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文檔簡介

(電力行業(yè))電力工程基礎課程要點和綜合練習《電力工程基礎》課程要點和綜合練習試卷題型:填空題、選擇題、判斷題、簡答題和計算題。第12章不作要求。第1章緒論重要概念:1組成。2保。3電能的質(zhì)量指標主要包括電壓、頻率和波形三個方面。4電力系統(tǒng)額定電壓等級:3,6,10,35,110,220,330,500,750,1000千伏5中性點接地方式:用三角形接線。星接繞組的公共點稱為中性點。三角形連接的繞組沒有中性點地。方式的系統(tǒng)稱為大電流接地系統(tǒng)。第2章發(fā)電系統(tǒng)重要概念1發(fā)電廠主要類型有火電廠、水電廠和核電廠。2火電廠的三大主要設備是鍋爐、汽輪機和發(fā)電機。34抽水蓄能電廠的特點和作用:高峰負荷時發(fā)電,以水輪機-發(fā)電機方式運行,將水能轉(zhuǎn)換為電能;低谷負荷時用電,以電動機-水泵方式運行,將電能轉(zhuǎn)換為水能。主要用于平調(diào)電力系統(tǒng)負荷的峰谷差,提高大型火電機組和核電機組運行的平穩(wěn)性和經(jīng)濟性。第3章輸變電系統(tǒng)重要概念:1成,主要用于遠距離輸電。2路器,隔離開關等)和互感器(電壓互感器,電流互感器)等。3電力變壓器用于升高或降低電壓,有雙繞組變壓器、三繞組變壓器等。4高壓輸電較低壓輸電的輸電損較小。5架空線路的基本部分包括導線、避雷線、桿塔、絕緣子及金具等。6斷路器用于斷開或閉合正常工作電流和短路電流,具有滅弧功能。7隔離開關不能用于斷開或閉合正常工作電流和短路電流。8電壓互感器的二次繞組不能短路,以免燒損。9電流互感器的二次繞組不能開路,以免出現(xiàn)過電壓。10發(fā)電廠、變電所一次設備連接形式稱為電氣主接線。主接線形式有單母線接線、雙母分段帶旁路母線、橋型接線和3/2接線等。11單母線形式的主接線當負荷出線母線側隔離開關檢修時將導致全廠或全所停電,供電可靠性較低。12按是否露天布置,配電裝置分為室內(nèi)和室外兩種類型。13室外配電裝置按母線下方設備布置的特點分為高型、中型和低型,其中中型斷路器。分析練習:1單母線接線的特點和典型操作步驟。(1)WL母線W:進出線回路的中間環(huán)節(jié),匯集和分配電能;斷路器QF:開斷、閉合負荷電流和開斷故障電流;隔離開關QS:1)母線刀閘/線路刀閘----線路停運后隔開電源,檢修線路或斷路器時,形成明顯“斷點;(2)接地刀閘----在隔開(2)單母線接線的特點:接線簡單、清晰、設備少;當母線故障或檢修,或母線隔離開關檢修時,整個系統(tǒng)全部停電;斷路器檢修期間所在回路停電。(3)典型操作示例:1)負荷出線WL1送QS4和斷路器QF2斷開的前提下,先合QS2和QS3,再投QF2。2)負荷出線WL1QF2,QS3和QS2,線路對方停電后,合上QS4第4章配電系統(tǒng)重要概念:1配電系統(tǒng)指主要承擔分配電能任務的電力網(wǎng)絡。2配電系統(tǒng)運行的主要質(zhì)量指標包括供電可靠性、網(wǎng)損率和電壓合格率等。3網(wǎng)損率=(電力網(wǎng)電能損耗/總供電量)×100%4供電可靠率=(1-用戶平均停電時間/統(tǒng)計期間總時間)×100%第5章電力系統(tǒng)負荷重要概念:1力機車等。2按供電可靠性要求的高低,電力負荷分為一類、二類和三類負荷。一類負荷----這類負荷供電中斷,將帶來人身危險,設備損壞,引起生產(chǎn)混亂,重要交通樞紐受阻,城市水源、通信、廣播中斷,因而造成巨大經(jīng)濟損失和重大政治影響。一類負荷一般應由兩個獨立電源供電。二類負荷----對這類負荷中斷供電,將造成大量減產(chǎn)、停工,局部地區(qū).二類負荷可以采用雙回線供電。三類負荷----指不屬于第一類、第二類的其他負荷。對這類負荷中斷供電,造成的損失不大。對三類負荷的供電無特殊要求。38760的大小及其持續(xù)小時數(shù)依次排列繪制而成,如圖。按此曲線可以算出系統(tǒng)負荷全年耗電量為假設系統(tǒng)始終保持最大負荷值PmaxTmax小時后所消耗的電能Tmax為年最大負荷利用小時數(shù):Tmax在一定程度上反映了實際負荷坦,Tmax較大;反之TmaxTmax值通過實測統(tǒng)計形成。第6章電力系統(tǒng)個各元件參數(shù)及等值電路重要概念:1旋轉(zhuǎn)因子:在對稱分量法中,算子(旋轉(zhuǎn)因子)a是一個模等于1的復數(shù)運算子,其定義為其與給定相量相乘,將使該相量逆時針旋轉(zhuǎn),故稱為旋轉(zhuǎn)因子。旋轉(zhuǎn)因子a具有以下性質(zhì):1+a+a2=02abc)分量。(ab相→c相→a相,依次滯后120°);三相負序分量幅值相等,而相序則與正序的相反(a相→c相→b相→a120°))且同相位。對各序分量,只要知道其a相量,便可推知另外兩相量。3三序電抗:電氣元件分別流通三序電流時,所呈現(xiàn)的電抗分別稱為正序電抗、繞組接線形式有關。4率(MVAkV),阻抗采用單相歐姆值,則基于單相等值電路直接可進行三相電路的有名值計算。5為則等值電路參數(shù)為,。6雙繞組變壓器的等值電路如圖所示,若忽略勵磁支路,-kW)kW)和空載電流計算,即式中,——變壓器的額定電壓(kV);——變壓器的額定容量(kVA)。分別得到歸算到高壓側或低壓側的等值電路參數(shù)。7在電力系統(tǒng)計算中,為方便,設備參數(shù)和運行參數(shù)常采用標幺值:標幺值=實際值(任意單位)/基準值(與實際值相同單位)標幺值是一種相對值,沒有單位?;鶞手涤孟聵薲表示,標幺值用下標*表示。例如,電壓基準值,實際電壓值,則該電壓標幺值為8的電量關系導出。常用的基準值和單位為:注意,各基準值的單位必須配套。9額定電壓大約等于該電壓級額定電壓的1.05倍,必須熟記。例如:6,10,35,110,220,330,500kV電壓級的平均額定電壓分別為6.3,10.5,37,115,230,345,525kV。10意,不同電壓級下的平均額定電壓數(shù)值不同)下的標幺值計算公式如下:發(fā)電機的電抗標幺值式中,----發(fā)電機的額定容量;----以本機額定參數(shù)為基準的發(fā)電機標幺值電抗。變壓器的電抗標幺值式中,----變壓器的額定容量;----變壓器短路電壓百分數(shù)。輸電線路的電抗標幺值式中,----輸電線路全長電抗歐姆值;----線路所在電壓級的平均額定電壓。電抗器的電抗標幺值式中,----電抗器的電抗百分數(shù);----電抗器的額定電壓和額定電流;----電抗器安裝地點的平均額定電壓。發(fā)電機電勢標幺值式中,----發(fā)電機的平均額定電壓。計算練習:1某110kV雙繞組變壓器,額定容量為20000kVA,變比為110/11,試驗數(shù)據(jù)為kW,=0.8,kW值電路。解:(1)變壓器變比(2)在變壓器等值電路參數(shù)算式中帶入高壓側(I側)額定電壓,計算參數(shù):(3)等值電路(見6)2對圖(a)所示具有三個電壓等級的輸電系統(tǒng),試用近似計算法計算等值網(wǎng)絡中各元件的標幺值及發(fā)電機電勢的標幺值,并繪制等值電路。解:取,各段的基準電壓為各段的平均額定電壓,即kV;kV;kV.各元件電抗的標幺值分別為發(fā)電機G變壓器輸電線路變壓器電抗器電纜線發(fā)電機電勢系統(tǒng)等值電路示于圖(b)。第7章電力系統(tǒng)的短路與潮流計算重要概念:為對稱短路,其余的為不對稱短路。2內(nèi)阻抗為零、電壓恒定的理想交流電壓源稱為無限大功率電源。3無限大功率電源供電系統(tǒng)三相短路全電流包括最終衰減到零的非周期自由分量和幅值恒定的周期分量。后約半個周期出現(xiàn)。沖擊電流的算式為式中,————非周期電流分量衰減時間常數(shù);——周期分量電流的有效值。沖擊電流主要用于校驗電氣設備和載流導體在短路時的電動力穩(wěn)定度。效值電流的算式為:短路電流最大有效值用來校驗電氣設備的斷流能力或耐力強度。6短路功率:等于短路電流有效值乘以短路處的正常工作電壓(一般用平均額定短路功率的標幺值與短路電流周期分量的標幺值相等,即。7短路電流的沖擊電流大于短路電流的有效值。8無限大功率系統(tǒng)的短路電流計算設無限大功率系統(tǒng)母線對短路點的組合電抗為,無限大功率系統(tǒng)(電源)母線的電壓標幺值,則短路電流周期分量的標幺值和有名值分別為短路功率的有名值則為9同步發(fā)電機三相短路電流主要包括最終衰減到零的非周期分量和幅值隨時間衰減到一定穩(wěn)態(tài)值的周期分量。10同步發(fā)電機三相短路0秒時的周期分量電流有效值稱為起始次暫態(tài)電流。1各電源通過轉(zhuǎn)移電抗提供的短路電流之和即等于短路電流。12正序、負序和零序網(wǎng)絡:路邊界條件,就可形成復合序網(wǎng)。通過復合序網(wǎng)求取短路處的各序電壓和電流,計算的重要步驟。正序網(wǎng)絡的特點:中性點接地阻抗和空載線路不流通正序電流,予以取消,正序網(wǎng)絡端口(k1,o1)處的電壓等于短路點處的正序電壓。采用負序電抗,其他靜止元件的負序電抗與正序電抗相同;負序網(wǎng)絡端口(k2,o2)處的電壓等于短路點處的負序電壓。電抗采用其3k0o0構造零序網(wǎng)絡可從短路點開始,由近及遠地依次觀察在短路點零序電勢作均應列入零序網(wǎng)絡中,而零序電流不能通過的元件,予以舍去。Y接零序網(wǎng)絡;若向著短路點一側的變壓器繞組為接法時,零序電流才有可能流通,而真正是否能流通還與變壓器另一側繞組的接法有關:另一側繞組也是接法的,零序電流可以通過此變壓器通向另一側的外電路;但另一側為△接法的,零序電流只能在三角形側繞組內(nèi)產(chǎn)生零序環(huán)流而不能流向外電路。13對不對稱短路,還可利用正序等效定則簡便地求取短路電流。計算練習:1k算短路電流的周期分量,沖擊電流及短路功率(取MVA解:取基準值MVA線路電抗標幺值變壓器電抗標幺值電源至短路點的電抗標幺值無限大功率電源母線電壓標幺值短路電流周期分量標幺值短路電流周期分量有名值kA=2.31kA沖擊電流有名值kA=5.88kA短路功率有名值MVA=148MVA2試繪制圖示電力系統(tǒng)k點不對稱短路時的零序網(wǎng)絡。a)所示,其零序等值電路和簡化后電路分別如圖(b)和圖(c)所示。需要說明的是:1)由于流過中性點接地電抗的電流為3I0,因此,在一相的零序網(wǎng)絡中,應將接地電抗增大三倍,以滿足零序回路方程;2)對于系統(tǒng)中空Y0/△接法且靠短路點一側為Y0然可以通過,故應包括在零序網(wǎng)絡中。3試繪制圖(a)所示電力系統(tǒng)k點不對稱短路時的正序和負序網(wǎng)絡。正序網(wǎng)絡見圖(b)。正序網(wǎng)絡為有源網(wǎng)絡,根據(jù)戴維南定理,從故障端口(k1,o1)處看正序網(wǎng)絡,可將其簡化為圖(c)所示的正序等效網(wǎng)絡。與圖(a)對應的負序網(wǎng)絡如圖(d)所示,簡化后的負序網(wǎng)絡則見圖(e).第8章電氣主接線設計重要概念:1確定變電所主變壓器容量的原則:按變電所建成后5-1010-20年的負荷發(fā)展。時間內(nèi),滿足I、II類負荷的供電;對一般性變電所,一臺主變壓器停運,其余變壓器應能滿足全部供電負荷的70%-80%。件)選擇,按短路情況校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。第9章電力系統(tǒng)的運行重要概念:1機組的調(diào)頻器實現(xiàn)。2電力系統(tǒng)的無功電源主要有同步發(fā)電機、同步調(diào)相機、補償電容器等。3電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性表現(xiàn)在燃料消耗和電網(wǎng)損耗兩個方面。4電力系統(tǒng)穩(wěn)定性包括靜態(tài)穩(wěn)定性和暫態(tài)穩(wěn)定性。第10章二次系統(tǒng)重要概念:保護的各種裝置稱作二次設備。有關二

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