清華大學(xué)電機系面試題

清華大學(xué)電機系面試題

2字班到4字班

電磁場

1、麥克斯韋方程

包括全電流定律、電磁感應(yīng)定律、磁通連續(xù)定律、高斯定律。其中全電流定律表明傳導(dǎo)

電流和變化的電場都能產(chǎn)生磁場；電磁感應(yīng)定律表明電荷和變化的磁場都能產(chǎn)生電場；磁

通連續(xù)定律表明恒定磁場是一個無源無散場，磁場中任一閉合面均不發(fā)出也不終B線，B

線是連續(xù)的、無頭無尾的閉合曲線；高斯定律表明電荷以發(fā)散的方式產(chǎn)生電場。

2、霍爾效應(yīng)是什么？什么是羅果夫斯基線圈？

霍爾效應(yīng)是指在磁場中的載流導(dǎo)體上出現(xiàn)橫向電勢差的現(xiàn)象。

羅果夫斯基線圈是一種利用電磁感應(yīng)原理和全電流定律，測量大沖擊電流（幾十kA到

幾百kA）或沖擊電流的時間變化率的裝置。

3、坡印亭矢量？

坡印亭矢量是電場強度和磁場強度的叉積，其方向表示能量流動的方向，大小表示單位

時間內(nèi)穿出單位垂直面積的能量。單位是瓦每平方米。

坡印亭定理是電磁場中的能量守恒定理，其表示能量向外的傳輸?shù)扔趦δ艿臏p少、功率

的消耗和電源的供能的代數(shù)和。

4、自由電荷和束縛電荷的區(qū)別，電介質(zhì)極化和導(dǎo)體靜電感應(yīng)的區(qū)別？

自由電荷是指導(dǎo)體中的自由電子（金屬中）、離子（氣體或液體中）等在受到電場力時

可以自由運動的電荷。束縛電荷是指電介質(zhì)中被原子內(nèi)力、分子內(nèi)力或分子間束縛著的帶

電粒子，它們在電場力的作用下可以有微小的移動，但不能離開分子的范圍。

電介質(zhì)的極化是指在外加電場中電介質(zhì)的分子或原子形成電偶極子，在電介質(zhì)的表面出

現(xiàn)正和負束縛電荷的現(xiàn)象。極化后，束縛電荷在電介質(zhì)中所建立的電場一般可以減弱外加

電場。導(dǎo)體的靜電感應(yīng)是指在外加電場中導(dǎo)體的自由電荷移動，積累在導(dǎo)體表面并建立

電場，直至其表面電荷建立的電場與外加電場在導(dǎo)體中處處相抵為止的現(xiàn)象。由于有靜電

感應(yīng)，靜電場中的導(dǎo)體內(nèi)部無電荷，電荷只能分布在導(dǎo)體表面；導(dǎo)體內(nèi)處處電場強度為

零；導(dǎo)體表面附近場強與表面垂直；導(dǎo)體為一等勢體，導(dǎo)體表面為等勢面。

5、靜電屏蔽電磁屏蔽靜磁屏蔽的區(qū)別

靜電屏蔽是利用靜電平衡時導(dǎo)體內(nèi)部的場強為零這一規(guī)律制成的可以屏蔽電場的屏蔽裝

置。電磁屏蔽是利用良導(dǎo)體中渦流能阻止高頻電磁波透入這一特性制成的可以同時屏蔽

電場和磁場的屏蔽裝置。它可以抑制輻射干擾和高頻傳導(dǎo)干擾。

靜磁屏蔽是利用在外磁場中高磁導(dǎo)律的鐵磁材料可以使絕大部分磁場集中在鐵磁回路中

這一特性制成的可以屏蔽磁場的屏蔽裝置。

靜磁屏蔽的作用與靜電屏蔽類似，但是效果沒有靜電屏蔽好，這是因為金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)

率要比空氣的電導(dǎo)率大十幾個數(shù)量級，而鐵磁物質(zhì)與空氣的磁導(dǎo)率的差別只有幾個數(shù)量

級。

6、給出第二類邊界條件，為什么電位值不確定？

只知道偏導(dǎo)數(shù)沒有基值

7、E在兩介質(zhì)分界面處是否變化？

切線方向E不變；法向方向D不變。

8、一個圓形線圈里垂直穿過一個通入電流的導(dǎo)線，問線圈里有沒有感應(yīng)電動勢

這取決于通入的電流有沒有變化，因為產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的原理是變化的磁場產(chǎn)生感應(yīng)電

場，若電流有變化則線圈中有感應(yīng)電動勢，若電流沒有變化則沒有。

9、一個氣球,表面布滿均勻電荷,隨著氣球的不斷吹大,氣球內(nèi)部和外部的電場都如何變

化？外部不變，內(nèi)部場強為零

10、似穩(wěn)電磁場的條件，物理意義

（交變電流的頻率較低時，在電流附近，與之相距比該頻率的電磁波在真空中的波長少

得多的區(qū)域內(nèi)，可以忽略電磁場的推遲效應(yīng)，這樣的區(qū)域中的電磁場即為似穩(wěn)場或準(zhǔn)穩(wěn)

場）

11、什么樣的電磁場叫靜電場？工頻電場算是靜電場么？

靜電場是指相對于觀察者靜止且量值不隨時間變化的電荷所激發(fā)的電場。

工頻電場不算靜電場。

12、從能量角度分析，一個接地系統(tǒng)靠近一個帶正電的孤立帶電球，請問帶電球電位是

升高還是降低？

相當(dāng)于把球移到無窮遠處，電場力做功，能量降低，故帶電球電位應(yīng)該是降低。

13、電磁場中為什么要弓I入磁矢位、磁標(biāo)位？有什么物理意義？

磁矢位的旋度是磁感應(yīng)強度，可以引入是因為恒定磁場是無源場。引入磁矢位后可以免

叉積的運算，此外磁矢位的方向與電流密度方向相同，積分項筒單，并且可以推導(dǎo)出磁矢

位的邊值問題，可以與靜電場類比。

磁標(biāo)位的梯度加負號是磁場強度，可以引入是因為磁場中沒有自由電流的區(qū)域可以看作

是無旋場。引入磁標(biāo)位后可以簡化磁場的計算，但是無自由電流區(qū)域為多聯(lián)通域，使得磁

壓為多值磁壓，故引入磁壁障使磁壓成為單值函數(shù)。

14、位移電流的物理意義位移電流定義為電位移矢量時間變化率的面積分。在全電流定

律中位移電流的部分反映了變化的電場能夠產(chǎn)生磁場。

15、鄰近效應(yīng)，集膚效應(yīng)、渦流的解釋

相互靠近的導(dǎo)體通有交變電流時，一個導(dǎo)體中電流激勵的磁場不僅在自身而且在另一個

導(dǎo)體中激勵感應(yīng)電場，且可能分布不均勻，進而影響各導(dǎo)體電流密度的分布的現(xiàn)象稱為鄰

近效應(yīng)。頻率越高，導(dǎo)體靠得越近，鄰近效應(yīng)愈顯著。

集膚效應(yīng)分為磁集膚效應(yīng)和電集膚效應(yīng)。磁集膚效應(yīng)是由于渦流的去磁作用，在鐵心的

薄鋼片內(nèi)部磁通密度小而表面附近大的現(xiàn)象。電集膚效應(yīng)則是由于電磁感應(yīng)使得電流密度

分布不均勻，在導(dǎo)體內(nèi)深處小而在表面附近大的現(xiàn)象。

渦流是當(dāng)導(dǎo)體置于交變的磁場中時，與磁場正交的曲面上產(chǎn)生的閉合的感應(yīng)電流。

16、什么叫輻射？（電磁波脫離波源在空間中獨自傳播的現(xiàn)象）

17、一個導(dǎo)體平板在恒定磁場中平行運動是否有渦流？為什么？

沒有渦流。因為平行運動，不切割磁感線。

18、線形介質(zhì)中自感互感都跟什么有關(guān)

線性各向同性媒質(zhì)中，自感僅與回路的幾何尺寸、媒質(zhì)參數(shù)有關(guān)，與回路的電流電流無

關(guān)；互感不僅與兩個回路的幾何尺寸和周圍媒質(zhì)有關(guān)，還和兩個回路之間的相對位置有

關(guān)。

電機學(xué)

1、什么是直流電機

直流電機是實現(xiàn)機械能和直流電能之間相互轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)電機。直流電機本質(zhì)上是交流電

機，需要通過整流或逆變裝置與外部電路相連接。常見的是采用機械換向方式的直流電

機，它通過與電樞繞組一同旋轉(zhuǎn)的換向器和靜止的電刷來實現(xiàn)電樞繞組中交變的感應(yīng)電動

勢、電流與電樞外部電路中直流電動勢、電流間的換向。（實質(zhì)是一臺有換向裝置的交流

電機）

2、同步機和異步機的區(qū)別

同步電機定子交流電動勢和交流電流的頻率，在極對數(shù)一定的條件下，與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持

嚴(yán)格的同步關(guān)系。同步電機主要用做發(fā)電機，也可以用作電動機，還可以用作同步調(diào)相機

（同步補償機）。同步電機可以通過調(diào)節(jié)勵磁電流來調(diào)節(jié)無功功率，從而改善電網(wǎng)的功率

因數(shù)。（同步電動機主要用于功率比較大而且不要求調(diào)速的場合。同步調(diào)相機實際上就

是一件并聯(lián)在電網(wǎng)上空轉(zhuǎn)的同步電動機，向電網(wǎng)發(fā)出或者吸收無功功率，對電網(wǎng)無功功率

進行調(diào)節(jié)。）異步電機是一種轉(zhuǎn)速與電源頻率沒有固定比例關(guān)系的交流電機，其轉(zhuǎn)速不等

于同步轉(zhuǎn)速，但只要定轉(zhuǎn)子極對數(shù)相等，無論轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速如何，定、轉(zhuǎn)子磁動勢都以同步轉(zhuǎn)

速相對于定子同向旋轉(zhuǎn)，即二者總是相對靜止。異步電機主要用作電動機，缺點是需要從

電網(wǎng)吸收滯后的無功功率，功率因數(shù)總小于1。異步電機也可作為發(fā)電機，用于風(fēng)力發(fā)電

場和小型水電站。

3、什么是電樞反應(yīng)？直流電機是否有電樞反應(yīng)？

對于同步電機來說，電樞反應(yīng)是指基波電樞磁動勢對基波勵磁磁動勢的影響。直流電機

也有電樞反應(yīng)，是指電樞磁動勢對勵磁磁動勢產(chǎn)生的氣隙磁場的影響。

4、異步機的轉(zhuǎn)子有那幾種折合方式？

異步電機轉(zhuǎn)子的折合算法主要包括頻率折合和轉(zhuǎn)子繞組折合，原則是保持轉(zhuǎn)子基波磁動

勢不變，對定子側(cè)等效。在進行這兩種折合之前還有一個轉(zhuǎn)子位置角的折合。

5、電動機為什么會轉(zhuǎn)？

都是由于轉(zhuǎn)子上的繞組受到了電磁力，產(chǎn)生拖動性電磁轉(zhuǎn)矩而帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。

具體來說，同步電機是由于定子繞組通入三相對稱電流，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)磁

極，使得同步電動機轉(zhuǎn)子磁極吸引而同步旋轉(zhuǎn)。異步電動機是由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速小于同步轉(zhuǎn)

速，轉(zhuǎn)子與定子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動勢有相對運動，轉(zhuǎn)子繞組切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動

勢，進而產(chǎn)生感應(yīng)電流使得轉(zhuǎn)子繞組受到安培力，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

6、直流機和異步機分別有哪幾種調(diào)速方式？

異步電動機的調(diào)速方法：

（1）改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速，包括調(diào)壓調(diào)速、轉(zhuǎn)子串接電阻調(diào)速（只用于繞線轉(zhuǎn)子電動

機）。

（2）變極調(diào)速（只用于籠型異步電動機）。

（3）變頻調(diào)速（多用于籠型異步電動機）。

（變頻調(diào)速性能最好，但價格比較高）

他勵直流電動機的調(diào)速方法:

（1）電樞串接電阻調(diào)速（只能從基速向下調(diào)）。

（2）改變端電壓調(diào)速（只能從基速向下調(diào)）。

（3）改變磁通調(diào)速（從基速向上調(diào)，弱磁升速）。

7、簡述VVVF?V/F恒定，保持磁通不變，E恒定。電機的基本模型，比如定子的幾個繞

組，轉(zhuǎn)子上的繞組以及相互間的磁通影響，大家請參看電力系統(tǒng)暫態(tài)分析派克變換的課

件。

8、為什么我們要制定額定值，讓系統(tǒng)和電機運行在額定狀態(tài)下？

制定額定值是為了便于各種電氣設(shè)備和電機的設(shè)計制造及其使用。系統(tǒng)和電機只有運行

在額定狀態(tài)下才能取得最佳的技術(shù)性能和經(jīng)濟效果。

9、有功的發(fā)出原理和計算方法以及無功的V形曲線。

對于同步發(fā)電機來說有功的發(fā)出是由于功角的存在，功角是空載電動勢是相電壓之間的

夾角，也可以看成是勵磁磁動勢與相電壓等效合成磁動勢之間的夾角。由于同步電機工作

在發(fā)電狀態(tài)時，功角大零，故勵磁磁動勢的等效磁極會吸引相電壓等效合成磁動勢的等效

磁極，通過磁場的耦合作用將轉(zhuǎn)子的機械能轉(zhuǎn)換成電能輸出。

有功功率可以利用功角特性來進行計算。

同步發(fā)電機無功的V形曲線是負載時電樞電流和勵磁電流的關(guān)系曲線，特點：有功功率

越大，V形曲線越高；每條V形曲線都有一個最低點；最低點是發(fā)電機運行工況的分界

點，左邊是欠勵（超前），右邊是過勵（滯后）。

V形曲線有助于工作人員了解發(fā)電機的運行工況，進而對發(fā)電機進行控制。

10、變壓器和異步機參數(shù)的測試方法？分別在變壓器的哪一側(cè)做？

變壓器的參數(shù)測試方法方法有短路試驗和空載試驗。短路試驗通常在高壓側(cè)做，即在高

壓側(cè)加壓；空載通常在低壓側(cè)做，即在低壓側(cè)加額定電壓。通過短路試驗可以測得一次短

路電流為額定值時的一次短路電流、電壓和短路損耗，由這三個量可以算出變壓器折合到

一次側(cè)的短路阻抗、短路電阻和短路電抗。通過空載試驗可以測得對一次繞組施加額定電

壓時的一次電壓、二次電壓、一次電流和輸入功率，即空載損耗，由這四個量可以算得變

比、勵磁阻抗、勵磁電阻和勵磁電抗。

異步電機的參數(shù)測試方法有堵轉(zhuǎn)試驗（短路試驗）和空載試驗，均在定子側(cè)加壓。通過

堵轉(zhuǎn)試驗可以測得定子電流為額定值時的定子電壓和短路損耗，進而由這三個量可以算出

折合到定子側(cè)的短路阻抗、短路電阻和短路電抗。通過空載試驗數(shù)據(jù)可以作出空載特性曲

線（空載電壓和空載損耗的關(guān)系曲線），進而可以求出機械損耗和鐵耗，再利用額定電壓

下的試驗數(shù)據(jù)和短路試驗所得的漏電抗求得勵磁電阻、勵磁電抗和勵磁阻抗。

11、電機有幾種運行方式？怎樣判斷電機是運行在哪種方式下？

電機運行的方式主要有發(fā)電機和電動機兩種方式。

對于同步電機可以根據(jù)電磁功率或者功角的正負來判斷其運行在哪種方式下。按發(fā)電機

慣例，當(dāng)電磁功率或者功角為正時同步電機為發(fā)電機，當(dāng)電磁功率或者功角為負時同步電

機為電動機。

對于直流電機可以根據(jù)電磁功率的正負或者電樞電動勢和電樞端電壓的大小比較來判斷

其運行在哪種方式下。在發(fā)電機慣例下，當(dāng)電磁功率為正時為發(fā)電機，當(dāng)電磁功率為負時

為電動機。當(dāng)電樞電動勢大于電樞端電壓時為發(fā)電機，當(dāng)電樞電動勢小于電樞端電壓時為

電動機。

12、電機中哪幾種電機有阻尼繞組和補償繞組，它們分別的作用。

凸極同步電機有阻尼繞組，直流電機有補償繞組。

13、同步機的短路特性為什么是一條直線？

因為短路的時候FIk,FaIk,又由于這時電樞磁動勢是直軸去磁的，故有

FFflFa,Ff1Ik,又因為短路時氣隙磁動磁很小，磁路不飽和，可以看作線性

的，故FflIf,故IkIf,即短路特性是?條直線。如果勵磁電流不加限制地增大，那

么當(dāng)磁路出現(xiàn)飽和時，短路特性將不再是直線。

14、我們怎么測同步機的短路電抗？為什么引入普梯爾電抗？和實際電抗有什么區(qū)別？

通過測空載特性曲線和零功率因數(shù)負載特性曲線來求電樞繞組漏電抗。引入保梯電抗是為

了與漏電抗區(qū)別開來。由于用時間相矢量圖進行理論分析時并沒有考慮到轉(zhuǎn)子繞組的的漏

磁情況，所以實際測得的零功率因數(shù)負載特性曲線，在電壓較高時，比理論上的零功率因

數(shù)曲線要低，使得測得的電抗比實際值大。

15、直流電機啟動的電阻設(shè)置的原因？看看電機學(xué)試驗的相關(guān)內(nèi)容。

直流電機起起動時在電樞回路中串入電阻是為了限制起動電流。

16、電機的功率流程，包括各種電機做發(fā)電和電動時功率的流向和損耗。

同步電動機的功率流程：從電源輸入的電功率，減去定子繞組的銅耗得到電磁功率；電

磁功率再減去?空載損耗得到電機軸上輸出的機械功率。

二相異步電動機的功率流程：交流電源輸入的有功功率，減去定子銅耗，再減去?定子鐵

鐵耗，得到電磁功率；電磁功率減去轉(zhuǎn)子銅耗得到機械功率；機械功率再減去機械損耗和

附加損耗得到輸出功率，即電動機轉(zhuǎn)軸上能夠輸出給機械負載的機械功率。P238

并勵直流發(fā)電機的功率流程：輸入的機械功率，減去空載損耗得到電磁功率；電磁功率

減去電樞回路銅耗，再減去勵磁回路銅耗得到發(fā)電機輸出的電功率。

并勵直流電動機的功率流程：輸入的電功率減去勵磁回路銅，再減去電樞回路銅耗，得

到電磁功率；電磁功率再減去空載損耗得到輸出的機械功率。

17、串勵直流電機能否空載啟動？P313還有并勵和串勵的區(qū)別？

不能。因為串勵電動機在輕載時，電磁轉(zhuǎn)矩較小，電樞電流很小，氣隙磁通值很小，轉(zhuǎn)

速就J經(jīng)很高，如果理想空載的話，轉(zhuǎn)速就會趨于無窮大，所以不允許空載啟動，以防發(fā)

生危險的飛車現(xiàn)象。

并勵和串勵的區(qū)別主要是結(jié)構(gòu)和機械特性的區(qū)別。并勵的勵磁繞組和電樞繞組并聯(lián)，而

串勵的勵磁繞組和電樞繞組串聯(lián)。并勵的機械特性是硬特性，轉(zhuǎn)速隨電磁轉(zhuǎn)矩的增大變化

很小；串勵的機械特性是軟特性，轉(zhuǎn)速隨電磁轉(zhuǎn)矩的增加迅速下降。

（機械特性是指轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。他勵的機械特性是硬特性，復(fù)勵電動機的

機械特性介于并勵和串勵電動機特性之間，因而具有串勵電動機起動性能好的優(yōu)點，而沒

有空載轉(zhuǎn)速極高的缺點。）

18、同步電動機和異步電動機的選擇原則

在不需要調(diào)速的大功率場合或者要求改善功率因數(shù)的場合選擇同步電動機，在需要調(diào)速

并且對功率因數(shù)要求不高的場合選用異步電動機。

19、雙相異步電機如何運行？單相異步電機如何運行？

20、變壓器能變換什么物理量。

可以變電壓、變電流、變阻抗、變相位。

21、凸極同步發(fā)電機突然失去勵磁后會有什么變化

還有凸極電磁功率，可以帶小負載，但是重栽時會失步。

22、變壓器等效電路和實際的區(qū)別

磁耦合關(guān)系變到電路問題，原副邊等效

23、異步機s=0什么意思？什么是異步機同步轉(zhuǎn)速？異步機與同步機構(gòu)造上區(qū)別？同步

機分類？P121分別用于什么場合？永磁電機是同步還是異步？

在實際運行中，異步機s=0的情況不可能發(fā)生，因為如果s=0則轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速相等，

轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁動磁相對靜止，轉(zhuǎn)子繞組不再切割磁感線，不再產(chǎn)生感應(yīng)電流，也就不會再

受安培力的作用而轉(zhuǎn)動。在實際運行中，異步電動機空載時，由于轉(zhuǎn)速非常接近同步轉(zhuǎn)

速，故s約等于0.

異步機的同步轉(zhuǎn)速是指電源的頻率。異步機與同步機的構(gòu)造區(qū)別主要在于轉(zhuǎn)子上。同步

機按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分類分為凸極和隱極，凸極電機用于轉(zhuǎn)速不高的場合，如水輪發(fā)電機；隱極

電機主要用于轉(zhuǎn)速較高的場合，如汽輪發(fā)電機。永磁電機是同步機（異步機的勵磁由定子

電流提供）。

24、同步電動機與異步電動機相比較的優(yōu)缺點

同步電動機主要應(yīng)用在一些功率比較大而且不要求調(diào)速的場合。優(yōu)點是可以通過調(diào)節(jié)勵

磁電流來改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，缺點是不能調(diào)速。

異步電動機優(yōu)點是可以調(diào)速，能夠廣泛應(yīng)用于多種機械設(shè)備和家用電器。缺點是需要從

電網(wǎng)吸收滯后的無功功率，難以經(jīng)濟地在較寬廣的范圍內(nèi)平滑調(diào)速。

25、-個同步發(fā)電機,接對稱負載，轉(zhuǎn)速恒定,定子側(cè)功率因數(shù)和什么有關(guān)?接無限大電網(wǎng)

和什么有關(guān)？

跟電機的內(nèi)阻抗和外加負載性質(zhì)有關(guān)（內(nèi)功率因數(shù)解，P134）；跟勵磁電流與原動機轉(zhuǎn)

矩有關(guān)。

26、同步發(fā)電機怎么調(diào)有功無功。調(diào)無功時有功怎么變化？

同步發(fā)電機并聯(lián)運行時，通過調(diào)節(jié)原動機的拖動轉(zhuǎn)矩，進而改變發(fā)電機的輸入功率來調(diào)

節(jié)有功功率；通過調(diào)節(jié)勵磁電流來調(diào)節(jié)無功功率。調(diào)節(jié)無功功率時，有功率不會發(fā)生變

化，但調(diào)節(jié)有功功率時無功功率也將發(fā)生變化。

27、變壓器原理

變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)定律。

28、異步電動機所帶負載增大，轉(zhuǎn)速、定子轉(zhuǎn)子的相關(guān)參數(shù)怎么變化（感應(yīng)電動勢等）

EE,.EksE,s增大）轉(zhuǎn)速低，定子流增大，轉(zhuǎn)子電流增大，電動勢增

大（U1122Se2

29、并聯(lián)合閘四個基本條件

并聯(lián)合閘時發(fā)電機與電網(wǎng)電壓應(yīng)滿足以下四個條件：（1）幅值相等，波形一致；（2）

頻率相等；（3）相位相同；（4）相序?致。

30、直流電動機優(yōu)點:

直流電動機的優(yōu)點：具有優(yōu)良的調(diào)速性能，調(diào)速范圍寬，精度高，平滑性好，且調(diào)節(jié)方

便，還具有較強的過載能力和優(yōu)良的起動、制動性能。

（缺點：換向困難，維修量大，成本較高中。）

31、異步電機能否發(fā)電，怎樣啟動？

異步電機可以發(fā)電，用于風(fēng)力發(fā)電場和小型水電站。

異步電機要用于發(fā)電機時，可以先按異步電動機來起動，然后再依次通過減負載，降電

壓來使轉(zhuǎn)速增大，直到大于同步轉(zhuǎn)速。

32、異步機的繞線分為哪幾種方式？

籠型繞組和繞線型繞組。

33、什么條件下會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場？

由于每個脈損磁動勢都可以分解為一個正轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁動勢和一個反轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁動勢，在

大小和相差合適的情況下，兩相及以上的脈振磁動勢都可以合成得到旋轉(zhuǎn)磁動勢。

34、鼠籠電機，三線繞組去掉一相后是否還能轉(zhuǎn)？家里的電風(fēng)扇是幾相？

可以，兩相。

35、變壓器的等值電路有哪四個參數(shù)？怎樣通過試驗獲得？

短路電阻、短路電抗、勵磁電阻、勵磁電抗。短路電阻和短路電抗可以通過短路試驗得

到，勵磁電阻和勵磁電抗可以通過空載試驗得到。（具體見10）

36、同步電動機和負載相連，功率因數(shù)由什么決定？和無窮大電網(wǎng)連接，功率因數(shù)由什

么決定？

見25

37、理想變壓器原邊接一個220V有效值的交流電源，串接一個10歐姆的電阻，問副邊

短路和開路下，原邊電流各是多少？

短路時是22A,開路時是0。

38、電機（同步電機、異步電機）的電樞磁動勢是如何產(chǎn)生的？

電機帶負載時，電樞繞組中流過的電流產(chǎn)生的。

39、異步電機什么情況下可以作為發(fā)電機，轉(zhuǎn)速有什么要求？異步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速能

不能無限增大，為什么？

異步電機作為發(fā)電機時主要用于風(fēng)力發(fā)電場和小型水電站，轉(zhuǎn)速要大于同步轉(zhuǎn)速。

異步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不能無限增大，因為異步電機的轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速時是工作于發(fā)

電機狀態(tài)，如果轉(zhuǎn)速無限增大，就有可能出現(xiàn)“飛車”現(xiàn)象，損壞設(shè)備，還可能影響人身

安全。

40、異步電機的等效電路是怎樣的？

異步電機堵轉(zhuǎn)時的T型等效電路有六個參數(shù)，定子電阻、定子電抗、轉(zhuǎn)子電阻、轉(zhuǎn)子電

抗（都是折合后）、勵磁電阻、勵磁電抗。而旋轉(zhuǎn)時的T型等效電路與堵轉(zhuǎn)時相比，在轉(zhuǎn)

子回路中多一個與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)相關(guān)的附加電阻，代表機械功率。

41、通過什么手段將異步電機等效成電路表示？

在保持轉(zhuǎn)子基波磁動勢不變，對定子側(cè)等效的情況下對異步電機的轉(zhuǎn)子進行位置角折

合、頻率折合和繞組折合，把轉(zhuǎn)子側(cè)的參數(shù)都折合到定子側(cè)就可以將異步電機等效成電路

來表示了。

42、電機的勵磁有什么作用？

產(chǎn)生磁場以實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換。

43、一個有關(guān)電機保護的問題：電機在什么情況下需要切斷運行？

電機在失步或出現(xiàn)飛車現(xiàn)象的時候需要切斷運行。如發(fā)生短路故障后，故障線路切除較

晚，使同步發(fā)電機與系統(tǒng)之間失去同步，這時候應(yīng)該將電機切斷運行。

電力電子

1.普通品閘管的導(dǎo)通條件及關(guān)斷方法

導(dǎo)通條件：陽極承受正壓，并且有門極觸發(fā)信號。

關(guān)斷方法：給晶閘管加反向電壓；或者減小流過晶閘管的電流，使其電流小于維持電

流。

2.如何選用晶閘管（電流定額、電壓定額）

電壓定額選為正常工作峰值電壓的2~3倍；電流定額（通態(tài)平均電流）選為正常使用電

流平均值的1.5~2.0倍。

3.門極關(guān)斷晶閘管（GT0）與普通晶閘管相似，但結(jié)構(gòu)上把陰極寬度減薄并采用臺式結(jié)

構(gòu)，因而通過在門極加反壓就能關(guān)斷，但是GTO品閘管也還存在一些問題：P19

(1)關(guān)斷門極電流大

(2)Du/dt能力差，需緩沖電路

(3)通態(tài)電壓高(導(dǎo)致器件冷卻困難)

4.功率場效應(yīng)管(MOSFET)的特點：P23

(1)壓控器件，驅(qū)動簡單

(2)多子導(dǎo)電器件，開關(guān)頻率高

(3)電阻率具有正的溫度系數(shù)，器件容易并聯(lián)運行

(4)無二次擊穿

(5)適合于低壓、小功率、高頻的應(yīng)用場合

(6)高壓器件的導(dǎo)通電阻大25

5.絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)的特點：P27

(1)具有MOSFET(功率場效應(yīng)管)和BJT(功率晶體管)的優(yōu)點(2)開關(guān)頻率高

(3)導(dǎo)通壓降低

(4)驅(qū)動簡單

(5)容易并聯(lián)

(發(fā)展方向：開關(guān)時間縮短，通態(tài)壓降減小，高壓、大電流)

6.變壓器漏抗對整流電路的影響

由于變壓器漏感的存在，電流換向不可能在瞬間完成，輸出電位不能馬上跳到新導(dǎo)通的

那相電位上，致使輸出平均電壓下降。換相過程對應(yīng)的時間用電角度表示即換相重疊角，

致使輸出電壓的下降稱為換相壓降。

7.產(chǎn)生有源逆變的條件

(1)直流側(cè)一定要有一個直流電動勢源；

(2)要求品閘管的控制角大于pi/2

8.逆變失敗的原因：P66

（1）觸發(fā)脈沖丟失或延時

（2）晶閘管失去正向阻斷的能力

（3）電源電壓缺相或消失

（4）逆變角過小

9.晶閘管觸發(fā)電路對觸發(fā)信號的要求：P70

（1）觸發(fā)信號應(yīng)有足夠的幅值，不能太大，也不能太小

（2）觸發(fā)信號的寬度至少要大于晶閘管的開通時間

（3）為使器件迅速導(dǎo)通，并提高承受di/dt的能力，觸發(fā)脈沖電流應(yīng)有一定的上升率

（4）為減少門極損耗，晶閘管的觸發(fā)信號都采用脈沖方式

10.晶閘管觸發(fā)電路的基本組成部分：P71

（1）同步信號的產(chǎn)生部分

（2）移相觸發(fā)脈沖產(chǎn)生的部分

（3）觸發(fā)脈沖的功率放大與隔離輸出部分

11.GTO晶閘管對門極驅(qū)動電路的要求：P82

（1）門極開通電路

要求門極開通信號有足夠的幅值和上升沿，以實現(xiàn)強觸發(fā)，減小開通時間和開通損耗。

要求門極開通脈沖由高幅值短脈沖和低幅值長脈沖組成，以保證在導(dǎo)通期間連續(xù)提供門極

電流。

（2）門極關(guān)斷電路

門極關(guān)斷電路的電壓值要足夠大，關(guān)斷電流上升率有一定的要求，關(guān)斷脈沖的寬度應(yīng)大

于關(guān)斷時間與尾部時間之和。

（3）門極反偏電路

為了防止du/dt過大引起誤觸發(fā)，要設(shè)置反偏電路。

12.IGBT和功率MOSFET對驅(qū)動電路的要求：P88

(1)門極電壓最高絕對值小于20V

(2)門極閾值電壓為2.5~5V

(3)用小內(nèi)阻的驅(qū)動源，以保證U(GE)有足夠陡的前沿

(4)驅(qū)動正電平的選擇：U(GE)越高，通態(tài)與開關(guān)損耗越小，但短路電流越大，一

般

取1215V

(5)關(guān)斷過程中為了加快關(guān)斷速度，一般取U(GE)為-5~-10V

(6)門極電阻對開關(guān)速度影響很大，門極電阻越大，開關(guān)損耗越大，門極電阻越小，

關(guān)

斷尖峰電壓越高(應(yīng)取合適值)

(7)控制電路與驅(qū)動電路應(yīng)隔離

(8)簡單實用，有保護，抗干擾強

13.電力電子器件的緩沖電路用來減小器件在開關(guān)過程中產(chǎn)生的過壓、過流、過熱、

du/dt

和di/dt,確保器件安全可靠運行。說出幾種典型的緩沖吸收電路及其用途：P91關(guān)斷

緩沖吸收電路：

(1)電容吸收電路(開通損耗大)

(2)RC阻容吸收電路：廣泛應(yīng)用于大功率二極管、晶閘管和MOSFET的過壓吸收。

(3)充放電式RCD緩沖電路：應(yīng)用于GTO和功率晶體管BJT

(4)箝位工RCD緩沖電路：適用于高頻的1GBT器件

(5)無損緩沖吸收電路(既有充放電RCD的緩沖作用，又能實現(xiàn)能量回收)

開通緩沖吸收電路

14.電壓型逆變器(VSI)與電流型逆變器(CSI)的比較：P116

（1）電壓型逆變器：恒壓源（大電容相當(dāng)于恒壓源）；180度導(dǎo)電制；器件只承受正向

電壓；需要反并聯(lián)二極管。

（2）電流型逆變器：恒流源（大電感）；120度導(dǎo)電制：器件要受正反向電壓。

（3）每相電壓、電流的波形都不同。

15.什么是脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)根據(jù)作用于慣性環(huán)節(jié)的相等原理，用幅值相同、寬度

不等的脈沖來等效正弦波的技術(shù)。

16.為什么要PWM?

因為方波逆變器存在諧波大、動態(tài)響應(yīng)差、電源側(cè)功率因數(shù)低、控制電路復(fù)雜、成本高

等問題，而PWM逆變器具有諧波小、動態(tài)響應(yīng)快、電源側(cè)功率因數(shù)高、控制電路簡單、成

本低等優(yōu)點。

17,正弦電壓脈沖寬度調(diào)制SPWM的優(yōu)缺點：PU9

優(yōu)點：（1）消除諧波效果好；（2）既可以調(diào)頻，又可以調(diào)壓，因而動態(tài)響應(yīng)快；

（3）調(diào)整裝置的功率因數(shù)提高了。

缺點：（1）由于元件開關(guān)次數(shù)增多，因此開關(guān)損耗大；（2）SPWM直流電源電壓利用率

低。

18.正弦電壓PWM控制方式有模擬電路、數(shù)字電路、大規(guī)模集成電路。其中數(shù)字電路方

式

有三種方法：自然采樣法、規(guī)則采樣法、直接PWM法。

19.電流型逆變器PWM與電壓型PWM的區(qū)別：P134

（1）是把電流波形進行脈寬調(diào)制。

（2）目的主要是為了減小低速運行時的脈動轉(zhuǎn)矩，主要消除低次的高次諧波，而電壓

型逆變器除了盡量消除較多高次諧波外，還要調(diào)壓和提高動態(tài)響應(yīng)。

（3）在120度寬的電流方波中間60度范圍內(nèi)不允許進行PWM

（4）半周期內(nèi)脈沖寬度之和還保持120度。

20.為什么電流型逆變器PWM在120度寬的電流方波中間60度范圍內(nèi)不允許進行PWM：

P135

如果電流型逆變器PWM在120度寬的電流方波中間60度范圍內(nèi)進行PWM,就會產(chǎn)生逆變

器一個支臂直通的現(xiàn)象，會造成直流電源短路，這是不允許的。

21.多重化技術(shù)解決什么問題？

由于PWM技術(shù)管子開關(guān)頻率高，損耗大，大容量逆變器P枷無法使用，但電機要求消諧

波，故采用多重化技術(shù)來改善大容量逆變器的輸出波形，減少諧波分量，使波形盡量接近

正弦波。

22.什么是PWM,簡述電壓，電流PWM的異同，電壓電流逆變的異同。

PWM技術(shù)是根據(jù)作用于慣性環(huán)節(jié)的沖量相等原理，用幅值相同、寬度不等的脈沖來等效

正弦波的技術(shù)。

電壓、電流PWM的調(diào)制原理是一樣的，并且都是為了消除濾波，它們的區(qū)別見19。電

壓、電流逆變器的異同見14。

23.什么是電力電子？

電力電子技術(shù)是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，是使用電力電子器件對電能進行變換和控

制的技術(shù)。電力電子技術(shù)主要用于電力變換。

24.半控器件和全控器件的主要差別？

半控器件只可用門極信號控制開通而不能關(guān)斷，全控器件既可以用門極信號控制開通，

也能用門極信號控制關(guān)斷。

25.換相壓降怎么產(chǎn)生的

見6

26.設(shè)計電流型逆變器帶異步電機需要注意什么？（導(dǎo)通角120度，有續(xù)流回路）

電流型逆變器在換相時產(chǎn)生尖峰電壓、對晶閘管和二極管的耐壓要求較高，對電動機絕

緣也有一定的影響，所以設(shè)計時要注意采取電壓限幅的措施。此外，還要注意無功功率處

理電路的設(shè)計，為無功電流提供路徑。

27.晶閘管整流電路帶純電阻負載的電源側(cè)功率因數(shù)如何？為什么？

電源側(cè)功率因數(shù)是感性的，這是由于晶閘管控制角的存在，使得電源的電流滯后于電

壓，故對外呈感性，并且由于交流電源帶整流電路工作時，通常情況下輸入電流不是正弦

波，產(chǎn)生電流畸變因數(shù)，使得功率因數(shù)較低。

28.PWM的目的？

減小諧波、改善動態(tài)響應(yīng)、提高電源側(cè)功率因數(shù)、簡化控制電路、降低成本。

29.整流電路中,用二極管比用晶閘管功率要大嗎？

采用不控整流沒有控制角的影響，與采用晶閘管相比可以改善功率因數(shù)，因此在視在功

率相等的情況下采用二極管比用晶閘管功率應(yīng)該要大。

30.電流逆變的優(yōu)點，缺點，關(guān)于四象限

優(yōu)點：輸出電壓波形接近正弦波（由于高次諧波電流被電機轉(zhuǎn)子磁動勢基本平衡掉

了）；直流環(huán)節(jié)串大電感，在維持電流方向不變情況下，逆變橋和整流橋可以改變極性，

因而可以進行四象限運行；適于單機頻繁加減速運行；進行電流控制時比電壓型逆變器動

態(tài)性能好。缺點：輸出的正弦波電壓上有由于元件換相引起的毛刺；低頻時有轉(zhuǎn)矩脈動

現(xiàn)象。

31.IGBT比大功率晶體管有什么優(yōu)點？

開關(guān)頻率高、時間短，沒有二次擊穿現(xiàn)象，控制功率小，元件容易并聯(lián)運行。（即

MOSFET的優(yōu)點）

32.SPWM怎么產(chǎn)生，三角波和正弦波幅值哪個大？

通過正弦調(diào)制波和載波三角波的大小比較來產(chǎn)生幅值相同、寬度不等的脈沖來等效正弦

波。為了輸出波形不發(fā)生畸變，三角波的幅值應(yīng)大于等于正弦波幅值。

33.交交變頻和交直交變頻的區(qū)別？交直交變頻頻率怎么控制？

交交變頻是從交流電源通過變頻器直接變?yōu)榱硪活l率可調(diào)的交流電，而交直交變頻是把

工頻交流電先通過整流器整流成直流，然后再通過逆變器把直流逆變成為頻率可調(diào)的交流

電。交直交變頻電路中，如果使用的是方波逆變器，則通過改變逆變器中元件導(dǎo)通與關(guān)

斷頻率的快慢，就能改變輸出交流電頻率的高低（改變直流環(huán)節(jié)電壓的高低，就能調(diào)節(jié)交

流輸出電壓幅值的大?。蝗绻褂玫氖荘WM逆變器，可以通過改變正弦控制波的頻率來

改變輸出電壓的頻率。

34.PWM是什么物理意義？斬波器是否用到PWM?為什么要等效成正弦波？

PWM技術(shù)是根據(jù)作用于慣性環(huán)節(jié)的沖量相等原理，用幅值相同、寬度不等的脈沖來等效

正弦波的技術(shù)。主要是為了消除諧波。

斬波器是直流高壓器，沒有用到PWM。

等效成正弦波是因為方波的諧波強，用于驅(qū)動異步電動機時會產(chǎn)生6K次脈動轉(zhuǎn)矩，當(dāng)

脈動頻率和電機自然頻率相近時，容易引起共振，很難得到穩(wěn)定的低速運行。

35.在電壓型PWM中，是怎么實現(xiàn)同時調(diào)頻和調(diào)壓的？P118

由于PWM是通過正弦調(diào)制波和載波三角波的大小比較來實現(xiàn)用幅值相同、寬度不等的脈

沖來等效正弦波的，因此要想改變逆變器輸出電壓基波幅值大小以及頻率高低，只要改變

正弦調(diào)制波的幅值及頻率就可以。

36.IGBT的開關(guān)頻率P29

一般為18到20kHz

37.大功率晶體管正向安全工作范圍受哪些條件限制？P21

安全區(qū)大體分為四個區(qū)，第一區(qū)受集電極電流大小限制，第二區(qū)受管子耗散功率限制，

第三區(qū)受二次擊穿限制，第四區(qū)受管子?次擊穿電壓限制。

38.第三道題李永東老師問的，PWM都有哪些？不太理解問的是什么……接著李老師問

我

知道什么是PWM嗎？馬上回答是根據(jù)伏秒積面積等效原理，用幅值相等、寬度不等的脈

沖等效正弦波，主要目的是消諧波。最后在提示下說出了正弦電壓PWM（SPWM）、正弦電

流PWM、直流PWM。期間我還問李老師多重化技術(shù)算PWM嗎？他說不算……（PWM有電壓

型逆變器PWM,正弦電流PWM,正弦磁鏈PWM,優(yōu)化PWM,電流型逆變器PWM。其中優(yōu)化

PWM著重消除低次諧波，更高次數(shù)諧波可通過濾波電路解決。）39.DC/DC變換電路溫升

過高怎么回事，怎么辦

40.整流和逆變都會引起電網(wǎng)諧波污染，請問為什么電網(wǎng)（電源側(cè)）會被污染。（博）

因為交流電源帶整流電路工作時、通常輸入電流不是正弦波，而逆變時由于逆變角的影

響，輸出到電網(wǎng)側(cè)的交流電也不是正弦波，都有諧波存在，故電網(wǎng)會被污染。

41.整流過程中的換向會引起什么變化？

由于變壓器漏感的存在，電流換向不可能在瞬間完成，輸出電位不能馬上跳到新導(dǎo)通的

那相電位上，致使輸出平均電壓下降。

42.吸收式RCD的原理，應(yīng)用

原理：當(dāng)器件關(guān)斷時;電源經(jīng)二極管向電容充電，由于二極管的正向?qū)▔航岛苄。?/p>

以關(guān)斷時的過壓吸收效果與電容吸收電路相當(dāng)。當(dāng)器件開通時，電容通過電阻放電，限制

了器件中的開通尖峰電流。

主要應(yīng)用于開關(guān)頻率不太高的GT0和大功率晶體管。

43.品閘管整流電路帶純電阻負載為什么電路對外表現(xiàn)感性

這是由于晶閘管控制角的存在，使得電源的電流滯后于電壓，故對外呈感性。

電力系統(tǒng)

1、變壓器和發(fā)電機的并網(wǎng)條件。

變壓器并聯(lián)運行運行的條件：（1）-、二次額定電壓分別相等；（2）二次線電壓對一

次線電壓的相位移相同；（3）短路阻抗標(biāo)幺值相等。（1、2為必要條件。

發(fā)電機并網(wǎng)的條件：（1）幅值相等，波形一致；（2）頻率相等；（3）相位相同；

（4）相序一致。

2、?次調(diào)頻和二次調(diào)頻

一次調(diào)頻是利用發(fā)電機上的調(diào)速器調(diào)整原動機的輸入功率的調(diào)整過程（一條直線）；二

次調(diào)頻是利用發(fā)電機上的調(diào)頻器參與調(diào)整的調(diào)頻過程（直線簇）。

原則-：帶調(diào)速器的機組，只要有可調(diào)容量，都參加一次調(diào)頻。

原則二：二次調(diào)頻由部分電廠承擔(dān)（主調(diào)頻機組或廠，負荷增量主要由它們承擔(dān)）。

主調(diào)頻機組（廠）的要求：有足夠的可調(diào)容量；有一定的調(diào)整速度；調(diào)整時能符合安

全、經(jīng)濟的要求。

3、簡述等微增率準(zhǔn)則和等面積法則

等微增率準(zhǔn)則：如果存在發(fā)電成本的最優(yōu)解，則在最優(yōu)解中，所有機組的發(fā)電成本微增

率IC相等。

成本微增率IC：增加單位出力，單位時間內(nèi)增加的發(fā)電成本。

等面積定則是用于判斷單機無窮大系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的一種定量方法，理論依據(jù)是能量守

恒定理，可以計算故障時的極限切除角度。（當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障之后的功角特性曲線低于原

動機輸入機械功率，即輸出電功率小于輸入機械功率，轉(zhuǎn)子開始加速，原動機輸入機械功

率與功角特性曲線所圍面積稱加速面積；切除故障后，功角曲線上升，輸出電功率大于輸

入機械功率，轉(zhuǎn)子開始減速，功角特性曲線與原動機輸入機械功率所圍面積稱減速面

積，）當(dāng)發(fā)電機的減速面積等于加速面積，轉(zhuǎn)子的角速度恢復(fù)到同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子角達到其

極值并開始減小。

4、為什么我們要引入派克變換，引入的前提條件是什么？為什么又要在派克變換中引

入標(biāo)么值。

引入派克變換是因為電機基于abc坐標(biāo)的數(shù)學(xué)模型為時變模型，難于分析，引入派克變

換后相當(dāng)于站在與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)系上觀察，可以將時變數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為非時變數(shù)學(xué)

模型。引入前提是電機的時變數(shù)學(xué)模型是基于“理想電機”的假設(shè)得到的。

在派克變換中引入標(biāo)幺值是為了解決電感矩陣不對稱即互感不可逆的問題，以及電感參

數(shù)與電機傳統(tǒng)電抗參數(shù)不一致的問題。

5、標(biāo)么值的優(yōu)缺點？

優(yōu)點：

1.易于比較、分析元件特性與參數(shù)

2.各級電壓標(biāo)幺值都近似等于1

3.對于三相電路的計算與單相的計算是一致的

4.多電壓級網(wǎng)絡(luò)，基準(zhǔn)電壓選取正確可以消去變壓器

缺點：無量綱、物理概念不如有名值清楚

6、三種解非線性方程的解法？引入PQ分解的條件和原因？

（1）雅可比迭代法（計算簡單，但收斂性差，收斂速度慢）

（2）高斯一一塞德爾迭代法（收斂速度比雅可比迭代法有所提高）

（3）牛頓一一拉夫遜法（將求解非線性方程組的問題轉(zhuǎn)化為反復(fù)求解一組線性化的修

正方程，并對變量進行不斷修正的迭代過程，又稱切線法）引入PQ分解的條件（牛頓--

-拉夫遜法極坐標(biāo)形式為基礎(chǔ)）：

（1）電力系統(tǒng)高壓網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)元件的電抗遠大于電阻

（2）線路兩端電壓的相角差較小

（3）Ui2BiiQi

引入PQ分解的原因是為了進一步提高計算速度和降低存儲量。

7、潮流方程的木質(zhì)是什么？

潮流方程的本質(zhì)是根據(jù)節(jié)點電流定律（用功率代替電流）列出的電壓方程和功率方程，

即節(jié)點的流入功率等于流出功率，節(jié)點功率首衡。

8、Y矩陣和Z矩陣的得出方法？

Y矩陣（節(jié)點導(dǎo)納矩陣）可以直接按定義形成（自導(dǎo)納Yii就是與節(jié)點i直接相連的支

路導(dǎo)納之和，互導(dǎo)納Yij就是節(jié)點i與j之間支路導(dǎo)納的負值）。Z矩陣（節(jié)點阻抗矩

陣）可以利用節(jié)點導(dǎo)納矩陣求逆形成（間接法），也可以利用支路追加法由計算機自動形

成（直接法）

9、無功補償時串補和并補的比較？幾種電力系統(tǒng)電壓的調(diào)節(jié)方式？

并補串補

減少Q(mào)流動，直接減通過提高U而減少有功損

少有功損耗容量下不如并補作用

通過減少無功流動而由X。上負電壓損耗抵償X1

減少電壓損耗，不如壓損耗，適用于電壓波蛾

串補明顯（無功變化）功率因數(shù)低的場合（極端

_P；+Q;Qx

APRAATUT??--s-

SU

⑴逆調(diào)壓（難）：

?最大負荷，高電壓（電網(wǎng)額定電壓+5%）

?最小負荷，低電壓（電網(wǎng)額定電壓）

?適用：中樞點到各負荷點遠、負荷變化較大。

⑵順調(diào)壓（易）：

?最大負荷時，低電壓（不低于電網(wǎng)額定電壓+2?1

?最小負荷時，高電壓（不高于電網(wǎng)額定電壓+7.：

?適用：中樞點到各負荷點近，負荷變動小。

（3）恒調(diào)壓（中）：

?保持在電網(wǎng)額定電壓+2?5%

?適用：介于上述兩者之間。

10、四種接地的短路電流計算方法，幾種不對稱接地方式的序電路對稱分量法：（1）

故障部分很小，整個系統(tǒng)的正常部分參數(shù)仍然是對稱的；故障部分可以等效為不對稱電

源；（2）任何一個三相電源都可以分解為正、負、零序分量的組合，加之各序分量對于

對稱電路是相互獨立的，所以可以對各序分量求解后疊加即可。

單相對地：串聯(lián)；兩相直接接地：并聯(lián)；兩相間短路：正負序電路并聯(lián)、零序電路開

路；三相對地：是對稱短路，可用單相代替三相進行分析。

11、變壓器Y,YO,d解法下的零序電路，注意幾種開關(guān)的配合的意。

Y:內(nèi)外都不通（未接地，無零序通路）：Y0：外通內(nèi)不通；d：內(nèi)通外不通

12、電能質(zhì)量、電壓等級和機端線路電壓的配合，比如變壓器端，發(fā)電機端額定電壓的

制定原則。

電能質(zhì)量是指電能的電壓、頻率和波形三個方面。

線路（電網(wǎng)）額定電壓=用電設(shè)備額定電壓

發(fā)電機額定電壓=1.05線路額定電壓

升壓變壓器額定電壓：

?一次側(cè)=發(fā)電機額定電壓（與發(fā)電機相聯(lián)：1.05）

=線路額定電壓（與線路相聯(lián)）

?二次側(cè)=1.10線路額定電壓

降壓變壓器額定電壓：

?一次側(cè)=線路額定電壓

?二次側(cè)=1.05（或1.10）線路額定電壓

變壓器二次側(cè)直接與用電設(shè)備相聯(lián)時才較線路額定電壓高+5%.

變壓器二次側(cè)接380伏低配電網(wǎng)時，其二次側(cè)額定電壓為400伏。

13、電力系統(tǒng)的特點和要求。（見概論部分）

特點：

（1）密切性：與國民經(jīng)濟、人民生活水平聯(lián)系緊密;

（2）短促性：各種暫態(tài)過程時間非常短促；

（3）同時性：電能的生產(chǎn)、輸送分配及消費是同時進行的，電能不能大量儲存。要

求：可靠性高、電能質(zhì)量高、經(jīng)濟性好。

14、我國電網(wǎng)分幾級？分那幾個電網(wǎng)？有那些發(fā)電公司？（看調(diào)度自動化概論課件）

我國的電網(wǎng)分5級：國調(diào)、網(wǎng)調(diào)、省調(diào)、地調(diào)、縣調(diào)。

電網(wǎng)：西北、東北、華東、華中、華北、南方。

發(fā)電公司：華能、華電、大唐、龍源、中國電力投資公司（中電投）。

15、繼保三段的定義和整定原則？快速/靈敏/選擇/可靠

一段整定：又稱電流速斷，即在下一線路出口處短路時不動作，保護不了線路全長；

二段整定：又稱限時電流速斷，即在下一線路一段保護范圍末端短路時不動作【注：其

實現(xiàn)方法是“限時”，即二段保護在一段保護后（dt=0.5s或1s）動作】二段保護延長保

護范圍至下一線路一段保護范圍。

三段整定：又稱定時限過電流，動作電流大于線路最大負載電流。三段不僅能保護本段

全長而且也能保護相鄰下一線路全長。

16、電壓水平取決于什么？頻率水平取決于什么？

電壓水平取決于無功平衡水平，頻率水平取決于有有功平衡水平。

17、電力系統(tǒng)的組成和劃分。（參看電力系統(tǒng)的概論）

電力系統(tǒng)由一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)組成。

一次系統(tǒng)電力系統(tǒng)由發(fā)電機、電力網(wǎng)絡(luò)（輸電線路、變壓器、開關(guān)設(shè)備和母線）、負荷

組成。二次系統(tǒng)是為了保證一次系統(tǒng)的安全、可靠和經(jīng)濟地運行所需的各種信息系統(tǒng)及

其操作機構(gòu)。

18、火電，水電的發(fā)電作用。什么時候用什么電，看電力系統(tǒng)分析功率平衡部分。

豐水期的時候，水電全力發(fā)電，避免無謂的棄水，而由于效率不高的中溫中壓凝汽式火

電廠承擔(dān)主要調(diào)頻任務(wù)；在枯水季節(jié)，水電廠主要用于主調(diào)頻廠，可抽水蓄能，主要是火

電發(fā)電。

19、常用的變壓器連接組標(biāo)號。

我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定三相雙繞組電力變壓器的聯(lián)結(jié)組為YNdll、YynO、DynlkYdll?

YNdll聯(lián)結(jié)組主要用于高壓輸電線路中，使電力系統(tǒng)的高壓側(cè)中性點可以接地；YynO和

Dynll聯(lián)結(jié)組主要用于配電變壓器，其二次側(cè)中性點可以引出而成為二相四線制；Ydll用

于二次電壓超過400V、額定容量不超過6300kV*A的電力變壓器。

20、架空輸電線的三種阻抗，正負零序

XIX2XXm

X0X2Xm

XIX2X0

21、什么是正序等效定則

不時稱短路時，短路點正序電流的大小與在短路點串聯(lián)?附加電抗上\并在其后發(fā)生三相短

路時的電流大小相等。這?關(guān)系稱為正序等效定則。

22、什么是無限大系統(tǒng)？

系統(tǒng)的容量無窮大，電壓、頻率不隨負載的變化而變化。

23、什么是短路容量？

短路容量的定義是：某點的短路容量等:該點三相短路時的短路電流乘以該點短路前

的電壓（?般取為額定電壓）。

24、穩(wěn)定的兩個要素？

平衡狀態(tài)和干擾。

25、我國電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定現(xiàn)狀

26、電力系統(tǒng)穩(wěn)定的分類

（1）按干擾大小分：靜態(tài)穩(wěn)定性（小干擾穩(wěn)定）和暫態(tài)穩(wěn)定性（大干擾穩(wěn)定）。

（2）按時間長短分類：短期穩(wěn)定性（1秒）、中期穩(wěn)定性（1秒到1分鐘）、長期穩(wěn)定

性（1分鐘以上）

（3）按引起穩(wěn)定問題的主要原因分類：功角穩(wěn)定性（頻率穩(wěn)定性）、電壓穩(wěn)定性

27、?:相短路情況下一相的短路電流波形

二個階段：1、超暫態(tài)：電流急劇衰減，時間很短（只有阻尼繞組衰減，勵磁繞組和定

子繞組可視為短路）；2、暫態(tài)：電流緩慢衰減，時間較長（阻尼繞組衰減完畢，可忽

略、勵磁繞組衰減、定子繞組可視為短路）；3、穩(wěn)態(tài)：電流波形趨于穩(wěn)定的正弦波（阻

尼和勵磁繞組都忽略）。

28、為什么用三相進行輸電

三相是復(fù)功率為常數(shù)的最小相數(shù)

29、直流輸電優(yōu)缺點，見電力系統(tǒng)分析概論

優(yōu)點：（1）適用于大系統(tǒng)互聯(lián)（無需同頻、同步，不存在穩(wěn)定問題）：（2）直流線路

造價低（線路費用低，節(jié)省線路走廊）；（3）能量損耗??；（4）控制快速靈活。

缺點：（1）換流站造價高；（2）換流產(chǎn)生諧波，惡化電能質(zhì)量，干擾通信系統(tǒng)，需要

濾波；

（3）電流沒有過零點，熄弧困難，使得直流斷路器研制困難。

30、為什么要用分裂導(dǎo)線輸電

主要是為了避免或減少電暈損耗，同時也可以在一定程度上減小線路電抗，提高系統(tǒng)的

靜態(tài)穩(wěn)定性。

31、幾種負荷曲線和分別的作用（1）日負荷曲線：描述系統(tǒng)負荷一天24小時內(nèi)所需功

率的變化情況，可供調(diào)度部門制定日調(diào)度計劃使用。

（2）年最大負荷曲線：描述一年內(nèi)逐月（或逐日）電力系統(tǒng)最大綜合用電負荷的變化

情況，供調(diào)度、計算部門有計劃地安排全年機組檢修、擴建或新建發(fā)電廠。

（3）年持續(xù)負荷曲線：將電力系統(tǒng)全年負荷按其大小及累積持續(xù)運行時間（小時數(shù)）

的順序排列而制作的曲線，它可供編制電力系統(tǒng)發(fā)電計劃和進行可靠性計算用。

32、試舉三種提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的方法，并解釋之。

（1）采用先進的自動勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

（2）減少系統(tǒng)元件的電抗：提高電壓等級（從標(biāo)幺看等效于減小了線路電抗）；使用

分裂線；采用串聯(lián)電容補償。

（3）改善系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

（系統(tǒng)失去穩(wěn)定性主要表現(xiàn)在發(fā)電機之間或發(fā)電機與系統(tǒng)之間的相對角增大，聯(lián)系緊密

的系統(tǒng)容易保持靜態(tài)穩(wěn)定。上面的措施從根本上講都是直接或間接地減小系統(tǒng)的聯(lián)系電抗

的措施。）

33、列舉電力系統(tǒng)中三個無功電源和三種調(diào)壓方式

無功電源：同步發(fā)電機、同步調(diào)相機、靜電電容器、靜止無功補償器。

調(diào)壓方式：順調(diào)壓、逆調(diào)壓、恒調(diào)壓。

34、電力系統(tǒng)構(gòu)成和運行3個條件

電力系統(tǒng)由一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)組成。

一次系統(tǒng)電力系統(tǒng)由發(fā)電機、電力網(wǎng)絡(luò)（輸電線路、變壓器、開關(guān)設(shè)備和母線）、負荷

組成。二次系統(tǒng)是為了保證一次系統(tǒng)的安全、可靠和經(jīng)濟地運行所需的各種信息系統(tǒng)及

其操作機構(gòu)。

運行的三個基本要求：可靠性高、電能質(zhì)量高、經(jīng)濟性好。

35、從各個方面比較牛頓拉夫遜法與PQ法

與牛頓一一拉夫遜法相比，PQ分解法的特點：

（1）以二個線性方程組代替一個線性方程組

（2）線性方程組的系數(shù)矩陣在迭代過程中保持不變

（3）系數(shù)矩陣由節(jié)點導(dǎo)納矩陣的虛部組成，是對稱的

（三個特點帶來的好處：節(jié)省存儲量、減少運算量、提高計算速度等。P0法的迭代次數(shù)

一般多于牛拉法，但是總的計算時間少于牛拉法。）36、影響系統(tǒng)穩(wěn)定的因素，將一個不

穩(wěn)定系統(tǒng)變?yōu)榉€(wěn)定系統(tǒng)有那些辦法

37、電能輸送有哪幾種方式？（交流和直流）

（1）交流架空輸電；（2）直流架空輸電；（3）電纜輸電（考慮電容效應(yīng)般用直

流）；（4）管道輸電；（5）超導(dǎo)輸電。

38、發(fā)電廠里常說“機爐電”各是什么意思？

汽輪機，鍋爐和發(fā)電機

39、調(diào)節(jié)無功對靜態(tài)穩(wěn)定的影響？

40、大型電力系統(tǒng)主要的發(fā)電機是什么類型，說說該類電機的結(jié)構(gòu)！

主要是同步發(fā)電機，它由定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組、定子鐵心、轉(zhuǎn)子鐵心和定轉(zhuǎn)子之間的氣

隙等構(gòu)成。

4k高壓交流線路末端開路的話首末端電壓哪個高?

末端高。線路空載時電容效應(yīng)大于電感效應(yīng)，無功功率為容性的，故會引起末端電壓升

高，應(yīng)采取措施，抑制容性的無功功率，如并聯(lián)電抗器等。

42、電感性負載串聯(lián)電容后功率因數(shù)一定提高嗎？為什么啊？

不一定，如果過補償?shù)脑掃€可能會降低。

43、網(wǎng)絡(luò)有1個PQ節(jié)點，1個PV節(jié)點，1個Vdelta節(jié)點，分別用直角坐標(biāo)和極坐標(biāo)形

式使用牛頓一拉夫遜方法求解時，潮流方程分別有幾個？4/3

假設(shè)系統(tǒng)總統(tǒng)有n個節(jié)點，其中m個是P0節(jié)點，則用牛拉法求解時，用直角坐標(biāo)形式

有2（nT）個功率方程，用極坐標(biāo)形式有m+nT個。

44、竟然是一道讓我畫圖的題目，暈....一個電力系統(tǒng)的單線圖，讓畫某點故障后的等面

積定則的圖形

45、閉式網(wǎng)絡(luò)潮流計算

總體思路：如何變成開式網(wǎng)。

（1）計算基本功率分布

（2）計算循環(huán)功率

（3）找功率分點

（4）將閉式網(wǎng)分解為兩個開式網(wǎng)

46、PQ解偶特性和潮流流向（1）線路兩端電壓幅值差，主要是由輸送的無功功率產(chǎn)生

的（電壓幅值差是傳送無功功率的條件），無功從電壓幅值高的節(jié)點流向電壓幅值低的節(jié)

點（V-Q強耦合）。

（2）線路兩端電壓相角差，主要是由輸送的有功功率產(chǎn)生的（電壓相角差是傳送有功

功率的條件），有功從電壓相角超前的節(jié)點流向電壓相角滯后的節(jié)點（P強耦合）。

47、為什么在電力系統(tǒng)分析中要研究潮流方程？

因為實際系統(tǒng)中的電源、負荷的功率通常作為已知調(diào)節(jié)給出，而電流是未知量，故通過

潮流方程的分析和計算來分析和評價電力系統(tǒng)運行的安全、經(jīng)濟和質(zhì)量，服務(wù)于電力系統(tǒng)

的規(guī)劃和運行。

48、電力系統(tǒng)為什么會出現(xiàn)電壓偏移？

因為在電力系統(tǒng)正常運行中，負荷經(jīng)常發(fā)生變化，電力系統(tǒng)的運行方式也常有變化，使

得電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)經(jīng)常變化，而且大規(guī)模的電網(wǎng)節(jié)點很多，變化隨機性大，因此網(wǎng)絡(luò)中的電壓

損耗也經(jīng)常變化，進而會出現(xiàn)電壓偏移。

49、電力系統(tǒng)正常運行的基本條件是

有功功率的瞬時平衡和無功功率的瞬時平衡。

50、電力系統(tǒng)低頻振蕩的原因

大型發(fā)電機組突然解列或失磁，引起系統(tǒng)頻率降底，破壞了系統(tǒng)靜態(tài)平衡。

51、發(fā)電機節(jié)點為什么能做PV節(jié)點，PV節(jié)點什么時候會轉(zhuǎn)化為PQ節(jié)點

因為同步發(fā)電機可以通過調(diào)節(jié)勵磁電流來調(diào)節(jié)無功功率的輸出，用以維持電壓值的恒

定，并且調(diào)節(jié)無功時有功不變，故發(fā)電機節(jié)點可以做PV節(jié)點。當(dāng)無功功率到達發(fā)電機發(fā)

出無功功率的上下限時，PV節(jié)點會轉(zhuǎn)化為PQ節(jié)點。

52、兩個三相系統(tǒng)，-個中線接地，一個不接地，發(fā)生單相短路時有什么區(qū)別

零序電流

中線接地的無故障兩相正常運行，中線不接地兩相原先承受相電壓，后來承受線電壓

53、三相接地短路、兩相相間短路、兩相接地短路、單相接地短路，按短路電流大小排

序。三相短路〉兩相接地短路》兩相短路》單相接地短路。（短路時的附加阻抗依次為0、

X2X0、X2、X2X0）X2X0

61、電力系統(tǒng)中什么設(shè)備能帶電操作，什么不能？隔離開關(guān)能帶電操作嗎？

斷路器可以/快速接地；GIS隔離開關(guān)不能，敞開式可以

54、電力線自然功率是什么？

U2

PZ

55、節(jié)點導(dǎo)納矩陣和阻抗矩陣的物理意義？

節(jié)點導(dǎo)納矩陣中，自導(dǎo)納Yii的物理意義是，除節(jié)點i外其余節(jié)點都接地，在節(jié)點i上

加一單位電壓時，從節(jié)點i流向網(wǎng)絡(luò)的注入電流；互導(dǎo)納的物理意義是Yij,除節(jié)點j外

其余節(jié)點都接地，在節(jié)點j上加一單位電壓時，從節(jié)點i流向網(wǎng)絡(luò)的注入電流。

節(jié)點阻抗矩陣中，自阻抗Zii的物理意義是，除節(jié)點i外，其余節(jié)點均無注入電流，在

節(jié)點i注入一單位電流時，節(jié)點i上的電壓；互阻抗Zji的物理意義是，除節(jié)點i外其余

節(jié)點均無注入電流，在節(jié)點i注入-單位電流時，節(jié)點j的電壓。

56、大停電列舉

2005年9月12日洛杉磯大面積停電；2003年8月14日美加大停電；1996年7月2日

美國西部大停電；1996年1月19日北京電網(wǎng)停電事故。

57、Xd、Xd\Xd''的物理意義?

Xd''是在短路瞬間，從定子側(cè)看到的d軸方向的三個繞組構(gòu)成的系統(tǒng)的電抗，稱為d

軸的超暫態(tài)電抗。Xd'是在短路瞬間，從定子側(cè)看到的d軸方向的兩個繞組構(gòu)成的系統(tǒng)的

電抗，稱為d軸暫態(tài)電抗。Xd是在穩(wěn)態(tài)時，從定子側(cè)看到的d軸電抗。

58、電力系統(tǒng)互聯(lián)的優(yōu)點

（1）減少系統(tǒng)總裝機容量（錯峰）

（2）減少備用容量

（3）提高供電可靠性及電能質(zhì)量

（4）合理利用動力資源，便于實現(xiàn)經(jīng)濟運行

（5）全球安裝大機組，提高勞動生產(chǎn)率

59、怎么描述一個電力系統(tǒng)？

主要是通過功率方程來分析潮流。（由各個組成部分去描述吧，可用單線圖表示）

60、如果一個網(wǎng)絡(luò)的PQ,PV,Vdelta節(jié)點互換的話，怎么計算潮流結(jié)果

61、反證法證明等微增率（電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行）

62、電力系統(tǒng)潮流計算的幾種方法，計算機計算的方法

手工算法：迭代（根據(jù)已知條件的不同而分為兩種情況：交替遞推迭代法；兩步法）

計算機法：歸根結(jié)底是解非線性微積分方程組。方法有雅各比（太慢、電力系統(tǒng)基本不

用）、高斯賽德爾、牛拉（對牛拉的簡化即PQ分解法）

63、中國火電水電核電各自的比例

火電80%,水電

64、給定一個電力系統(tǒng)，發(fā)生故障最后故障切除，敘述運行情況（等面積原則，講清楚

就可以，千萬記得是發(fā)電機一#我搞混了。。。）

65、線性系統(tǒng)應(yīng)該滿足什么特性？

均勻性和疊加性。

66、諧波對電機有什么影響？對電網(wǎng)有什么影響？

5、7次諧波產(chǎn)生脈動轉(zhuǎn)矩，諧波的存在會造成異步電動機效率下降，噪聲增大；

1、高次諧波能使電網(wǎng)的電壓與電流波形發(fā)生畸變，另外相同頻率的諧波電壓和諧波電

流要產(chǎn)生同次諧波的有功功率和無功功率，從而降低電網(wǎng)電壓，增加線路損耗，浪費電網(wǎng)

容量，

2、影響供電系統(tǒng)的無功補償設(shè)備，諧波注入電網(wǎng)時容易造成變電站高壓電容過電流和

過負荷，在諧波場合下，電