电气信息类专业英语翻译讲解

1、 Lesson 1 electronic network 1、短语及词汇： Electronic circuit or network电路或电网络 Passive network无源网络 active network有源网络 Voltage source电压源 current source电流源 in the case of就来说 Rather than是而不是 of interest有价值的；使人感兴趣的；有意义的； 2、重点句型 （1）in the case of a resistor, the voltage-current relationgship is given by ohms

2、law, which states that the voltage across the resistor is equal to the current through the resistor multiplied by the value of the resistance. 就电阻来说，电压电流的关系由欧姆定律决定。欧姆定律指出：电阻两端的电压等于电阻上流过的电流乘以电阻值 （2）it may be that the inductor voltage rather than the current is the variable of interest in the circuit.

3、 或许在电路中，人们感兴趣的是电感电压而不是电感电流 3、文章内容翻译（见参考译文并在课堂上讲解） 对应译文： 电网络 电路或电网络是由电阻、电感和电容等器件以某种方式联接在一起所组成的。如果电网络中不包含任何能源，比如电池和发电机，就叫做无源网络。相反，如果存在一个或多个能源，则组合的系统(电网络)则称为有源网络。当研究电网络的特性时，我们感兴趣的是电路中的电压和电流。既然网络是由无源元件组成的，我们就必须首先来定义它们的电特性。 就电阻来说，其电压电流关系由欧姆定律来决定。欧姆定律指出，电阻两端的电压等于流过电阻的电流乘以该电阻的值。从数学上看，这表示为 u?iR (1-1) 式中，u表示

4、电压，其单位为伏特(V)；i表示电流，其单位为安培(A)；R表示电阻，其单位为欧姆(?)。 纯电感两端的电压由法拉第定律来定义。法拉第定律指出，电感两端的电压正比于流过电感的电流随时间的变化率。这样，我们就得出 diLu? dt (1-2) 式中，di/dt是电流变化率，其单位为每秒安培(A/s)；L是电感，其单位为亨利(H)。 电容两端产生的电压正比于累积在电容两极板上的电荷。因为累积的电荷可用电荷增量dq的和或积分来表示，因此有 1?dqu? C(1-3) 式中，电容C是与电压和电荷有关的比例常数。由定义可知，电流等于电荷随时间的变化率，即可以表示为i=dq/dt。因此，电荷的增量dq就等

5、于电流乘以相应的时间增量，或者dq=idt。这样，式(1-3)就可写为 1?idtu? C(1-4) 式中C为电容，其单位是法拉(F)。 表1-1是对三种无源电路元件的表示式(1-1)、(1-2)和(1-4)的概括。注意，根据习惯使用的电流标注方法，电压降的方向表示流过每一个元件的电流方向。 有源电装置涉及到把不同的能量转换成电能的形式。例如电池将其存储的化学能转换成了电能，发电机将其旋转电枢的机械能转换成了电能。 有源电路元件有两种基本形式，即电压源和电流源。在它们的理想形式中，一方面电压源产生与流过其电流无关的恒定电压。前面提到的电池和发电机都被认为是电压源，因为其电压当负载变化时基本是恒

6、定的。另一方面，电流源产生一个大小与联到电源的负载无关的电流。尽管实际上我们并不常用电流源，但是在用等效电路表示象晶体管这样的放大器件时得到了广 所示。1-2泛的应用。电压源和电流源的电路符号如图 分析电网络的一种常用方法是网孔或回路分析法。在该方法中所使用的基本定律是基尔霍夫第二定律(电压定律)。该定律指出，任一闭合路径(回路)上的电压的代数和为零，或者在任一闭合路径上电压升之和等于电压降之和。回路(网孔)分析法假设流过一个网络的每一个回路都有一个电流(称为回路电流或网孔电流)，把它环绕每一个回路所形成的电压降进行代数和，然后令其等于零。 考虑如图1-3a所示的电路，它是由一个电感和电阻串联

7、再联接到一个电压源e后组成的。假设有一个回路电流i，环绕该回路的电压降的代数和为 ?e?u?u?0LR (1-5) 其中输入电压以负值相加，因为根据假设电流的方向，它表示了一个电压升。而每一个无源元件的电压却是正值，因为回路电流是电压降的方向。 根据电阻和电感的电压方程式，我们得 di?RiL?e dt (1-6) 式(1-6)是关于电流的微分方程。 1?dt?uiL L(1-6)把式， 或许在电路中，人们感兴趣的变量是电感电压而不是电感电流。正如在图1-1。中所表明的那样 用这个积分替代，有中的电流iR?e?uu?dtLL L (1-7) 对时间求导后，式(1-7)变成 duRdeL?u?L

8、 dtLdt (1-8) 上式是对电感电压的微分方程。 图1-3显示了含有一个电阻、一个电感和一个电容的串联电路。利用上面概述的网孔分析法，该电路的方程为 di1?etd?Ri?Li Cdt (1-9) 回想一下，电流i=dq/dt。利用它，可以将上式中的变量i进行替代，从而从式中消除积分。结果，得到一个二阶微分方2qdqdqL?R?e。程 2dtdtC Lesson 2 three-phase circuits 1、短语及词汇： Wye-connection星型连接 delta-connection三角形连接 Zero Twice each cycle每个周波两次为零 Phase Volta

9、ge相电压 line voltage线电压 With respect to相对于 a four-wire three-phase system三相四线制 viewed in this light从这个意义上来看 2、重点句型 （1）viewed in this light, it will be found that the analysis of three-phase circuits is little more difficult than that of single-phase circuits. 这样看来，三相电路的分析比单相电路的分析难不了多少 （2）at unity powe

10、r factor the power in a single-phase circuit is zero twice each cycle. 功率因数为1时，单相电路里的功率值每个周波有两次为零 （3）it should be noted that if the polarity of point a with respect to N (Ean) is assumed for the positive half-cycle, then Ean when used in the same phasor diagram shoul be drawn oppsitive to , or 1800

11、out of phase with, Ean. 应该注意，如果a点相对于N的极性定为正半轴，那么Ean在用于同一相量图中时就应该画得同Ean相反，即相位差180度。 3、文章内容翻译（见参考译文并在课堂上讲解） 对应译文： 三相电路 三相电路只是三个单相电路的结合。因而，把分析单相电路的一些方法应用到三相电路的各组件中，就能研究对称三相电路中电流、电压和功率关系。这样看来，我们将发现三相电路的分析比单相电路的分析难不了多少。 为什么要使用三相电路 单相电路的功率本质上讲是脉动的。单位功率因数，即功率因数为1时，单相电路的功率每一个周波有两次为零。当功率因数小于1时，功率在每个周波的有些部分为负

12、值。尽管供给三相电路每一相的功率是脉动的，但可以证明供给平衡三相电路的三相功率总和却是常数。从这个意义上讲，三相装置的特性一般要优于类似的单相装置的特性。 三相电机和控制设备要比相同额定容量的单相的体积小、重量轻，且效率高。除上述三相系统具有的优点外，配送同样容量的功率，三相系统所需的铜导线量只有单相系统的四分之三。 三相电压的产生 三相电路由具有相同频率和在时间相位上相差120度电角度的三个交变电动势供电。三个这样的正弦电动势如图2-1所示。这些电动势由一个交流发电机的三组独立的电枢绕组产生。这三组绕组以互差120度电角度安放在发电机电枢上。为形成三个独立的单相电路，绕组两端都可以从发电机里

13、面引出。然而，绕组通常都要从内部或外部进行相互联接，从而形成三相三线或三相四线系统。 三相发电机绕组的联接方式有两种，并且一般情况下，把任何种类的器件联接到三相电路的方式也有两种。这就是星形(Y形)联接和三角形(?形)联接。大多数发电机都采用星形联接，但是负载却可能是星形联接或三角形联接。 星形联接的发电机电压之间的关系 图2-2a表示发电机三个绕组或相绕组。它们这样排列在电枢表面，以使其产生的电动势在时间相位上相隔120度。每一个绕组两端用字母S和F标注，分别代表始端和末端。图2-2a中所有标注S的绕组端子都联接到一个公共点N上，它叫做中性点(中点)，而三个标注F的端子都接到导线端子A、B和

14、C上，从而形成一个三相三线电源。这种联接方式称为星形联接。中性线联接点经常接到接线盒上，正如图2-2a虚线所示，这样来形成一个三相四线系统。 在交流发电机每一相中产生的电压叫做相电压，用符号来EP表示。如果从发电机中引出中线联接点，则由从导线端子A、B或C中任何一个到中点N的电压就是相电压。A、B或C三个导线端子中任何两个端子之间的电压叫做线对线电压，或者简称线电压，用符号EL来表示。 三相系统的三个电压相互交替的次序称为相序，或者称三相电压的相位交替。除非在发电机外面通过交换三个导线中的任何两个(不是一个导线和中线)可能颠倒相序外，相序是由发电机旋转方向决定的。 三相按如图2-2b所示的Y形

15、排列对画星形联接时的电路图是有帮助的。注意，图2-2b的电路与图2-2a的电路完全相同，每一种情况下任一个线圈的S端联接到中点，而其F端分别引到导线端子。画出电路图，同时将所有相交点标上字母后，就能得到如图2-2c所示的相量图。该相量图显示了三个彼此相差120o的相电压E、E和E。 CNANBN 应该注意，图2-2中每一个相量都用双下标印刷体字母标注。这两个字母代表电压的两个端点，字母的顺序则表示在正半周时电压的相对极性。例如，符号EAN表示A点和N点之间的电压；在电压正半周，A点相对于N点是正极(高电位)。在如图所示相量图中，假设在电压正半周三个端子相对于中点都是正极。由于电压每半周都要反相

16、一次，因此当假定所有三相电压的极性都是一致时，可以假设任何极性。需要注意，如果A点相对于N点的极性(E)是对正半周而言的，那么E在用于同一个相NAAN量图中时就应画在与EAN相反的方向上，即与EAN的相位相差180o。 星形联接的发电机中任何两个导线端之间的电压就是这两个端子相对于中点的电位之差。例如，线电压E点相A就等于AB对于中点N的电压E减去B点相对于中点N的电压E。为了从E减去E，就必须将EBN反相，然后再与E相加。相量EANBNANANANBN和E大小相等，相位相差60o，如图2-2c所示。通过几何方法从图形上可以看出或证明，E等于1.73乘以E或E，对应的图NBANNBAB形构造说

17、明于相量图上。因此，平衡星形联接中，有 E?1.73EPL (2-1) 星形联接的发电机电流之间的关系 从发电机端子A、B和C流到端线的电流必须流经发电机绕组并通过中点N流出。因此，每一个端线上的电流(线电流I)LI?I I)。在星形联接中，有 必定等于它所联接的那一相上的电流(相电流plP 运算放大器第三课 由于这些参数通常会.一个问题就是增益 AU 或 AI,它们取决于两输入端系统的内部特性对应于像广义放大器这样的电子装置,装置内许多像电运放可用来也随温度而变化,故使得设计很困难. 降低参数的影响得到最容易的设计方法.因装 置的不同而不同,对运放的一般的分析方法的研究超.对这些,我们不必描

18、述其内 部工作原理. 阻,晶体管 这样的构件所形成的集成电路就是运放明怎么样运用它们来分析实际的, 我们只详细地举一个例子进行分析,然后列出运放的两个定律,并说 出了一些课本的范围.首先增加一个运放但又. 这两个原理可使人不必了解装 置的物理结构而能设计出各种电路, 因此对各个技术领域中那些想要 电路组成一不想按设计晶体管水平来设计的研究人员来说是 十分有用的. 在一些电气电子电路的课本中说明了怎么样运用运放来 图中只标出了. 运放中所用的符号表示在图 3-1 中,个简单的过滤电路. 将要讨论的晶体管放大器是构成运放集成 电路的组件而这些接负的输入端和输出端.运放工作时所需的其它联接点像电源的

19、接点和接地点没有表示出来. 三个连接点, 正的输入端,两个输入端和输出端的电压分来., 然而在考虑我们这章所分析的理想运放时没有必要标出 点在实际电路中使用运 放是必需的达表 . 的们可得到对地点输出电压量个电压都 是对地测的.运放属于微分装置.因而我为别表示 U+,U-和 U0.每集成电路技术可A 倍. 是运放的增益,U+,U-是输入电压.换言之,输出电压是两输 入端电压差的 :U0=A(U+-U-)(3-1) 式这里 A A 大约在使许多运放电路安装在一个简单的用半导体制 成的合成芯片上.为了产生一个很大的总的增益,即的方程(3-1) 的数字每一个的增用五个放大器进行级联, 以上100,0

20、00 ,要成功地设计运放的一个关键的问 题是许多晶体管放大器的级联问题(例如, . 第三个设计特征是运放就可以得到这个 A 值) .第二个重要的因素是电 路的结构应使流进每一个输入端的电流很小益为 10, 给出的一个具体的电路的现在我们使用这些特性来分析图的输出电阻(R0)很小.由此可得装置的输出就像一个理想电压源. 3-2 中的外部回路应用 B 中.对图 3-2B 种电流的方向标明在图情况.首先,我们注意到正输入端的电压 U+等于电源电压,U+=US,各 因为设计运放时要使流进正输入端或负输入是对地电压, 我们可得到: 1R1-I2R2+U0=0 (3-2) -I KVL,并 且记住, 输出

21、电压U0 我们可以利用 I1=I2=I,则 U0=(R1+R2)I (3-3) KCL,端的电流为零,I-=0,对 负的输入端应用 则得到 I1=I2. 应用方程式(3-2)再使: U = (3-3)得所以有:U =IR1. R1 从方程式注意电流的方向欧姆定律来得到负输入端的电压, -. U , 且接地点电压为 0 伏, U 0 = I ,: U 0 = A(U + U ) = AU S R1U 0 R1 + 输出电压(3-1)来计算 U+( R1 )U 0 R1 + R2 既然我们已经得到了 和 U-的表达式,可用方程,这就是电路的增益因子,A 很大: AU = U 0 R1 + R2 +

22、 AR1 R1 + R2 R2 综合这些得: U 0 1 + US AR1 A(R1 + R2 ) = = AU S 最后得AU= R1 + 由表达式 ,AR1 来决定.删出分子分母中的增益因子, 增益 AU 时足够大使 AR1(R1+R2), 这个分数的分母主要由 算放大器 的确切值无关,通常选择 R1,R2 的大小可控制增益的大小.这是运,R2 来给出.这说明若 A 很大电路的增益与 R1 A 在信号作用下,电路的动作仅取 决于能够容易被设计者改变的外部元件, 而不取决于运放本身的细节-设计的重要特征之一10 的装置产生一个增益为 价相当于用一个电压增益为 100, 特征.注意若 A=10

23、0,000, 1+R2)/R1=10,我们为此优点付出的代(R 对于任何运算放大器电路都可采取相似的数学换取 . 大器, 在某种意义上来说, 是使用运放来将功率 控制性能 的放 000 第一定律1) . 麻烦现在我们给出运算放大器的两条定律,运用这两条定律来分析 是很有用的非常快捷的办法. , 分析方法但这很两输入端的,:2) 第二定律表明在常规运算放大器电路中 表明:我们可以假定常规运放电路中两输入端的电压差为零,即U+=U-. 电 为 (U+-U-)=10-5.则1V,A=100,000,若运放的输出电压例如的值很大 0:I+=I-=0 假定为电流可 第一定律是由于内在增益A .,结构使流

24、进任何一个输入端的电 . 压差如此小以致于它常常被忽略因此我们设U+=U-.第二定律是由于运算放大器内部的电路 流为零而得到. Lesson 10 electronic power system 1、短语及词汇： Power system电力系统 form of energy能源的形式 Is newsworthy有新闻价值的 Loss of product停产 primary energy一次能源 Be referred to as称为 high level高电压等级 by way of经由 consist of由组成 in practice实际上 take three phase suppl

25、y采取三相供电 bulk power supply大容量供电 2、重点句型 （1）electric power is a most convenient, clean, safe, and useful form of energy which supplies the major portion of energy needs of a modern society. 电能是一种最便利、最清洁、最安全、最有用的能源形式。现代社会中所需的能量大部分是电能 （2）the growth in size of power plants and in the higher voltage equipm

26、ent was accompanied by interconnections of the generating facilities. 发电厂规模的扩大和高压设备的增加使发电设施相互联接到一起 （3）the basic elements of a modern power system are shown in fig.10-1 obviously not every possible element of a power system is shown, for example, combustion turbines, circuit breakers, and fuses are n

27、ot included. 现代电力系统中的用到的基本元件如图10-1所示。很显然，不可能把电力系统中每一个元件都画在图中。例如，燃汽轮机、断路器、熔断器就没有包括在内。为了方便地区分大容量供电系统和配电系统而使用地界分离符 3、文章内容翻译（见参考译文并在课堂上讲解） 对应译文： 电力系统 电能是一种最便利、最清洁、最安全、最有用的能源形式。现代社会中所需的能量大部分是电能。目前能源短缺（停电）将会用为重大新闻。电能对人们的生活如此重要，因此没有电会引起不便、停产，甚至对正在进行手术（如心脏手术）的人带来危险。当负载增加而发电量没有增加，长期的停电是不可避免的，这样又会引起社会混乱、甚至给国家

28、带来灾难。随着工业的发展和人们生活水平的提高，对电力的需求也在不断地增长。其增长率比其它形式的能源的增长率高得多。现在人平耗电量的高低已经成了衡量一个国家现代化水平的标志。 电能由发电厂发出，发电厂又简称为电站。发电意味着把一次能源变换成电能。目前所发出的这些电能差不多来自：化石燃料燃烧所产生的化学能、核裂变所产生的能量、存在落差的水的动能。它们分别被称作火电、核电和水电。 发电厂发出的电压通常先通过变压器升高后再通过高压或超高压输电线将电能传送到大遍的用电区（负荷区）。由于距离或功率容量大小的缘故或者由于两者的缘故，电能采用高压输送。可能要通过多次变压后，才将电能传送到电力用户处。（到达电力

29、用户处后），首先，在总变电所将电压降低后再通过二次输电线路将电压传送到当地变电所。在那里再次将电压降低再经由配电线路将电能传送到用电区（负荷区），再经过馈电线直接传递给电力用户。由发电站、变电所、电力用户、输电线和馈电线组成的整个电气系统就叫做电力系统。按其功能，一个电力系统包括发电、输电、变电、配电和用电。电站和负载不是通过一个简单的路径而是通过一个复杂的网络而联接起来的。电力部门将对电力系统进行规划、设计、建设和操作。 发电厂规模的扩大和高压设备的增加使发电设施相互联接到一起。这样能减小中断供电的可能性，尽可能经济地使用发电机组。使因设备维修而需要的总的备用量减小。必须注意到公众对电力的依

30、赖性，现代电力系统必须有很高的工作可靠性。在理想情况下，供给负载的电压应保持大小和频率均不变。实际上，这意味着电压和频率都必须保持在一定的误差范围内，使用电设备能正常地工作。例如，电压下降了1015%或系统的频率减少了几赫兹都可能导致接在此电力系统上的电动机的失速， 因此必须明确地规定：系统的操作员应保持高标准的持续供电。 现代的电力系统都是采用三相交流电力系统。配电网络的设计应使其正常运行时相当接近三相对称运行。对整个系统的分析只要分析一相电路的情况就可以了。尽可能将民用负荷均匀地分配到低压配电线上的每一相上，确保三相电力系统上的负荷是对称的。工为负荷通常采用三相供电。用图来表示一个网络的简

31、单而有用的方法是原理图或接线图。它是用单线来表示三相电路的联接情况。各种元件均采用标准符号来表示。输电线是用一根带有两个端点的单线来表示的。这个简化的图叫做单线电路图。单线图概括了系统所研究的具体问题的相关信息。例如，在分析正常运行状态下的问题时，继电器和断路器是无关紧要的，然而考虑故障状态时，继电器和断路器的位置就变得重要了，因此要将其包括在单相电路中。国际电工委员会、美国国家标准局和电气电子工程师学会出版了一套画电气图的标准符号。旋转电机的标准符号是一个圆圈。 现代电力系统中的用到的基本元件如图10-1所示。很显然，不可能把电力系统中每一个元件都画在图中。例如，燃汽轮机、断路器、熔断器就没

32、有包括在内。为了方便地区分大容量供电系统和配电系统而使用地界分离符。发电厂、一次输电线、主变电所标在虚线上面，负荷（除了大的工业用户）和配电线标示在虚线下面。在大多数实际系统中，所有元件或多或少的有序地相互联接在一起。 第十一课 电网 电网是指除了发电机和用户以外的电力系统,它包括变电所,传 输线和配电网.电网的作用是将用户和发电站连接在一起.在最小扰 动下,通过传输线和配电系统来输送能量.在电压和频率不变的情况 下,最有效地,可靠地将电能传递给用户.电网按操作电压等级可分 成下列几部分:一次传输系统,二次传输系统和配电系统.一次传输 系统或称为网架的电力网的电压等级最高. 从其工作, 作用的

33、观点看, 电网大体上分成两部分:传输系统(包括二次传输系统和配电所)与 变电所.最大,最远外的发电厂发出的电功率通常经过高压线路送到 用户区,这就是输电.二次传输通常被认为介于一次传输系统和配电 系统之间的那部分系统.若发电厂位于负荷区或靠近负荷区,则不需 要从发电厂引出一次传输线. 它可以直接连接到二次传输系统或配电 系统.二次传输的电压介于传输电压和配电电压之间.有的系统只有 一个二次传输电压,通常的系统多于一个.配电系统属于电力系统的 零售部分,它为居民,商业用户和一些小的工业用户供电(大工业用 户的用电直接取自二次传输系统) .最后配电所负责在正常电压下对 用 户 持 续供 电.在 大

34、 多 数系 统内, 配 电 部分 占整个 系 统 投资 的 35%45%,损耗占整个系统的一半. 高于 220KV 的电压通常称作为超高压(EHV) .高于 800KV 的 电压称作为特高压(UHV) .采用 EHV 和 UHV 输电有很大的优点: 每个线路走廊传输的功率容量高,所需传输用量小,故使用尽可能高 的电压来传输以节省导线材料是一种明智的做法. 然而必须意识到高 的输电电压导致变压器,开关箱和其它装置的成本的增加,因此在具 体情况下, 为了经济地运行必须对输电电压有一个限制. 尽管在目前, 主要利用交流电来输电,然而直流输电的兴趣也在日益增长.引入汞 弧整流器和晶闸管后,就可将发,配

35、用的交流电变换成高压直流来传 输. 与高压直流传输相比,高压交流传输有以下的优点: (1) 产生交流功率时的电压较高; (2) 交流变电所的维护容易,维护费用低; (3) 交流电压的升高和降低容易且效率高.它可以在高压下输电, 在安全电压下配电. 高压直流传输相对于高压交流传输有以下的优点: (1) 交流传输需要三根导线,直流传输只需要二条. (2) 在直流传输中不存在感抗,容抗,相位移和浪涌的问题. (3) 由于不存在感抗,对于相同的负荷和送电端电压,直流传输线 上的压降比交流传输的低.因此,直流传输有较好的电压调节 特性. (4) 在直流系统中无集肤效应.整个截面的导线均可利用. (5)

36、工作电压相同时, 直流传输中绝缘上的电势应力比交流的要小, 所以直流传输线需要的绝缘小些. (6) 直流传输的电晕损耗小,对通讯线路干扰小. (7) 高压直流输电无介质损耗,特别是在电缆中不存在介质损耗. (8) 直流传输系统中不存在稳定运行的问题和同步的问题. 一次传输线和二次传输线引接到变电所或配电所. 变电所或配电 所的装置包括电力变压器,互感器,避雷器,断路器,隔离开关,电 容器组,干线和控制室.电站控制设备,继电保护器等等放置在控制 室内.变电所所需设备的多少由它们所要实现的功能而定.一些变电 所采用手动操作,而另一些变电所完全实现了自动化操作.配电系统 由配电所供电. 一些配电所容

37、量很大, 可通过馈电线供电给大片用户, 有一些则容量小且靠近负荷区,只需少量的馈电线路,有时只需一条 线路(称单线单压变电站) . 目前,为了从经济的观点来考虑,电网普遍采用三相三线制交流 电力系统,然而配电则采用三相三线制. 第 12 课 输电 电力传输输电的定义取决于谁使用这个术语,首先,在远处,利用水力发 出电来,然后通过高压输电线被输送到用电区.若火电厂从负荷中迁 出来,它们发出的电也必须送出来.火电通常也是通过高压来传送的 -不主要因为它的距离远,还因为它的功率大.传输,几乎总)输电(此术语.所联结在一起的主网架 还表示它是一个将大的发电站与主要变电, 来表示远距离输送能量外 除了原

38、来用是标定了给定系统线 路的最高电压. 传输线路由导体,绝缘,支撑住,通常还有避雷线路组成.高压 线路不像电话线路和低压电气设备线路那样有时使用公路架设. 它们 建在它们自己的输电线用地上. 最普遍用作高压输电线的导线是钢芯 铝导线(ASSR) ,它之所以普遍地被采用是因为它与其它形式的导线 相比,有相对低的成本和相对高的强度重量比,还有铝的供给充足, 然而铜的数量有限.铝导线在某些领域赢得了广泛的应用,特别是在 那些少量或不存在雪,冰,雨夹雪的压载问题的地方得到了广泛的应 用. 现在用的绝缘是悬浮式的.当传输电压达到 60 或 70KV 时,只能 利用针式的绝缘,再增加电压显然是不可能的了,

39、因为针式绝缘的长 度再增加的话,其机械强度会变得太弱而承受不了.大泄露距离绝缘 子和防雾绝缘子是在有污染的环境中使用的两种新的绝缘子. 电力工 业普遍认为: 在有污染的环境中使用的悬式绝缘子在很大程度上与绝 缘子的泄露距离有关, 因此为这些绝缘子的裙边设计规定了大的露电 距离.在有污染的环境中,长期使用这些绝缘子比使用标准绝缘子更 能提供令人满意的输电线绝缘. 这也为线路设计者定出了实际绝缘裕 度,而这些在标准悬式绝缘子中是得不到的.自支撑的镀锌铁塔或木 制的 H 型或 K 型框架结构已普遍地使用在 345KV 的线路上, 拉线杆塔 重量最轻, 并且用铝代替钢之后, 它的重量可进一步减轻. 所

40、有 345KV 的双回线路都由自支撑铁塔构成. 每个电路的相数垂直排列以减小塔 宽.或在某些地方,在较低的塔上采用三角形的电路结构.使用避雷 线防止输电线遭受雷击.保守的设计是认为,实际上击向线路的雷击 都落在避雷线上而不会落在线路导线上.许多年以来,避雷线差不多 已经成为了高压输电线的一部分. 电压在 230KV(超高压)以上且每相只有一根导体的电路,电晕效 应变得格外激烈.这个现象引起功率损耗还有对通讯电路的干扰.电 晕是导线表面高压梯度引起的直接结果. 每相使用多根导体可大大地 减小电压梯度.导线之间的距离比相与相之间的间距小.这样的线叫 做分裂导线.分裂导线由两股或多股导线()组成,它

41、们排列在一个 叫做捆绑圆的圆周上,如图 12-1 所示. 用影响传输线运行性能的四个参数来构成输电线路的模型. 这四 个参数据分别为串联电阻,串联电感,并联电容和并联电导.在许多 有关的问题中,线路电阻和感抗是很重要的,在某些分析研究中可以 省略并联电容和并联电导而使等值电路大大地简化. 在电力系统中所遇到的几个有趣的现象和难题是电力传输过程 中引起的.大多数问题现在已经被很好的解决了.例如电晕,它的效 果,怎么样检测,怎么样去避免,怎么样去计算或测量由此而引起的 无线电(和电视)干扰.当长的高压电线被充电,然后又断开,充电 电流也会引发一个问题.后来又遇到了电力系统的稳定性问题,输电 线的高

42、的电抗带来的不良影响以及容易短路和容易断路的问题. 最近 输电线电压已增加到了 765KV,又导致了像刺耳的噪声那样的一系 列问题.这些噪声是由气候潮湿引起的电晕和地面场效应引起的结 果.作为工业副产品的盐,和经常存在的大气污染将大大减小露天设 备的绝缘强度. 增加绝缘成份,增加爬电距离以达到某种特殊用途 也不能完全的解决末来 UHV 装置中的一些问题.硅橡胶合成绝缘有 望作为一种好的抗污染的材料. Lesson 13 HVDC Transmission 1、短语及词汇： DC terminal直流终端 a set of一组 the full transmission line voltage

43、输电线路全电压 six-pulse六脉波 full-wave全波 building block组成模块 in a matrix在一阵列中 solid-state conversion equipment固体环流设备 phase-shift相移 high-pass filter高通滤波器 2、重点句型 （1）has been employed in several special application. 已被应用于某些特殊场合（增词法） （2）some examples would be underwater transmission,or where very long distance o

44、r asynchronous tie are required. 一些例子是水下输电以及需要远距离输电或需要异步电机连接的场合 （3）for the connection of large systems through links of small capacity. 通过小容量的联络线连接大系统 3、文章内容翻译（见参考译文并在课堂上讲解） 对应译文： 高压直流输电 最近几年来，HVDC输电已经被应用于某些特殊场合。因HVDC系统与交流系统相比有某些优势，当要求某些特殊性能时，可以考虑使用直流输电。直流输电的一些例子是水下输电以及需要运距离输电或需要异步联接的场合。直流输电有两个重要的技术

45、方面的原因如下： 1）通过小容量的联络线联接大系统。一个例子就是法英跨海的联接，两个大系统的频率稍有不同就会在小容量联络线路中引起严重的输电控制问题。直流输电线是将两个刚性系统采用异步或作软性联接。 2）对于一定的传输线距离需要采用地下高压电缆。由于采用交流时对充电电流的限制和对长度的限制，要么人为地加电抗器，要么采用直流输电。 使用直流输电的优点还有：直流输电线的工作电压与等效的交流电压的峰值相同时，直流输电线的电晕损耗较交流的低得多。这是很重要的。与其说是因为损耗低，还不如说是由于对无线电视传输的干扰小。一般说来，直流输电线的损耗比相应的交流输电线的要小。调查表明：带有直流联络线操作的交流

46、系统要比带有交流连接线操作的交流系统的故障级小些。当电压较高时许多交点大大地增加了断路器所能够承受的故障容量，这一点是很重要的。 HVDC输电系统的电路图表明在图13-1中。直流终端站的主要电气设备在那里已标明。 直流终端站基本上是由许多带有直流输出端的换流单元组成。直流输出采用串联联接，以使它们共同输出的电压为输电线路全压。每个换流器是一个由交流开关、一个带有负载可变抽头的换流变压器、直流换流阀和一个旁路开关组成的工作单元。交流断路器将换流单元联接到交流系统上。利用联接到系统上的交流滤波器来限制谐波电流。另外，用联接到交流系统上的并联电容器组来提供换流器的无功功率以降低交流系统的无功需求。通

47、过电抗器将换流器联接到直流线上以使运行平稳（因电抗器能很好地抑制脉动电流中的高频成份），起限制直流系统中故障电流的作用。直流开关的转换是通过使用控制级控制换流阀来实现的。换流器的控制装置规定了电流设定值在一端的输入口，带有通信设备的监视装置用来协调两终端的操作。能够将交流功率变换为直流功率的换流终端称为整流器，能够将直流功率变换为交流功率的换流终端称为逆变器。大多数直流终端既可以作为整流器又可作为逆变器运行。直流终端基本上是由一些六脉波、全波、双向换流电路组成的。在大多数现代装置中，用两个六脉波桥串联来形成12脉波的换流器。用几个12脉波的换流器联接可以实现高电压和高功率容量。对于功率容量较低

48、的，只用一个换流单元就够了。 换流变压器联接在交流系统和换流阀之间。经过特殊设计使其能满足直流系统的绝缘要求，并能将交流电压变换到适当的电压等级以满足换流阀的最佳设计。在工作期间，联合的可变抽头装置根据负载大小来调节换流阀电压。换流变压器也可通过换流阀绕组的适当连接为12脉波运行提供所需的相位移。在图13-1中，给一个六脉波供电的换流变压器的换流阀绕组接成Y形，给串联连接的第二个六脉波供电的换流变压器的换流阀绕组接成形，利用星形和三角形联接有300的相位移使第二个六脉波桥的电压波形相对于第一个位移300以满足12脉波运行。 固态换流器利用低压可控硅整流器（SCR）来控制单个单元的电流和电压情况

49、。SCR与有关的电路元件串联或并联，形成一个矩阵变换电路。因为采用串联和并联，固态换流设备给额定电流和额定电压提供了一个很大的裕度。几个半导体装置装在一个功率模块上，各种功率模块再组装在绝缘室形成固态换流阀。功率模块容易在阀中进行替换以使维护简单，减少停工时间。 HVDC换流器会产生谐波电流，可利用谐波过滤器来减小流进交流系统的谐波电流。过滤器通常有阻拦低频的调谐式滤波器和阻拦高频谐波的高通滤波器。直流电抗器能平缓直流输电线中的电流脉动，还能抑制故障电流以及将换流阀和直流输电线或电缆和线路上的脉冲电压隔离开来。 第十四课 无功功率的补偿和电压的控制 交流电流流过感性电路会引起电压降,电压是升高

50、或是降低,取决于 电流是领先还是滞后电压. 系统负荷从最大值变化到最小值的比值可 以是 2:1 或更大.这意味着从发电站到用户的电压降趋向于按同一 比例变化.优质供电要求用户的电压保持在规定的范围内.假若负载 以 2:1 的比率变化而要求用户电压维持在一个相当恒定的值,发电 机电压必须变化,或某些中间装置必定产生一个电压校正值.电网中 发电机发生变化是不允许的, 因为它会影响接在发电机母线上或靠近 发电机的负荷的电压.电压的控制与无功功率的控制是分不开的.这 是一件复杂的事情,要实现它必须根据操作员的经验. 无功功率是由同步电机,电容和电抗器产生的.同步电机的无功 功率是由励磁磁场控制的,电容

51、和电抗器频繁的接入和退出电路(来 控制无功功率) .要克服由于负载变动而引起的电压变化基本上有两 种不同的方法: 一种方法是借助于变压器的分接头改变变压器的变比 或借助于馈电电压调离传送而有 一个重要的方面是无功功率不能被远距. 过电路阻抗的无功功率电流 流,另一种方法是消电压变化的主要因素.节器功功率可以,并且不会产生负面的压降,因而必须就地解 决无功功率和相关的电压问题. 无功补偿装置通常安装在变电所以控制工频电压, 增加传递功率 和提高电力系统邻域的功率因数.例如,输电线的串联感抗可并联容 抗能补偿,另外,负载获得的无功也可以补偿.可利用的补偿装置的 种类有很多种.选择装置时可根据具体的

52、实际需要,所要求的运行性 能和装置的成本. 为了校正负荷功率因数,并联电容常安装在负荷区.对那些有功 功率和无功功率频繁变化的负荷, 如电弧炉和轧钢厂合适采用静态无 功补偿或采用同步调相机. 对二次输电线经常采用并联电容器组来维 持电压,并可以提高线路上的容许负荷.在长的输电线上广泛地使用 并联电抗器去限制由于轻载或开路情况下出现的电压升高. 电抗器可 装在线路上或装在附近的变压器上. 尽管在同一个系统中的电容器装 在负荷区也可以实现线路补偿, 但遗憾的是将无功功率传递到负荷上 往往是不切实际的.假如输电系统负荷很重可以用并联电容器,静态 无功补偿装置,同步调相机来增加传递的功率,提高电力系统

53、的稳定 性. 经常采用潮流和稳态计算机程序来研究这种补偿方式和它的额定 容量. 目前的操作程序是监控系统中的母线电压. 调度员根据他们的经 验,以前的工作经历和离线负荷流来控制电压.使用发电机母线电压 进行控制.另外还采用可控电容器,电抗器来控制.许多情况下的控 制变量会产生合适的可控母线电压假定这些电压是可实现的. 常 常需使用离线潮流经过系统的, 长期的研究过程后才能得到有用的能 满足预期效果的一组合适的变量. 用一个过程计算机实现无功调度是可以达到的, 现正在寻求实际 的应用方法.一种方法就是:使用获得的关于系统电流状态的信息, 根据能了解到的发电机母线电压,投切的电容器和电抗器,变压器

54、分 接头装置和其它系统必须遵守的约束条件, 用计算机对一组或多组合 适的情况进行计算.然后由调度员选择最易于实现的那种情况. 对这种方法进行修改,让计算机挑选出一种最合适的工作状况, 然后自动地编排无功的来源.要很好地完成这个复杂的任务,有关的 设备和技术还没有系统地研究出来, 也还没有在实际工作状态下调试 出来. Lesson 18 harmonics in power system 1、短语及词汇： Utity system用电系统 static power converter静止变频器 Total harmonic distortion谐波总畸变率 Point of xommom cou

55、pling PCC公共耦合点 Fluorescent light荧光灯 3、文章内容翻译（见参考译文并在课堂上讲解） 对应译文： 电力系统中的谐波 在理想的电力系统中，向用户设备供电的电压以及所形成的电流是完全正弦波的。然而，实际中的情况并不理想，电压、电流波形常有畸变。谐波畸变对电力部门来讲并不是新的问题，事实上，这种畸变早在20年代就被电力部门运行人员注意到了。这种畸变一般是由接在配电系统中的非线性负荷所引起的，例如，电弧火炉就是一种非线性负荷，因不加上正弦电压后，它将形成非正弦电流（大量谐波）。而畸变的负荷电流引起整个系统中母线电压畸变。过去这样的谐波源并不普遍使用，通过采用接地的Y-联接变压器可有效减轻谐波。然而现在由于以下发展的影响，增加谐波解决措施已有必要： 近年来迅速扩大使用静止电力换流器。 新出现的电力谐波。 电力系统设备和负荷对谐波更不敏感。 现有两个准则可用来评价谐波畸变。第一个准则是限制用户可送入电力系统的谐波电流。表18-1列出了根据用户谐波相对于系统大小的谐波电流极限值。ISC/IL的比值是在公共偶合点的短路电流与额定基波