变电站：处于电力系统的中枢地位，它连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，并具有多条联络线路。 中间变电站：是指将发电厂或枢纽变电站与负荷中心联系起来的变电站。一般汇集2~3个电源，起系统交换功率或使长距离输电线路分段的作用。 终端变电站：处于电力网末端的变电站，一般是降压变电站，也称为末端变电站。 .7电力网的电压等级及确定原则 确定原则：输送功率、输送距离、同系统中电压等级不宜过多或过少，级差不宜过大。 用电设备的额定电压和电网的额定电压相等。国家规定，用户处的电压偏移一般不得超过±5％。 发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5％，用于补偿电网上的电压损失 变压器的额定电压，分一次绕组和二次绕组。一次绕组的额定电压：降压变压器一次绕组的额定电压与用电设备的相同，等于电网的额定电压；升压变压器一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同。二次绕组的额定电压：升、降压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％；当变压器二次侧输电距离较短，或变压器阻抗较小（小于7％）时，二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压高5％ 8电力系统的特点：①电能不能大量储存；②过渡过程十分短暂；③电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为密切的关系；④电力系统的地区性特点较强。 9电能质量指标: 频率\电压\波形 指标要求：我国规定的额定频率值为50Hz，大容量系统允许频率偏差±0.2Hz，中小容量系统允许频率偏差±0.5Hz。 35kV及以上的线路额定电压允许偏差±5%；10kV线路额定电压允许偏差±7％。 10kV以上波形畸变率不大于4％；380V／220V线路波形畸变率不大于5％。
电气工程概论课程教学大纲
西安交通大学 “电气工程概论”课程教学大纲 英文名称：Introduction of Electrical Engineering 课程编号：EELC3016 学时：48 学分： 3 适用对象：电气工程学院三年级本科生 先修课程：数学，电路，电机学等。 使用教材及参考书： 王锡凡主编，“电力工程基础”西安交通大学出版社1998年 刘涤尘主编，“电气工程基础”武汉理工大学出版社2002年 刘笙主编，“电气工程基础”(上、下册) 科学出版社2002年 一、课程性质、目的和任务： “电气工程概论”是电气工程及自动化学院的院级基础课，课程内容涉及电气工程学院各专业基础知识。目的在于了解电气工程领域的概况，对电气工程中各学科的研究内容及其相互关系有一个全面的了解和认识，为进一步学习专业课程打好基础。主要内容包括：电气技术的发展，电力系统的构成和特点，电力系统稳态运行分析基础，电力系统故障分析基础，高、低压开关电器基本理论，电气主设备及主接线，高电压绝缘的基本理论，电力系统过电压，继电保护，电力系统稳定性分析，远距离大容量输电等。 二、教学基本要求： 1．使学生对电气工程领域有全面的了解，用全局的观点去认识、了解电气工程领域的知识。 2．使学生了解电气工程相关领域及相互关系。 3．掌握电气工程领域基本知识的分析和计算方法，培养学生分析和解决电气工程问题的能力。 4．了解电气工程的发展趋势及电气工程领域的新技术。 三、教学内容及要求 第一章电气技术的发展及电力系统的构成 1.电气技术的发展及应用。 2.近代电力系统的发展。 3.国内电力系统简介。 4.电力系统的特点和运行的基本要求。 第二章电力系统稳态运行分析
电气工程基础第七章
《电气工程基础》题解（第7章） 7-1 设已知三相不对称电压为：V U V U V U c b a ?∠=?∠=?∠=17585,13570,1080 。求正序、负序和零序电压对称分量。 解： 计算m 文件 %conj(Z) = real(Z) - i*imag(Z) Ua=80*exp(j*10*pi/180) Ub=70*exp(j*135*pi/180) Uc=85*exp(j*175*pi/180) a=exp(j*120*pi/180) aa=exp(j*240*pi/180) Ua0=1/3*(Ua+Ub+Uc) Ua1=1/3*(Ua+a*Ub+aa*Uc) Ua2=1/3*(Ua+aa*Ub+a*Uc) RUa0=abs(Ua0) RUa1=abs(Ua1) RUa2=abs(Ua2) AgUa0=angle(Ua0)/pi*180 AgUa1=angle(Ua1)/pi*180 AgUa2=angle(Ua2)/pi*180 结果： a=-0.5000 + 0.8660i aa = -0.5000 - 0.8660i Ua0 = -18.4631 +23.5992i Ua1 = 36.4738 + 5.3017i Ua2 = 60.7740 -15.0090i RUa0 = 29.9635 RUa1 = 36.8571 RUa2 = 62.5999 AgUa0 = 128.0383 AgUa1 = 8.2703 AgUa2 = -13.8724
因为：2a1a b c 2a2a b c a0a b c 13 1313U =(U +U +U )U =(U +U +U )U =(U +U +U )αααα??? ??? ??? 120j a e = 所以 a U = 8010=78.7846 +j 13.8919∠ b U = 70135=-49.4975 +j 49.4975∠ c U = 85175= -84.6765 + j 7.4082∠ 零序分量：0-18.4631 +j23.5992=29.9635128.0383a U =∠ 正序分量：1 36.4738 + j5.3017= 36.8571 8.2703a U =∠ 负序分量：2 60.7740 -j15.0090= 62.5999 -13.8724a U =∠ 验证：012 78.7846 +j13.8919=8010a a a U U U ++=∠ 7-2 某330kV 线路，三根导线水平布置。相间距离为8m ，每根导线采用LGJQ-600型（轻型钢芯绞线，额定截面为6002 m m ），大地电阻率为100m ?Ω，试计算输电线路的零序电抗。 解： 采用有架空地线的单回架空输电线的零序阻抗 首先不考虑架空地线 返回电路的等效深度：848.5281 (m)e D === 几何均距： 1.26 1.26811.34ge D D = ==?= 72410100.05()2 e r f π ω π--=?=?=Ω 零序分量：0223a m a e Z Z Z r r j =+=++?
电气工程基础知识点整理
第一章 1、由生产、输送、分配与消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。 2、输送与分配电能的部分称为电力网,或电力网络,包括升、降压变压器与各种电压等级的输电线路。 电力网 + 发电机 = 电力系统 (输送,分配) 动力系统:包括所有,把水轮机也包进去 3、输送功率一定时,输电电压越高,电流越小,导线电阻一定时,导线损耗也相应减小。理论上,输电线路的输电能力与输电电压的平方成正比。 4、国家从设备设计制造角度考虑,为保证生产的系列性,就规定了一系列的标准的电压等级,又称额定电压。3/6/10/35/110/220/330/500 5、 同一个电压等级下(同一行中),各种设备的额定电压并不完全相等。 6、电压等级越高,传输功率随传输距离增大下降得越快。 7、我国规定电力系统的额定频率为50Hz,简称工频或基频。 频率:50Hz 允许偏移:±0、2~±0、5Hz 与有功功率有关 电压:35kV 及以上的允许偏差为±5% 10kV 及以下的允许偏差为±7% 与系统的无功功率有关 波形:6~10kV 供电电压的波形畸变率不超过4% 0、38kV 供电电压的波形畸变率不超过5% 8、每一个负荷都只能沿唯一的路径取得电能的网络,称为开式网络。 有备用接线的网络中,每一个负荷点至少通过两条线路从不同的方向取得电能,统称为闭式网络。 第二章 jX R V S +=2e &&
1、 电力线路包括:输电线路与配电线路。 从结构上分为:架空线路、电缆线路 2、 架空线路由导线、避雷线(即架空地线)、杆塔、绝缘子与金具等主要部件组成。 3、 导线型号后的数字代表主要载流部分(非整根导线)额定截面积的平方毫米数 4、绝缘子片数越多,电压等级越高 5、 在220kV 及以上的超高压架空线路上,为了减小电晕放电与单位长度电抗,普遍采用分裂导线。 6、 分裂导线由数根相同的钢芯铝绞线并联构成,每相导线分裂成若干根,各根导线之间每隔一定长度用金具支撑,以固定尺寸。所用的导线根数称分裂数,常用的有2、3与4分裂。 7、 普通的分裂导线的分裂根数一般不超过4,而且就是布置在正多边形的顶点上。正多边形的边长d 称为分裂间距,一般取40cm 左右。 8、 ∵d>>Ds,∴Dsb>Ds,∴L 分裂
机械工程及自动化专业本科专业人才培养目标体系-上海交通大学
上海交通大学电气工程与自动化本科工程型—— 卓越工程师教育计划培养方案 一、学科专业及项目简介 电气工程与自动化专业是上海交通大学历史最悠久的专业，已逾百年，为国家培养了大批社会精英。 本专业目前为教育部“第一类特色专业”，也是教育部“卓越工程师”培养专业，体现强弱电、软硬件相结合的特色，将学生培养成为具有国际视野，具有综合运用所学的科学理论与技术方法从事与电气工程相关的系统运行和控制、电工技术应用、信息处理、试验分析、研制开发、工程管理以及计算机技术应用等领域的人才。本专业本科生在“全国大学生节能设计大赛”和“全国大学生电子设计大赛”等比赛中屡创佳绩。毕业生大量进入电力公司等国企、世界五百强企业，约1/3的学生进入国内外大学继续深造。 在《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》文件引导下，我校电气工程与自动化专业被列入教育部第一批“卓越工程师教育培养计划”，为此，从2009级开始，电气工程与自动化专业每年有35名本科生按卓越工程师教育培养计划进行培养，其三个特点为：1）行业企业深度参与培养过程（共同制定培养计划，企业设立“工程实践教育中心”）；2）学校按通用标准和行业标准培养工程人才；3）强化培养学生的工程能力和创新能力。我校“电气工程与自动化”专业卓越工程师培养依托于上海交大电气工程一级学科及上海电气、上海电力、施耐德电气等企业和其他研究所。其特色为：1）学科基础好，电气工程一级学科拥有博士学位授予权，涵盖了电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电机与电器、电力电子与电力传动、电工理论与新技术五个二级学科，其中电力系统及其自动化为国家重点培育学科。2）师资力量雄厚，电气工程系现有教职工98人，其中院士2人，以及一批在国内外有一定影响、承担国家及地方重大工程项目的中青年专家，并有一大批企业导师参与指导。该专业学位硕士点还依托教育部重点“电力传输与功率转换”实验室、高电压试验设备研究开发中心、风力发电研究中心、国家能源智能电网（上海）研发中心、上海市高压电器产品质量监督检验站，给学生们提供大量的实习、实践及参与各类科研项目的机会。
新编电气工程师手册目录页码
【第一卷目录】 第一篇电气工程基础篇 1 (1-1) 第一章电气工程基础理论 3 (1-2) 第一节电路及其基本定律3 (1-2) 第二节电场与电磁场22 (1-21) 第三节电气识图与电工标准36 (1-35) 第四节计量单位与单位换算71 (1-70) 第五节电路分析方法80 (1-79) 第六节电路的动态分析90 (1-89) 第七节电磁路分析103 (1-102) 第二章电工材料与电线电缆107 (1-106) 第一节绝缘材料107 (1-106) 第二节电线电缆110 (1-109) 第三节通信（光纤）电缆114 (1-113) 第三章仪器仪有及其检测125 (1-124) 第一节电工仪表的基本知识125 (1-124) 第二节常用电气测量仪表131 (1-130) 第三节电流表与电压表141 (1-140) 第四节万用表与功率表145 (1-144) 第五节测量仪表附件（钳形电表与电度表）161 (1-160) 第六节自动化测量仪表164 (1-163) 第七节仪器仪表检测技术166 (1-165) 第四章电子器件与电子电路185 (1-184) 第一节电子器件185 (1-184) 第二节半导体电路207 (1-206) 第三节数字电路236 (1-235) 第四节案例分析259 (1-258) 第二篇电气工程安装与维护篇265 (1-263) 第五章电机及其安装维护技术267 (1-264) 第一节电机设计技术267 (1-264) 第二节三相异步电机安装与维护281 (1-278) 第三节同步电机运行与维修293 (1-290) 第四节直流电动机安装与维护301 (1-298) 第五节小功率电机运行与维护322 (1-319) 第六章变压器及其安装与维护技术333 (1-330) 第一节电力变压器原理与参数333 (1-330)
华中科大电气工程基础考试试题
第一章 26、电气一次接线：发电厂和变电站中的一次设备（1分），按其功能和输配电流程，连接而成的电路称为电气主接线，也称电气一次接线或一次系统（2分）。 27、正序等效定则：在简单不对称短路的情况下，短路点的正序分量电流，与在短路点每一相中接入 附加电抗而发生三相短路的电流相等。 28、近后备保护：在保护安装处的主保护拒动时动作的保护称为近后备保护。 29、工频电压升高：电力系统在正常运行或故障时可能出现幅值超过最大工作相电压、频率为工频或接近工频的电压升高，称为工频电压升高。 30、落雷密度：每平方千米每雷暴日的地面受到的平均落雷次数。 31、某变电站采用双母线接线，有2条进线，4条出线，画出其电气主接线，并说明不停电检修工作母线的操作步骤？（正常运行时，一组母线工作，另一组母线备用） 31答：（1）图（2.5分）。 （2）闭合母联两侧的隔离开关、，合QF向备用母线充电（0.5）；若备用母线带电后一切正常，下一步则先接通（一条或全部）回路接于备用母线侧的隔离开关，然后断开（该条或全部）回路接于工作母线上的隔离开关，（1分）；待全部回路操作完成后，断开母联断路器及其两侧的隔离开关。（1分） 32、简述降低电网电能损耗的措施。 32答：（1）提高电力网负荷的功率因数，降低电网的电能损耗：①合理选择异步电动机的容量及运行方式；②实现无功功率就地补偿，限制无功功率在电网中传送。（2.5分） （2）合理组织电力网的运行方式：①电力网运行于重负荷状态时，应尽量提高运行电压水平，以降低功率损耗和电能损耗；②合理组织并联变压器的运行，减少功率损耗和电能损耗。（2.5分） 33、以三段式电流保护为例，说明保护配置时应该如何保证动作的选择性。 33答：以各级线路动作值和动作时间相互配合来保证选择性（2分） 电流I段按躲开本线路末端最大短路电流整定，动作时间为0s；（1分） 电流II段整定值与下一条线路的I段（或II段）整定值配合，动作时间相应提高Dt；（1分） 电流III段整定电流躲开正常工作电流，定值较小，因此采用动作时间来保证选择性。电流III段动作时间按照阶梯原则整定，即前一级线路比后一级线路动作时间相应提高Dt；并且电流III段动作时间长于电流I、II段动作时间。（1分） 34、如图所示回路是如何区分手动跳闸与自动跳闸的？
电气工程基础课程设计(林俊杰)
电气工程基础课程设计(林 俊杰) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
电气工程基础课程设计题目：110kV降压变电站电气系统初步设计 学生姓名：林俊杰 专业：电气工程及其自动化 班级：电气0906班 学号：4 指导教师：罗毅
目录 变电站电气系统课程设计说明书 一、概述 1、设计目的———————————————————————————— 2、设计内容 3、设计要求 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 2、电力系统与待建变电站的连接情况 3、待建变电站负荷 三、主变压器与主接线设计 1、各电压等级的合计负载及类型 2、主变压器的选择 四、短路电流计算 1、基准值的选择 2、
一、概述 1、设计目的 （1）复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识。 （2）培养和分析解决电力系统问题的能力。 （3）学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法。 2、设计内容 本课程设计只作电气系统的初步设计，不作施工设计和土建设计。 （1）主变压器选择：根据负荷主变压器的容量、型式、电压等级等。 （2）电气主接线设计：可靠性、经济性和灵活性。 （3）短路电流计算：电力系统侧按无限大容量系统供电处理； 用于设备选择时，按变电所最终规模考虑；用于保护整定计算时，按本期工程考虑；举例列出某点短路电流的详细计算过程，列表给出各点的短路电流计算结果S k、I”、I∞、I sh、T eq（其余点的详细计算过程在附录中列出）。 （4）选择主要电气设备：断路器、隔离开关、母线及支撑绝缘子、限流电抗器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、消弧线圈。每类设备举例列出一种设备的详细选择过程，列表对比给出选出的所有设备的参数及使用条件。（5）编写“××变电所电气部分设计”说明书，绘制电气主接线图（＃2图纸） 3、设计要求 （1）通过经济技术比较，确定电气主接线； （2）短路电流计算； （3）主变压器选择； （4）断路器和隔离开关选择； （5）导线（母线及出线）选择； （6）限流电抗器的选择（必要时）。 （7）完成上述设计的最低要求； （8）选择电压互感器； （9）选择电流互感器； （10）选择高压熔断器（必要时）； （11）选择支持绝缘子和穿墙套管； （12）选择消弧线圈（必要时）； （13）选择避雷器。 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 ⑴变电站类型： 110 kV降压变电站 ⑵三个电压等级： 110 kV、 35 kV、 10 kV ⑶ 110 kV：近期线路2回；远期线路 3回 35 kV：近期线路2回；远期线路4 回
注册电气工程师发输变电《基础考试》题库及模拟试卷
注册电气工程师发输变电《基础考试》题库及模拟试卷 2020年注册电气工程师（发输变电）《基础考试》题库【历年真题（部分视频讲解）＋章节题库＋模拟试题】 目录 ?第一部分历年真题[部分视频讲解] ?【公共基础（上午）】 ?2019年注册电气工程师（发输变电）《公共基础考试》真题及详解?2018年注册电气工程师（发输变电）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解] ?2017年注册电气工程师（发输变电）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解] ?2016年注册电气工程师（发输变电）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解] ?2014年注册电气工程师（发输变电）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解] ?2013年注册电气工程师（发输变电）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解] ?2012年注册电气工程师（发输变电）《公共基础考试》真题及详解[部分视频讲解]
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电力系统工程基础习题答案-熊信银
课后部分习题答案 5-8解：查表得各设备组K ne 、cos ?如右 （1）冷加工机床组 0.2ne K =，cos 0.5?=，tan 1.73?= 30.110.25010ne e P K P kW kW =?=?= 30.130.1tan 20 1.7334.6var Q P k ?==?= （2）通风机组 0.8ne K =，cos 0.8?=，tan 0.75?= 30.220.83 2.4ne e P K P kW kW =?=?= 30.230.2tan 2.40.75 1.8var Q P k ?==?= （3）电阻炉 0.7ne K =，cos 1?=，tan 0?= 30.330.72 1.4ne e P K P kW kW =?=?= 30.330.3tan 0var Q P k ?== （4）总的计算负荷，取同时系数0.95K ∑=，则 3030.130.230.3()0.95(10 2.4 1.4)P K P P P ∑=++=?++= 3030.130.230.3()0.95(34.6 1.80)Q K Q Q Q ∑=++=?++= 30S == 30I = = = 6-5解：等值电路如右所示 223 32421010195.2300000 N N N U Z S =?=?=Ω (1)求T G 、T B ： 011231300000195.2T N N P G S Z ?= ?=?= 0%10.51 100100195.2 T N I B Z = ?=?=
(2)求T R ： (12)(12)950K K P P KW --'?=?= (13)(13)450042000K K P P kW --'?=?=?= (23)(23)462042480K K P P kW --'?=?=?= 11 (20009502480)2352 k P kW ?= +-= 21 (95024802000)7652 k P kW ?= +-= 31 (20002480950)17652 k P kW ?= +-= 11235 195.2300000k T N N P R Z S ?= ?=?= 22765 195.2300000k T N N P R Z S ?= ?=?= 331765 195.2300000 k T N N P R Z S ?= ?=?= (3)求T X ： (12)(12)%%13.73k k U U --'== (13)(13)%2%11.9223.8k k U U --'==?= (23)(23)%2%18.64237.28k k U U --'==?= 11 %(13.7323.837.28)2 k U = +-= 21 %(13.7337.2823.8)2 k U = +-= 31 %(23.837.2813.73)2 k U = +-=
交大电气工程基础作业二答案
作业二 1、有几个参数反映架空输电线路？它们具体反映线路的什么特性？ 答：电阻R:线路通过电流时产生的有功功率的损耗效应 电感L:载体导流的磁场效应 电导G:线路通电时绝缘介质产生的泄露电流以及导体附近空气游离而产生的 有功功率损耗 电容C:带电导体周围产生的磁场效应 2、一条LGJQ-3×500 的分裂导线的输电线路，按等间距排列，间距为12m，每相分裂间距为400mm，导体直径为30.2mm。求该线路每公里电抗和电纳。 3、一台SFL-15000/110 型双绕组变压器，额定容量为15MVA，额定变比为110/11kV，其试验参数为Pk=133kW，P0=50kW，Uk﹪=10.5，I0﹪=3.5，试计算归算到高压侧的各参数并画出等值电路。
4、与普通变压器相比，自耦变压器有哪些优缺点？自耦变压器运行需要注意哪些问题？ 答： 1、在大型超高压电力系统中，多数采用由自耦变压器来联接两个电压级的电力网，自耦变压器具有消耗材料少、投资低、损耗小等优点，得到广泛的应用。另外，由于通常自耦变压器变比接近于1，导致短路电压百分数要比普通变压器小得多，所以在系统发生短路时，自耦变压器的情况将更为严重。 2、自耦变压器除了与一般变压器运行特性相同之外，还需要注意的一些问题是： a，由于自耦变压器一、二次侧有直接的电的联系，为了防止高压侧单相接地故障而引起低压侧过电压，其中性点必须牢靠接地； b，自耦变压器两侧都需安装避雷器，以防止过电压； c，自耦变压器短路电压比普通变压器小得多，因此短路电流较普通双绕组变压器大，必要时，必须采取限制短路电流措施。 5、在开关电器断开的过程中，间隙的自由电子是如何产生的？试说明
新编电气工程师手册_目录资料
第一篇电气工程基础篇 第一章电气工程基础理论 第一节电路及其基本定律 第二节电场与电磁场 第三节电气识图与电工标准 第四节计量单位与单位换算 第五节电路分析方法 电路的动态分析 AA- 、，一 PH 第七节电磁路分析 第二章电工材料与电线电缆 第一节绝缘材料简介 第二节电线电缆 第三节通信（光纤）电缆 第三章仪器仪表及其检测 第一节电工仪表的基本知识 第二节常用电气测量仪表 第三节电流表与电压表 第四节万用表与功率表 第五节测量仪表附件（钳形电表与电度表） 自动化测量仪表 AA- 、，一 PH 第七节仪器仪表测量技术 第四章电子器件与电子电路 第一节电子器件 第二节半导体电路 第三节数字电路 第四节案例分析 第二篇电气工程安装与维护篇第五章电机及其安装维护技术 第一节电机设计技术安装与维护 第二节三相异步电机安装与维护 第三节同步电机运行与维修 第四节直流电动机安装与维护 第五节小功率电机运行与维护 第六章变压器及其安装与维护技术
第一节 第二节 低压架空线路设计 架空线路施工准备工作 放线施 工技术 拉线施工技术 紧线施工技术 电杆组装施工技术 工程验收 架空线路的运行与维修 电缆线路的一般选用标准 电缆的安装与连接工艺 第一节 第二节 第三节 第四节 电力变压器原理与参数 电力高压电器运行与维护 小型变压器安装与维护 特种变压器安装与维护 互感器安装与维护技术 第一节 第二节 第三节 互感器的类型与用途 电压互感器及其运行与维护 电流互感器及其运行与维护 低压电器安装与维护 第一节 熔断器运行与维护 第二节 刀开关及其安装与维护 第三节 断路器及其安转与维护 第四节 配电屏 第五节 继电保护装置的安装与调试 第六节 接触器的安装弓维护 高压电器安装与维修技术 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 高压断路安装与维护 高压隔离开关安装与维修 负荷开关安装与维护 熔断器安装与维护 高压开关柜安装与维护 避雷器使用与维修 机床电气设备安装与维护技术 第一节 第二节 第三节 机床电气设备检查与安全措施 机床电气设备故障检修 常见机床电气设备安装与维护 第十一章 架空线路的安装运行与维护技术 第十二章 电缆线路安装运行与维护 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 弟八^ 第七节 第八节
电气工程基础问答题
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。 谐波电压含量可表示为 H U = 谐波电流含量可表示为 H I =的比值的百分数称为谐波总崎变率，用THD 表示。由此可得： 电压总崎变率为 1 100%H U U THD U =?电流总崎变率为 1 100%H I I THD I =? 3-5. 交流电弧的特点是什么？采用哪些措施可以提高开关的熄弧能力？ 答：交流电弧的特点是电流每半个周期要经过零值一次。在电流经过零值时，电弧会自动熄灭。加速断口介质强度的恢复速度并提高其数值是提高开关熄弧能力的主要方法： (1) 采用绝缘性能高的介质 (2) 提高触头的分断速度或断口的数目，使电弧迅速拉长；(电弧拉长，实际上是使电弧上的 电场强度减小，则游离减弱，有利于灭弧，伏安特性曲线抬高) (3) 采用各种结构的灭弧装置来加强电弧的冷却，以加快电流过零后弧隙的去游离过程。 4-11. 中性点接地方式有几种类型？概述它们的优缺点。 答：中性点的接地方式可分为两大类：一类是大电流接地系统（或直接接地系统），包括中性点直线接地或经小阻抗接地；另一类是小电流接地系统（或非直接接地系统），包括中性点不接地或经消弧线圈接地。 在大电流接地系统中发生单相接地故障时，接地相的电源将被短接，形成很大的单相接地电流。此时断路器会立即动作切除故障，从而造成停电事故。单相接地短路后，健全相的电压仍为相电压。 在小电流接地系统中发生单相接地故障时，不会出现电源被短接的现象，因此系统可以带接地故障继续运行（一般允许运行2小时），待做好停电准备工作后再停电排除故障。可见采用小电流接地的运行方式可以大大提高系统供电的可靠性。但这种运行方式的缺点是，发生单相接地时非接地相的对地电压将上升为线电压，因此线路及各种电气设备的绝缘均要按长期承受线电压的要求设计，这将使线路和设备的绝缘费用增大。电压等级愈高，绝缘费用在电力设备造价中所占的比重也愈大。
《电力工程》课程教学大纲
《电力工程》课程教学大纲 课程名称：Electric Power Engineering 课程类型：学科基础课 学时：48 学分：3 适应对象：电气工程及自动化专业 一、课程的性质、目的和任务 本课程是电气工程及自动化专业的一门必修的专业基础课。通过本课程的学习，使学生初步掌握110kV及以下电压等级的发电、输变电和供用电工程的设计、运行和维护能力，同时又为学生后期选修电力类课程奠定必备的专业基础。本课程横跨的专业面较宽，知识面较广，理论性和实践性均较强。 其先修课程是电工基础、电机学和电力电子技术。 二、教学基本要求 学生学习本课程后，应达到以下基本要求：对电力系统的组成及电能的生产过程有一定的认识；具有从事工业企业供电和地方电力工业生产所必须的理论基础和专业技能；能够掌握电力工程设计中的基本工程计算方法。 三、课程内容及学时分配 第一章概论4学时 了解电力系统的有关概念及发电厂的生产过程；掌握电力系统的额定电压及中性点的运行方式。第二章电力负荷计算5学时 了解负荷曲线及其有关概念；掌握负荷计算和无功补偿的基本方法。 第三章电力网6学时 了解电力网的接线方式及线路结构；掌握电力网电气参数计算、电压损失和功率损耗计算以及导线截面的选择与计算。 第四章短路电流及其计算6学时 了解短路的有关概念及短路电流的变化规律；掌握短路电流的基本计算方法。 第五章变电所的一次系统8学时 了解电气主接线的基本形式；掌握各种高低压电器的功能特点、变压器台数和容量的选择方法以及电气设备的选择与校验。 第六章电力系统继电保护础9学时 了解继电保护的有关概念和常用保护继电器的工作原理；掌握线路的电流电压保护及变压器保护的整定计算方法；了解微机保护的特点、硬件组成及其算法。 第七章变电所的监控系统和自动装置4学时 了解变电所的操作电源和变电站综合自动化的有关概念；熟悉变电所的控制、信号、测量、绝缘监视装置及其常用自动装置。 *第八章配电网自动化选学 了解配电网自动化的概念、配电网自动化的通信方式、配电网的馈线自动化和用电管理自动化的组成及工作原理。 第九章防雷、接地与电气安全2学时 了解雷电的基本知识和接地的有关概念；熟悉雷电的防护措施及低压配电系统的保护接地方式。 四、实验教学内容及要求（4学时） 1．电磁型电流继电器和电压继电器实验； 2．电磁型时间继电器实验；
2017年长沙理工大学 长沙理工 F0501电气工程基础 硕士研究生招生复试科目考试大纲
布丁考研网，在读学长提供高参考价值的复习资料 https://www.wendangku.net/doc/3f17647070.html, 科目代码：F0501 科目名称：电气工程基础 一、考试要求 主要考察考生是否掌握电力系统的基本概念、基本理论和基本方法，包括电力系统稳态、暂态中的基本概念，潮流、短路、稳定性分析的基本计算方法；变电站中主要电力设备的基本原理、控制和操作过程；相关电气设备的绝缘概念，过电压及其防护；电力系统继电保护的基本原理和和基本方法。考查考生对电力专业相关知识的了解程度，及其利用专业知识分析解决实际工程问题的能力。 二、考试内容 1、电力系统分析 电力系统的电源、负荷与网络结构，同步发电机、变压器、输电线路与负荷的数学模型和运行特性，电力系统的接线与运行方式；电力系统稳态运行分析与计算，电力系统的有功功率与频率调整，电力系统的无功功率与电压调整；电力系统暂态过程，三相短路计算，不对称故障分析，电力系统的静态稳定性和暂态稳定性 2、发电厂电气主系统 发电厂变电所主要电气设备的作用原理，电气主接线及其运行与操作，厂用电源的引接与厂用电接线，导体的发热与电动力，电气设备的选择，配电装置的型式，断路器的控制与信号 3、高电压技术 电力系统的过电压及其防护，过电压保护设备与作用，电力系统与电气设备的绝缘，电介质的极化与绝缘老化 4、电力系统继电保护 对电力系统继电保护的基本要求，电流保护、距离保护、零序电流保护、差动保护的基本原理、保护范围和整定原则 三、题型 试卷满分为100分。其中，比例约为： 按考题类型分：填空选择题占20%，简答题占30%，计算分析题占50%； 按考题内容分：电力系统分析50%，电力系统继电保护占20%，发电厂电气主系统15%，高电压技术15%。 四、参考教材 《电气工程基础》.熊信银，张步涵. 华中科技大学出版社； 《电气工程基础》.王锡凡.西安交通大学出版社； 《电气工程基础》.陈慈萱.中国电力出版社等。
西安交大电气工程学院
一、本学科基本概况 1）学科历史延革及学术队伍 西安交通大学电气工程学科创建于1908年，是我国最早的电气工程专业。电工学科原有博士学位授权点六个，硕士学位授权点9个，无论博士点或硕士点数量，在全国电气工程学科学位授予单位中是最多、覆盖面也是最宽的，1996年经国务院学位委员会批准首批按一级学科培养和授予博士学位，并建有电气工程博士后流动站。现有专职教师和研究人员112人，其中教授37名（院士1名、国家级教学名师1名、长江学者2名、国家杰出青年科学基金获得者2名、新世纪人才8名、博士生导师31名），研究员1名，副教授和高级工程师49名，教师队伍中具有博士学位71名，占专职教师68.93％，有5位院士被聘为兼职教授。我学科知名教授中有中国电源学会理事长、中国电工技术学会副理事长、全国高等学校电气工程及其自动化教学指导分委员会主任、中国电力教育大学院（校）长联席会主席、全国电气工程领域工程硕士教育协作组组长。 2）主要研究方向、科研及成果情况 电气工程学科现有电机与电器、高电压与绝缘技术、电力系统及其自动化、电力电子与电力传动、电工理论与新技术五个二级学科。其中电机与电器、高电压与绝缘技术、电力系统及其自动化三个为第二批国家重点学科（二级学科），拥有“电力设备电气绝缘国家重点实验室”和“国家工科基础课程电工电子教学基地”。 近三年来，学科竞争力大幅度提升，承担国家级项目48项，其中国家科技部“十五科技攻关”项目1项，国家杰出青年科学基金项目2项，国家自然科学基金重点项目3项，国家自然科学基金面上项目35项。此外，还承担了国家电网公司和国家南方电网公司有关特高压输电项目15项。 通过上述科研项目的研究，在电气工程基础理论、电力设备设计关键基础理论和技术、特别是在特高压输变电设备方面做出了重要的贡献：制定了国家电网公司750kV系统用主设备技术规范Q/GDW103－2003至Q/GDW108－2003等6项标准，为世界第一套高海拔750输变电主设备技术规范；制定了国家电网公司1000kV交流特高压输变电设备试验规范，为国际首创。 三年来，科研总经费6983万元，人均科研经费72.74万元。其中国家级科研项目经费为2075.5万元，境外合作科研项目经费321万元。 三年来，获国家科学技术进步奖二等奖2项，省部级奖13项。授权发明专利32项。在国内核心期刊发表学术论文684篇，人均在国内核心期刊发表学术论文7.1篇；SCI收录论文114篇，其中IEEE和IEE期刊论文75篇，人均SCI收录论文1.2篇。EI收录论文425篇，人均EI收录论文4.4篇。出版专著17部，主办及筹办国际会议各1次。 3）研究生培养情况 现有研究生指导教师77名，其中博士生导师31名。目前在读本科生1602名、各类研究生1511名。三年来，共授予工学博士学位74名，工学硕士学位414名，工程硕士学位369名。已获全国百篇优秀博士论文2篇（2003年张冠军和2005年郝艳捧）。2004年建立了教育部批准立项的西安交通大学研究生电气技术创新实验室，用于培养学生自主学习和创新能力。连续三年组织了由教育部立项支持的研究生精品课程大讲堂项目，邀请国际、国内著名学者授课，每年都有来自全国各地高校和科研院所的二、三百名研究生和青年教师前来听课。近3年来，已获国家教学成果二等奖1项，国家精品课程4门，获全国优秀教材一等奖1项，省级教学名师2人。 4）本学科的优势及特色 ①电气工程学科二级学科齐全
北理工电气工程基础考试要点
复习题 第一章引论 1.电力系统的输电方式有哪几种？直流输电，交流输电 2.为什么电能要采用高电压传输？ 3.掌握电力系统中常用设备的国标图形符号。 4.我国电力系统发展的现状如何？ ①能源地域分布不平衡，能源分布与消费分布脱节，电源结构有待优化； ②区域电网互联结合大电网的发展模式； ③西电东送，南北互供，全国联网； ④电源结构不断调整，新能源发电取得长足的进步。 5.电力系统主要由哪些部分构成？ 发电机、输电网络、配电系统、负荷 6.电力负荷包括哪些？ 7.电力系统的基本参量有哪些？ 总装机容量、年发电量、最大负荷、年用电量、额定功率、最高电压等级 8.什么是年发电量？全年所发电能的总和（MWh） 9.什么是最大负荷？规定时间内总有功功率负荷的最大值 10.线路电压越高，其输送功率和输送距离如何变化？ 11.线路、发电机、变压器的额定电压有什么规定？ 发电机额定电压为线路额定电压的105% 变压器一次侧：相当于用电设备，其额定电压与系统相同；与发电机相 连时，则与发电机相同。 二次侧：相当于电源，其额定电压应比系统高5%，考虑变压器内部的电压损失（5%），实际比线路高10%。即空载时比线路高5%，负载时比线 路高10% 12.发电厂主要有哪些类型？ 1. 火力发电厂（在我国占大约75%左右） 2. 水力发电厂（在我国占约占20%） 迳流式、坝后式、 河床式、抽水蓄能 3.核能发电厂（在我国约占1%） 4. 其他可再生能源发电方式（在我国约占4%） 风力、地热、潮汐、太阳能 13.变电所有哪些类型？ 按功能划分：升压变电所、降压变电所 按照在系统中的地位：枢纽变电所、中间变电所、 地区变电所、终端变电所 14.电力负荷如何分级？ 15.举例说明5种不同类型的电力负荷？ 16.电力系统运行的特点是什么？ ①电能不能大量存储 ②电力系统的暂态过程非常迅速 ③供电中断可能造成重大损失 ④对电能质量（电压和频率）要求十分严格，偏离规定值太多将导致损坏设备 或大面积停电 17.电力系统可靠安全运行的要求有哪些？ ①运行的安全性和可靠性
110kV变电站电气一次系统设计文献综述
110kV变电站电气一次系统设计文献综述 一、引言 随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，用户对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需的发展计划。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来，在电力系统中起着至关重要的作用。近年来110kV 变电站的建设迅猛发展。科学的变电站设计方案能够提升配电网的供电能力和适应性，降低配电网损耗和供电成本，减少电力设施占地资源，体现“增容、升压、换代、优化通道”的技术改造思路。同时可以增加系统的可靠性，节约占地面积，使变电站的配置达到最佳，不断提高经济效益和社会效益。 二、什么叫变电站 变电站是改变电压的场所。为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，这种升降电压的工作靠变电站来完成。变电站的主要设备是开关和变压器。按规模大小不同，称为变电所、配电室等。 变电站是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。变电站主要组成为：馈电线（进线、出线）和母线，隔离开关，接地开关，断路器，电力变压器（主变），站用变，电压互感器TV （PT）、电流互感器TA(CT），避雷针。 变电站主要可分为：枢纽变电站、终端变电站；升压变电站、降压变电站；电力系统的变电站、工矿变电站、铁路变电站(27.5kV、50Hz）；1000kV、750kV、500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、10kV、6.3kV等电压等级的变电站。 变电站起变换电压作用的设备是变压器，除此之外，变电站的设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。变电站的主要设备和连接方式，按其功能不同而有差异。目前分布式变电站自动化系统已逐步成为技术发展的主流[3]。 三、研究的主要内容 设计110kV变电站，电压等级为110/35/6kV，进出线数2/4/11。
- 武汉大学电气工程学院-武汉大学电气工程及其自动化试验教学中心
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