电气复习考试

1、第一章复习重点： 1.掌握Ul、Il、cos、P、Q、S、Z、R、X之间存在的关系；其中不是Ul与Il的夹角。；指的是相电压（Up）和相电流（Ip）之间的夹角。2.电力系统规定的电压等级指的是线电压。3.沿着输电线路传输有功功率时，电源端电压并不总是高于用户端电压。 4.掌握电力系统的短路类型。三相短路k(3)、故障率为5%，两相短路k(2)、故障率为4%，单相短路k(1)、故障率为83%，两相接地短路k(1,1)、故障率为8%。如下图所示为各种短路的示意图。 5.掌握电力系统中性点的接地方式和特点。1）中性点不接地系统：若发生单相接地短路，短路相对地电压为0，中性点对地电压升为短路相相电压，

2、其它相对地电压比正常时升高倍（但三相间线电压仍对称不变），产生的对地电容电流也升高到原来的倍，接地点入地接地电流为正常时每相对地电容电流的3倍，因此对该系统绝缘水平要求高，经济性差，对电压高的系统不宜采用，发生单相接地时还易出现间歇电弧引起操作过电压和对通信系统产生干扰，若接地电流足够大，还可能产生持续性电弧，造成设备烧毁并导致相间短路等事故。2）中性点经消弧线圈接地：当发生单线接地时，电压的特点与中性点不接地系统相同，但由于接入一个电抗线圈L（可视为纯电感线圈），产生的电感电流之后中性点对地电压90，其方向恰好与短路电流反向，对短路电流起到了抵消作用，因此有利于消弧。3）中性点经电阻接地：基

3、本上消除了产生间歇电弧过电压的可能性，由于健全相过电压降低，发生异地两相的可能性也随之减少；单相接地时电容充电的暂态过电流受到抑制；使故障线路的自动检出较易实现；能抑制谐振过电压。4）中性点直接接地：一相接地就造成单相短路，短路电流很大，继电保护装置自动将短路故障切除，系统其它部分恢复运行。其主要优点是发生单相接地时，非故障相电压对地电压不会升高，对绝缘水平要求降低，因而设备造价低；主要缺点是单相接地故障时线路跳闸，造成用户供电中断，巨大的接地短路电流产生较强的单相磁场，对附近通信线路产生干扰，为提高供电可靠性，需增加自动重合闸装置。6.电力系统的有功平衡是全系统的平衡，当PGPL 时，全系统

4、各处的频率都会升高；电力系统无功功率的平衡是局部的平衡，当某枢纽点的QGQL时，该点的电压会升高 。 7.在电力系统的用户端安装电容器，既能减少电网有功损耗，又能提高用户端电压水平。 8.当电力系统频率较低，某电机设备机端电压较高时，该电机就会产生过激磁。9.掌握提高电力系统静态稳定和暂态稳定的措施。（1）快速切除短路故障。 （2）广泛采用自动重合闸。 （3）使发电机强行励磁。 （4）快速关闭调速汽门。 （5）采取电气制动。 （6）采用联锁切机。 （7）正确选择系统接线方式和运行方式。 （8）尽量减少系统稳定破坏带来的损失和影响。 10.当电力系统发生短路时，总会伴随着出现有功功率过剩和无功功

5、率不足现象。 11.已知220kV输电线路传输的有功功率P和cos，求S、Q、I? 答：因为，而且已知P、 cos、=220KV，可得；因为，可得，或第二章复习重点：1.掌握同步发电机的工作原理，同步指的是谁的同步？工作原理：由汽轮机拖动发电机旋转至额定速，投入励磁系统，在转子绕组中通过励磁电流If，If产生主磁通0 ，0 切割定子绕组，在定子绕组中产生交变电动势E0，机端输出三相交流电压U，当U=UN时，将发电机并入电网，此时在定子绕组中通过三相交变电流I，该电流合成一个旋转磁场S，S与0同步旋转，又相互作用，使发电机将机械能转换成电能。同步是指发电机带负荷后，转子（或主磁场）与定子电流合成

6、的磁场同速、同方向旋转。 2.写出同步发电机的电势方程, 画出其等值电路和相量图。电势方程：等值电路： 向量图： 3.发电机有哪些特性？1）发电机空载特性；2）发电机短路特性；3）发电机负载特性；4）发电机外特性；5）发电机调整特性；6）发电机功角特性。4.发电机与电力系统实现准同期并列的理想条件有哪些？发电机准同期并列应满足下列五个条件：(1) 待并发电机的电压与系统电压相等。(2) 待并发电机的电压频率与系统电压频率相等。(3) 待并发电机电压的相位角与系统电压的相位角相等。(4) 待并发电机电压的相序与系统电压的相序相一致。(5) 待并发电机电压的波形与系统电压的波形相同。5.发电机的允

7、许运行范围是由哪些条件决定的？在稳定运行条件下，发电机的安全运行极限决定于下列四个条件：（1）原动机输出功率极限，即原动机的额定功率一般要稍大于或等于发电机的额定功率，为了保证运行安全，发电机的输出功率不能大于原动机的功率，这就是防止原动机过载的安全极限。（2）发电机的额定兆伏安数，即由定子绕组和定子铁心发热决定的安全运行极限，在一定电压下，决定于定子电流的允许值。（3）发电机的磁场和励磁绕组的最大励磁电流，通常由转子发热决定。（4）进相运行时的稳定度，当发电机功率因数角小于零而转入进相运行时，E0和U之间的夹角不断增大，此时，发电机有功功率输出受到静态稳定条件的限制Kp10% 。6.发电机的

8、正常运行调整包括哪些内容？画出发电机正常运行和进相运行时的相量图、功率平面和参数变化曲线？答:发电机的有功调整和励磁电流调整。正常运行时的相量图和功率平面图：（不会制图，为方便就相机照的笔记，见谅额。）发电机进相运行相量图和功率平面图：还有一个“参数变化曲线”不知道是指哪个就没弄。7.何谓发电机的进相运行？发电机进相运行时的特点是什么？答：进相运行是相对迟相运行而言，定子电流超前于端电压，发电机处于欠励磁运行状态。特点：发电机端部的漏磁较迟相运行时增大，会造成定子端部铁心和金属结构件的温度升高，甚至超过允许的温度限值；进相运行的发电机与电网之间并列运行的稳定性较迟相运行时降低，可能在某一进相深

9、度时达到稳定极限而失步。因此，发电机进相运行时允许承担的电网有功功率和相应允许吸收的无功功率值是有限制的。 8.发电机进相运行时，若保持有功不变，随着励磁电流If的逐渐增大，定子电流I如何变化？ 答：进相时随励磁电流增大，定子电流减小（参看发电机V形曲线）。9.发电机失磁后异步运行时的异步速是大于同步速的。10.发电机不对称运行时定子绕组中有负序电流分量，转子上会产生100Hz的感应电流。11.已知发电机的机端电压、输出的有功功率P和功率因数cos ，求发电机的S、Q、I是多少？答：发电机机端电压为线电压，故求法与第一章11题一样。第三章复习重点：1.掌握变压器的工作原理，变压器只能变交流。工

10、作原理： 给一次绕组施加交流电压u1，在一次绕组中通过交变电流i1， i1在铁心中产生交变主磁通，主磁通同时与一次、二次绕组交链，在一次、二次绕组中产生交变感应电动势e1和e2，二次侧输出交流电压u2，当二次侧接通负载后，在二次绕组中通过交变电流i2, 并向负载供电。当一、二次绕组匝数N1 N2时，则交流电压u1 u2，这就实现了不同交流电压等级之间的电能传递。 2.变压器的额定参数有哪些？当U1=U1N，且I2=0时，U2=U2N。额定容量SN 、 额定电压U1N/U2N 、 额定电流I1N/I2N 、短路阻抗Zk 3.试画出变压器D，yn1和YN，d11连接组标号的三相高、低压绕组原理接线

11、图和电压相量图。YN，d11见课件或课本第84页，只是多画一步：把高压侧XYZ端接地。4.变压器有哪些冷却方式？温度过高是组成变压器绝缘老化、寿命缩短的主要原因。冷却方式：1）自然油循环自然冷却（ONAN）；2）自然油循环风冷（ONAF）；3）强迫油循环风冷（ODAF）。5.写出单相变压器经匝比折算后的电压方程？并画出其等值电路。6.变压器的外特性是什么？变压器效率是什么？变压器外特性：变压器二次侧电压与电流的关系。变压器效率：变压器输出的有功功率P2与输入功率P1之比。7.大多数电力变压器的连接组别中，都有一组连接成三角形，其目的是为了消除三次谐波。8.何谓变压器的正常过负荷？何谓变压器的事

12、故过负荷？变压器正常过负荷 ： 变压器运行时的负荷是经常变化的，日负荷曲线的峰谷差可能很大。根据等值老化原则，可以在一部分时间内小于额定负荷运行，只要在过负荷期间多损耗的寿命与低于额定负荷期间少损耗的寿命相互补偿，变压器仍可获得原设计的正常使用寿命。变压器的正常过负荷能力，就是以不牺牲变压器正常寿命为原则制定。变压器的事故过负荷，也称短时急救过负荷。当电力系统发生事故时，保证不间断供电是首要任务，变压器绝缘老化加速是次要的。所以，事故过负荷和正常过负荷不同，它是以牺牲变压器寿命为代价的。事故过负荷时，绝缘老化率容许比正常过负荷时高得多，即容许较大的过负荷，但我国规定绕组最热点的温度仍不得超过1

13、40。9.多台变压器实现并列运行的理想条件有哪些？（1）待并列的各台变压器的一次额定电压和二次额定电压分别相等，即变比应相等；（2）待并列的各台变压器的短路电压百分数（Uk%）相等，即阻抗应相等； （3）待并列的各台变压器的连接组标号必须相同，即相序必须相同。10.已知某变压器的连接组别为D，yn11，则 UAB与Ubc相位相差是90。 第四章复习重点：1.叙述三相异步电动机的工作原理？在三相异步电动机中，对应着定子铁心的槽中安放着在空间上互差120角的三相绕组，当给电动机的三相绕组施加对称的三相交流电压时，在三相绕组通过对称的三相电流，三相电流波形如下图所示。该电流在定子铁心上会合成一个与永

14、久磁铁转动时一样的旋转磁场，如下图所示。该旋转磁场的旋转方向与三相定子绕组在铁心中的安放顺序相同，旋转磁场的转速为同步速n1。由于旋转磁场与转子绕组之间有相对运动，在转子绕组中就会产生感应电流。该电流与旋转磁场相互作用，在转子绕组上产生转矩，从而使电动机产生旋转运动，并将交流电能转换成旋转机械能。 2.写出同步速、异步速的数学表达式？同步速：；异步速3.电动机的输入功率与额定功率是什么关系？额定功率是额定工况下，轴端的输出功率，输入功率乘以效率才是输出功率，所以大于额定功率。4.画出电动机经频率、匝比折算后的等值电路。电动机转子旋转时的等值电路如下图（a）所示。在进行匝比和频率折算时，为了保证

15、磁通势不变，首先要保证电流不变；经频率折算后的转子绕组电阻变为：再进行匝比折算，就可得到下图（b）所示的等值电路。 5.电动机正常运行时，转子绕组中产生的感应电流的频率是：f2 = s f1 。电力拖动运动方程式中 MM电动机产生的电磁拖动转矩，Nm； ML厂用机械的负载阻转矩，Nm； J包括电动机在内的整个机组的转动惯量，kgm2； 机组旋转角速度，rad/s，； G机组旋转部分总重量，N； D惯性直径，m； g重力加速度，g = 9.81m/s2； GD2飞轮惯量，Nm2。7.电动机的启动方式有哪些？1）直接启动直接启动也称全压启动，启动时将电动机的定子绕组直接接通额定电压的电源。这种启动

16、方法的特点是设备简单、操作方便，但启动电流大。一般情况下，若电动机容量较小，且启动时对母线电压影响较小，则应优先采用直接启动。（2）定子串电抗 降压启动（3）自偶变压器降压启动（4）星/三角启动（5）延边三角形启动（6） 绕线转子串对称电阻启动（7）绕线转子串频敏变阻器启动8.何谓电动机的自启动？电动机正常运行时，若工作电源突然消失，在备用电源投入前，母线上仍存在较高电压。 1. 自启动在厂用电系统中运行的电动机，当断开电源时，电动机转速就会下降，这一转速下降的过程称为惰行。若电动机失去电源后，不与厂用供电母线断开，经过很短时间（一般在0.51.5s），厂用供电母线通过自动转换装置使备用电源投

17、入，此时，电动机惰行尚未结束，又自动启动恢复到稳态运行，这一过程称为电动机的自启动。9.电动机的调速方法有哪些？1、电动机的变极调速2、电动机的变频调速 3、电动机的变转差调速 a移相调压调速b绕线转子回路串电阻调速c.绕线转子串级调速4、电磁转差离合器调速第五章复习重点：1.高压断路器的作用是什么? 高压断路器是电力系统最重要的控制设备和保护设备。高压断路器的功能是接通和断开正常工作电流、过负荷电流和故障电流，它是开关电器中最为完善的一种设备。 2.电流互感器有哪些特点?当I1=I1N时，I2=1A或5A。电流互感器(1)一次绕组与被测电路串联，匝数很少，流过的电流I1，是被测电路的负荷电流

18、，与二次侧电流I2无关。(2)二次绕组与测量仪表和保护装置的电流线圈串联，匝数通常是一次绕组的很多倍，且I2的大小I1成正比。(3)测量仪表和保护装置的电流线圈阻抗很小，电流互感器近似于短路状态运行。正常情况下，允许电流互感器短路运行，但不允许开路运行。3.电压互感器有哪些特点?当U1=U1N时，U2=100V或100/ V。1.电压互感器的特点(1) 电压互感器的一次绕组与被测电路并联，一次侧的电压（即电网电压）不受互感器二次侧负荷的影响，并且在大多数情况下，二次侧负荷是恒定的。(2) 电压互感器的二次绕组与测量仪表和保护装置的电压线圈并联，且二次侧的电压与一次电压成正比。(3)二次侧负荷比

19、较恒定，测量仪表和保护装置的电压线圈阻抗很大，正常情况下，电压互感器近似于开路(空载)状态运行。必须指出，电压互感器二次侧不允许短路，因为短路电流很大，会烧坏电压互感器。4.电压互感器开口三角形处所能测得的最大零序电压是100V。 5.分别绘出电流互感器、电压互感器的常用接线形式。测量仪表接入电流互感器的常用接线方式(a)单相接线；(b)星形接线；(c)不完全星形接线电压互感器常用接线方式(a)一台单相电压互感器接线；(b)不完全星形接线；(c)一台三相五柱式电压互感器接线；(d)三台单相三绕组电磁式电压互感器接线；(e)三台单相三绕组电容式电压互感器接线6.电力系统的过电压有哪些类型？1雷电

20、过电压由雷电现象所产生的过电压称为雷电过电压（也称大气过电压）。它又包括直击雷过电压、感应雷过电压和侵入雷电波过电压。2. 内部过电压（1）工频过电压。（2）谐振过电压。（3）操作过电压。7.电力系统的接地按用途分哪几种类型？将电力系统或建筑物中电气装置应该接地的部分，经接地装置与大地作良好的电气连接，称为接地。接地按用途可分为以下4种。(1)工作(或系统)接地。在电力系统中的一些电气设备，为运行需要所设置的接地，称为工作(或系统)接地，即中性点直接接地或经其他装置接地。(2)保护接地。为保护人身和设备的安全，将电气装置正常不带电而由于绝缘损坏有可能带电的金属部分(电气装置的金属外壳、配电装置

21、的金属构架、线路杆塔等)接地，称为保护接地。(3)防雷接地。为过电压保护设备(避雷针、避雷线、避雷器等)向大地泄放雷电流而设置的接地，称为防雷接地。(4)防静电接地。为防止静电对易燃油、天然气贮罐和管道等的危险作用而设置的接地，以及当电气设备检修时临时设置的接地，称为防静电接地。第六章复习重点：1.电气主接线有哪几种基本形式？电气主接线的基本接线形式1. 单母线接线 2. 双母线接线 3. 3/2接线 4. 单元接线 5. 桥形接线 6. 角形接线2.画出某电厂具有两台机组和两回出线的双母线电气主接线图。 3.什么叫电气设备的倒闸操作？发电厂电气设备倒闸操作有哪些类型？倒闸操作当电气设备由一种

22、状态转换到另一种状态或改变系统的运行方式时，所需进行的一系列操作统称为倒闸操作4.何谓厂用电和厂用电率？厂用电压等级是如何确定的？厂用电量 发电厂在电力生产过程中，有大量以电动机拖动的机械设备，用以保证主要设备（锅炉、汽轮机、发电机等）和辅助设备的正常运行。这些电动机以及全厂的运行操作、试验、修配、照明、电焊等用电设备所消耗的电量总和，统称为厂用电或厂用电量，厂用电量用WP表示，单位：kWh 。 厂用电量WP占同期全厂发电量WG的百分数，称为厂用电率。厂用电率可用下式计算：式中 KP厂用电率（%）； SC厂用计算负荷（kVA）； 平均功率因数，一般取0.8； PN发电机的额定功率（kW）。5.厂用电源包括哪些类型？1. 工作电源保证正常运行的基本电源要求：供电可靠电压和容量满足要求