华北电力大学保定复试自命题科目考试大纲.docx
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华北电力大学保定复试自命题科目考试大纲
华北电力大学(保定)
2014年硕士研究生入学考试复试笔试科目考试大纲
(招生代码:
10079)
《521电机学》
一、考试内容范围:
变压器、同步发电机、异步电动机、直流电机
二、考查重点:
(1)变压器与同步发电机的结构、基本工作原理和额定值。
(2)变压器的稳态运行分析:
变压器的基本电磁关系,变压器的基本方程式、等值电路和相量图及其应用,变压器参数的物理意义及测定方法,变压器的运行性能,标幺值的概念。
(3)三相变压器:
三相变压器磁路系统的特点,变压器的联结组别,三相变压器中绕组连接方式和磁路系统对电动势波形的影响。
(4)三绕组变压器的结构特点、简化等值电路及其参数的物理意义,自耦变压器的结构特点、等值电路及容量关系。
(5)变压器的并联运行:
变压器的理想并联条件,变压器并联运行时的负荷分配。
(6))交流绕组:
交流绕组的基本概念,单层及双层绕组的特点,交流绕组的感应电动势,交流绕组的磁动势,绕组因数的物理意义,漏磁通的概念及漏抗的物理意义。
(7)同步发电机的对称稳态运行分析:
隐极与凸极同步发电机的基本电磁关系,电枢反应的性质,电动势方程式、等值电路和相量图,各稳态参数的物理意义及测定方法。
(8)同步发电机的并联运行:
同步发电机的并网投入条件和方法,同步发电机功率、转矩平衡方程式及功角特性,同步发电机并网运行时有功功率、无功功率的调节方法及静态稳定的概念。
(9)三相异步电机的基本结构,异步电机的基本工作原理,转差率的意义及其与异步电机运行状态的关系,异步电机的额定值。
(10)三相异步电动机的基本电磁关系,异步电动机基本电磁关系的基本方程式、等值电路和相量图三种分析方法,各参数的物理意义,参数的测定方法。
(11)异步电动机的功率传递关系、功率平衡和转矩平衡,电磁转矩各种表达式及其应用,异步电动机的机械特性。
(12)鼠笼式异步电动机的起动方法,起动电流和起动转矩与电机端电压之间的关系,深槽式和双鼠笼式异步电动机的起起动原理,绕线式异步电动机的起动方法。
(13)三相异步电动机的各种调速方法、特点及应用,变频调速、串级调速方法。
(14)直流电机的基本工作原理和结构,直流电机的额定值。
(15)直流电机电枢绕组的特点,熟悉直流电机电枢反应的作用,直流电机电枢绕组的感应电动势和电磁转矩的计算。
(16)直流发电机的励磁方式,直流发电机的电压、功率、转矩平衡方程式,并励直流发电机的自励过程及条件。
(17)直流电机的可逆运行原理,直流电动机的电压、功率、转矩平衡程式,直流电动机的工作特性及直流电动机的起动、调速方法与计算。
《522电力系统暂态分析与继电保护》
一、考试范围
1.电力系统暂态分析
2.电力系统继电保护原理
二、考查重点内容
1.电力系统暂态分析(50%)
1)同步发电机突然三相短路的分析
(1)同步发电机突然三相短路的物理过程及短路电流的近似分析
(2)同步发电机的基本方程
(3)同步发电机的暂态参数和等值电路
(4)同步发电机的次暂态参数和等值电路
(5)同步发电机的三相短路电流
2)电力系统运行稳定性的基本概念和各元件的机电特性
(1)电力系统运行稳定的基本概念
(2)同步发电机的机电特性
3)电力系统静态稳定性
(1)简单电力系统的静态稳定
(2)简单电力系统静态稳定性分析的小干扰法
(3)提高系统静态稳定性的措施
4)电力系统暂态稳定性
(1)电力系统的暂态稳定性概述
(2)简单电力系统暂态稳定性分析
(3)发电机组转子运动方程式的数值解法
(4)提高系统暂态稳定性的措施
2.电力系统继电保护原理(50%)
(1)电力系统中的发电机、变压器、线路可能发生的故障类型和不正常运行状态及其保护配置。
(2)三段式电流保护、功率方向继电器、零序电流保护的的工作原理、整定计算。
(3)阻抗继电器的接线方式、动作特性、动作方程;距离保护的整定计算;过渡电阻以及振荡对阻抗继电器的影响。
(4)纵联保护(高频闭锁功率方向保护、光纤电流差动保护)构成的基本原理;比率制动特性的电流差动保护的整定计算原则。
(5)自动重合闸的工作原理;单侧(双侧)电源线路自动重合闸的动作时限确定的原则;重合闸前加速和后加速的原理及特点。
(6)变压器差动保护的工作原理、产生不平衡电流的因素、减小不平衡电流对变压器差动保护影响的方法;励磁涌流产生的机理和特点。
(7)发电机纵差保护、横差保护、不完全纵差保护的构成原理及其反应的故障类型;发电机定子接地时电气量特征,基于基波零序电压的定子接地保护;发电机失磁后电气量的变化过程。
(8)母线电流差动保护的构成方案和工作原理,母线内、外故障时保护的动作行为分析;断路器失灵保护的工作原理与作用。
(9)某种状态(正常、异常和故障)下保护动作行为分析。
《523高电压技术》
一、考试内容范围
1.电介质的极化、电导和损耗
(1)*电介质的极化和介电常数的基本概念,四种极化的基本含义。
(2)电介质的电导与金属电导的区别以及气体、液体、固体电导的特点。
(3)*电介质损耗的概念,电介质的等效电路和向量图,功率表达式。
2.气体放电的物理过程
(1)平均自由行程的概念,四种电离的基本原理,表面电离的四种形式、负离子的产生,去游离的三种形式。
(2)*汤逊理论的发展过程、自持放电条件、应用条件,帕邢曲线及其含义,流注理论的发展过程、自持放电条件、应用条件;
(3)*电晕放电的物理过程,电晕效应和消除措施;不均匀电场击穿的极性效应;
(4)气隙的沿面放电的定义、影响因素,爬电比距和等值盐沉积密度盐密,污闪的发展过程和提高污闪电压的措施。
3.气隙的电气强度
(1)气隙的击穿时间组成和放电时延。
(2)*气隙的伏妙特性的定义、制作和应用,几种基本过电压波形的定义。
(3)大气条件对气隙击穿电压的影响。
(4)*提高气隙击穿电压的方法。
4.固体、液体和组合绝缘的电气强度
固体的电击穿、热击穿,热老化,液体的电击穿、热击穿(气泡击穿理论)。
5.电气设备内绝缘的非破坏性试验
(1)*绝缘电阻与吸收比的测量所使用的仪器、接线,绝缘电阻、吸收比、极化指数的定义,可发现的缺陷种类。
(2)*泄露电流测量的原理、接线,可发现的缺陷种类。
(3)*介质损耗角正切测量的原理、接线,正、反接线的使用场合,抗干扰措施。
6.电气设备绝缘的高压试验
(1)*单级工频高压试验电路和测量高压的方法。
(2)直流高压试验基本整流电路和倍压整流电路,脉动系数。
(3)冲击电压发生器的基本原理。
7.线路和绕组中的波过程
(1)*输电线路的波过程
波沿均匀无损单导线的传播的电报方程,波过程的四个基本规律,波阻抗和波速的概念,波的折射与反射,彼得逊法则,波穿过串联电感与通过并联电容,波的多次折射与反射(网格法),波的衰减与变形。
(2)*绕组中的波过程
无穷长直角波作用于单相变压器绕组时入口电容的概念,初始、稳态电位分布和最大电位包络线,降低电位梯度的措施,三相绕组中的波过程,旋转电机绕组中的波过程。
8.雷电及防雷装置
(1)*雷电流的波形,表达式,雷暴日、雷暴小时。
(2)避雷针的保护范围。
(3)避雷器的防雷原理,氧化锌避雷器的特点。
(4)*接地装置的基本概念、接地种类、跨步电压和接触电压。
9.输电线路的防雷保护
*耐雷水平的定义,雷击塔顶、档距中间和绕击的耐雷水平表达式,输电线路的防雷措施。
10.发电厂和变电所的防雷保护
*发电厂、变电所的直击雷防护,变电所避雷器的保护作用,变电所的进线段保护,旋转电机的防雷保护,变压器的防雷保护。
11.电力系统的暂时过电压和操作过电压
过电压的分类,各种过电压的形成原因。
二、考查重点
*标注的内容为考查重点。
《524电力电子技术基础》
一、考试内容范围:
1.绪论
电力电子技术的内容、特点、发展、应用。
2.电力电子器件
概述:
分类、特征及应用;
电力二极管的原理、特性及主要参数;
晶闸管的结构与工作原理,静态特性和动态特性及主要参数;晶闸管的派生器件;
典型的全控器件:
介绍GTO、GTR、MOSFET、和IGBT的基本工作原理、特点、应用范围;
3.相控整流电路
单相半波、单相桥式全控整流电路:
电阻负载、阻感负载及反电势负载的电路结构、波形与数量关系;
单相全波、单相桥式半控整流电路及三相半波可控整流电路:
电阻负载、阻感负载及反电动势负载的电路结构、波形与数量关系;
三相桥式全控整流电路:
电阻负载、阻感负载及反电动势负载的电路结构、波形与数量关系;
变压器漏感抗对整流电路的影响:
换相过程与换流重叠角γ及对整流电路的影响;
有源逆变:
逆变的概念,有源逆变条件,三相桥式整流电路的有源逆变的工作波形与数量分析,逆变失败及最小逆变角;
电容滤波的不可控整流电路:
波形分析与主要数量关系;
整流电路的谐波和功率因数:
谐波和无功危害,单相和三相全控桥式整流电路的交流侧谐波和功率因数分析。
4.直流斩波电路
基本的降压和升压式斩波器的工作原理。
5.交流电力变换电路电路
交流调压电路:
单相交流调压器和三相交流调压器带电阻负载、纯电感负载及TCR的基本原理;
交流调功电路的计算;
交流电力电子开关及TSC的基本原理。
6.无源逆变电路
换流方式:
逆变电路的基本工作原理,换流方式的分类;
电压型逆变电路:
单相半桥式与全桥逆变电路,三相电压型逆变电路;
电流型逆变电路:
单相电流型逆变电路,三相电流型逆变电路;谐振型逆变电路;
7.PWM控制
PWM控制的基本原理;
PWM电路的控制方法:
单相桥式PWM逆变电路,计算方法和调制法;
SPWM调制方法:
异步调制和同步调制,规则采样法;
PWM逆变电路的谐波分析。
8.高压直流输电
高压直流输电的构成,换流器的工作原理,基本计算。
二、考查重点:
绪论
电力电子技术的概念,电力电子技术用于电力变换,而信息技术用于信息处理;电力变换的基本类型。
电力电子器件
电力电子器件的工作特点:
只工作在开关状态;单级型和双极型器件的特点对比;晶闸管的开通条件,静态伏安特性,额定电流和掣住电流、维持电流的定义;四个全控型器件所属类型基本特点。
相控整流电路
单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路的波形分析和计算,电阻负载和阻感负载时,晶闸管承受的最大正反向电压,移相范围是多少;变压器漏抗对整流电路和逆变电路的影响,换相压降的计算;有源逆变的概念、条件和逆变失败的原因,有源逆变的计算;电容滤波的不可控整流电路输出电压范围;功率因数定义,单相和三相桥式电路的谐波分析。
直流斩波电路与交流电力控制电路
斩波电路:
降压、升压输出电压范围,升压斩波电路电压升高的原因;三种基本斩波电路的波形分析和计算,电感的电压、电流波形。
交流电力控制器:
交流调压、交流调功、交流电力电子开关的控制目的、控制方法;调压、调功电路的计算,三相交流调压的波形分析。
无源逆变电路
换流方式,电压型、电流型逆变电路的特点;电压型逆变电路的波形分析;谐振型逆变电路的负载特点。
PWM控制技术
PWM控制的理论基础,调制波和载波,如何调节输出电压幅值和频率;载波比定义,同步调制和异步调制,SPWM波形的谐波特点。
《525电气工程基础》
一、考试内容范围:
电力系统分析
远距离大容量输电
发电厂电气部分
电力系统过电压
二、考查重点:
(1)电力系统的基本概念:
电力系统概述、电力系统运行应满足的基本要求、电力系统接线方式和电压等级。
(2)电力系统各元件参数及等值网络:
电力线路参数和等值电路、变压器参数和等值电路、发电机和负荷的参数和等值电路、简单电力系统的等值网络。
(3)电力系统的潮流分布:
电力线路和变压器运行状况的计算和分析、辐射形和环形网络中的潮流分布;潮流计算的数学模型、牛顿-拉夫逊法潮流计算。
(4)电力系统运行状况的优化和调整:
电力系统有功功率的优化分配、电力系统的频率调整;电力系统的无功电源、无功负荷、电力系统电压调整的基本概念、调压措施。
(5)电力系统故障分析与计算:
故障概述、无限大电源供电的三相短路电流分析;电力系统三相短路电流的实用计算;简单不对称故障的分析与计算。
(6)电气一次设备和二次设备的作用、类型和常用设备。
(7)电气主接线:
对电气主接线的基本要求;主接线的各种基本形式的结构、特点、适用范围及常规电气倒闸操作步骤;限制短路电流的方法。
(8)高压断路器:
交流电弧灭弧原理及基本方法;高压断路器类型及结构。
(9)隔离开关:
隔离开关类型及用途。
(10)互感器:
互感器类型、工作原理、误差分析、准确级和额定容量、种类和型式、常用接线。
(11)远距离大容量输电的基本概念。
(12)电力系统静态稳定及暂态稳定。
(13)直流输电及灵活交流输电。
(14)电力系统的过电压及其形成原因。
(15)电力系统过电压的分析计算。
《526电路及信号分析与处理》
一、考试内容范围:
电路部分:
直流电路,交流电路,动态电路,均匀传输线。
占60分
信号分析与处理部分:
采样定理,快速傅里叶变换。
占40分
二、考查重点:
1.电路部分
1)电路模型,电流、电压及其参考方向,功率,等效及等效变换,等效二端网络,等效电阻和输入电阻,星形网络和三角形网络的(Y-△)等效变换,电桥平衡,支路分析法,节点分析法,网孔分析法,图论的基本知识,回路分析法,叠加定理和齐性定理,替代定理,戴维南定理和诺顿定理,最大功率传递定理,双口网络的方程及其参数:
开路电阻参数、短路电导参数、传输参数混合参数和各参数之间的关系,双口网络的复合联接(级联、串联、并联),含理想运算放大器电阻电路的分析。
2)正弦量及其相量,阻抗和导纳,正弦稳态电路的功率、正弦稳态下的最大功率传递,正弦稳态电路的相量分析,含耦合电感电路的分析,含理想变压器简单电路的分析,交流电路的串联谐振、并联谐振,对称三相电路的分析、三相电路的功率。
3)动态电路的输入─输出方程及其初始条件(初始值)、经典分析法、一阶电路的三要素法、线性特性(零输入响应和零状态响应)和时不变特性、单位阶跃响应和冲激响应。
4)均匀传输线及其方程,均匀传输线的稳态解,特性阻抗,入射波和反射波、匹配,无损耗均匀传输线的正弦稳态解,驻波。
2.信号分析与处理部分
1)连续时间信号的基本性质,连续时间信号频谱的概念,傅里叶级数和傅里叶变换及其性质,周期信号的傅里叶变换。
线性时不变系统的性质,连续时间信号的离散化:
采样定理,常系数线性差分方程的时域经典解法,单位采样响应的时域解法,离散卷积及其作图法,离散时间系统的稳定性与因果性。
2)z变换的收敛域,z变换的基本性质,z反变换的部分分式展开法,常系数线性差分方程的z域解法,离散时间系统的系统函数和零、极点的概念,离散傅里叶级数,离散傅里叶变换,离散傅里叶变换的基本性质,循环卷积,离散傅里叶变换与z变换的关系,各类傅里叶变换的特点和频谱对应关系;掌握时间抽取的快速傅里叶变换算法及其蝶形图,快速傅里叶反变换算法的实现思路,离散卷积的快速算法。
《527电力工程基础》
1.基本概念
了解电力工业发展历史,理解电力系统的构成及特点、各类发电厂的工作原理及运行特性、电力系统的负荷。
2.电力系统稳态运行分析与计算
掌握电力系统的数学模型、电力系统的潮流计算的手算方法,理解电力系统的潮流计算的计算计计算方法,理解电力系统的无功功率与电压调整的原理并掌握其基本计算方法,理解电力系统的有功功率与频率调整的原理并掌握其基本计算方法。
3.电力系统的短路电流计算
理解电力系统短路的基本概念,掌握无限大电源供电系统三相短路的计算、电力系统三相短路的实用计算、基于对称分量发的电力系统不对称短路的计算。
4.发电厂和变电站的主设备及主系统
掌握发电厂和变电站的主设备的功能和特征、发电厂和变电站的主接线方式及其配电装置的布置方式。
5.远距离大容量输电
理解远距离输电线路的功率传输特性,理解电力系统的稳定性以及静态稳定性和暂态稳定性的定义,掌握简单电力系统静态稳定的实用判据定义及其应用方法、电力系统暂态稳定的等面积定则定义及其应用方法,了解直流输电及灵活交流输电的基本概念。
6.继电保护
电力系统继电保护的基本知识。
7.电力系统过电压及接地
电力系统过电压及接地的基本知识。
8.电力系统的监控系统
电力系统的监控系统的基本知识。
9.电网设计及电气设备选择
掌握电网设计的基本规则,理解并且部分掌握电气设备选择的方法、经济评价方法。
《528电力系统专业综合》
一、考试范围
1.发电厂电气部分
2.电力系统继电保护原理
3.高电压技术
二、考查重点内容
1.发电厂电气部分(30%)
(1)电气一次设备和二次设备的作用、类型和常用设备。
(2)电气主接线:
对电气主接线的基本要求;主接线的各种基本形式的结构、特点、适用范围及常规电气倒闸操作步骤;限制短路电流的方法。
(3)高压断路器:
交流电弧灭弧原理及基本方法;高压断路器类型及结构。
(4)互感器:
互感器类型、工作原理、误差分析、准确级和额定容量、种类和型式、常用接线。
(5)导体的发热和电动力:
发热的热源、危害及最高温度限定值概念;长期发热和短时发热的定义、特点;导体长期发热温升变化规律及导体载流量计算;短路电流热效应及短路时发热最高温度计算;短路时电动力及动态应力的计算。
(6)电气一次设备的选择:
电气设备选择的一般条件;高压断路器、隔离开关、限流电抗器、裸导体的选择方法。
2.电力系统继电保护原理(50%)
(1)电力系统中的发电机、变压器、线路可能发生的故障类型和不正常运行状态及其保护配置。
(2)三段式电流保护、功率方向继电器、零序电流保护的的工作原理、整定计算。
(3)阻抗继电器的接线方式、动作特性、动作方程;距离保护的整定计算;过渡电阻以及振荡对阻抗继电器的影响。
(4)纵联保护(高频闭锁功率方向保护、光纤电流差动保护)构成的基本原理;比率制动特性的电流差动保护的整定计算原则。
(5)自动重合闸的工作原理;单侧(双侧)电源线路自动重合闸的动作时限确定的原则;重合闸前加速和后加速的原理及特点。
(6)变压器差动保护的工作原理、产生不平衡电流的因素、减小不平衡电流对变压器差动保护影响的方法;励磁涌流产生的机理和特点。
(7)发电机纵差保护、横差保护、不完全纵差保护的构成原理及其反应的故障类型;发电机定子接地时电气量特征,基于基波零序电压的定子接地保护;发电机失磁后电气量的变化过程。
(8)母线电流差动保护的构成方案和工作原理,母线内、外故障时保护的动作行为分析;断路器失灵保护的工作原理与作用。
(9)某种状态(正常、异常和故障)下保护动作行为分析。
3.高电压技术部分(20%)
(1)电介质的极化、电导和损耗的基本概念,电介质的等效电路和向量图。
(2)气体放电的物理过程:
电离和去游离的基本概念;汤逊理论和流注理论的放电发展过程、自持放电条件、应用条件;电晕放电的物理过程和消除措施。
(3)气隙的电气强度:
气隙伏秒特性的定义、制作和应用,几种基本过电压波形的定义。
(4)电气设备内绝缘的非破坏性试验:
绝缘电阻与吸收比的测量所使用的仪器、接线,绝缘电阻、吸收比、极化指数的定义;介质损耗角正切测量的原理、接线。
(5)线路和绕组中的波过程:
输电线路的波过程(波沿均匀无损单导线的传播的电报方程,波过程的四个基本规律,波阻抗和波速的概念,波的折射与反射,彼得逊法则);绕组中的波过程(无穷长直角波作用于单相变压器绕组时入口电容的概念,初始、稳态电位分布和最大电位包络线,降低电位梯度的措施)。
(6)发电厂和变电所的防雷保护:
雷电流的波形、表达式;避雷针和避雷线的保护范围;避雷器的防雷原理;接地的基本概念、接地种类、跨步电压和接触电压;发电厂、变电所的直击雷防护,变电所的进线段保护。
(7)电力系统的暂时过电压和操作过电压的分类,各类过电压的形成原因。