电力电力技术(电的)

1.电的基础知识

试验工

一、名词解释：

1、三相交流电： 由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差 120 °角的交流电路组成的电力系统，叫三相交流电。

2、一次设备： 直接与生产电能和输配电有关的设备称为一次设备。包括各种高压断路器、隔离开关、母线、电力电缆、电压互感器、电流互感器、电抗器、避雷器、消弧线圈、并联电容器及高压熔断器等。

3、二次设备： 对一次设备进行监视、测量、操纵控制和保护作用的辅助设备。如各种继电器、信号装置、测量仪表、录波记录装置以及遥测、遥信装置和各种控制电缆、小母线等。

4、高压断路器： 又称高压开关，它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时，通过继电保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流。它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。

5、负荷开关： 负荷开关的构造秘隔离开关相似，只是加装了简单的灭弧装置。它也是有一个明显的断开点，有一定的断流能力，可以带负荷操作，但不能直接断开短路电流，如果需要，要依靠与它串接的高压熔断器来实现。

6、空气断路器 （自动开关）：是用手动（或电动）合闸，用锁扣保持合闸位置，由脱扣机构作用于跳闸并具有灭弧装置的低压开关，目前被广泛用于 500V 以下的交、直流装置中，当电路内发生过负荷、短路、电压降低或消失时，能自动切断电路。

7、电缆： 由芯线（导电部分）、外加绝缘层和保护层三部分组成的电线称为电缆。

8、母线： 电气母线是汇集和分配电能的通路设备，它决定了配电装置设备的数量，并表明以什么方式来连接发电机、变压器和线路，以及怎样与系统连接来完成输配电任务。

9、电流互感器： 又称仪用变流器，是一种将大电流变成小电流的仪器。

10 、变压器： 一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压变成频率相同的另一种或几种数值不同的交流电压的设备。

11 、高压验电笔： 用来检查高压网络变配电设备、架空线、电缆是否带电的工具。

12 、接地线： 是为了在已停电的设备和线路上意外地出现电压时保证工作人员的重要工具。按部颁规定，接地线必须是 25mm 2 以上裸铜软线制成。

13 、标示牌： 用来警告人们不得接近设备和带电部分，指示为工作人员准备的工作地点，提醒采取安全措施，以及禁止微量某设备或某段线路合闸通电的通告示牌。可分为警告类、允许类、提示类和禁止在等。

14 、遮栏： 为防止工作人员无意碰到带电设备部分而装设备的屏护，分临时遮栏和常设遮栏两种。

15 、绝缘棒： 又称令克棒、绝缘拉杆、操作杆等。绝缘棒由工作头、绝缘杆和握柄三部分构成。它供在闭合或位开高压隔离开关，装拆携带式接地线，以及进行测量和试验时使用。

16 、跨步电压： 如果地面上水平距离为 0.8m 的两点之间有电位差，当人体两脚接触该两点，则在人体上将承受电压，此电压称为跨步电压。最大的跨步电压出现在离接地体的地面水平距离 0.8m 处与接地体之间。

17 、相序： 就是相位的顺序，是交流电的瞬时值从负值向正值变化经过零值的依次顺序。

18 、电力网： 电力网是电力系统的一部分，它是由各类变电站（所）和各种不同电压等级的输、配电线路联接起来组成的统一网络。

19 、电力系统： 电力系统是动力系统的一部分，它由发电厂的发电机及配电装置，升压及降压变电所、输配电线路及用户的用电设备所组成。

20 、动力系统： 发电厂、变电所及用户的用电设备，其相间以电力网及热力网（或水力）系统连接起来的总体叫做动力系统。

2.电气的基础知识

建议先找本 工厂电气控制 书看， 这是控制原理。

然后找 线路保护器 了解其原理。

然后找 电气负荷计算 掌握计算。

然后找 线路敷设方式 需要知道。

电工基础知识

1.1 电压：

电压也叫电位差，是指电流从高电位处向低电位处，两个电位之差。通常也叫电压。

用字母U表示，单位是伏特，用字母V表示。

其中：1V=1000mV=1000,000μV 1mV=1000μV

电压还分交流和直流，分别用AC V和DC V 表示。

直流电压在测量时要注意有+，-之分 。

1.2 电阻：

电流在物体内流动所遇到得 阻力叫电阻，用R表示，单位：欧姆用字母Ω表示。

其中，1MΩ=1000KΩ=1000,000Ω

1KΩ=1000Ω

电阻的种类很多，有碳质电阻，碳膜电阻，绕线电阻等。形式上有固定电阻，可变电阻和电位器等。

电阻温度系数：电流流过电阻时，温度升高，其阻值发生变化，阻值变化值与原有阻值之比叫电阻的温度系数。对于金属材料的电阻，电阻随温度的升高而增大，是正温度系数；对石磨和碳来讲，电阻随温度的升高而减少，是负温度系数。温度系数越小，说明电阻越稳定。

空调器的温度传感器也是一种电阻，叫热敏电阻，其阻值是随着温度的升高而减少。

额定功率分1/8、1/4、1/2、1、2、3、5、10、20W等规格。

用指针式万用表测量电阻时要注意选择合适的档位，而且换档………………

3.学好电气要学好哪些电气基础知识

视具体的目标会有所变化；

如果立志成为一名电气工程师：

（只要学习工科免不了的）通用基础：高等数学、线性代数、概率与统计原理、物理学、英语，普通物理，计算机应用基础，C语言

高等数学与线性代数部分

.1 空间解析几何

向量代数 直线 平面 柱面 旋转曲面 二次曲面 空间曲线

1.2 微分学

极限 连续 导数 微分 偏导数 全微分 导数与微分的应用

1.3 积分学

不定积分 定积分 广义积分 二重积分 三重积分 平面曲线积分积分应用 1.4 无穷级数

数项级数 幂级数 泰勒级数 傅里叶级数

1.5 常微分方程

可分离变量方程 一阶线性方程 可降阶方程 常系数线性方程

1.6 概率与数理统计

随机事件与概率 古典概型 一维随机变量的分布和数字特征 数理统计的基本概念 参数估计 假设检验 方差分析 一元回归分析

1.7 向量分析

1.8 线性代数

行列式 矩阵 n维向量 线性方程组 矩阵的特征值与特征向量 二次型

（针对电气而开设的科目）平台基础：电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理及应用、信号与系统、自动控制原理、电机与拖动、电力电子技术、电力拖动自动控制系统、电气控制技术与PLC应用、微机控制技术、供电技术、

电路原理部分

第1章 元件、量和单位

引言

1.1 电子元件和测量仪器

1.2 电学和磁学的单位

1.3 科学计数法

1.4 程计数法和国际单位词

1.5 国际制单位的转换

第2章 电压、电流和电阻

引言

2.1 原子结构

2.2 电荷

2.3 电压

2.4 电流

2.5 电阻

2.6 电路

2.7 基本电路测量

2.8 安全用电

技术实践

专业方向：电力系统分析、电机设计、高低压电器、电机控制、智能化电器原理与应用、电力系统继电保护、电力系统综合自动化、建筑供配电、发电厂电气部分、电机学、电力系统自动装置原理、电工学、高电压与绝缘技术、电气工程专业英语等

电机设计部分

第一篇 旋转电机设计

第一章 电机设计概述

1-1 电机制造工业的近况与发展趋势

1-2 电机设计的任务与过程

1-3 国家标准

1-4 国际标准

第二章 电机的主要参数之间的关系

2-1 电机的主要参数之间的关系式

2-2 电机中的几何相似定律概述

2-3 电磁负荷的选择

2-4 电机主要尺寸比的选择及确定主要尺寸的一般方法

2-5 系列电机及其设计特点

第三章 磁路计算

电与磁不分家，两者不能孤立学习。

4.电工基础知识

电工基础和安全

第一章触电事故与触电急救

1、电气事故分析

(1) 电气事故种类：电流伤害事故、电气设备事故、电磁场伤害事故、雷电事故、静电事故及电气火灾和爆炸事故。

(2) 触电事故原因：缺乏电气安全知识；违反安全操作规程；电气设备、线路不合格；维修不善；偶然因素。

2、电流对人体的作用

(1) 触电的种类：单相触电；两相触电；跨步电压触电。

(2) 对工频电而言：

感知电流：成年男性约为1.1毫安，成年女性为0.7毫安。

摆脱电流：成年男性约为16毫安，女性为10.5毫安。从安全的角度考虑，取概率为0.5%时人的摆脱电流作为最小摆脱电流，男性为9毫安，女性为6毫安。

3、安全电压

(1) 允许电流：男性为9毫安，女性为6毫安。

(2) 人体电阻：1000~2000欧。

(3) 安全电压值：42,36,24,12,6伏。

(4) 安全电压的供电电源：由特定电源供电，包括独立电源和安全隔离变压器（由安装在同一铁芯上的两个相对独立的线圈构成）。自耦变压器、分压器和半导体装置等不能作为电压的供电电源。

(5) 安全电压回路必须具备的条件：

Ⅰ、供电电源输入输出必须实行电路上的隔离；

Ⅱ、工作在安全电压下的电路，必须与其它电气系统无任何电气上的联系（不允许接地，但安全隔离变压器的铁芯应该接地）；

Ⅲ、采用24V以上的安全电压时，必须采取防止直接接触带电体的保护措施，不允许有裸露的带电体；

Ⅳ、线路符合下列条件：部件和导线的电压等级至少为250V，安全电压用的插头，就不能插入较高电压的插座。

4、触电急救

现场挽救要点：迅速脱离电源；准确实行救治（人工呼吸和胸外心脏挤压）；就地进行抢救；救治要坚持到底。

第二章 直接接触的防护措施

1、直接接触防护措施的种类

绝缘、屏护、间距、采用安全电压、限制能耗、电气联锁、安装漏电保护器。

2、绝缘

(1) 绝缘材料电阻率一般为10^9•厘米以上。

(2) 摇表上有分别标有接地E，电路L和屏蔽（或保护）G三个接线端钮。E端接地或接于电气设备的外壳。G端为测量电缆芯线对外绝缘电阻时，E接电缆外皮，L接电缆芯线，为消除芯线绝缘层表面漏电引起的误差，G接电缆外皮内的内层绝缘上。

(3) 测量绝缘电阻注意事项：

①、摇把转速应由慢到快；

②、根据对象选择不同电压的摇表（100~1000伏，使用500V~1000V兆欧表；1000V以上，使用2500V或5000V兆欧表）；

③、端线不能用双股绝缘线或绞线，以免其绝缘不良引起误差；

④、被测量的电气设备要断电，测量前要放电；

⑤、测量前对要对摇表进行检查；

⑥、应尽可能在电气设备刚停止运转后进行，以使所测结果符合运转温度下的情况；

⑦、测量电力布线绝缘电阻时，应将熔断器、用电设备、电器和仪表断开。

(4) 主要电气设备或线路应达的绝缘电阻值：

① 新装和大修后1KV以下的配电装置，每一段绝缘电阻不应小于0.5兆欧，电力布线绝缘电阻不应小于0.5兆欧；新装和运行1KV以上的电力线路，要求每个绝缘子绝缘电阻不应小于300兆欧。

② 新投变压器的绝缘电阻值应不低于出厂值的70%。

③ 交流电动机定子线圈的绝缘电阻额定电压为1000V以上者，常温下应不低于每千伏1兆欧，转子线圈的绝缘电阻应不低于每千伏0.5兆欧。额定电压低于1000V以下者，常温下应不低于每千伏0.5兆欧。温度越高绝缘电阻越低。

第三章 间接接触的防护措施

1、间接接触防护措施的种类

(1) 自动切断电源的保护

对于不同的配电网，可根据其特点，分别采用过电流保护（包括接零保护）、漏电保护、故障电压保护（包括接地保护）、绝缘监视等保护措施。

(2) 采用Ⅱ类绝缘的电气设备

(3) 采用电气隔离

(4) 等电位连接

2、保护接地

(1) 就是把在故障情况下，可能呈现危险的对地电压的金属部分同大地紧密连接起来。

5.关于电工的基础知识

电工基础知识和电子技术基础知识，是所有电工的基础，只有掌握了才有可能不断迈开大步，成为行业的高手。

电力系统知识和安全用电常识，是电工基本的知识，只有掌握了生命才有保障，才有机会成为行业的高手。 至于专业，基础部分都是相同的，专业虽然很多，但内容都相差不大的，学懂学好学扎实就好。

其实电业行业最重要的，就是理论结合实际，快速入门，把理论知识应用于实践，先一步应用，就是高手与普通人的区别。 学电有三大容易，一是理论结合实践，学起来容易；二是基础扎实，学起来容易；二是精通一个专业，学其它专业容易。

1、电工基础知识和电子技术基础知识，是电业行业的基础，是不断向上的源泉。 2、电力系统知识和安全用电常识，是电业行业基本的知识，是安全和生命的保障。

3、电机学、变电站、变压器等，一次部分、二次部分、理论、原理、应用等，学懂学好学扎实就好。 4、电业行业最重要的，就是理论结合实际，快速入门。

要记住四大容易，一是理论结合实践，学起来容易；二是基础扎实，学起来容易；二是精通一个专业，学其它专业容易；四是有一个好的师傅指导，学起来容易。 电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置。

它并不创造能量，也不创造电荷。例如：干电池是把化学能转化为电能，发电机是把机械能、核能等转化为电能的装置。

大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流叫交流电。 三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统。

由于同时使用三相交流电的电器设备用料最省、制造成本最低、使用效力最大，所以我国生产、配送的都是三相交流电。 三相交流电有两种连接方式，分星形连接和角形连接两种。

星形连接——就是把三相负载的3个末端连接在一起作为公共端，由3个首端引出3条火线的连接方式。（如A相负载用Ax表示，B相负载用By表示，C相负载用Cz表示，那就是x和y和z连一起，引出A、B、C三根线）负载每相线圈承受的电压是相电压220伏，即火线与零线（中性线）间的电压是220V。

角形连接——就是把三相负载的每一相的始末端依次相接的连接方式。（如A相负载用Ax表示，B相负载用By表示，C相负载用Cz表示，那就是x和B相连，y和C相连，z和A相连，引出的三根线为Bx、Cy、Az） 每相负载承受的电压是线电压380伏，即火线与火线间的电压。

电机的三相绕组完全是引到端盖上连接的，端盖内有六个头，下面的三个头连在一起，上面三个头分别引出三根线的是星形连接；把上下两个头垂直连接，分别引出三根线的是三角形连接。 相电压——每相绕组两端的电压，叫相电压。

线电压——任意两根火线之间的电压叫线电压。 相电流——流过每相负载的电流叫相电流。

线电流——流过每相线的电流叫线电流。 星形连接中：U线=1.732U相 I相=I线 三角形连接： 三角形连接中 U相=U线 I线=1.732I相 三相负荷的连接公式，分为星型和三角形连接两种。

当负荷的额定电压等于电源的相电压时，负荷应接成星形；当额定电压等于电源的线电压时，应接成三角形。 三相交流电路的优点： （一）三相交流发电机和变压器，比同容量的单相交流发电机和变压器节省材枓，体积小，有利于制造大容量发电机组； （二）在输电电压，输送功率和线路损耗等相同条件下，三相输电线路比单相输电线路节省有色金属约25%； （三）三相电流能产生旋转磁场，从而制造出结构简单，运行可靠的三相异步电动机. 目前世界各国室内用电所使用的单相电压大体有两种，分别为100V~130V，与220~240V二个类型。

100V~130V被归类低压如美国、日本、等以及船上的电压，为因此它的设备都是按照这样的低电压设计的，注重的是安全；220~240V则称为高压，其中包括了中国的220伏及英国的230伏和很多欧洲国家，注重的是效率。 在我国，长期是以单相二线和三相四线向居民供电，工业、民用混在一个系统，干扰很大。

而美国、日本、美州一些国家是以单相三线向居民供电，与工业系统是分开的。 美国民用是单相3线制，额定电压120V 额定频率60HZ（三线：相线、零线、接地线） 美国的动力电压额定线电压480V，相电压277V，频率60HZ 即480/277V三相四线制系统） 允许电压允许范围在440~500V之间。

设计产品的时候，要注意产品一定要在宽范围能够工作，比如家用电器额定120V，产品在100V~130V能可靠工作，比100V多几伏，比130高几伏也能正常工作；动力电器范围更宽，440~500V之间都能可靠工作。 电学公式表一 欧姆定律：一段电路中的I、U、R的关系。

导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 I=U/R 电功 电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。

W=UIt 表示电流所做的功 电功率 电流在单位时间内所做的功 P=W/t;P=UI 表示电流做功的快慢 焦耳定律 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 Q=I²Rt 研究电流产生的热量跟那些因素有关 电学公式表二 一、欧姆定律及其变形公式 I=U/R U=IR R=U/I 二、。

6.电力的有关知识

调度试题--简答题 1、什么是动力系统、电力系统、电力网？ 答：通常把发电企业的动力设施、设备和发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能热能生产、输送、分配、使用的统一整体称为动力系统； 把由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统； 把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。

2、现代电网有哪些特点？ 答：1、由较强的超高压系统构成主网架。2、各电网之间联系较强，电压等级相对简化。

3、具有足够的调峰、调频、调压容量，能够实现自动发电控制，有较高的供电可靠性。4、具有相应的安全稳定控制系统，高度自动化的监控系统和高度现代化的通信系统。

5、具有适应电力市场运营的技术支持系统，有利于合理利用能源。 3、区域电网互联的意义与作用是什么？ 答：1、可以合理利用能源，加强环境保护，有利于电力工业的可持续发展。

2、可安装大容量、高效能火电机组、水电机组和核电机组，有利于降低造价，节约能源，加快电力建设速度。 3、可以利用时差、温差，错开用电高峰，利用各地区用电的非同时性进行负荷调整，减少备用容量和装机容量。

4、可以在各地区之间互供电力、互通有无、互为备用，可减少事故备用容量，增强抵御事故能力，提高电网安全水平和供电可靠性。 5、能承受较大的冲击负荷，有利于改善电能质量。

6、可以跨流域调节水电，并在更大范围内进行水火电经济调度，取得更大的经济效益。 4、电网无功补偿的原则是什么？ 答：电网无功补偿的原则是电网无功补偿应基本上按分层分区和就地平衡原则考虑，并应能随负荷或电压进行调整，保证系统各枢纽点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求，避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率。

5、简述电力系统电压特性与频率特性的区别是什么？ 答：电力系统的频率特性取决于负荷的频率特性和发电机的频率特性（负荷随频率的变化而变化的特性叫负荷的频率特性。发电机组的出力随频率的变化而变化的特性叫发电机的频率特性），它是由系统的有功负荷平衡决定的，且与网络结构（网络阻抗）关系不大。

在非振荡情况下，同一电力系统的稳态频率是相同的。因此，系统频率可以集中调整控制。

电力系统的电压特性与电力系统的频率特性则不相同。电力系统各节点的电压通常情况下是不完全相同的，主要取决于各区的有功和无功供需平衡情况，也与网络结构（网络阻抗）有较大关系。

因此，电压不能全网集中统一调整，只能分区调整控制。 6、什么是系统电压监测点、中枢点？有何区别？电压中枢点一般如何选择？ 答：监测电力系统电压值和考核电压质量的节点，称为电压监测点。

电力系统中重要的电压支撑节点称为电压中枢点。因此，电压中枢点一定是电压监测点，而电压监测点却不一定是电压中枢点。

电压中枢点的选择原则是：1）区域性水、火电厂的高压母线（高压母线有多回出线）；2）分区选择母线短路容量较大的220kV变电站母线；3）有大量地方负荷的发电厂母线。

7.电力系统知识

一、电力系统的构成

一个完整的电力系统由分布各地的各种类型的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及电力用户组成，它们分别完成电能的生产、电压变换、电能的输配及使用。

二.电力网、电力系统和动力系统的划分

电力网：由输电设备、变电设备和配电设备组成的网络。

电力系统：在电力网的基础上加上发电设备。

动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。

三.电力系统运行的特点

一是经济总量大。目前，我国电力行业的资产规模已超过2万多亿，占整个国有资产总量的四分之一，电力生产直接影响着国民经济的健康发展。

二是同时性，电能不能大量存储，各环节组成的统一整体不可分割，过渡过程非常迅速，瞬间生产的电力必须等于瞬间取用的电力，所以电力生产的的发电、输电、配电到用户的每一环节都非常重要。

三是集中性，电力生产是高度集中、统一的，无论多少个发电厂、供电公司，电网必须统一调度、统一管理标准，统一管理办法；安全生产，组织纪律，职业品德等都有严格的要求。

四是适用性，电力行业的服务对象是全方位的，涉及到全社会所有人群，电能质量、电价水平与广大电力用户的利益密切相关。

五是先行性，国民经济发展电力必须先行。

四、电力系统的额定电压

电网电压是有等级的，电网的额定电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定和颁布的。

我们国家电力系统的电压等级有220/380V、3 kV、6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。随着标准化的要求越来越高，3 kV、6 kV、20 kV、66 kV也很少使用。供电系统以10 kV、35 kV、为主。输配电系统以110 kV以上为主。发电机过去有6 kV与10 kV两种，现在以10 kV为主，低压用户均是220/380V。

用电设备的额定电压和电网的额定电压一致。实际上，由于电网中有电压损失，致使各点实际电压偏离额定值，为了保证用电设备的良好运行，显然，用电设备应具有比电网电压允许偏差更宽的正常工作电压范围。发电机的额定电压一般比同级电网额定电压要高出5%，用于补偿电网上的电压损失。

变压器的额定电压分为一次和二次绕组。对于一次绕组，当变压器接于电网末端时，性质上等同于电网上的一个负荷（如工厂降压变压器），故其额定电压与电网一致，当变压器接于发电机引出端时（如发电厂升压变压器），则其额定电压应与发电机额定电压相同。对于二次绕组，考虑到变压器承载时自身电压损失（按5%计），变压器二次绕组额定电压应比电网额定电压高5%，当二次侧输电距离较长时，还应考虑到线路电压损失（按5%计），此时，二次绕组额定电压应比电网额定电压高10%。