电力知识点总结总结.docx

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电力知识点总结总结

电力系统：

1.电力系统中，发电厂在任何时刻发出的功率必须等于该时刻用电设备所需的功率、输送和分配环节中的功率损失之和。

2.额定频率为50Hz，正常运行允许的偏移为

。

供电频率的允许偏差规定，电网装机容量在3000MW及以下为正负0.5Hz，以上的为正负0.2Hz，在电力系统非正常状态下，供电频率允许偏差可以超过

。

用户供电电压允许偏移对于35kV及以上电压等级为额定的

，对于10kV及以下电压计为

，低压照明负荷：

+5%~-10%，农村电网：

。

为保证电压质量，对电压正弦波形畸变率也有限制，波形畸变率是各次谐波有效值平方和的方根值对基波有效值的百分比，对于

供电电压不超过4%，0.38kV不超过5%。

线路平均额定电压一般高出线路额定电压的5%。

3.中性点不接地系统，在发生单相接地故障时，单相接地的电容电流为正常运行时每相电容电流的三倍。

4.一般是220kV为2分裂，500kV为4分裂，西北电网750kV为6分裂，1000kV为8分裂。

5.电晕临界电压

与两个因素有关，一个是相间距离，一个是导线半径r，由于增大相间距离会增大杆塔距离，从而大大增加线路的造价，所以临界电压可以认为与导线半径成正比，所以增大导线半径是防止和减小电晕算好的有效方法。

对220kV以下线路通常按避免电晕损耗的条件选择导线半径；对220kV以上的线路，则考虑采用分裂导线来增大每相的等值半径。

6.短线路通常指长度100km以下的架空线路，可以不考虑导纳支路的影响（两横）；中等长度线路通常指在100km~300km之间的架空线路和长度不超过100km的电缆线路，可以忽略分布参数的影响，用集中参数电路表示，用派型和T型等值电路表示，为减小节点数多采用派型；长线路是指长度超过300km的架空线路和长度超过100km的电缆线路。

长线路必须考虑分布参数的影响。

7.波阻抗无有功功率损耗，当符合阻抗为波阻抗时，该符合消耗的功率为自然功率；线路输送功率等于自然功率时，线路末端电压等于首段电压；大于时，小于首段电压；小于时，大于首段电压。

由于高压架空线的波阻抗呈电容性，自然功率也略显电容性，提高输电额定电压和减小波阻抗都可以增大自然功率。

采用分裂导线可以减小线路电感增大线路电容，是减小波阻抗的有效办法。

8.变压器铭牌上的额定容量是指容量最大的一个绕组的容量，也就是高压绕组的容量。

变压器设计按照电流密度相等选择各绕组导线截面积的原则。

三绕组自耦变压器的第三绕组（低压侧绕组）总是接成三角形，以消除由于铁芯饱和引起的三次谐波，并且它的容量比额定的容量小。

9.应用桃形和T型等值电路模型是，所有参数和变量都要作电压级归算，应用等值变压器模型时，所有参数和变量可不进行归算。

10.在纯电抗元件中，电压降落的纵分量是因为传送无功功率而产生，电压降落的横分量则因为传送有功功率产生。

11.有功功率的最大值称为功率极限，功率极限的主要部分与两端电压幅值的乘积成正比，与首末端之间的转移阻抗成反比。

线路本身的功率极限同线路的长度密切相关，1/4波长和3/4波长无损线的功率极限最小，并等于自然功率。

1/2波长无损线的功率极限趋于无穷大。

12.单端供电系统中，当给定电源电压和系统阻抗时，引起受端功率和电压变化的唯一变量是负荷的等值阻抗。

负荷节点从空载开始，随着负荷等值阻抗的减小，受端功率先增后减，而电压则始终单调下调，这是单端供电网络固有的功率传输特性。

13.变压器的电阻电能损耗（铜耗）计算与线路电能损耗计算相同，这部分成为变动损耗（因为导线上的电流大小与负载有关）；电导的电能损耗（铁耗）近似等于变压器空载损耗

与变压器运行小时数的成绩，这部分可以认为是不变损耗。

变压器中无功功率损耗远大于有功功率损耗，变压器中的电压降落的纵分量主要取决于变压器电抗。

14.未装设无功补偿装置的降压变电站的低压母线，在潮流计算中属于PQ节点；装有无功补偿装置，并可维持母线电压恒定的降压变电站的低压母线，在潮流计算中属于PV节点。

通常变电所都是PQ节点，网络中还有一类既不接发电机又没有负荷的联络节点，（亦称浮游节点），也当作PQ节点，但是其PQ节点为零；系统中PQ节点最多，PV节点数目很少，系统中只有一个并且只有一个的节点是平衡节点。

当发电机装有自动励磁装置，并按照最优分配原则确定有功出力发电时，发电机的电压母线属于PV节点；如果某一PV节点电源输出的无功功率越线，则超过上限时按上限输出无功功率，低于下限时按下限输出无功功率，此时电源无功出力为定值，所以是PV节点变为PQ节点；

15.中枢点：

（1）区域性水、火电厂的高压母线；

（2）枢纽变电所的二次母线；（3）有大量地方负荷的发电机电压母线。

这些供电点成为中枢点；

16.有功功率的最优分配包括有功电源的最优组合、有功负荷的最优分配两个方面。

有功功率电源的最优组合指的是系统中发电设备或发电厂的合理组合，也就是通常所谓的合理开停，大体上包括三个部分：

机组的最优组合顺序、机组的最优组合数量和机组的最优开停时间；有功负荷的最优分配是指系统的有功功率负荷在各个正在运行的发电设备和发电厂之间的合理分配。

其目的是在满足功率平衡和保障电能质量的前提下，使电力系统的能源消耗最小。

17.频率变动对发电厂和系统本身的影响：

火力发电厂影响锅炉的正常运行，低频率运行将增加汽轮机叶片所受的应力，引起叶片的共振，缩短叶片的寿命（49.5Hz）；低频时，会致使发电机定转子的温升增加，为了不超越温升极限，降低发电机的所发功率；低频运行时，由于磁通密度的增大，变压器的铁芯损耗和励磁电流损耗，为了不超越温升限额，降低变压器的负荷；频率降低时，系统的无功功率负荷增大，而无功功率负荷的增大将引起系统电压水平的下降。

18.系统电源容量等于系统中可运行机组的可发容量之和，又等于系统发电负荷和系统备用容量之和；负荷备用（%2~%5）属于热备用，事故备用（%5~%10）既有热备用又有冷备用，而检修备用和国民经济备用都是冷备用。

无功的备用容量一般取最大无功功率负荷的7%~8%。

19.发电机输出的电磁功率与系统的有功功率负荷（包括各种用电设备所需的有功功率和网络的有功功率损耗）相等。

由于电能不能存储，负荷功率的任何变化都立即引起发电机的输出功率的相应变化，且这种变化是瞬时出现的。

20.频率的一次调整：

称为系统的单位调节功率。

表示电力系统负荷发生变化时，在原动机调速器和负荷的调节效应共同作用下系统频率下降或上升的多少。

越大，同样负荷波动下，系统频率波动越小。

但

，负荷的单位调节功率是无法调整的，所以增大

的方法只有增大发电机的单位调节功率，为保证调速系统本身运行的稳定性，发电机不能采用过大的单位调节功率，所以为了增大系统单位调节功率应使尽可能多的发电机参与一次调频。

满载的发电机不能参加调频，其单位调节功率为零。

全系统有调整能力的发电机组都参加频率的一次调整，二次调频基本包含一次调频，非调频电厂只参加一次调整，而不参加频率的二次调整。

21.电力系统中的无功电源不消耗一次能源，而影响有功损耗；有功电源则需要消耗一次能源。

22.电力系统频率下降原因为系统负荷增加，负荷增加导致电压降低，电压降低是因为消耗大量无功，也就是无功需求量增大；系统频率增高时，发电机电势增高，电压增大，电网中的损耗随之减小，电压增大，说明无功功率充足，所以对无功需求量减小；当电力系统中由于有功和无功不足导致频率和电压都偏低时，应该首先解决有功功率平衡的问题，因为频率的提高能减小无功的缺额，这对于调整电压是有利的。

如果先去提高电压，就会扩大有功的缺额，导致频率更加下降。

23.调整用户端电压V可以采取以下措施：

（1）调节励磁电流以改变发电机端电压；

（2）适当调节变压器变比；（3）改变线路参数；（4）改变无功功率分布。

24.借无功补偿设备调压：

（1）串联电容补偿调压，其原理是通过减小系统电抗，从而减小电压损耗达到调压的目的。

串联电容调压还可以起到调高线路输电能力和系统稳定性的效果。

（2）并联无功补偿设备调压，其原理是通过改变线路中传输的无功功率来调压。

常用的无功补偿装置有电容器、静止无功补偿器、电抗器等。

25.调压措施：

（1）首先考虑发电机调压，发电机调压是发电机直接供电的小系统的主要调压手段；

（2）无功电源充足，局部电压不足时，改变电压器变比调压（不产生无功，只是改变无功的分布，且前提是无功必须充足，如果不足需要用无功电源进行调节）；（3）当无功不足时，无功电源调压；（4）并联电抗器主要吸收超高压、特高压输电线路的过剩无功。

26.逆调压常用无功补偿装置调节，顺调压通过改变变压器变比调节。

三种调压方式实现难度对比：

逆调压>常调压>顺调压；借助发电机端电压进行调压是一种典型的逆调压，因为改变了无功。

27.无穷大功率电源指电势源有恒定幅值和恒定频率，不随线路负荷的改变而改变。

无限大容量母线：

假设受端系统的容量相对于发电机很大，发电机输出任何功率时，受端导线的电压频率不变。

28.同步发电的定子绕组的自感互感周期都为π，定子与转子之间的互感为2π，凸极机定子绕组的自感系数和互感系数都随着转子的转动而变化，而隐极机由于d轴与q轴对称，所以其定子绕组的自感系数与互感系数为常数。

定子绕组间的互感系数为负。

29.abc坐标系统的发电机基本方程是时变系数微分方程，直接求解困难，可以通过park变换将定子abc三相绕组用dq0三个绕组磁等效替代，将abc系统发电机变系数微分方程变换为方便求解的dq0系统的常系数微分方程。

Park变换的规律：

若

为正序交流

为直流，

=0；若

为直流

为交流，

；若

为负序交流

为2倍频交流，

=0；若

为2倍频交流

为交流，

=0；

30.无阻尼绕组同步电机突然短路时，定子电流将包含基频分量、倍频分量和直流分量（非周期分量），其中倍频电流和非周期电流都是为了维持磁链初值守恒而出现的，都属于自由分量。

有阻尼绕组电机突然短路时，定子电流中包含有基频分量、直流分量和倍频分量，转子各绕组中也要出现自由分量和基频自由电流。

无阻尼和有阻尼定转子中出现的电流情况相同。

周期分量和倍频分量衰减到稳态值，而非周期分量衰减到零。

31.同步调相机只发出或者吸收无功功率，且经常工作在过励磁状态，励磁电流比较大，从而发出无功。

32.发电机只存在正序电动势，不存在负序和零序电动势。

相电压中可以存在零序分量，线电压中不存在零序电压分量。

中性点接地阻抗不出现在正序和负序的网络中。

三相输电线路流过零序电流时的磁场分布不同于正序和负序，正序和负序情况下，互磁通起去磁作用，而在零序电流经过时，互磁通起助磁作用，所以输电线路的零序电抗大于正负序电抗。

三相导线之间的几何平均距离越大，正序电抗越大，零序电抗越小。

对于双回供电线路，通过换位可以消除两回路之间正负序电抗的影响，其正负序仍可按单回路确定，而对于零序电抗，由于三相线路的零序电流相位相同，起助磁作用，所以同杆双回输电线路每回每相的零序电抗大于单回路。

33.利用对称分量法分析计算电力系统不对称故障时，应选特殊相作为分析计算的基本相，且该法仅适用于线性电力系统不对称故障的分析。

对称分量法实际上是迭加原理的应用，所以不能用在非线性电路分析中。

34.当系统的节点数为n，PQ节点数为m时，用极坐标表示的潮流计算方程式中有功和无功功率误差方程式为n-1+m个，而用直角坐标方法，方程个数为2（n-1）个。

在潮流计算中，对每个节点来说都有6个变量，包括发电机发出的有功和无功，负荷需要的有功和无功以及节点电压的幅值和相位。

35.单相接地短路时，非故障相电压的绝对值总是相等，其相角差与零序阻抗和负序阻抗的比值有关。

当零序阻抗等于零时，相当于短路发生在直接接地的中性点附近，此时零序电压为零，非故障相电压正好反向，其相角差刚好为180度，相电压的绝对值为

；当零序阻抗为无穷大时，即为不接地系统，单相短路电流为零，非故障相上升为线电压，其绝对值为

，非故障相夹角为60度。

当零序阻抗等于负序阻抗时，非故障相点电压等于故障前正常电压，夹角120度。

36.两相短路时，两相短路电流为正序电流的

倍；短路点非故障相电压为正序电压的两倍，非故障相电压等于正序电压，且与非故障相方向相反。

37.网络中各点电压的不对称程度主要由负序分量决定，负序分量越大，电压越不对称；单相短路时电压的不对称程度要比其他类型的不对称时小一些。

不管何种不对称短路，短路点的电压最不对称。

38.串联电容器能够缩短电气距离、提高系统稳定性和输电能力。

39.将电力系统的中性点接地的方式称为工作接地。

40.安装在变电站内的表用互感器的准确级为0.5~1.0级。

41.变电所低压侧负荷和变压器损耗之和称为运算负荷。

42.输电线路的零序电抗一般等于3~5倍的负序电抗。

43.在电力系统中，正阻尼是减幅振荡，负阻尼是增幅振荡。

在电力系统稳态分析时，用电设备的数学模型通常采用的是恒功率模型。

44.电压偏移的定义是末端或首端与额定电压差值与额定电压之比

45.不考虑励磁调节作用时，同步发电机母线三相短路达到稳态是，短路电流的大小为

。

46.电力系统中的各序分量具有独立性，电力元件的各序电抗与短路类型无关（是本身的固有特点）。

47.三相三柱式变压器正序励磁阻抗等于负序励磁阻抗大于零序励磁阻抗；三相组式变压器各序励磁阻抗正负零都不相等。

48.导纳矩阵的对角关系物理意义：

其他节点都接地，在i上加单位电压时，从节点流向网络的注入电流。

49.发电机端发生突然三相短路时，三相短路电流不对称（含有非周期分量），三相短路电流周期分量对称。

定子回路直流分量和倍频分量会衰减到零，其衰减的时间常数主要取决于回路参数。

50.关于同步发电机机端发生三相短路时短路电流中各分量的变化，下述说法中错误的是（C）。

A、定子短路电流中的非周期分量和倍频分量以同一时间常数逐渐衰减到零； 

B、定子绕组中的基频周期分量有效值从短路瞬间的数值逐渐衰减到稳态值；

C、定子绕组的基频周期分量保持不变，其他分量逐渐衰减到零； 

D、定子绕组中的基频周期电流分量在短路发生后开始阶段衰减速度快，后阶段衰减速度慢。

51.中性点不接地系统发生单相接地故障时，接地点相电流属于容性电流。

52.电压质量分为电压允许偏差、电压允许波动与闪变、公用电网谐波、三相电压允许不平衡度。

53.电力线路中，电抗X主要反映线路带压运行的磁场效应。

54.在电力系统分析短路计算中，阻抗指的是一相等值阻抗。

55.电力系统接线图分为两种：

电气接线图和地理接线图。

56.电力系统暂态分析研究电磁暂态和机电暂态；发电机和电动机要考虑机电过程，而变压器要考虑电磁过程。

57.在计算高压系统的短路电流时，一般只考虑电抗，只有系统总阻抗大于1/3总电抗时才考虑电阻。

58.对于水平排列的架空输电线路，边相导线的电晕临界电压最高（边相比三角形排列的高6%，中间导线低4%）。

59.电网结构上采取的限流措施：

（1）在电力系统主网加强联系后，将次级电网解环运行；

（2）在允许范围内，增大系统零序阻抗，例如采用不带第三绕组或第三绕组星型接线的全星型变压器，减少变压器中性点的接地点，可减少系统单相短路电流；（3）加大变压器阻抗，将自耦变压器改为普通三绕组变压器可以减小短路电流，但一般不用；（4）根据供电需要，提高电压等级，可以有效的限制电流；（5）采用直流输电，可以限制短路电流。

在发电厂和变电所中可采取的限流措施：

（1）发电厂中，在发电机电压母线分段回路安装电抗器；

（2）变压器分裂运行；（3）变电所中，在变压器回路装设分裂电抗器；（4）采用低压侧分裂绕组变压器；（5）在出线上装电抗器；（6）发电厂和变电所母线分段运行。

60.在电力系统标幺值计算中，基准功率和基准电压之间满足：

。

61.短路电流最大有效值又叫冲击电流有效值，指第一个周期瞬时电流均方根值，常用来校验某些设备的断流能力或耐力强度。

短路功率亦称为短路容量，等于短路电流有效值同短路出的正常工作电压（一般用平均额定电压）的乘积，主要用来校验开关的切断能力。

短路电流在电气设备中产生的电动力与短路冲击电流的平方成正比。

62.影响短路电流变化规律的主要因素为：

发电机特性和发电机与短路点的电气距离。

63.从严格意义上讲，电力系统总是处于暂态过程之中。

在电力系统并列运行暂态稳定性分析中，只考虑正序分量，不考虑非周期分量、负序分量和零序分量的影响，原因是非周期分量衰减到零、负序分量电流对转子的平均电磁转矩为零，零序电流一般不会流入发电机定子绕组中，即使流入发电机定子绕组，也不会在发电机气隙中产生电枢反应磁通。

64.描述转子受扰动的方程是非线性微分方程。

电力系统稳态分析的最终目的是求发电机转子摇摆曲线，并根据摇摆曲线判断系统运行的稳定性；求解发电机转子摇摆曲线的计算方法是：

数值解法；静态稳定性分析时，采用小干扰法；暂态稳定性分析时，采用分段线性法，求转子方程的数值解，常用求转子方程数值解的计算方法有分段计算法和改进欧拉法。

65.具有正的电压调节效应的是：

调相机、SR型静止无功补偿器、TSC型静止无功补偿器。

66.在中性点不接地系统中发生单相接地故障时，流过故障线路始端的零序电流超前零序电压90度（可认为零序电流流过电容，所以电压滞后电流90度）。

67.变压器供电线路发生短路时，要使短路电流小些，应该选用短路比大的变压器。

68.系统发生不对称故障时，短路电流中的各序分量，其中受两侧电势相角差影响的是正序分量（可从序网络图上进行分析，只有正序中有电动势，该电动势为短路发生前故障点的电压）。

69.中性点不接地系统中发生两相接地时流过故障相的电流与同一地点发生两相短路时流过故障相的电流大小相等。

（可认为中性点不接，没有零序电流，因为不能形成通路）。

70.在分析发电机短路电流时，常采用叠加原理进行分析，这种分析方法的前提是：

假设发电机磁路不饱和，其等值电路为线性等值电路。

71.一般高压供电的负荷功率因数在0.9以上，低压供电负荷的功率因数应在0.85以上。

72.电力系统发生短路故障时，系统中出现零序电流的条件有两个：

一是短路发生在中性点直接接地系统；二是短路类型为不对称接地短路故障。

73.变压器的正序励磁电抗和负序励磁电抗都可以视为无限大，从而用开路代替；对于三相三柱式变压器，不对称短路分析时，对励磁电抗的处理方法是负序和正序励磁电抗可以视为无限大，零序励磁电抗一般不能视为无限大；对于三个单相变压器组成的三相变压器组，不对称短路分析时，对励磁电抗的处理方法是，正负零序励磁电抗均可视为无限大。

74.中性点直接接地系统中，发生几率最多且危害最大的是单相接地故障（×）。

75.电力系统中，如三相短路瞬间A相非周期电流起始值为最大值，则B、C两相非周期分量电流起始值大小相等，均等于A相非周期分量的一半。

76.采用过补偿方式可以有效的避免系统发生串联谐振过电压的问题。

77.一般在10kV系统中，当单相接地电流大于10A，电源中性点就必须经消弧线圈接地。

78.为什么电动机的零序阻抗总可以视为无限大？

答：

因为电力元件的某序阻抗等于在该元件端点施加的该序电压和由它产生的流过元件端点的该序电流的比值。

电动机三相绕组采用三角形接线和中性点不接地的星形接线方式，当在其端点施加零序电压时，在端口产生的零序电流为零，根据序阻抗的定义其零序阻抗为无限大。

79.保护接地是将在故障情况下可能呈现危险的对地电压的设备外露可导电部分进行接地称为保护接地，保障人身安全；工作接地在正常或故障情况下为了保证电气设备的可靠运行，而将电力系统中某一点接地称为工作接地。

80.三相短路时，故障处正序电压的大小为零

电路：

1.自动满足基尔霍夫第一定律的电路求解法是回路电流法；自动满足基尔霍夫第二定律的电路求解法是节点电压法。

2.替代定理不仅适用于线性电路，也适用于非线性电路。

3.叠加定理只适用于线性电路中求电压、电流，不适用于求功率，也不适用于非线性电路。

4.如果电容和电感刚开始不带电，则在换路瞬间，电容相当于短路，电感相当于开路。

换路定律成立的前提是，电容电流和电感电压为有限值。

5.

的大小反应了一阶电路过渡过程的进展速度，在

时，

。

6.不论电路中电容C和电阻R数值为多少，在充电过程中，电源提供的能量只有一半转变成电场能量储存于电容中，另一半为电阻所消耗，充电效率只有50%。

7.在开关闭合时，RL串联电路中，若有

，则电路不发生过渡过程而立即进入稳定状态，

时，换路后，大约经过半个周期的时间，电流的最大瞬时值的绝对值将接近稳态电流振幅的两倍。

RC串联电路与之相反。

8.不变动的电流（直流）虽产生自感和互感磁通链，但不产生自感电压和互感电压。

9.两个互感电压耦合功率中的无功功率对两个耦合线圈的影响、性质是相同的，这就是耦合功率中虚部同号的原因；耦合功率的有功功率是相互异号的，这表明有功功率从一个端口进入，必须从另一个端口输出，这是互感M非耗能特性的体现，有功功率是通过耦合电感的电磁场传播的。

10.稳态电路中不含储能元件，描述稳态电路的方程是代数方程，而描述动态电路的方程是微分方程。

11.三相电路的瞬时功率是一个常量，其值等于平均功率；三相三线制用二表发测量，对称的三相三线制用一表法测量，不对称的三相四线制用三表法测量。

电流的平均值定义：

等于电流绝对值的平均值，其值为

（I为有效值）。

12.为保证负载的相电压对称，中性线上不接熔断器和刀闸开关。

13.理想电压源和理想电流源之间没有等效变换关系。

14.实用中的任何一个两孔插座对快都可以视为一个有源二端网络。

15.一阶电路中所有的初始值，都要根据换路定律进行求解（×）。

16.集总参数元件的电磁过程都分别集中在各元件内部进行（√）。

17.弥尔曼定理是节点电压法的一种特殊情况，只适用于2个节点的电路中。

18.RLC串联谐振频率只有一个，且仅与电路中的L，C有关，与电阻无关，但是电阻是唯一控制和调节谐振峰的电路元件，从而控制谐振时，电感和电压及其储能状态；串联谐振又称为电压谐振。

品质因数

19.要求三相负载中各相互不影响，负载应接成三角形或者星型有中线。

20.减小涡流损耗可以采用增大铁芯电阻率的方法。

（磁阻小，电抗大）

21.一个理想电流源和理想电压源并联相当于电压源，同理可得。

22.实际电感线圈在任何情况下的电路模型都可以用电感元件抽象表示（×）

23.电压、电位和电动势定义式形式相同，所以它们的单位一样。

         （ ∨ ） 

24.应用基尔霍夫定律列写方程式时，可以不参照参考方向。

             （ × ）

25.支路电流法和回路电流法都是为了减少方程数目而引入的电流分析法。

26.回路电流法是只应用基尔霍夫第二定律对电路求解的方法。

           （ ∨ ） 

27.结点电压法是只应用基尔霍夫第二定律对电路求解的方法。

           （ × ）

28.品质因数高的电路对非谐振频率电流具有较强的抵制能力。

29.任何相邻较近的线圈总要存在着互感现象。

（×）

30.三相电路只要作Y形连接，则线电压在数值上是相电压的√3倍。

（×，三相不对称，且无中线时，负载中性点偏移，各相电压发生变化）

31.正确找出非正弦周期量各次谐波的过程称为谐波分析法。

32.波形因数是信号在一个周期内的有效值与绝对均值的比例。

33.非正弦周期量作用的电路中，电感元件上的电流波形平滑度性比电压好。

34.非正弦周期量作用的电路中，电容元件上的