電氣復(fù)習(xí)考試

1、第一章復(fù)習(xí)重點： 1.掌握Ul、Il、cos、P、Q、S、Z、R、X之間存在的關(guān)系；其中不是Ul與Il的夾角。；指的是相電壓（Up）和相電流（Ip）之間的夾角。2.電力系統(tǒng)規(guī)定的電壓等級指的是線電壓。3.沿著輸電線路傳輸有功功率時，電源端電壓并不總是高于用戶端電壓。 4.掌握電力系統(tǒng)的短路類型。三相短路k(3)、故障率為5%，兩相短路k(2)、故障率為4%，單相短路k(1)、故障率為83%，兩相接地短路k(1,1)、故障率為8%。如下圖所示為各種短路的示意圖。 5.掌握電力系統(tǒng)中性點的接地方式和特點。1）中性點不接地系統(tǒng)：若發(fā)生單相接地短路，短路相對地電壓為0，中性點對地電壓升為短路相相電壓，

2、其它相對地電壓比正常時升高倍（但三相間線電壓仍對稱不變），產(chǎn)生的對地電容電流也升高到原來的倍，接地點入地接地電流為正常時每相對地電容電流的3倍，因此對該系統(tǒng)絕緣水平要求高，經(jīng)濟性差，對電壓高的系統(tǒng)不宜采用，發(fā)生單相接地時還易出現(xiàn)間歇電弧引起操作過電壓和對通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，若接地電流足夠大，還可能產(chǎn)生持續(xù)性電弧，造成設(shè)備燒毀并導(dǎo)致相間短路等事故。2）中性點經(jīng)消弧線圈接地：當(dāng)發(fā)生單線接地時，電壓的特點與中性點不接地系統(tǒng)相同，但由于接入一個電抗線圈L（可視為純電感線圈），產(chǎn)生的電感電流之后中性點對地電壓90°，其方向恰好與短路電流反向，對短路電流起到了抵消作用，因此有利于消弧。3）中性點經(jīng)

3、電阻接地：基本上消除了產(chǎn)生間歇電弧過電壓的可能性，由于健全相過電壓降低，發(fā)生異地兩相的可能性也隨之減少；單相接地時電容充電的暫態(tài)過電流受到抑制；使故障線路的自動檢出較易實現(xiàn)；能抑制諧振過電壓。4）中性點直接接地：一相接地就造成單相短路，短路電流很大，繼電保護裝置自動將短路故障切除，系統(tǒng)其它部分恢復(fù)運行。其主要優(yōu)點是發(fā)生單相接地時，非故障相電壓對地電壓不會升高，對絕緣水平要求降低，因而設(shè)備造價低；主要缺點是單相接地故障時線路跳閘，造成用戶供電中斷，巨大的接地短路電流產(chǎn)生較強的單相磁場，對附近通信線路產(chǎn)生干擾，為提高供電可靠性，需增加自動重合閘裝置。6.電力系統(tǒng)的有功平衡是全系統(tǒng)的平衡，當(dāng)PGPL

4、 時，全系統(tǒng)各處的頻率都會升高；電力系統(tǒng)無功功率的平衡是局部的平衡，當(dāng)某樞紐點的QGQL時，該點的電壓會升高 。 7.在電力系統(tǒng)的用戶端安裝電容器，既能減少電網(wǎng)有功損耗，又能提高用戶端電壓水平。 8.當(dāng)電力系統(tǒng)頻率較低，某電機設(shè)備機端電壓較高時，該電機就會產(chǎn)生過激磁。9.掌握提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定的措施。（1）快速切除短路故障。 （2）廣泛采用自動重合閘。 （3）使發(fā)電機強行勵磁。 （4）快速關(guān)閉調(diào)速汽門。 （5）采取電氣制動。 （6）采用聯(lián)鎖切機。 （7）正確選擇系統(tǒng)接線方式和運行方式。 （8）盡量減少系統(tǒng)穩(wěn)定破壞帶來的損失和影響。 10.當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路時，總會伴隨著出現(xiàn)有功功率

5、過剩和無功功率不足現(xiàn)象。 11.已知220kV輸電線路傳輸?shù)挠泄β蔖和cos，求S、Q、I? 答：因為，而且已知P、 cos、=220KV，可得；因為，可得，或第二章復(fù)習(xí)重點：1.掌握同步發(fā)電機的工作原理，同步指的是誰的同步？工作原理：由汽輪機拖動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)至額定速，投入勵磁系統(tǒng)，在轉(zhuǎn)子繞組中通過勵磁電流If，If產(chǎn)生主磁通0 ，0 切割定子繞組，在定子繞組中產(chǎn)生交變電動勢E0，機端輸出三相交流電壓U，當(dāng)U=UN時，將發(fā)電機并入電網(wǎng)，此時在定子繞組中通過三相交變電流I，該電流合成一個旋轉(zhuǎn)磁場S，S與0同步旋轉(zhuǎn)，又相互作用，使發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換成電能。同步是指發(fā)電機帶負(fù)荷后，轉(zhuǎn)子（或主磁場）與

6、定子電流合成的磁場同速、同方向旋轉(zhuǎn)。 2.寫出同步發(fā)電機的電勢方程, 畫出其等值電路和相量圖。電勢方程：等值電路： 向量圖： 3.發(fā)電機有哪些特性？1）發(fā)電機空載特性；2）發(fā)電機短路特性；3）發(fā)電機負(fù)載特性；4）發(fā)電機外特性；5）發(fā)電機調(diào)整特性；6）發(fā)電機功角特性。4.發(fā)電機與電力系統(tǒng)實現(xiàn)準(zhǔn)同期并列的理想條件有哪些？發(fā)電機準(zhǔn)同期并列應(yīng)滿足下列五個條件：(1) 待并發(fā)電機的電壓與系統(tǒng)電壓相等。(2) 待并發(fā)電機的電壓頻率與系統(tǒng)電壓頻率相等。(3) 待并發(fā)電機電壓的相位角與系統(tǒng)電壓的相位角相等。(4) 待并發(fā)電機電壓的相序與系統(tǒng)電壓的相序相一致。(5) 待并發(fā)電機電壓的波形與系統(tǒng)電壓的波形相同。5

7、.發(fā)電機的允許運行范圍是由哪些條件決定的？在穩(wěn)定運行條件下，發(fā)電機的安全運行極限決定于下列四個條件：（1）原動機輸出功率極限，即原動機的額定功率一般要稍大于或等于發(fā)電機的額定功率，為了保證運行安全，發(fā)電機的輸出功率不能大于原動機的功率，這就是防止原動機過載的安全極限。（2）發(fā)電機的額定兆伏安數(shù)，即由定子繞組和定子鐵心發(fā)熱決定的安全運行極限，在一定電壓下，決定于定子電流的允許值。（3）發(fā)電機的磁場和勵磁繞組的最大勵磁電流，通常由轉(zhuǎn)子發(fā)熱決定。（4）進相運行時的穩(wěn)定度，當(dāng)發(fā)電機功率因數(shù)角小于零而轉(zhuǎn)入進相運行時，E0和U之間的夾角不斷增大，此時，發(fā)電機有功功率輸出受到靜態(tài)穩(wěn)定條件的限制Kp10% 。

8、6.發(fā)電機的正常運行調(diào)整包括哪些內(nèi)容？畫出發(fā)電機正常運行和進相運行時的相量圖、功率平面和參數(shù)變化曲線？答:發(fā)電機的有功調(diào)整和勵磁電流調(diào)整。正常運行時的相量圖和功率平面圖：（不會制圖，為方便就相機照的筆記，見諒額。）發(fā)電機進相運行相量圖和功率平面圖：還有一個“參數(shù)變化曲線”不知道是指哪個就沒弄。7.何謂發(fā)電機的進相運行？發(fā)電機進相運行時的特點是什么？答：進相運行是相對遲相運行而言，定子電流超前于端電壓，發(fā)電機處于欠勵磁運行狀態(tài)。特點：發(fā)電機端部的漏磁較遲相運行時增大，會造成定子端部鐵心和金屬結(jié)構(gòu)件的溫度升高，甚至超過允許的溫度限值；進相運行的發(fā)電機與電網(wǎng)之間并列運行的穩(wěn)定性較遲相運行時降低，可能

9、在某一進相深度時達(dá)到穩(wěn)定極限而失步。因此，發(fā)電機進相運行時允許承擔(dān)的電網(wǎng)有功功率和相應(yīng)允許吸收的無功功率值是有限制的。 8.發(fā)電機進相運行時，若保持有功不變，隨著勵磁電流If的逐漸增大，定子電流I如何變化？ 答：進相時隨勵磁電流增大，定子電流減?。▍⒖窗l(fā)電機V形曲線）。9.發(fā)電機失磁后異步運行時的異步速是大于同步速的。10.發(fā)電機不對稱運行時定子繞組中有負(fù)序電流分量，轉(zhuǎn)子上會產(chǎn)生100Hz的感應(yīng)電流。11.已知發(fā)電機的機端電壓、輸出的有功功率P和功率因數(shù)cos ，求發(fā)電機的S、Q、I是多少？答：發(fā)電機機端電壓為線電壓，故求法與第一章11題一樣。第三章復(fù)習(xí)重點：1.掌握變壓器的工作原理，變壓器只

10、能變交流。工作原理： 給一次繞組施加交流電壓u1，在一次繞組中通過交變電流i1， i1在鐵心中產(chǎn)生交變主磁通，主磁通同時與一次、二次繞組交鏈，在一次、二次繞組中產(chǎn)生交變感應(yīng)電動勢e1和e2，二次側(cè)輸出交流電壓u2，當(dāng)二次側(cè)接通負(fù)載后，在二次繞組中通過交變電流i2, 并向負(fù)載供電。當(dāng)一、二次繞組匝數(shù)N1 ¹ N2時，則交流電壓u1 ¹ u2，這就實現(xiàn)了不同交流電壓等級之間的電能傳遞。 2.變壓器的額定參數(shù)有哪些？當(dāng)U1=U1N，且I2=0時，U2=U2N。額定容量SN 、 額定電壓U1N/U2N 、 額定電流I1N/I2N 、短路阻抗Zk 3.試畫出變壓器D，yn1和YN，d

11、11連接組標(biāo)號的三相高、低壓繞組原理接線圖和電壓相量圖。YN，d11見課件或課本第84頁，只是多畫一步：把高壓側(cè)XYZ端接地。4.變壓器有哪些冷卻方式？溫度過高是組成變壓器絕緣老化、壽命縮短的主要原因。冷卻方式：1）自然油循環(huán)自然冷卻（ONAN）；2）自然油循環(huán)風(fēng)冷（ONAF）；3）強迫油循環(huán)風(fēng)冷（ODAF）。5.寫出單相變壓器經(jīng)匝比折算后的電壓方程？并畫出其等值電路。6.變壓器的外特性是什么？變壓器效率是什么？變壓器外特性：變壓器二次側(cè)電壓與電流的關(guān)系。變壓器效率：變壓器輸出的有功功率P2與輸入功率P1之比。7.大多數(shù)電力變壓器的連接組別中，都有一組連接成三角形，其目的是為了消除三次諧波。8

12、.何謂變壓器的正常過負(fù)荷？何謂變壓器的事故過負(fù)荷？變壓器正常過負(fù)荷 ： 變壓器運行時的負(fù)荷是經(jīng)常變化的，日負(fù)荷曲線的峰谷差可能很大。根據(jù)等值老化原則，可以在一部分時間內(nèi)小于額定負(fù)荷運行，只要在過負(fù)荷期間多損耗的壽命與低于額定負(fù)荷期間少損耗的壽命相互補償，變壓器仍可獲得原設(shè)計的正常使用壽命。變壓器的正常過負(fù)荷能力，就是以不犧牲變壓器正常壽命為原則制定。變壓器的事故過負(fù)荷，也稱短時急救過負(fù)荷。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生事故時，保證不間斷供電是首要任務(wù)，變壓器絕緣老化加速是次要的。所以，事故過負(fù)荷和正常過負(fù)荷不同，它是以犧牲變壓器壽命為代價的。事故過負(fù)荷時，絕緣老化率容許比正常過負(fù)荷時高得多，即容許較大的過負(fù)荷

13、，但我國規(guī)定繞組最熱點的溫度仍不得超過140。9.多臺變壓器實現(xiàn)并列運行的理想條件有哪些？（1）待并列的各臺變壓器的一次額定電壓和二次額定電壓分別相等，即變比應(yīng)相等；（2）待并列的各臺變壓器的短路電壓百分?jǐn)?shù)（Uk%）相等，即阻抗應(yīng)相等； （3）待并列的各臺變壓器的連接組標(biāo)號必須相同，即相序必須相同。10.已知某變壓器的連接組別為D，yn11，則 UAB與Ubc相位相差是90°。 第四章復(fù)習(xí)重點：1.敘述三相異步電動機的工作原理？在三相異步電動機中，對應(yīng)著定子鐵心的槽中安放著在空間上互差120°角的三相繞組，當(dāng)給電動機的三相繞組施加對稱的三相交流電壓時，在三相繞組通過對稱的三

14、相電流，三相電流波形如下圖所示。該電流在定子鐵心上會合成一個與永久磁鐵轉(zhuǎn)動時一樣的旋轉(zhuǎn)磁場，如下圖所示。該旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向與三相定子繞組在鐵心中的安放順序相同，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為同步速n1。由于旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組之間有相對運動，在轉(zhuǎn)子繞組中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。該電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用，在轉(zhuǎn)子繞組上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，從而使電動機產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，并將交流電能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)機械能。 2.寫出同步速、異步速的數(shù)學(xué)表達(dá)式？同步速：；異步速3.電動機的輸入功率與額定功率是什么關(guān)系？額定功率是額定工況下，軸端的輸出功率，輸入功率乘以效率才是輸出功率，所以大于額定功率。4.畫出電動機經(jīng)頻率、匝比折算后的等值電路。電動機轉(zhuǎn)子旋

15、轉(zhuǎn)時的等值電路如下圖（a）所示。在進行匝比和頻率折算時，為了保證磁通勢不變，首先要保證電流不變；經(jīng)頻率折算后的轉(zhuǎn)子繞組電阻變?yōu)椋涸龠M行匝比折算，就可得到下圖（b）所示的等值電路。 5.電動機正常運行時，轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的頻率是：f2 = s f1 。電力拖動運動方程式中 MM電動機產(chǎn)生的電磁拖動轉(zhuǎn)矩，N·m； ML廠用機械的負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩，N·m； J包括電動機在內(nèi)的整個機組的轉(zhuǎn)動慣量，kg·m2； 機組旋轉(zhuǎn)角速度，rad/s，； G機組旋轉(zhuǎn)部分總重量，N； D慣性直徑，m； g重力加速度，g = 9.81m/s2； GD2飛輪慣量，N·m2。7.電

16、動機的啟動方式有哪些？1）直接啟動直接啟動也稱全壓啟動，啟動時將電動機的定子繞組直接接通額定電壓的電源。這種啟動方法的特點是設(shè)備簡單、操作方便，但啟動電流大。一般情況下，若電動機容量較小，且啟動時對母線電壓影響較小，則應(yīng)優(yōu)先采用直接啟動。（2）定子串電抗 降壓啟動（3）自偶變壓器降壓啟動（4）星/三角啟動（5）延邊三角形啟動（6） 繞線轉(zhuǎn)子串對稱電阻啟動（7）繞線轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動8.何謂電動機的自啟動？電動機正常運行時，若工作電源突然消失，在備用電源投入前，母線上仍存在較高電壓。 1. 自啟動在廠用電系統(tǒng)中運行的電動機，當(dāng)斷開電源時，電動機轉(zhuǎn)速就會下降，這一轉(zhuǎn)速下降的過程稱為惰行。若電動機

17、失去電源后，不與廠用供電母線斷開，經(jīng)過很短時間（一般在0.51.5s），廠用供電母線通過自動轉(zhuǎn)換裝置使備用電源投入，此時，電動機惰行尚未結(jié)束，又自動啟動恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)運行，這一過程稱為電動機的自啟動。9.電動機的調(diào)速方法有哪些？1、電動機的變極調(diào)速2、電動機的變頻調(diào)速 3、電動機的變轉(zhuǎn)差調(diào)速 a移相調(diào)壓調(diào)速b繞線轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速c.繞線轉(zhuǎn)子串級調(diào)速4、電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速第五章復(fù)習(xí)重點：1.高壓斷路器的作用是什么? 高壓斷路器是電力系統(tǒng)最重要的控制設(shè)備和保護設(shè)備。高壓斷路器的功能是接通和斷開正常工作電流、過負(fù)荷電流和故障電流，它是開關(guān)電器中最為完善的一種設(shè)備。 2.電流互感器有哪些特點?當(dāng)I1=I

18、1N時，I2=1A或5A。電流互感器(1)一次繞組與被測電路串聯(lián)，匝數(shù)很少，流過的電流I1，是被測電路的負(fù)荷電流，與二次側(cè)電流I2無關(guān)。(2)二次繞組與測量儀表和保護裝置的電流線圈串聯(lián)，匝數(shù)通常是一次繞組的很多倍，且I2的大小I1成正比。(3)測量儀表和保護裝置的電流線圈阻抗很小，電流互感器近似于短路狀態(tài)運行。正常情況下，允許電流互感器短路運行，但不允許開路運行。3.電壓互感器有哪些特點?當(dāng)U1=U1N時，U2=100V或100/ V。1.電壓互感器的特點(1) 電壓互感器的一次繞組與被測電路并聯(lián)，一次側(cè)的電壓（即電網(wǎng)電壓）不受互感器二次側(cè)負(fù)荷的影響，并且在大多數(shù)情況下，二次側(cè)負(fù)荷是恒定的。(

19、2) 電壓互感器的二次繞組與測量儀表和保護裝置的電壓線圈并聯(lián)，且二次側(cè)的電壓與一次電壓成正比。(3)二次側(cè)負(fù)荷比較恒定，測量儀表和保護裝置的電壓線圈阻抗很大，正常情況下，電壓互感器近似于開路(空載)狀態(tài)運行。必須指出，電壓互感器二次側(cè)不允許短路，因為短路電流很大，會燒壞電壓互感器。4.電壓互感器開口三角形處所能測得的最大零序電壓是100V。 5.分別繪出電流互感器、電壓互感器的常用接線形式。測量儀表接入電流互感器的常用接線方式(a)單相接線；(b)星形接線；(c)不完全星形接線電壓互感器常用接線方式(a)一臺單相電壓互感器接線；(b)不完全星形接線；(c)一臺三相五柱式電壓互感器接線；(d)三

20、臺單相三繞組電磁式電壓互感器接線；(e)三臺單相三繞組電容式電壓互感器接線6.電力系統(tǒng)的過電壓有哪些類型？1雷電過電壓由雷電現(xiàn)象所產(chǎn)生的過電壓稱為雷電過電壓（也稱大氣過電壓）。它又包括直擊雷過電壓、感應(yīng)雷過電壓和侵入雷電波過電壓。2. 內(nèi)部過電壓（1）工頻過電壓。（2）諧振過電壓。（3）操作過電壓。7.電力系統(tǒng)的接地按用途分哪幾種類型？將電力系統(tǒng)或建筑物中電氣裝置應(yīng)該接地的部分，經(jīng)接地裝置與大地作良好的電氣連接，稱為接地。接地按用途可分為以下4種。(1)工作(或系統(tǒng))接地。在電力系統(tǒng)中的一些電氣設(shè)備，為運行需要所設(shè)置的接地，稱為工作(或系統(tǒng))接地，即中性點直接接地或經(jīng)其他裝置接地。(2)保護接

21、地。為保護人身和設(shè)備的安全，將電氣裝置正常不帶電而由于絕緣損壞有可能帶電的金屬部分(電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的金屬構(gòu)架、線路桿塔等)接地，稱為保護接地。(3)防雷接地。為過電壓保護設(shè)備(避雷針、避雷線、避雷器等)向大地泄放雷電流而設(shè)置的接地，稱為防雷接地。(4)防靜電接地。為防止靜電對易燃油、天然氣貯罐和管道等的危險作用而設(shè)置的接地，以及當(dāng)電氣設(shè)備檢修時臨時設(shè)置的接地，稱為防靜電接地。第六章復(fù)習(xí)重點：1.電氣主接線有哪幾種基本形式？電氣主接線的基本接線形式1. 單母線接線 2. 雙母線接線 3. 3/2接線 4. 單元接線 5. 橋形接線 6. 角形接線2.畫出某電廠具有兩臺機組和兩回出線

22、的雙母線電氣主接線圖。 3.什么叫電氣設(shè)備的倒閘操作？發(fā)電廠電氣設(shè)備倒閘操作有哪些類型？倒閘操作當(dāng)電氣設(shè)備由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)或改變系統(tǒng)的運行方式時，所需進行的一系列操作統(tǒng)稱為倒閘操作4.何謂廠用電和廠用電率？廠用電壓等級是如何確定的？廠用電量 發(fā)電廠在電力生產(chǎn)過程中，有大量以電動機拖動的機械設(shè)備，用以保證主要設(shè)備（鍋爐、汽輪機、發(fā)電機等）和輔助設(shè)備的正常運行。這些電動機以及全廠的運行操作、試驗、修配、照明、電焊等用電設(shè)備所消耗的電量總和，統(tǒng)稱為廠用電或廠用電量，廠用電量用WP表示，單位：kW·h 。 廠用電量WP占同期全廠發(fā)電量WG的百分?jǐn)?shù)，稱為廠用電率。廠用電率可用下式計算：式中 KP廠用電率（%）； SC廠用計算負(fù)荷（kVA）； 平均功率因數(shù)，一般取0.8； PN發(fā)電機的額定功率（kW）。5.廠用電源包括哪些類型？1. 工作電源保證正常運行的基本電源要求：供電可靠電壓和