電氣工程基礎(chǔ)知識點整理

1、第一章1.由生產(chǎn)、輸送、分配和消費電能的各種電氣設(shè)備連接在一起而組成的整體稱為電力系統(tǒng)。2.輸送和分配電能的部分稱為電力網(wǎng)，或電力網(wǎng)絡(luò)，包括升、降壓變壓器和各種電壓等級的輸電線路。電力網(wǎng) + 發(fā)電機 = 電力系統(tǒng)（輸送，分配）動力系統(tǒng)：包括所有，把水輪機也包進去3.輸送功率一定時，輸電電壓越高，電流越小，導(dǎo)線電阻一定時，導(dǎo)線損耗也相應(yīng)減小。理論上，輸電線路的輸電能力與輸電電壓的平方成正比。4.國家從設(shè)備設(shè)計制造角度考慮，為保證生產(chǎn)的系列性，就規(guī)定了一系列的標準的電壓等級，又稱額定電壓。3/6/10/35/110/220/330/5005. 同一個電壓等級下(同一行中)，各種設(shè)備的額定電壓并不完

2、全相等。6.電壓等級越高，傳輸功率隨傳輸距離增大下降得越快。7.我國規(guī)定電力系統(tǒng)的額定頻率為50Hz，簡稱工頻或基頻。頻率：50Hz 允許偏移：0.20.5Hz 與有功功率有關(guān)電壓35kV及以上供電電壓正、負偏移的絕對值之和不超過額定電壓的10%，如供電電壓上下偏移同號時，按較大的偏移絕對值作為衡量依據(jù)；10kV及以下三相供電電壓允許偏移為額定電壓的7%；220V單相供電電壓允許偏移為額定電壓的+7%和-10%。：35kV及以上的允許偏差為5% 10kV及以下的允許偏差為7% 與系統(tǒng)的無功功率有關(guān)波形：610kV供電電壓的波形畸變率不超過4% 0.38kV供電電壓的波形畸變率不超過5%8.每一

3、個負荷都只能沿唯一的路徑取得電能的網(wǎng)絡(luò)，稱為開式網(wǎng)絡(luò)。有備用接線的網(wǎng)絡(luò)中，每一個負荷點至少通過兩條線路從不同的方向取得電能，統(tǒng)稱為閉式網(wǎng)絡(luò)。第二章1. 電力線路包括：輸電線路和配電線路。從結(jié)構(gòu)上分為：架空線路、電纜線路2. 架空線路由導(dǎo)線、避雷線（即架空地線）、桿塔、絕緣子和金具等主要部件組成。3. 導(dǎo)線型號后的數(shù)字代表主要載流部分(非整根導(dǎo)線)額定截面積的平方毫米數(shù)4.絕緣子片數(shù)越多，電壓等級越高5. 在220kV及以上的超高壓架空線路上，為了減小電暈放電和單位長度電抗，普遍采用分裂導(dǎo)線。6. 分裂導(dǎo)線由數(shù)根相同的鋼芯鋁絞線并聯(lián)構(gòu)成，每相導(dǎo)線分裂成若干根，各根導(dǎo)線之間每隔一定長度用金具支撐，

4、以固定尺寸。所用的導(dǎo)線根數(shù)稱分裂數(shù)，常用的有2、3和4分裂。7. 普通的分裂導(dǎo)線的分裂根數(shù)一般不超過4，而且是布置在正多邊形的頂點上。正多邊形的邊長d 稱為分裂間距，一般取40cm左右。8. dDs，DsbDs，L分裂r，reqr，C分裂C單。電容C隨分裂數(shù)增大而增大。11.電納B也隨分裂數(shù)增大而增大。12. 例2-2 有一330kV架空輸電線路，導(dǎo)線水平排列，相間距離8m，每相采用2LGJQ-300分裂導(dǎo)線，分裂間距為400mm，計算直徑為23.5mm，試求線路參數(shù)。r =31.5ommm2/km13. (1) 當架空線路1000km，電纜線路300km時，需要用金耐黎系數(shù)進行修正；(2)

5、當架空線路300km，電纜線路300km，用若干個串級聯(lián)接的p型等值電路來模擬，每一個p 型等值電路代替長度為200km300km的一段線路。采用修正系數(shù)時，一個p型電路可以代替500km600km長的線路。(5) 以上方法適應(yīng)于工頻下的穩(wěn)態(tài)計算。14. 近似參數(shù)的誤差隨線路長度而增大；電阻的誤差最大，電抗次之，電納最?。恍拚档恼`差也隨線路長度而增大，但接近精確參數(shù)；即使線路電導(dǎo)為零，精確參數(shù)中仍有一個數(shù)值很小的電導(dǎo)15.變比KT：變壓器兩側(cè)繞組的空載線電壓之比注意：與同一鐵芯柱上的原副邊繞組匝數(shù)比不同Y-y及D-d：KT=V1N/V2N=w1/w2 Y-D： KT=V1N/V2N=（根號3

6、）w1/w216. 例2-4 某降壓變電所有一臺SFL1-20000/110型雙繞組變壓器，變比為110/11，試驗數(shù)據(jù)為DPS=135kW, VS%=10.5，DP0=22kW, I0%=0.8, 試求變壓器歸算至高壓側(cè)的參數(shù)。17. 三繞組變壓器額定容量：變壓器銘牌上的額定容量是指容量最大的一個繞組的容量，也就是高壓繞組的容量。18. 近似計算法：變壓器的變比的標幺值用變壓器兩側(cè)的平均額定電壓做為基準值例2-8：準確計算法 先算基準電壓，選定一個基準（發(fā)電機上升5%）后，就按照變比一個個推過去，不要再根據(jù)線路額定推算基準電壓了。（121+110）/2=115kv全系統(tǒng)的基準功率默認SB=1

7、00MVA第四章1. 自導(dǎo)納物理意義：是節(jié)點 i 以外所有節(jié)點都接地時，單位值電壓作用下流入節(jié)點i的電流值 互導(dǎo)納是節(jié)點 j 以外所有節(jié)點都接地時，單位值電壓作用下流入節(jié)點i的電流值2. 節(jié)點阻抗矩陣節(jié)點導(dǎo)納矩陣的主要特點是：1)導(dǎo)納矩陣直觀，編程簡單；2) 稀疏矩陣，節(jié)省儲存單元，提高計算速度。3）導(dǎo)納矩陣是對稱陣，但雅可比矩陣不是對稱陣。元素的物理意義：在節(jié)點i上注入一單位值電流，而其它節(jié)點的注入電流為零時，加在節(jié)點i上的電壓值即為自阻抗Zii的值，節(jié)點k上的電壓值即為節(jié)點i和節(jié)點k之間的互阻抗Zki。(1) Zii為從i點看進去的對地總阻抗(2) ZijZii (3) Zij0滿矩陣(4

8、) Zij無法直觀求解第九章1.負荷*在短路和穩(wěn)定計算中，負荷常用等值電路表示。1含源等值阻抗（或?qū)Ъ{）支路2恒定阻抗（或?qū)Ъ{）支路3異步電動機等值電路（即阻抗值隨轉(zhuǎn)差而變的阻抗支路）4以上組合*在潮流計算時負荷常用恒定功率表示。定義：系統(tǒng)中所有電力用戶的用電設(shè)備所消耗的電功率總和稱為電力系統(tǒng)負荷（綜合用電負荷）。2. 綜合用電負荷加上電力網(wǎng)的功率損耗就是各發(fā)電廠應(yīng)該供給的功率，稱為電力系統(tǒng)的供電負荷。供電負荷再加上發(fā)電廠廠用電消耗的功率，就是各發(fā)電廠應(yīng)該發(fā)出的功率，稱為電力系統(tǒng)的發(fā)電負荷。3. 表達電力負荷隨時間變動情況的曲線圖形稱為負荷曲線。4.一般火力發(fā)電廠承擔基本負荷（穩(wěn)定不用調(diào)）。不

9、一定,看十三章5. 年最大負荷曲線：把一年內(nèi)每月(或每日)的最大負荷抽取出來按年繪成曲線，描述一年內(nèi)每月（或每日）最大有功功率負荷的變化，為年最大負荷曲線。6. 年持續(xù)負荷曲線：按一年中系統(tǒng)負荷的數(shù)值大小及其持續(xù)小時數(shù)順序排列而繪制成的曲線稱為年持續(xù)負荷曲線。7. 當所涉及的節(jié)點電壓幅值變化范圍過大時，采用靜態(tài)模型將會使計算誤差過大。8. 反映負荷動態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型一般都由微分方程和代數(shù)方程組成；9. 改變環(huán)網(wǎng)功率分布的措施(1) 裝設(shè)混合型加壓調(diào)壓變壓器；(2) 串聯(lián)電容補償；(3) 開環(huán)運行；(4) FACTS裝置。第十二章1.運行中要消耗無功功率的負荷，即無功負荷。無功損耗包括電力線路上

10、的無功損耗和變壓器的無功損耗。無功負荷Q-V特性曲線：(1) 在額定電壓附近，消耗的無功功率隨電壓降低而低，電壓升高而高；(2) 明顯低于額定值，消耗的無功功率隨電壓的下降而上升；(3) 與受載系數(shù)b有關(guān)，b 高，Qs高。變壓器的無功損耗在系統(tǒng)的無功需求中占有相當?shù)谋戎?。變壓器的無功損耗電壓特性與異步電動機的相似。2.(1 ) 35kV及以下，一般消耗無功功率。(2) 110kV及以上，傳輸功率較大時，無功負載。(3) 110kV及以上，傳輸功率較小時，無功電源。3. 向系統(tǒng)發(fā)出感性無功功率的電源為無功電源。 (1)發(fā)電機;(2)無功補償裝置;(3) 110kV及以上電壓線路的充電功率發(fā)電機只

11、有在額定狀態(tài)下運行時，視在功率才能達到額定值。降低功率因數(shù)，無功功率輸出將受轉(zhuǎn)子電流的限制。高功率因數(shù)受有功出力限制。無功補償裝置：同步調(diào)相機 靜電電容器 靜止無功補償器 靜止無功發(fā)生器4. 同步調(diào)相機過勵磁：給系統(tǒng)提供感性無功，無功電源欠勵磁：從系統(tǒng)吸收感性無功，無功負荷實質(zhì)上相當于專用的空載運行的大容量同步電動機。同步調(diào)相機 優(yōu)點： (1)平滑地改變輸出(或吸收)的無功功率; (2) 有利于提高穩(wěn)定性。 缺點： (1)運行維護比較復(fù)雜；響應(yīng)速度慢； (2)有功功率損耗較大； (3)投資費用較大; (4)響應(yīng)速度較慢。靜電電容器 優(yōu)點： (1) 單位容量費用最低; (2) 有功功率損耗最小(

12、約為額定容量的0.3%0.5%)； (3) 運行維護最簡單； (4) 就地補償； (5) 改變?nèi)萘?、拆遷方便。缺點：調(diào)節(jié)性能比較差。靜止無功補償器：由靜電電容器和電抗器并聯(lián)組成。當作恒電壓的無功功率電源。優(yōu)點： (1) 快速、平滑地調(diào)節(jié)無功功率; (2) 運行維護簡單； (3) 功率損耗較??； (4) 分相補償； (5) 適應(yīng)沖擊負荷。靜止無功發(fā)生器（靜止同步補償器）貴死了！缺點少優(yōu)點： (1) 響應(yīng)速度更快; (2) 運行范圍更寬； (3) 諧波電流含量更少； (4) 電壓較低時仍可向系統(tǒng)注入較大的無功電流； (5) 儲能元件(如電容器)的容量小。5. 超高壓輸電網(wǎng)的線路分布電容產(chǎn)生大量的無

13、功功率，從系統(tǒng)安全運行考慮，需要裝設(shè)并聯(lián)電抗器予以吸收。6. 無功功率平衡所有無功電源可發(fā)無功功率應(yīng)該大于或等于負荷、變壓器、電力線路消耗的無功功率之和。必須配置一定的無功備用容量，一般取最大無功負荷的7%8%。無功功率平衡方程式QGC-QLD-QL=QresQGC無功電源G,C總出力;QLD無功負荷;QL無功損耗;Qres無功備用盡量避免通過電網(wǎng)元件大量地傳送無功功率。無功功率就地補償7. 35kV及以上供電電壓正、負偏移的絕對值之和不超過額定電壓的10%，如供電電壓上下偏移同號時，按較大的偏移絕對值作為衡量依據(jù)；10kV及以下三相供電電壓允許偏移為額定電壓的7%；220V單相供電電壓允許偏

14、移為額定電壓的+7%和-10%。8.在電力系統(tǒng)的大量節(jié)點中選擇一些具有代表性的節(jié)點加以監(jiān)視、控制，如果這些節(jié)點的電壓滿足要求，則該節(jié)點鄰近的其他節(jié)點的電壓基本上也滿足要求，這些節(jié)點稱為電壓監(jiān)視中樞點。電壓中樞點一般選擇在:(1) 區(qū)域性發(fā)電廠的高壓母線；(2) 有大量地方性負荷的發(fā)電廠母線；(3) 區(qū)域變電所的二次母線。9. 發(fā)電機調(diào)壓(1) 是充分利用發(fā)電機設(shè)備，無需額外投資的調(diào)壓手段;(2) 對于供電線路不長、電壓損耗不大的系統(tǒng)，是最經(jīng)濟合理的調(diào)壓方式；(例如逆調(diào)壓)(3) 主要用于滿足近處地方負荷電壓質(zhì)量的要求。問題：(1) 難以解決線路較長、供電范圍較大、有多級變壓的供電系統(tǒng)的電壓調(diào)整

15、問題。(2) 發(fā)電機端電壓的調(diào)節(jié)受發(fā)電機無功功率極限的限制。(3) 若干發(fā)電廠并聯(lián)運行時，調(diào)節(jié)發(fā)電機母線電壓會引起無功功率的重新分配。發(fā)電機調(diào)壓為輔助性調(diào)壓措施10.串聯(lián)電容器：(1) 補償用的串聯(lián)電容器是專門生產(chǎn)的串聯(lián)電容器。(2) 調(diào)壓效果隨負荷增大而增大，負荷減小而減小。 (3) 通常用在供電電壓為35kV或10kV、負荷波動大而頻繁、功率因數(shù)很低的配電線路上。11.綜合調(diào)壓：(1) 發(fā)電機調(diào)壓不需要增加費用，滿足近處地方負荷的調(diào)壓，無功功率輸出不應(yīng)超過允許限值。(2) 無功功率充裕，選擇變壓器的分接頭來調(diào)壓。(3) 當QX/V分量在電壓損耗中比重大時，并聯(lián)電容補償和串聯(lián)電容補償?shù)恼{(diào)壓效

16、果明顯。并聯(lián)補償減少Q(mào)，串聯(lián)補償減少X。(4) 對于10kV及以下電壓級的電力網(wǎng)，按允許電壓損耗來選擇導(dǎo)線截面。第十三章1.我國電力系統(tǒng)的額定頻率fN為50Hz，頻率偏差范圍為(0.20.5)Hz。用百分數(shù)表示為(0.41)%。2.電力系統(tǒng)的頻率變化是由于有功負荷的變化引起的。3.類型特 征原 因調(diào)節(jié)方式I變化幅度很小、變化周期短（10s）隨機小負荷的變化一次調(diào)整（調(diào)速）II變化幅度較大、變化周期長（10st118. 系統(tǒng)中有功功率電源的出力不僅應(yīng)滿足在額定頻率下系統(tǒng)對有功功率的需求，并且為了適應(yīng)負荷的增長，還應(yīng)該有一定的備用容量。19. 在計算KG時，若第j臺機組已滿載運行，當負荷增加時應(yīng)取

17、KGj=0。20. 調(diào)差系數(shù)越?。↘越大）的機組增加的有功出力(相對于本身的額定值)就越多21. 系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率K*愈大，頻率就愈穩(wěn)定；備用容量較小時，K*也較??；一次調(diào)整適應(yīng)于變化幅度較小、變化周期較短的負荷變化。22. 電力系統(tǒng)頻率的二次調(diào)整由主調(diào)頻廠承擔，調(diào)頻機組通過同步器調(diào)整機組的功頻靜特性，改變機組的有功功率輸出，以承擔系統(tǒng)變化的負荷，實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)。23.二次調(diào)頻：負荷增大，機組輸出功率增大，頻率不變。負荷減小，機組輸出功率減小，頻率不變。24. (1)二次調(diào)整不能改變K的數(shù)值；(2) 由于dPGS，對于相同的df，系統(tǒng)能承受的dPD0增加了；(3) dPD0- dPGS=0時，

18、df=0，無差調(diào)節(jié)。25. 若互聯(lián)系統(tǒng)發(fā)電功率的二次調(diào)整增量DPG能同全系統(tǒng)負荷增量DPD相平衡，則可實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)，即Df=0；否則，將出現(xiàn)頻率偏移。26. 1) A系統(tǒng)無功率缺額，聯(lián)絡(luò)線上的由A流向B的功率要增大；反之，如B系統(tǒng)無功率缺額，聯(lián)絡(luò)線上由A流向B的功率要減小。(2)deltaPAB=0的條件(3)deltaPAB最大的條件27.主調(diào)頻廠：一般是12個電廠，負責全系統(tǒng)的頻率調(diào)整(即二次調(diào)整) 輔助調(diào)頻廠：在系統(tǒng)頻率超過某一規(guī)定的偏移范圍時才參與頻率的調(diào)整，這樣的電廠一般也只有少數(shù)幾個； 非調(diào)頻廠：在系統(tǒng)正常運行情況下按預(yù)先給定的負荷曲線發(fā)電。28.選擇：(1)應(yīng)擁有足夠的調(diào)整容量及

19、調(diào)整范圍；(2)調(diào)頻機組具有與負荷變化速度相適應(yīng)的調(diào)整速度；(3)調(diào)整出力時負荷安全及經(jīng)濟的原則。29. 枯水季節(jié)，宜選水電廠作為主調(diào)頻廠，火電廠中效率較低的機組則承擔輔助調(diào)頻的任務(wù)；在豐水季節(jié)，為了充分利用水力資源，避免棄水，水電廠宜帶穩(wěn)定的負荷，而由效率不高的中溫中壓凝汽式火電廠承擔調(diào)頻任務(wù)。30.有功功率平衡：電力系統(tǒng)內(nèi)所有電源輸出的有功功率必須與系統(tǒng)內(nèi)所有的用電設(shè)備消耗的有功功率加上輸配電網(wǎng)中所有元件損耗的有功功率相等。31. 為保證供電可靠性和電能質(zhì)量、以及有功功率的經(jīng)濟分配，發(fā)電廠必須有足夠的備用容量。一般要求備用容量達最大負荷的15%30%。32.備用容量 按形式：旋轉(zhuǎn)備用(熱備用)：系統(tǒng)中運行著的發(fā)電機的最大可發(fā)功率與實際所發(fā)功率之差。冷備用：設(shè)備完好而未運轉(zhuǎn)的發(fā)電設(shè)備的最大可能出力。33. 有功功率電源的最優(yōu)組合是指各發(fā)電廠（機組）在承擔負荷時的合理組合，即所謂機組起停問題，它包括機組的最優(yōu)組合順序、數(shù)量及開停時間。34. 無調(diào)節(jié)水庫水電廠