2015年复习大纲

1《电气工程基础》课程复习大纲一、考试复习章节第一章引论1.1电气技术的发展与电力系统的形成1.2我国电力系统以及电力系统的发展1.3电力系统的电压等级与接线图1.4发电厂及变电所的类型1.5电力负荷1.6电力系统运行的特点和要求第二章基本概念2.1电力与电能系统2.2直流传输2.3交流传输第三章电力系统负荷的运行特性和数学模型3.1电力系统负荷与负荷曲线3.2电力系统负荷模型结构与辨识方法简介第四章输变电元件的参数与模型4.1电力线路及结构4.2三相电力线路参数计算4.3三相输电线模型4.4三相变压器的参数及等值电路4.5变压器运行4.6电力系统标幺制第六章开关电器6.1灭弧原理6.2高压断路器6.3隔离开关6.4高压负荷开关6.5高压熔断器6.6全封闭组合电器第七章电力系统接线方式7.1发电厂和变电所主接线的基本要求7.2发电厂和变电所主变压器的选择7.3发电厂和变电所主接线的基本形式7.4厂用电接线7.7短路电流的限制第九章电力系统的有功功率与频率调整9.1负荷频率机制29.2电力系统的频率特性9.3电力系统的频率调整9.4有功功率平衡与发电厂间负荷的最优分配第十章无功功率补偿与电压调整10.1无功功率负荷－电压机制10.2电力系统中无功功率的平衡与补偿10.3电力系统中的电压管理与调压方法第十一章电磁暂态过程与三相短路电流计算12.1电力系统短路概念12.2无穷大功率电源供电系统三相短路分析第十三章导体的发热及电动力计算与电气设备选择13.1概述13.2均匀导体的发热计算13.3均匀导体短路时的电动力13.4电气设备选择的一般条件13.6高压开关电器的选择13.7限流电抗器的选择第十五章电力系统过电压15.1．电力系统过电压的定义和分类15.2暂时过电压的电路基础15.3．不同初始条件下通断LC回路与操作过电压15.5．雷电过电压第十六章电力系统的绝缘与交流电气装置的绝缘配合16.1．气体放电及气体绝缘电气设备16.2绝缘子和沿表面放电16.3液体及固体介质的电气特性和电气设备的内绝缘第十八章分布式电源17.1分布式电源的基本概念17.2分布式发电的基本原理第十九章电力系统中性点接地方式19.1电力系统的中性点19.2中性点不接地系统19.3中性点直接接地系统19.4中性点经电阻接地19.5中性点经电抗器接地19.6中性点谐振接地19.8各种接地方式比较第二十一章计算机在电力系统中的应用发电厂计算机监控系统3复习题第一章引论1.电力系统的输电方式有哪几种:直流和交流。2.为什么电能要采用高电压传输：输电线截面积S一定时，输电电压U愈高，损耗的电功率P耗就愈小；如果允许损耗的电功率P耗一定时（一般不得超过输送功率的10％），电压愈高，输电导线的截面积就愈小，这可大大节省输电导线所用的材料。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：能源地域分布不均衡，能源分布与消费分布脱节，电源结构有待优化；区域电网互联结合大电网的发展模式；西电东送，南北互供，全国联网；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：工业负荷、农业负荷、交通运输业负荷和人民生活用电负荷。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、额定频率、最高电压等级。8.什么是年发电量：全年所发电能总和。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：线路电压越高，输送功率越高，输送距离越远。11.线路、发电机、变压器的额定电压有什么规定：线路的额定电压就是线路的平均电压（Ua+Ub）/2；发电机的额定电压是线路额定电压的1.05倍；变压器一次侧电压等于发电机的额定电压，二次侧的电压比线路额定电压高10%。12.发电厂主要有哪些类型：火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂、其它可再4生能源发电方式。13.变电所有哪些类型：按功能划分：升压变电所、降压变电所；按在系统中的地位划分：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：一级负荷：中断供电将造成人员伤亡时、中断供电将在政治经济上造成巨大损失时、中断供电将影响有重大政治经济意义的用电单位的正常工作时；二级负荷：中断供电将在政治经济上造成较大损失时、中断供电将影响重要用电单位的正常工作时；三级负荷：不属于一、二级负荷的属于三级负荷。15.举例说明5种不同类型的电力负荷：同/异步电动机、各类电弧炉、整流装置、电解装置、制冷制热设备、电子仪器和照明设备。16.电力系统运行的特点是什么：电能不能大量储存、电力系统的暂态过程非常迅速、供电中断可能造成巨大损失、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：运行的安全性和可靠性；保证质量；运行的经济性；环境保护。第二章基本概念18.电力系统的能量形式有哪些：动能、位能、磁场能、电场能、耗散能。19.什么是动能、位能、磁场能和电场能：动能：E=½Jω2、位能：、磁场能：Wmf=½Li2、电场能：Wef=½Cu2、耗散能：20.什么是有功功率、无功功率，并写出表达式：有功功率：被传送的有用功率，P=UIcosψ（W）；无功功率：平均值为零，所以为“无用”，Q=UIsinψ（var）。21.什么是视在功率？如何用直角三角形表达或复数的概念表达视在功率和有功功率、无功功率的之间的关系：视在功率S=UI；直角三角形表达：S2=P2+Q2；复数的概念：S．=P+jQ。22.交流电压和电流的有效值如何定义：U=Um/√2、I=Im/√2。23.写出交流传输系统系统中一端口网络的瞬时电压和电流的表达式，并说明其中参数的含义：，Um和Im分别是电压和电流的幅值。24.什么是单相系统和三相系统，其优缺点是什么：单相系统具有功率脉动特性，使得电动机产生脉动转矩。与三相电动机相比，单相电动机体积大、运行性能差、起动困难。25.什么是对称三相传输系统：三相系统中具有对称负载时。26.对称三相系统中的相电压和线电压关系是什么：Δ连接的时候，相电压和线电压是相等的；Y连接的时候，线电压是相电压的√3倍，Ua超前Uab30o。27.三相对称系统中的各相相位相差多少：120o。28.对于对称三相负载的三相系统，三角形接法与等值的星形接法的阻抗负载之间的关系是多少？并进行分析：529.什么是单相分析法：对于一个对称三相系统，如果所有元件是对称三相连接的、所有负载和电源是Y形联接的、相间无电感，则：所有元件的中性点电位为零、各相完全可以解耦各元件的电流、电压矢量相序与电源相同。单相分析法步骤：（1）选择电源中性点为电压参考点；（2）将三角形联接的负载转化成为等效的星形联接；（3）将所有元件的中性点联接在一起，计算a相，然有检验b相和c相，其b和c相分别在相位上滞后a相120o和240o相；（4）还原到原电路中求线间变量。第三章电力系统负荷的运行特性和数学模型30.什么是电力系统的负荷、供电负荷和发电负荷：电力系统中所有用户使用的总电力功率叫做电力系统的负荷；供电负荷=电力系统负荷+电力系统传输损耗的功率；发电负荷=供电负荷+发电厂厂用消耗的功率。31.什么是电力系统的负荷曲线：负荷功率随时间的变化规律。32.什么是日负荷曲线、年最大负荷曲线、年持续负荷曲线？如何用数学式子表达：日负荷曲线：电力系统负荷在一日24小时内的变化规律。不同地区、不同季节、不同用户日负荷曲线都有差别，Pav=1/24（ΣPkΔtk）；年最大负荷曲线：一年内，每月（或每日）最大有功负荷随时间的变化规律，y=f[Pmax(日)]；年持续负荷曲线：：一年内各负荷水平的负荷有功功率及其持续时间，按功率大→小顺序排列而绘制的曲线。33.什么是年最大负荷利用小时：Tmax=W/Pmax。34.电力系统的负荷特性指的是什么:电力系统负荷特性是指负荷功率随电压或频率变化而变化的规律。35.什么是负荷电压特性、频率特性、静态特性、动态特性：负荷电压特性：负荷的功率与端电压的关系；频率特性：负荷的功率与系统频率的关系；静态特性：当电压或频率缓慢变化时负荷功率与负荷电压或频率的关系；动态特性：当电压或频率快速变化时负荷功率与负荷电压或频率的关系。36.为什么负荷的动态特性难以用数学关系表达：多维空间超曲面表示数学关系，准确表示动态特性是一个难题。37.照明负荷是静态负荷还是动态负荷？它与供电系统的频率有关吗：静态负荷主要是照明负荷，与频率无关。38.电力系统的综合负荷模型主要有哪些？如何用数学模型表达：恒定阻抗模型：P=I2R=U2/R；多项式模型：P=PN[ap(V/VN)2+bp(V/VN)+cp]，Q=QN[aq(V/VN)2+bq(V/VN)+cq]，上式中的第一项为恒定阻抗，第二项为恒定电流，第三项为恒定功率。VN为额定电压，PN、QN为额定电压下的有功功率与无6功功率，各系数由实际的电压静态特性用最小二乘法拟合得到。并且有ap+bp+cp=1，aq+bq+cq=1；幂函数模型：qqppuuUQUP，对u和ω求导，qddQqdUdQpddPpdUdPuu,,，)(,1uuqp分别为0,1,2时,则通用幂函数模型就变成恒定功率、恒定电流、恒定阻抗模型。第四章输变电元件的参数与模型39.架空输电线路主要由哪些部分组成？各部分的作用是什么：由导线、避雷线（或称架空地线）、杆塔、绝缘子和金具等主要元件组成。（1）导线：传导电流，输送电能；（2）避雷线：保护电力线免遭雷击而引起过电压对线路或用电设备造成损害；（3）绝缘子：将导线与杆塔绝缘；（4）金具：支撑导线，并将绝缘子固定在杆塔上；（5）杆塔：支撑导线、绝缘子等使导线与地之间保持一定的绝缘距离。40.架空导线主要有那几种？各有什么特点：普通导线：；分裂导线：1、使用分裂导线可提高线路的输电能力，2、限制电晕的产生及其带来的相关危害，3、使用分裂导线能提高输电的经济效益，4、提高超高压输电线路的可靠性；扩径导线：；41.电力线路的电气参数指的是什么：线路的电阻r、电抗x、电导g和电纳b。42.分别写出输电线路的电阻、电抗、电导、电纳的表达式和单位？并说明各个量的含义:电阻：单股导线单位长度的直流电阻：Sr1，多股导线单位长度的直流电阻：nSKr；电抗：导线的电抗：，其中iL，'0ln2rDi，（无限长单根导线的单位长度的电感：)/('ln200mHrDL，N根导线系统中，第J根导线的电感：)/(1ln20mHDLjiij，)/('1ln20mHrLjjj，三相对称运行时，每相导线单位长度的电感：'ln200aaarDIL，不对称运行时，单位长度三相平均电感：，分裂导线的三相输电系统的电感：，电导：，7，电纳：）43.温度与导线的电阻大小有什么关系:kmtrr/]201[20144.什么是导线的集肤效应：交流电通过导线时，导线内产生磁场，当磁场发生变化时，导线截面内各点电流密度不同，使导线交流电阻比直流电阻大。45.写出输电线方程并画出其等值电路:1U2U1I2IZ()a1U2U()bYT。46.电力变压器的作用是什么：（1）联接发电机与电力输电线路用来升高电压；（2）联接输电线路与负荷（用户）用来降低电压；（3）联接不同电压等级输电线路之间或者升高或者降低电压。47.电力变压器有哪些种类：（1）按用途分：电力变压器和特种变压器。（2）按绕组数目分：双绕组、三绕组和自耦变压器。（3）按相数分：单相变压器和三相变压器。（4）按铁芯结构分：有芯式变压器和壳式变压器。（5）按冷却方式分：有油冷却的湿式变压器和空气冷却的干式变压器。48.写出单相双绕组变压器的电压方程并说明各参数的含义：，其中：u1、i1、r1、L1分别为变压器原边电压、电流、内阻、自感。u2、i2、r2、L2分别为副边电压、电流、内阻、