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1、第一章 电工基础知识 (181条)第1节 直流电路1、 当两个带电物体相互靠近时,它们之间就有作用力,即同性带电物体互相排斥,异性带电物体相互吸引。2、 在带电物体周围的空间存在一种特殊物质,相互作用力就是靠这种特殊物质来传递的,我们把这种特殊物质称为电场。3、 如果电荷的多少和位置都不变化,则其电场也不变化,这种电场成为静电场。4、 当一物体带有电荷时,这物体就具有一定的电位能,我们把这电位能叫做电位。5、 一般规定参考点的电位为零,在实际电路中常以大地作为公共参考点。6、 电位的单位是伏特。7、 电压(电位差):电路中任意两点间电位的差值称为电压(电位差)。8、 电压的单位也是伏特,简称伏
2、,用字母v表示。9、 常用电压单位还有千伏(kv)、毫伏(mv)、它们之间的换算关系为:1kv=103v,1v=103mv。10、电流就是电荷有规律的定向移动。在实际应用中,电流的方向规定为正电荷移动的方向。11、电流强度i的单位是a(安培)。12、若在1s内通过导体横截面的电量为1库仑,则电流强度为1安培。安培简称安,以字母a表示。13、常用电流强度单位还有ka(千安)、ma(毫安)、a(微安),它们之间的换算关系是:1ka=103a,1ma=10-3a,1a=110-3,ma=110-6a。14、电流分交流电和直流电两大类。15、凡方向不随时间变化的电流称为直流电流,简称直流;16、凡方向
3、不变,大小随时间有脉动变化的电流称为脉动直流电;17、凡大小方向都随时间变化的电流称为交流电流。18、电路中电流大小可以用电流表进行测量。测量时是将电流表串联在电路中。19、在测量直流电流时要注意,应使电流从表的正端流入,负端流出。20、电流表的量程应大于被测电路中实际电流的数值,否则可能烧坏电流表。21、电流密度是指电流i在导体的横截面s上均匀分布时,该电流i与导体横截面积s的比值,用字母j表示,即j= 。22、电流密度的单位是a/mm.2。23、在直流电路中,均匀导线横截面上的电流密度是均匀的。24、电源是将其他电量转换为电能的装置。25、电动势是衡量电源将其他能量转换为电能的本领大小的物
4、理量。26、电动势简称电势,单位是v(伏)。27、电压是利用电场的作用,使电荷在导体内移动形成电流。28、电动势是指电源内部由非电力产生的对电荷的作用力。29、电荷在电动势作用下的移动规律是正电荷由低电位移向高电位。30、电源两端的电位差称为电源的端电压。31、当电路开路时电源端电压在数值上等于电源的电动势,两者方向相反。32、电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量。33、导体对电流阻力小,表明它的导电能力强。34、导体对电流的阻力大,表示它的导电能力差。35、电阻用字母r表示,单位是欧姆,简称欧,用字母表示。36、常用的电阻单位有(欧)、k(千欧)和m(兆欧),它们之间的换算关系是:1k=
5、1103,1m=1103k=1106。37、电阻的倒数称为电导,电导用符号g表示,即g= 。38、导体的电阻越小,电导就越大,表示该导体的导电性能越好。39、电导的单位是1/欧姆(1/)称西门子,简称西,用字母s表示。40、欧姆定律是反映电路中电压、电流、电阻三者之间关系的定律,它是电路的基本定律之一,应用非常广泛。41、流过导体的电流强度与这段导体两端的电压成正比,与这段导体的电阻成反比。这一规律,称为欧姆定律。 i=或u=ir或r= 42、在一个闭合电路中,电流强度与电源的电动势成正比,与电路中内电阻和外电阻之和成反比。这个定律称为全电路欧姆定律。43、两个或两个以上的电阻按头尾相接的顺序
6、一个接一个地连接起来,使电流只有一条通路,电阻的这种连接方式称为电阻的串联。44、串联电路中流过每个电阻的电流相等,是同一个电流,即i=i1=i2=i3=in 45、电路两端的总电压等于各电阻两端电压之和,即u=u1+u2+u3+un=ir1+ir2+ir3+irn 46、串联电路的等效电阻(即总电阻)等于各串联电阻之和,即r=r1+r2+r3+rn 47、两个或两个以上的电阻一端连在一起,另一端也连在一起,使每个电阻两端都承受同一电压的作用,电阻的这种连接方式称为电阻并联。48、 并联电路中各电阻两端的电压相等,且等于电路两端的电压,即u=u1=u3=un 49、 并联电路中的总电流等于各电
7、阻中电流之和,即i=i1+i2+i3+in=u/r1+u/r2+u/r3+u/rn 50、 并联电路的等效电阻(即总电阻)的倒数,等于各并联电阻倒数之和,即1/r=1/r1+1/r2+1/r3+1/rn 51、在一个电路中既有电阻的串联,又有电阻的并联,这种连接方式称为混合连接,简称混联。52、电流经过的路径称为电路,又称回路。53、电路通常有三种状态:通路、断路、短路。54、通路:开关s闭合,电路构成闭合回路,电路中有电流流过。55、开路:开关s断开或电路中某处断开,电路被切断,这时电路中没有电流流过,开路又称断路。56、短路:支路负载两端用导线直接接通,则称为负载被短路。57、电源两端用导
8、线直接接通,则称为负载全部被短路,或称为电源被短路。58、电路发生短路时,电源提供的电流,即电路中的电流将比通路时大很多倍,会在成损坏电源、烧毁导线,甚至造成火灾等严重事故。59、在直流电路中,当两点间的电压为u,电路中形成的电流为i,在t时间内电流i所做的功被电阻r吸收并全部转换为热能,此时电阻元件消耗(或吸收)的电能为w,即w=i2rt 60、根据欧姆定律,也可以表示为:w=uit 61、电能w的单位是焦耳(j),1焦耳表示1安培电流通过1欧姆电阻在1秒钟之内产生全部热量时所消耗的电能。62、电能的常用单位是千瓦时(kwh)。63、电气设备或元件通过吸收的电能转换成其他形式的能量,例如热能
9、、光能。64、单位时间内消耗的电能,称为电功率,简称功率,用字母p表示,即p= 65、电功率的单位为瓦特,简称瓦,用字母w表示。66、电功率常用的单位还有kw(千瓦)、mw(毫瓦)等。它们之间的换算关系为:1kw=1103w;1w=1103mw。67、电功率为1kw的设备,用电1h消耗的电能为1kwh,俗称1度电。第2节 电与磁1、 人们把具有吸引铁、镍、钴等物质的性质称为磁性。2、 具有磁性的物体叫做磁体。3、 把原来不带磁性的物体具有磁性称为磁化。4、 自然界中存在的磁体叫天然磁铁。5、 磁铁两端磁性最强的区域称为磁极。6、 把指北的一端叫n极(指北极);指南的一端叫s极(指南极)。7、磁
10、铁具有同性磁极相排斥,异性磁极相吸引。8、磁体周围存在磁力作用的空间称为磁场,即磁体的磁力所能达到的范围叫磁场。9、磁场的磁力用磁力线来表示。10、一条由n极到s极的光滑曲线,称为磁力线。11、磁力线是一条闭合曲线。12、磁力线上任何一点的切线方向就是该点的磁场方向。13、磁力线是人们假想出来的线。14、我们可以用磁力线的多少和疏密程度来描绘磁场的强弱。15、磁场的方向可用右手定则来判别。16、右手螺旋定则:用右手握直导体,大拇指的方向表示电流方向,弯曲四指的指向即为磁场方向。17、通过与磁场方向垂直的某一面积上的磁力线总数,称为通过该面积的磁通。18、磁通用字母表示。磁通的单位是wb(韦伯)
11、,简称韦,工程上常用比韦小的单位,叫mx(麦克斯),简称麦。1wb(韦)=108mx(麦)19、磁通是描述磁场在一定面积上分布情况的物理量。面积一定时,如果通过该面积的磁通越多,则表示磁场越强。20、磁感应强度是表示磁场中某点磁场强弱和方向的物理量,用符号b表示。21、磁场中某点磁感应强度b的方向就是该点磁力线的切线方向。22、如果磁场中各处的磁感应强度b相同,则这样的磁场称为均匀磁场。23、磁感应强度的单位是“特斯拉”简称“特”,用字母“t”表示。在工程上,常用较小的磁感应强度单位“高斯(gs)”。1t=104gs。24、通常用导磁率(导磁系数)来表示该材料的导磁性能。导磁率的单位是h/m(
12、亨/米)。25、用其他材料的导磁率和它相比较,其比值称为相对导磁率,用字母r表示。26、反磁物质,它们的相对导磁率小于1。27、顺磁性物质,它们的相对导磁率略大于1。28、铁磁性物质,它们的相对导磁率远大于1,甚至大到几千倍、几万倍。29、磁场强度是一个矢量,常用字母h表示,其大小等于磁场中某点的磁感应强度b与媒介质导磁率的比值,即h= 30、磁场强度的单位是a/m(安/米),较大的单位是奥斯特,简称奥,换算关系为:1奥斯特=80安/米。31、在均匀媒介质中,磁场强度h的方向和所在点的磁感应强度b的方向相同。32、当导体相对于磁场运动而切割磁力线或者线圈中磁通发生变化时,在导体或线圈中都会产生
13、感应电动势,若导体或线圈构成闭合回路,则导体或线圈中就有电流产生,这种现象称为电磁感应。33、由电磁感应产生的电动势称为感应电动势。34、由感应电动势引起的电流称为感应电流。35、感应电动势可用下列公式计算:=blsin 36、导体上感应电动势的方向可用右手定则决定。37、右手定则:将右手的掌心迎着磁力线,大拇指指向导线运动速度的方向,四指的方向即是感应电动势的方向。38、回路中感应电动势的大小与穿过回路的磁通变化速率成正比,这个规律就称为法拉第电磁感应定律。39、楞次定律:当闭合线圈回路中的磁通量发生变化时,回路中就有感应电流产生。感应电流的方向总是使它产生的磁场阻碍闭合回路中原来磁通量的变
14、化,即闭合线圈回路中的感应电流,它又要产生磁场,其磁场的方向总是阻碍闭合回路中原来磁通的变化。40、磁场对通电导体的作用:通电直导体在磁场中,将受到力的作用,磁场越强所受的力就越大,磁场越弱所受的力就越小;导体通过的电流大所受的力就大,通过的电流小所受的力就小。41、左手定则:将左手伸平,大拇指与四指垂直,让磁力线穿过手心,四指指向电流方向,则大拇指所指方向就是导体受力方向。42、当线圈电流变化时,由这个电流所产生的磁通相应发生变化。根据电磁感应原理,线圈中将产生感应电动势l。由于l是线圈自身电流变化产生的,所以称l为自感电动势。线圈中的这种电磁现象就称为自感现象。43、当第一个线圈中电流变化
15、时,也引起第二个线圈中磁通链的变化,在第二个线圈上也有感应电动势。当第二个线圈中电流变化时,亦将引起第一个线圈磁通链的变化,在第一个线圈中也出现感应电动势。这种现象称作互感现象,这个电动势称作互感电动势。第3节 交流电路1、在交流电路中,电动势、电压、电流的大小和方向随时间作周期性的变化。这种大小和方向随时间的变化而变化的电,称为交流电。2、 日常用的交流电,其大小和方向随时间按正弦规律变化,称为正弦交流电。3、交流电在某一瞬时的数值,称为瞬时值。常用英文的小写字母表示。4、交流电的最大瞬时值,称为交流电的最大值。常用英文的大写字母加下角“m”表示。5、将直流电与交流电分别通过同一等值电阻,如
16、果在相等时间内,二者在电阻上产生的热量相等,则此直流电的数值被称为交流电的有效值。交流电的有效值常用英文的大写字母表示。6、交流电正半周内,其瞬间值的平均数称为交流电的平均值。常用英文字母加下角“p”表示。7、描述交流电大小的四个物理量:瞬时值、最大值、有效值、平均值之间有下列两个主要关系。i=0.707im或i=im/ i=0.637im 8、描述交流电变化快慢的物理量有:周期、频率、角频等。9、交流电变化一次所需要的时间称为交流电的周期。单位是秒(s)。周期常用符号t表示。10、交流电的频率是指1s内交流电重复变化的次数。用字母t表示,单位是赫兹(hz),简称赫。比赫兹大的常用单位是khz
17、(千赫)和mhz(兆赫),换算关系为1khz=103hz,1mhz=106hz。11、角频率就是交流电每秒钟内变化的角度,常用来表示。这里的角度常用对应的弧度表示。因此角频率的单位是rad/s(弧度/秒)。12、反映交流电变化快慢的几个物理量之间,有下列主要关系:t=1/或=1/t =2 或= /2 13、正弦交流电的数学表达式为:i=imsin(t+) 14、两个同频率正弦交流电初相角之差称为这两个交流电的相位差。在交流电路中,随着频率的变化,在导线界面上的电流分布会不均匀,而且随着频率的增加,在导线界面上的电流分布越来越向导线表面集中,导线轴线和表面附近的电流密度差别越来越大,当频率高到一
18、定时,电流就明显地集中到导线表面附近流动,这种现象称为趋肤效应。15、趋肤效应使导线的有效截面积减小,等效电阻增加。16、纯电阻电路就是电路中只有电阻。17、纯电阻电路满足欧姆定律i=u/r。18、在纯电阻电路中,电压的瞬时值与电流的瞬时值的乘积叫作瞬时功率。19、通常用瞬时功率在一个周期内的平均值p来衡量交流电功率的大小,这个平均值p称作有功功率。20、纯电阻电路中有功功率p可按下式计算:p=ui 21、纯电感电路是电路中只有电感(电阻、电容不考虑)。22、在电感电路中,电感l呈现出来的影响电流大小的物理量称为感抗,用xl表示,单位为(欧姆)。xl按下式计算:xl=l=2l xl的单位是(欧
19、姆)。23、电感量l的单位除h(亨)外,还有mh(毫亨)等,1mh=10-3h。24、在纯电感交流电路中,电流的有效值il等于电源电压的有效值u除以感抗,即il=u/xl 25、在纯电感交流电路中,频率越高,线圈感抗xl愈大,在相同电压作用下,电路中的电流就愈小。26、用瞬时功率的最大值来反映这种能量交换的规模,并把它称为电路的无功功率,用ql表示。ql=i2xl=u2/xl,无功功率的单位为var(乏)。27、纯电容电路中只有电容(电阻、电感不考虑)。28、在纯电容交流电路中,电容c呈现出的影响电流大小的物理量称为容抗,用xc表示,单位是(欧姆)。容抗xc的计算可按下式:xc= 29、容抗的
20、单位是(欧姆)。30、电容的单位除f(法)外,还有f(微法)、pf(皮法),换算关系如下:1f=10-6f;1pf=10-12f。31、在电阻r、电感l、电容c串联的交流电路中,r、l、c三个参数同时对电路中电流性能的影响,用物理量“阻抗”来表示。32、阻抗的符号为“z”,单位为欧姆()。z= 33、在含有电阻、电感、电容的交流电路中,功率有三种:有功功率p、无功功率q和视在功率s。34、有功功率p是电路中反映电阻上功率消耗的功率。单位是瓦(w)或千瓦(kw)。35、无功功率q是电路中反映电感、电容上能量交换规模的功率。单位是乏(var)或千乏(kvar)。36、视在功率s反映电路中总的功率情
21、况。视在功率的单位是伏安(va)或千伏安(kva)。37、有功功率、无功功率、视在功率三者之间的关系可用直角三角形表示,称为功率三角形。38、功率因数cos 与功率之间的关系如下:cos=p/s 39、单相交流电路中的有功功率p、无功功率q、视在功率s可按下列公式计算:p=uicos q=uisin s=ui 40、有功功率p、无功功率q、视在功率s之间存在下列关系: s= 41、在高压远距离的输电线路上为了补偿线路的感抗压降,提高线路末端电压,可在线路中串入电容器来提高线路末端电压(即串补)。42、有功功率p与视在功率s的比值称为功率因数cos。43、必须注意功率因数cos不能提高到等于1,
22、以防电路发生谐振产生过电压损坏电气设备。44、三相发电机比尺寸相同的单相发电机输出的功率要大。45、三相发电机的结构和制造并不比单相发电机复杂多少,而且使用、维护也较方便,运转时比单相发电机的振动小。46、在同样条件下,输送同样大的功率时,三相输电线比单相输电线可省约25%左右的材料,这对远距离输电意义很大。47、三相电动势一般是由三相交流发电机产生的。48、三相交流发电机主要由定子和转子构成。49、三相正弦交流电电动势的瞬时值表示为:eu=emsint ev=emsin(t120) ew=emsin(t120) 51、 三相电动势到达最大值的先后次序称为相序。52、三相电源绕组的连接方法有两
23、种:星形(y)连接和三角形(d)连接。53、有中性线或零线的三相制系统称为三相四线制系统。54、中性点不引出,即无中性线或零线的三相交流系统称为三相三线制系统, 55、相线与中性线(或零线)间的电压称为相电压。56、两根相线之间的电压称为线电压。57、将三相电源绕组首尾依次相接,则称为三角形(d)连接。58、采用d形接法时,线电压在数值上等于相电压,即ul=up。59、三相负载也有两种连接方式:星形(y)连接法和三角形(d)连接法。60、把三相负载分别接在三相电源的一根相线和中性线(或零线)之间的接法称为三相负载星形(y)连接。61、把加在每相负载两端的电压称为负载的相电压。62、把流过每相负
24、载的电流叫做相电流。63、把流过相线的电流叫做线电流。64、把三相负载分别接在三相电源的每两根相线之间的接法称为三角形(d)连接。65、在三相交流电路中,三相负载消耗的总功率,为每相负载消耗功率之和。66、在对称三相交流电路中,各相电压、相电流的有效值相等,功率因数cos也相等。67、在对称三相交流电电路中,总的有功功率是每相功率3倍。68、对称三相负载是指各相负载的电阻、感抗(或容抗)相等,即阻抗相等,且性质相同。69、在三相功率中,有功功率单位是瓦(w)或千瓦(kw);无功功率的单位是乏(var)或千乏(kvar);视在功率的单位是伏安(va)或千伏安(kva)。70、目前电力系统高压交流
25、输电都采用三相三线制。71、高压输电采用三相三线制可节省有色金属,减少建设投资。第2章 电力系统基本知识(104条)1、电力系统是由发电厂、输配电线路、变配电所和用电单位组成的整体。2、由各级电压的电力线路,将各种发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、配电和用电的整体,叫做电力系统。3、大型电力系统主要有下列技术经济优点:1)提高供电可靠性2)减少系统的备用容量3)减少系统的峰谷差4)提高供电质量5)有效利用水力等一次动力资源的作用4、电力系统中的各级电压线路及其联系的各级变、配电所组成的部分叫做电力网。5、电网按其在电力系统中的作用不同,分为输电网和配电网。6、输电网是以高压甚至
26、超高电压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的送电网络,所以又称为电力网中的主网架。7、输电网中又分为交流高压输电网(一般指220kv电网)、交流超高压输电网(一般指330kv、500kv、750kv电网)、交流特高压输电网(一般指1000kv以上电压电网)。8、另外还有直流输电,一般直流500kv及以下称为高压直流输电;直流800kv称为特高压直流输电。9、直接将电能送到用户的网络称为配电网。10、配电网中又分为高压配电网(一般指35kv、110kv及以上电压)、中压配电网(一般指20kv、10kv、6kv、3kv电压)及低压配电网(220v、400v)。11、20kv中压配电有以下优越性。
27、1)提高了中压配电系统的容量2)降低了线路上的电压损失3)增大了中压配电网的供电半径3)降低线损12、电力生产的特点2) 同时性2)集中性3) 适用性 4)先行性13、负荷曲线是反映负荷随时间变化规律的曲线。14、它以横坐标表示时间,以纵坐标表示负荷值。15、电力负荷曲线表示出在某一段时间内该地区电力、电量的使用情况。16、用电负荷是用户在某一时刻对电力喜用所需求的功率。17、为了更好地保证用户供电,通常根据用户的重要程度和对供电可靠性的要求,将电力负荷分为三类。18、凡属于下列情况之一的用电负荷称为一类用电负荷。1. 中断供电时将造成人员伤亡。2.中断供电时将在经济上造成重大损失,例如重大设
28、备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。3.中断供电时将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作,例如重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。19、在一类用电负荷中,当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷时,以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷,称为特别重要的负荷。20、凡属于下列情况之一的用电负荷称为二类负荷。1. 中断供电时将在经济上造成较大损失,例如主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量
29、减产等。2. 中断供电将影响重要用电单位的正常工作,例如交通枢纽等用电单位中的重要电力负荷,以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要公共场所秩序混乱等。21、 凡不属于一类和二类负荷的用电负荷称为三类负荷。22、一类负荷的供电要求1. 一类负荷由两个独立电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源不应同时收到损坏。2. 一类负荷中的特别重要负荷,除由两个独立电源供电外,还应增设应急电源,并不准将其他负荷接入应急供电系统。23、应急电源有下列几种:1)独立于正常电源的发电机组,既与电网在电气上独立的电源,例如柴油发电机组等。2)供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路。3)蓄电池组
30、。24、一般允许中断供电时间在15小时以上的供电系统,可选用快速自启动的发电机组。25、自动投入装置的动作时间能满足允许中断供电时间的系统,可选用带自动投入装置的,独立于正常电源的专用馈电线路。26、允许中断供电时间为毫秒级的系统可选用蓄电池不间断供电装置等。27、二类负荷的供电系统宜采用双回路路线供电。两回路线应尽量引自不同变压器或两段母线。28、三类负荷供电,一般不考虑特殊要求。29、变、配电所是电力网中的线路连接点,是用以变换电压、交换功率和汇集、分配电能的设施。它主要由主变压器、配电装置及测量、控制系统等构成,是电网的重要组成部分和电能传输的重要环节,对保证电网安全、经济运行具有举足轻
31、重的作用。30、按变电所在电力系统中的位置、作用及其特点划分,变电所的主要类型有枢纽变电所、区域变电所、地区变电所、用户变电所、地下变电所和无人值班变电所等。31、变、配电所中用来承担输送和分配电能任务的电路,称为一次电路或电气主接线。32、一次电路中所用的电气设备,称为一次设备。33、变、配电所常用的一次电气设备1)主变压器2)高压断路器3)隔离开关4)电压互感器5)电流互感器6)熔断器7)负荷开关34、高压断路器是变压器和高压线路的开关电器,它具有断合正常负荷电路和切断短路电流的功能,具有完善的灭弧装置。35、隔离开关是主要用作隔离电源的电器,它没有灭弧装置,不能带负荷拉合,更不能切断短路
32、电流。36、电压互感器将系统的高电压转变为低电压,供测量、保护、监控用。37、电流互感器将高压系统中的电流或低压系统中的大电流转变为标准的小电流,供测量、保护、监控用。38、当电路发生短路或严重过负荷时,熔断器能自动切断故障电器,从而使电器设备得到保护。39、负荷开关用来接通和分断小容量的配电线路和负荷,它只有简单的灭弧装置。常与高压熔断器配合使用,电路发生故时由高压熔断器切断短路电流。40、 高压配电所常用的电气主接线1)单电源的高压配电所电气主接线2)双电源的高压配电所电气主接线41、隔离开关与断路器配合操作时,执行“先合后断”的原则,即接通电路时先合隔离开关后合断路器;断开电路时先断开断
33、路器后断开隔离开关。41、 隔离开关没有灭弧装置,所以隔离开关禁止带负荷拉合。43、总降压变电所的电气主接线1)单台变压器的总降压变电所主接线示例2)双电源两台变压器的总降压变电所主接线示例44、内桥接线的特点是线路故障或检修,不影响变压器运行,而变压器故障或检修要影响相应线路,线路要短时停电。45、外桥接线的特点是变压器故障或检修不影响线路运行,而线路鼓掌或检修要影响变压器,相应的变压器要短时停电。46、由于线路故障和检修机会比变压器多,所以一般都用内桥接线。47、在变压器需要经常投切的场合及系统交换功率比较大的情况下,应用外桥接线比较方便和有利。48、桥接线使用的电气设备较少,布置简单,造
34、价低,供电可靠性、运行灵活性也不错,而且只要在配电装置的布置上采取适当措施,桥接线还可能发展为单母线分段接线,以便增加进出线回路。49、有用户总降压变电所的用电区变电所,用电区变电所的高压侧可不装开关设备,或只装简单的隔离开关、熔断器或跌落式熔断器。50、对于没有总降压变电所和高压配电所的用电区变电所或小型用户降压变电所,在变压器高压侧必须配置足够的高压开关设备以便对变压器控制和保护。51、高压侧采用隔离开关和熔断器或跌落式熔断器的变电所主接线,这种接线因为隔离开关不能带负荷操作,只能切断变压器空载电流,所以变压器容量不能大,而且在变压器低压侧必须装设带负荷操作的低压断路器(自动空气开关)。5
35、2、高压侧采用负荷开关和熔断器的变电所主接线,负荷开关能切断和合上正常负荷电流,但不能切断短路电流,所以用负荷开关加上高压熔断器对变压器进行控制和保护(一般高压熔断器装设在负荷开关柜内)。53、高压侧采用隔离开关和断路器的变电所主接线,这种主接线适用于供电可靠性要求较高、变压器容量较大的变电所。断路器有完善的灭弧装置,它既能投切正常负荷电流,又能在发生短路故障时可靠切断短路电流,保护变压器和电气设备安全。这种接线供电可靠性高,但投资较前两种接线高。54、双台变压器的用电区变电所或小型用户变电所电气主接线,装设双台变压器的用电区变电所或小型用户变电所,一般负荷较重要或者负荷变化较大,需经常带负荷
36、投切,所以变压器高低压侧开关都采用断路器(低压侧装设低压断路器,即自动空气开关)。低压每线常采用单母线分段接线。高压侧采用线路变压器组接线。当变压器故障、检修或正常停运时,只需断开变压器高、低压侧断路器,合上分段断路器,即可将负荷改由另一台运行变压器供电。55、供电质量指电能质量与供电可靠性。56、电能质量包括电压、频率和波形的质量。57、电压质量包含电压允许偏差、电压允许波动与闪变等内容。58、供电电压允许偏差:在某一时段内,电压幅值缓慢变化而偏离额定值的程度,以电压实际值和电压额定值之差v与电压额定值un之比的百分数u%来表示,59、电压质量对各类电气设备(包括用电设备)的安全、经济运行有
37、直接的影响。60、当电压降低时,白炽灯的发光效率和光通量都急剧下降。61、当电压上升时,白炽灯的寿命将大为缩短。62、35kv及以上电压供电的,电压正、负偏差绝对值之和不超过额定电压10%;63、10kv及一下三相供电的,电压允许偏差为额定电压的为7%;64、低压照明用户供电电压允许偏差为额定电压的+7%-10%。65、在某一个时段内,电压急剧变化而偏离额定值的现象,称为电压波动。66、电压变化的速率大于1%的,即为电压急剧变化。67、电压波动程度以电压在急剧变化过程中相继出现的电压最大值umax和最小值umin之差与额定电压之比的百分数u%来表示,即: u%=100% 68、周期性电压急剧波
38、动引起灯光闪烁,光通量急剧波动,而造成人眼视觉不舒适的现象,称为闪变。69、为了保证电压质量合乎标准,往往需要装设必要的无功补偿装置和采取一定的调压措施。70、用户供配电系统常用的电压调整措施有:1. 正确选择变压器的变比和电压分接头2. 降低系统阻抗3. 使三相负荷平衡4. 采取补偿无功功率措施5. 合理改变供电系统运行方式71、提高功率因数的方法有两种:1)在供电系统设计时要正确选择设备,防止出现“大马拉小车”等不合理现象,即提高自然功率因数;2)运行中可在工厂变电所的母线上或用电设备附近装设并联电容器,用其来补偿电感性负载过大的电感性电流,减小无功损耗,提高功率因数,提高末端用电电压。7
39、2、电网电压偏低可能有两方面原因:(1)系统中过多的无功功率传送,引起系统中电压损耗增加,电压下降。(2)供电距离太长,线路导线截面太小,变压级数太多,造成电压损耗增大,引起电压下降。73、电网中发电机发出的正弦交流电每秒钟交变的次数,称为频率。74、供电频率偏差是以实际频率和额定频率之差与额定频率n之比的百分数%表示。75、我国电力采用交流50hz频率,俗称“工频”。76、在电力系统正常状态下,供电频率的允许偏差为:电网装机容量在3000mw及以上的为0.2hz;电网装机容量在3000mw以下的为0.5hz。77、在电力系统非正常状态下,供电频率允许偏差可超过0.1hz。78、为了保证频率偏
40、差不超过规定值,必须维持电力系统的有功功率平衡,采取相应的调频措施。79、电网谐波的产生,主要在于电力系统中存在各种非线性元件。80、大型的晶闸管变流设备和大型电弧炉,它们产生的谐波电流最为突出,是造成电网谐波的主要因素。81、保证交流电波形是正弦波,必须遵守以下要求:(1) 要求发电机发出符合标准的正弦波形电压。(2) 要求在电能输送和分配过程中,不应使波形发生畸变。(3) 还应注意消除电力系统中可能出现的其他谐波源的影响。82、控制各类非线性用电设备所产生的谐波引起电网电压正弦波形畸变,常采用下列措施:(1) 各类大功率非线性用电设备由容量较大的电网供电。(2) 对于大功率静止整流设备可采
41、取下列方法: 增加整流变压器二次侧的相数和增加整流器的整流脉冲数。 采用多台相数相同的整流装置,使整流变压器的二次侧有适当的相角差。 按谐波次数装设分流滤波器。(3)选用高压绕组三角形接线,低压绕组星形接线的三相配电变压器。(4)装设静止无功补偿装置,吸收冲击负荷的动态谐波电流。83、电力系统中相与相之间或相与地之间(对中性点直接接地系统而言)通过金属导体、电弧或其他较小阻抗连接而形成的非正常状态称为短路。84、电力系统在运行中,相与相之间或相与地(或中性线)之间发生短路时流过的电流,其值可远远大于额定电流,并取决于短路点距电源的电气距离。85、三相系统中发生的短路有:三相短路、两相短路、单相
42、接地短路和两相接地短路等基本类型。86、在中性点接地的电力系统中,以单相接地的短路故障最多,约占全部故障的90%。87、在中性点非直接接地的电力系统中,短路故障主要是各种相间短路。88、短路的常见原因有:(1)设备长期运行,绝缘自然老化;(2)设备本身设计、安装和运行维护不良;(3)绝缘材料陈旧;(4)因绝缘强度不够而被工作电压击穿;(5)设备绝缘正常而被过电压(包括雷电过电压)击穿;(6)设备绝缘受到外力损伤;(7)工作人员由于未遵守安全操作规程而发生误操作;(8)误将低电压设备接入较高电压的电路中;(9)电力线路发生断线和倒杆事故;(10)鸟兽跨越在裸露的相线之间或相线与接地物体之间,或者
43、咬坏设备导线的绝缘等。89、短路电流危害主要有以下几个方面:(1) 短路电流通过导体时,使导体大量发热,温度急剧升高,从而破坏设备绝缘;同时,通过短路电流的导体会受到很大的电动力作用,可能使导体变形甚至损坏。(2) 短路点的电弧可能烧毁电气设备的载流部分。(3) 短路电流通过线路,要产生很大的电压降,使系统的电压水平骤降,引起电动机转速突然下降,甚至损坏,严重影响电气设备的正常运行。(4) 短路可造成停电,而且越靠近电源,停电范围越大,给国民经济造成的损失也越大。(5)严重的短路故障若发生在靠近电源的地方,且维持时间较长,可使并联运行的发电机组失去同步,严重的可能造成系统解列。(6)不对称的接
44、地短路,其不平衡电流将产生较强的不平衡磁场,对附近的通信线路、电子设备及其他弱电控制系统产生干扰信号,使通信失真、控制失灵、设备产生误动作。90、在供电系统的设计和运行中,需要进行短路电流计算,这是因为:(1) 选择电气设备和载流导体时,需用短路电流校验其动稳定性和热稳定性,以保证在发生可能的最大短路电流时不至于损坏;(2) 选择和整定用于短路保护的继电保护装置时,需应用短路电流参数;(3) 选择用于限制短路电流的设备时,也需进行短路电流计算。91、目前在电力系统中,用得较多的限制短路电流的方法有以下几种:1)选择合适的接线方式2)采用分裂绕组变压器和分段电抗器3)采用线路电抗器4)采用微机保
45、护及综合自动化装置92、电气接地一般可分为两类:工作接地和保护接地。93、工作接地是指为了保护电气设备在系统正常运行能正常工作而进行的接地。94、保护接地是指为了保证人身安全和设备安全,将电气设备在正常运行中不带电的金属部分可靠接地。95、电力系统中性点接地是属于工作接地,它是保证电力系统安全可靠运行的重要条件。96、工作接地分为直接接地与非直接接地(包括不接地或经消弧线圈接地或经电阻接地)两大类。97、工作接地的接地电阻一般不应超过4。98、中性点直接接地是指电力系统中至少有一个中性点直接或经小阻抗与接地装置相连接。中性点直接接地的作用是使中性点经常保持零电位。我国110kv及以上的电力系统
46、,都采取中性点直接接地的运行方式,以降低线路的绝缘水平。99、单相接地故障运行时间一般不超过2h。100、我国10kv、6kv电网,为提高供电的可靠性,一般采用中性点不接地的运行方式。101、 在中性点不接地系统中,当发生单相接地故障时,流入大地的电流若过大,就会在接地故障点出现断续电弧而引起过电压。102、全补偿。当调整消弧线圈的分接头使得消弧线圈的电感电流等于接地电容电流,则流过接地点的电流为零,称为全补偿。103、欠补偿。当消弧线圈的电感电流小于接地电容电流时,接地点尚有未补偿的电容性电流,称欠补偿。104、过补偿。当消弧线圈的电感电流大于接地电容电流时,接地处具有多余的电感性电流称为过
47、补偿。过补偿方式可避免谐振过电压的产生,因此得到广泛应用。第3章 电力变压器(168条)1、变压器是一种静止的电气设备,它利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电转变成同频率的另一种电压等级的交流电。2、变压器按用途一般分为电力变压器、特种变压器及仪用互感器(电压互感器和电流互感器)三种。3、电力变压器按冷却介质可分为油浸式和干式两种。4、变压器的铁芯是磁路部分,由铁芯柱和铁轭两部分组成。5、绕组套装在铁芯柱上,而铁轭则用来使整个磁路闭合。6、铁芯的结构一般分为心式和壳式两类。7、心式铁芯的特点是铁轭靠着绕组的顶面和底面,但不包括绕组的侧面。8、壳式铁芯的特点是铁轭不仅包围绕组的顶面和底面,而且
48、还包围绕组的侧面。9、我国电力变压器主要采用心式铁芯。10、铁芯材料要求导磁性能好,铁损小。11、压器的铁芯采用硅钢片叠制而成。12、硅钢片有热轧和冷轧两种。13、冷轧硅钢片的厚度有0.35、0.30、0.27mm等多种。14、当金属块处在变化的磁场中或相对于磁场运动时,金属块内部产生感应电流,金属块中形成一圈圈的闭合电流线,类似流体中的涡旋,叫做涡电流,简称涡流。15、铁芯硅钢片厚则涡流损耗大,硅钢片薄则涡流损耗小。16、绕组是变压器的电路部分,一般用绝缘纸包的铜线绕制而成。17、绕组分为同心式和交叠式两种。18、变压器内部主要绝缘材料有变压器油、绝缘纸板、电缆纸、皱纹纸等。19、为了供给稳
49、定的输出电压,均需对变压器进行电压调整。20、变换分接以进行调压所采用的开关,称为分接开关。20+1、一般情况下是在高压绕组上抽出适当的分接。这是因为高压绕组常套在外面,引出分接方便,同时高压侧电流小,分接引线和分接开关的截留部分截面小,开关接触触头也比较容易制造。21、变压器二次不带负载,一次也与电网断开(无电源励磁)的调压,称为无励磁调压。22、带负载进行变换绕组分接的调压,称为有载调压。23、油箱是油浸式变压器的外壳,变压器的器身置于油箱内,箱内灌满变压器油。24、变压器的大小分为吊器身式油箱和吊箱壳式油箱两种。25、变压器的冷却装置是起散热作用的装置,根据变压器容量大小不同,采用不同的
50、冷却装置。26、储油柜位于变压器油箱上方,通过气体继电器与油箱想通。27、储油柜的作用就是保证油箱内总是充满油,并减少油面与空气的接触面,从而减缓油的老化。28、安全气道位于变压器的顶盖上,起出口用玻璃防爆膜封住。当变压器内部发生严重故障,而气体继电器失灵时,油箱内部的气体便冲破防爆膜从安全气道喷出,保护变压器不受严重损害。29、为了使储油柜内上部的空气保持干燥和避免工业粉尘的污染,油枕用过吸湿器与大气想通。30、吸湿器内装 有用氯化钙或氯化钴浸渍过的硅胶,她能吸收空气中的水份。31、当硅胶受潮到一定程度时,其颜色由蓝变为白色、粉红色。32、气体(瓦斯)继电器位于储油柜与箱盖的联通管之间。33
51、、在变压器内部发生故障产生气体时,气体继电器接通信号或跳闸回路,进行报警或跳闸,以保护变压器。34、变压器内部的高、低压引线是经绝缘套管引到油箱外部的,它起着固定引线和对地绝缘的作用。35、套管由带电部分和绝缘部分组成。36、变压器是根据电磁感应原理工作的。36+1、当交流电源电压1加到一次侧绕组后,就有交流电流1通过该绕组,在铁芯中产生交变磁通,这个交变磁通不仅传过一次侧绕组,同时也传过二次侧绕组,两个绕组分别产生感应电势1和2。这时,如果二次侧绕组与外电路的负荷(负载)接通,便有电流2流入负荷(负载),即二次侧绕组有电能输出。37、一次侧绕组感应电势为: 1=4.44n1m 38、二次侧绕
52、组感应电势为:2=4.44n2m 39、变压器一、二次侧感应电势之比等于一、二次绕组匝数之比。 = 40、变压器的变比= =k 41、变压器匝数多的一边电压高,匝数少的一边电压低。42、如果忽略变压器的内损耗,可认为变压器二次输出功率等于变压器一次输入功率,即u1i1=u2i2 。43、变压器一、二次电流之比与一、二次绕组的匝数比成反比,即变压器匝数多的一侧电流小,匝数少的一侧电流大。= 44、例如sfz-10000/110表示三相自然循环风冷有载调压,额定容量为10000kva,高压绕组额定电压110kv电力变压器。44+1、电力变压器可以按绕组耦合方式、相数、冷却方式、绕组数、绕组导线材质
53、和调压方式分类。45、变压器分单相和三相两种。46、变压器的额定频率即是所设计的运行频率,我国为50hz。47、额定电压是指变压器线电压(有效值),它应与所连接的电力线路电压相符合。48、变压器额定容量是指在变压器铭牌所规定的额定状态下,变压器二次侧的输出能力(kva)。49、对于三相变压器,额定容量是三相容量之和。50、双绕组变压器的额定容量即为绕组的额定容量。50+1、变压器产品系列是以高压的电压等级区分的,为10kv及以下,20kv、35kv、(66kv)、110kv系列和220kv系列等。51、多绕组变压器应对每个绕组的额定容量加以规定,其额定容量为最大的绕组额定容量。52、当变压器由
54、冷却方式而变更时,则额定容量是指最大的容量。53、变压器的额定电流为通过绕组线端的电流,即为线电流(有效值)。54、对于单相变压器一、二次额定电流为:in= 55、对于三相变压器一、二次额定电流为: in= 56、三相变压器绕组为y联接时,线电流为绕组电流;d联接时,线电流为倍的绕组电流。57、在使用变压器时,要注意绕组的正确连接方式,否则变压器不仅不能正常工作,甚至会烧坏变压器。58、变压器的联结组是指三相变压器一、二次绕组之间连接关系的一种代号,它表示变压器一、二次绕组对应电压之间的相位关系。59、三相变压器绕组,有星形连接、三角形连接或曲折形连接三种连接。60、星形连接是三相绕组中有一个
55、同名端相互连在一个公共点(中性点)上,其他三个线段接电源或负载。61、三角形连接是三个绕组相邻相的异名端串接成一个三角形的闭合回路,在每两相连接点上即三角形顶点上分别引出三根线端,接电源或负载。62、曲折形连接也属星形连接,只是每相绕组分成两个部分,分别绕在两个铁芯柱上。63、三相变压器的一次和二次绕组采用不同的连接方法时,会使一、二次线电压有不同的相位关系。64、一般配电变压器常采用yyn0(即y/y0-12)和dyn11(即/y0-11)两种连接组。65、配电变压器采用dy11连接较yyn0连接具有以下优点:(1)有利于抑制高次谐波。(2)有利于单相地短路故障的保护和切除。(3)有利于单相不平衡负荷的使用。66、变压器接在电网上运行时,变压器二次侧电压将由于种种原因发生变化,影响用电设备的正常运行,因此变压器应具备一定的调压能力。67、变压器调压方式通常分为无励磁调压和有载调压两种方式。68、当二次侧不带负载,一次侧又与电网断开时的调压为无励磁调压。69、在二次侧带负载下的调压为有载调压。70、当变压器二次绕组开路,一次绕组施加额定频率的额定电压时,一次绕组中所流过的电流称空载电流。71、变压器空载合闸时有较大的冲击电流。72、当变压器二次侧短路,一次侧施加电压使其电流达到额定值,此时所施加的电压称为阻抗电压。73、变压器从电源吸取的功率
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