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1、2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作600MW机组理论培训教材基础理论部分第一节 电力电子技术简介电力电子技术是以电力为对象的电子技术，是利用电力电子器件对电能进行控制、转换和传输的技术。电力电子电路的根本任务是完成交流和直流电能的转换。其基本的转换形式可分为如下四种：一是整流；二是直流斩波；三是逆变；四是可控硅整流。1. 常用电力电子器件电力电子器件根据不同的开关特性可分为不可控器件、半控型器件、全控型器件三种类型；根据控制信号不同，电力电子器件还可分为电流控制型器件、电压控制型器件两类。1.1. 半导体自然界中的物质，按照它们导电能力的强弱可分为导体、半导体和绝缘体三大类
2、。凡容易导电的物质称为导体；不容易导电的物质称为绝缘体；导电能力介于导体和绝缘体之间的物质称为半导体。半导体具有热敏性、光敏性、杂敏性等特殊性能。1.2. 硅可控整流电路晶闸管又称可控硅 SCR，是一种可控的整流元件，习惯上简称可控硅。可控硅有三个级，分别为阳极A, 阴极K和控制极G。可控硅具有可控的单相导电特性，即一是当可控硅阳极电位高于向电压；二是控制极与阴极间必须加上正向触发电压。只有同时满足这两个条件，晶闸管才能导通，否则处于阻断状态。在整流电路中，晶闸管在承受正向电压的时间内，改变触发脉冲的输入时刻，即改变控制角（正向控制极电压的施加时刻滞后于自然换流点的电角度称为控制角）的大小，在
3、负载上可得到不同数值的直流电压。应用:发电机励磁系统三相桥式全控整流电路2. 直流-交流逆变电路：整流(将交流电转换为直流电)的逆向过程，即将直流电转换为交流电的过程，称为逆变。3. 交流交流变频电路：变频电路是用于改变交流频率的装置，以获得不同于电网频率或频率可调的交流电源，可应用于交流电动机的变频调速、感应加热等场合。变频有两种方式：一种是间接变频，另一种是直接变频, 4. 门电路与组合逻辑电路电子技术中将需要处理的电信号分为两大类：一类为模拟信号，指在时间上和数值上连续变化的信号；另一类为数字信号，数字电路中的工作信号通常都是持续时间很短的跃变信号，也称为脉冲信号。处理模拟信号的电路称为
4、模拟电路，处理数字信号的电路称为数字电路。4.1. 逻辑门电路最基本的逻辑门有三种，它们是与门、或门和非门。由这三种基本门电路可组成各种复合门电路以及能实现复杂逻辑功能的组合逻辑电路。4.1.1. 与逻辑门电路实现与逻辑关系的电路称为与门。只有当输入端全为高电平时，输出才是高电平，否则输出均为低电平，符合与逻辑关系，故称为与门电路。如下图所示：4.1.2. 或逻辑门电路实现或逻辑关系的电路称为或门。只要有一个输入端为高电平时，输出就是高电平，只有输入端均为低电平时输出才是低电平，符合或逻辑关系，故称为或门电路。如下图所示：4.1.3. 非逻辑门电路实现非逻辑关系的电路称为非门。非门电路的输人与
5、输出是相反的，即输入为1时，输出为0；输人为0时，输出为1,输出为输人的非，实现了非逻辑关系，故称为非 门电路。如下图所示：4.1.4. 与非逻辑门电路与非门是由一个与门和一个非门直接相连构成的。其中与门的输出连接非门的输入。与非门的逻辑关系可概括为：“有0为1,全1为0”。如下图所示：4.1.5. 或非逻辑门电路或非门是由一个或门和一个非门直接相连构成的，其中或门的输出连接非门的输人。或非门的逻辑关系可概括为：“有1为0，全0为1”。如下图所示：4.2. TTL与非逻辑门电路由于这种集成门电路的结构形式采用了半导体三极管，其与功能和非功能都是用半导体三极管实现的，所以，一般称为晶体管晶体管逻
6、辑与非门电路，简称TTL与非门。在一块集成电路里，可以封装多个与非门。4.3. TTL三态输出与非门(TSL)三态输出与非门，简称三态门。它是一种受控与非门，且输出有3 种状态。高电平1态，低电平0态和高阻状态(称为开路状态或禁止状态)。逻辑符号中的EN为控制端，A、B为输入端。当EN有效时，输出 F=AB，三态门工作，且相当于与非门：当EN无效时，不管A、B的状态如何，输出端开路总处于高阻状态或禁止状态。如下图(a)所示为EN高电平有效，如下图 (b)所示为EN低电平有效。4.4. 半加器：在二进制数加法运算中，要实现最低位的加法，必须有两个输入端(加数和被加数),两个输出端(本位和数及向高
7、位的进位数)，这种加法逻辑电路叫半加器。设A为被加数，B为加数，S为本位和，C为向高位的进位数。S是异或逻辑，C是与逻辑，可用异或和与门实现。半加器的逻辑符号如图下图所示：4.5. 全加器：全加过程是被加数、加数以及低位向本位来的进位数三者相加，所以全加器有三个输入端(加数、被加数以及低位向本位来的进位数 )，两个输出端(本位和数及向高位的进位数)。设An为被加数，Bn为加数，Cn-1为低位向本位的进位数，Sn为本位的全加和，Cn为本位向高位的进位数，全加器可由两个半加器和一个或门组成。4.6. 基本 R-S 触发器：基本R-S触发器由两个与非门交叉连接而成。Rd、Sd是信号输入端，Q、Q是输
8、出端。在正常情况下，两个输出端Q、苍的逻辑状态能保持相反。一般把Q的状态规定为触发器的状态。基本R-S 触发器有两个稳定状态，即置位(置1)或复位(置0)状态。在直接置位端加负脉冲(RD=0)即可置位(Q=1，在直接复位端加负脉冲(RD=0)即可复位(Q=0)。负脉冲除去后，直接置位端和直接复位端都处于高电平(因为两个输入端平时固定接高电平)，此时触发器保持相应负脉冲去掉前的状态(保持原状态不变)，实现存储或记忆功能。但要注意负脉 冲不可同时加在直接置位端和直接复位端。如下图所示：4.7. 可控R-S触发器：克服基本R-S 触发器输出状态直接受输入信号控制的缺点，在基本 R-S 触发器的基础上
9、增加两个控制门和一个触发信号，让输入控制信号经过控制门传送 到基本触发器。与非门GA和GB构成基本R-S触发器；与非门Gc和GD是控制门；S和R是置1和置0信号输入端 (高电平有效)；CP是时钟脉冲，时钟脉冲起触发信号的作用。这就是可控R-S触发器。如下图所示：5. D/A转换器：能将数字量转换为模拟量的装置称为数/模变换器，简称 D/A 转换器。6. A/D转换器：能将模拟量转换为数字量的装置称为模/数变换器，简称 AD 变换器。第二节 电气的基本概念和定律1. 电气原理基本概念1.1. 电路：为实现一定的目的，将有关的电气设备或部件按照一定方式联接起来所构成的电流的通路。它包括电源设备、负
10、载设备、中间设备。根据电源与负载之间连接方式的不同，电路有通路、开路、短路三种不同的状态。电路理论中，引用的基本电路元件有：反映消耗电能的电阻元件、反映储存电场能量的电容元件、反映储存磁场能量的电感元件，以及反映向电路提供电能或信号能的电压源或电流源。上述元件都有两个两个端钮，称为二端元件。1.1.1. 电阻元件电阻元件上电压和电流之间的函数关系，称为电阻元件的伏安特性。电阻元件两端电压与电流的关系服从欧姆定理，其伏安特性成正比关系，这种电阻元件称为线性电阻元件，通常把线性电阻元件称为电阻。正弦电路中电阻两端电压与电流相位相同，电阻上电压和电流的最大值、有效值均满足欧姆定理。导体电阻与导体长度
11、成正比，与导体截面积成反比，与导体的材料有关。金属导体的电阻值，随温度的升高而增大。1.1.2. 电容元件在两块金属极板之间隔以绝缘介质，就可以构成一个简单的电容器，实际电容器因介质不是理想的绝缘体，往往会出现一些漏电现象，如果不考虑这种微弱的漏电想象，电容器就可看作是一种理想的二端元件，称为电容元件。在电容电路中，电容元件有通交隔直的作用。1.1.3. 电感元件一个用导线绕成的线圈，当线圈中有电流通过时，线圈周围即建立起磁场，磁场的磁通为，如果不考虑导线的电阻，这就是一个理想二端元件，称为电感元件，单位为亨利H。在直流电路中，电感元件相当与短路。1.2. 电场：带电体周围空间存在一种特殊形态
12、的物质，称为电场。1.3. 电场力：电场对置于其中的电荷有力的作用，称电场力。1.4. 电流：在电场的作用下，电荷有次序的流动这一物理现象。衡量电流大小的量叫做电流强度，它等于单位时间内通过导体某横截面的电量。电流强度简称电流。并规定：正电荷流动的方向为电流的方向。1.5. 电压：电荷在电场力的作用下从一点移动到另一点，其电位能的改变量称为电压。用来衡量电场力做功的能力。1.6. 电动势：衡量电源将非电能转换为电能本领大小的物理量，用e表示。电动势仅存在于电源内部，并规定：电动势的方向是从负极到正极，电位升的方向。1.7. 电位：在电场中，单位正电荷从a点移至参考点时，电场力所做的功，称为a点
13、对参考点的电位。1.8. 电阻：是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，是客观存在的，它与导体两端所加的电压和流过的电流强度大小无关，是用导体两端的电压同流过导体的电流强度的比值来表示该导体的电阻，单位用欧姆表示。 1.9. 电功：电流通过用电器所做的功，称为电功。单位用焦耳表示。 1.10. 电功率：单位时间内电流所做的功，称为电功率。单位用瓦特表示。1.11. 交流电流和电压：大小和方向都随时间变化的电流和电压。1.12. 正弦交流电流和电压：随时间变化按正弦规律变化的交流电流和电压。其表达式为：i=Imsin(t+) u=Umsin(t+)正弦交流量的三要素：Im最大值（振幅角）、角频率、
14、初相角。1.13. 有效值：一个周期交流量（电压或电流）和某一直流量分别作用与同一电阻R上，若在相同的时间内它们所产生的热量相等，则称这个直流量的值为交流量的有效值，用I或U表示。设一交流量为： i=Imsin(t+)或u=Umsin(t+)则其有效值与最大值的关系为：1.14. 瞬时功率：在正弦交流电路，某一时刻电路吸收或发出的功率。1.15. 有功功率：在交流电能的发、输、用过程中，用于转换成非电、磁形式（如光、热、机械能等）的那部分能量的平均功率叫做有功功率。即电路中电阻元件所消耗的功率之和。用P表示，P=UIcos1.16. 无功功率：用于电路内电、磁场交换的那部分能量最大功率。用Q表
15、示。Q=UIsin1.17. 视在功率：电路输入端电压有效值U和电流有效值的乘积。用S表示，S=UI。有功功率、无功功率、视在功率三者的关系：S=P+Q。1.18. 功率因数：有功功率与视在功率的比值，用cos表示。1.19. 谐振：当一个含有 L 、 C 元件的无源一端口网络在正弦激励作用下，其人端阻抗呈电阻性，即网络中电压和电流同相时，这种工作状态称为谐振。谐振是正弦稳态电路的一种特殊工作状态，也是电路的一种特殊现象。1.20. 串联谐振：当RLC串联电路发生谐振时称串联谐振。串联谐振条件：Xl=Xc其特点为：1.20.1. 电路的阻抗Z0=R1.20.2. 电路的电流I0=U0/R1.2
16、0.3. 电路中各个元件的电压：Ur=U Ul=Uc=QU（Q=1/0CR）“Q”为谐振电路的品质因数，它表明在谐振状态下，电感（或电容）上的电压为电路外施电压的多少倍。因此，串联谐振又称为电压谐振。它具有很大的破坏性。1.21. 并联谐振：当RLC并联电路发生谐振时称并联谐振。并联谐振的条件：C =1/L 并联电路发生谐振时，电感电流与电容电流大小相等，相位相反，支路电流在数值上会比总电流大很多，所以并联谐振又称电流谐振。1.22. 三相制：由三个频率相同而相位不同的电压源作为电源供电的体系。1.23. 对称三相正弦交流电源：由三个频率相同、振幅相等、相位互差120度的正弦电压源按一定方式联
17、接而成的。每一个电压源称为一相。对称三相电压通常由三相交流发电机产生。1.24. 三相电源和负载均可联成Y形和形，三相电源和三相负载通过端线相联，可接成YY、Y、Y、四种形式。1.25. 三相四线制系统：三相电源和负载采用Y-Y联接，且电源与负载的中性点相连接，称为三相四线制系统。电源与负载的中性点的连线称为中线，有时以大地作为中线，所以又称地线。1.26. 中性点位移：在三相四线制系统中，即有中线的Y-Y系统，若中线阻抗ZN=0，则负载中性点和电源中性点电位相等，即中性点重合，这时虽然负载不对称，但是负载相电压仍是对称的。若中线阻抗ZN不等于0，则负载中性点和电源中性点电位相等，即中性点不重
18、合，这种现象称中性点位移。1.27. 在三相电路中，流过每相的电流称相电流，流过每相的电压称为相电压。三相电源和三相负载间的联接线称为端线，流过端线的电流称为线电流，流过端线的电压称为线电压。1.28. 三相电源的关系：对于三角型电源来说，线电压等于相电压，而线电流等于相电流的3倍；对于星型电源来说，线电压等于相电压的3倍，而线电流等于相电流。1.29. 对称三相电路：对称的三相电源和对称的三相负载用输电线联接起来所组成的系统。1.30. 相序：三相电源中，各相电压经过同一值的先后次序称为三献电源的相序。1.31. 不对称三相电路：在三相电路中，电源、负载或线路阻抗只要有一部分不对称，就称为不
19、对称三相电路。1.32. 正序分量、负序分量和零序分量：任意一组不对称的三相正弦电压或电流相量都可以分解三组对称的分量。一组是正序分量，用下标“1”表示，正序分量相序与原不对称正弦两的相序一致，各相位互差120度。一组是负序分量，用下标“2”表示，负序分量相序与原正弦量相反，即A-C-B，相位互差120度。一组是零序分量，用下标“0”表示，三相的相位相同。1.33. 三相电路的功率计算：有功功率P=3UIcos无功功率Q=3UIsin视在功率S=3UI1.34. 三相交流电的不对称度：负序分量电压UN2与正序分量电压UN1的比值，用百分数表示为= UN2 /UN1*100%2. 电气的基本定理
20、2.1. 欧姆定律：2.1.1. 部分电路的欧姆定理：不含电源的电路称为部分电路。指通过某一导体的电阻R的电流I与加在电阻两端的电压U成正比，与该导体的电阻R成反比。即I=U/R。2.1.2. 全电路欧姆定律：含有电源的闭合电路称为全电路。指在闭合回路中的电流与电源的电动势成正比，与电源内阻和外电阻之和成反比。2.2. 楞次定律：线圈中感应电动势的方向总是企图使它所产生的感应电流反抗原有磁通的变化，即感应电流产生新的磁通反抗原有磁通的变化，这个规律就称为楞次定律。2.3. 库仑定律：两个点电荷之间作用力F的大小与两个点电荷q1、q2的乘积成正比，与两个点电荷间距离r的平方成反比，还和电荷所处的
21、空间的媒介（用系数K表示）有关，即：F=Kq1q2/。2.4. 基尔霍夫定律2.4.1. 基尔霍夫电流定律（KCL）：在某一瞬间，流入某一接点的之和等于从该接点流出的所有电流之和。2.4.2. 基尔霍夫电压定律（KCV）：将单位正电荷，从电路的一点出发，沿着一回路绕行一周又回到原来的出发点时。其电位能的改变量的总和为0。即沿电路中的一个回路绕行一周，回路中各支路电压的代数和等于0。2.5. 齐性原理：在线性电路中，当只有一个独立源作用时，任一支路的响应与激励源的激励成正比。2.6. 叠加原理：当线性电路中有两个或两个以上独立源作用时，任一支路的响应等于各独立源单独作用下，分别在该支路上所产生的
22、响应的代数和，这个关系叫做叠加原理。2.7. 戴维南定理：任何一个线性有源二端网络，对其外部电路而言，都可用一个由理想电压源与电阻的串联组合等效替代，该理想电压源的电压等于有源二端网络的开路电压，其串联电阻等于有源二端网络中所有独立源均为0值时的入端电阻。2.8. 诺顿定理：根据电压源与电流源之间的等效互换条件，可以将有源二端网络的等效电压源模型转换成等效电流源模型。任意一个线性有源二端网络，对其外电路而言，都可以用一个理想电流源与电阻并联的组合等效替代，该理想电流源的电流等于有源二端网络的短路电流其并联电阻等于有源二端网络的入端电阻电阻的星型联接与三角形联接的等效变换： 星型转换为三角形为:
23、 三角形转换为星型为：3. 磁路与铁心线圈3.1. 磁路：由铁磁材料作成的、磁通集中通过的路径称为磁路。3.2. 磁场：电流的周围空间存在着一种对磁体、载流导体、运动的电荷有作用力的特殊形态的物质，我们称在次空间中存在着磁场。3.3. 磁感应强度 ( 磁通密度 )B表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量，它是个矢量。规 定其值等于垂直于矢量 B 的单位面积的磁力线数。计算公式为B=/S，国际单位制中 , 磁感应强度的单位是特斯拉 (T), 即韦伯 / (1T=lWb/)。3.4. 磁通：表示垂直穿过某一截面积 S 的磁力线总数 , 单位为韦伯 (Wb) 。3.5. 磁导率：磁导率是一个用来表示
24、磁场中介质导磁能力的物理量 , 单位为亨利 / 米(H/m) 。真空中的磁导率为常数 , 通常采用。表示 , 其数值的 =4 10-7H/m。一般材料的磁导率和真空磁导率。的比值 , 称为该物质的相对磁导率r ,即r=/。r越大 , 介质的导磁性能就越好。以下是几种常用磁性材料的磁导率。材料名称铸铁硅钢片镇辞铁氧体锤铸铁氧体坡莫合金相对磁导率r=/。200-4007000-1000010-1000300-50002104-21053.6. 磁场强度 H：磁场强度是计算磁场所用的物理量 , 反映的是电流的磁场 , 其强弱和方向均 取决于电流 , 与介质无关。大小为磁感应强度和磁导率之比。H=B/
25、，在国际单位制中 , 磁场强度的单位是安 / 米 (A/m)。3.7. 高导磁性和磁化性：高导磁性指铁磁材料的磁导率很高，r 1, 具有被强烈磁化的特性。铁磁材料之所以具有良好的导磁性能，是由于材料内部的结构决定的。在铁磁材料内部存在许多体积很小的磁性区域，这些天然小磁性区域叫磁畴，每个磁畴在无外磁场作用时，排列杂乱无章，极性任意取向，磁性相互抵消，对外不呈磁性。当磁畴受到磁场的作用时，排列无序的小磁畴将顺着外磁场的方向转向 , 形成一个与外磁场方向一致的附加磁场，使铁磁物质内部的磁感应强度大大增加，这种原 来没有磁性，在外磁场的作用下而产生磁性的性质称做磁化性。非磁性材料内部由于没有磁畴结构
26、，所以不能被磁化。3.8. 磁饱和性：当外磁场(或励磁电流)增大到一定值时，磁性材料的全部磁畴的磁场方向都转向与磁场的方向一致，磁化磁场的磁感应强度Bj达到饱和值。这一特性称为磁饱和性。磁饱和性也可从铁磁材料的磁化曲线上看出，如图下图所示。当外磁场逐渐增大时，铁磁材料中的小磁畴将随之逐渐转向，起初随外磁场的增加，磁感应强度，成正比增大(Oa段)；接着磁感应强度B几乎呈直线上升(b段),这之后，由于铁磁材料内部的磁畴几乎全部转向完毕，所以再增加外磁场，磁感应强度B几乎不能再增加，此时称为磁饱和(cs段)。3.9. 磁滞性和剩磁性：当铁心线圈中通有交变电流(大小和方向都变化)时，铁心就受到交变磁化
27、，电流变化时，B随H而变化，当H已减到零值时，但B未回到零值，这种磁感应强度滞后于磁场强度变化的性质称磁性物质的磁滞性。当线圈中电流减到零(H= 0)，铁心在磁化时所获得的磁性还未完全消失，这时铁心中所保留的磁感应强度称为剩磁感应强度Br。3.10. 磁滞损耗：铁心线圈在正弦电压激励下的磁滞分量与端电压同相，其平均功率不为零，磁滞分量所消耗的平均功率称磁滞损耗。3.11. 涡流：铁心中的感应电压使铁心中产生涡流状的电流，称涡流。3.12. 涡流损耗：铁心中的涡流要消耗能量而使铁心发热，这种能量损耗称为涡流损耗。3.13. 铁心损耗：铁心线圈的磁滞损耗与涡流损耗的总和称为铁心损耗。3.14. 交
28、流铁心线圈中的电压、电流和磁通：在正弦电压作用下，铁心线圈的磁通为正弦波，而由于磁饱和的影响，磁化电流则为尖顶的非正弦波。m越大，铁心磁饱和越严重，磁化电流曲线越尖；m越小磁化电流曲线越接近正弦波。在正弦电流作用下，由于磁饱和的影响，铁心线圈的磁通为平顶非正弦波，电压为尖顶非正弦波。3.15. 基尔霍夫第一定律：磁路的基尔霍夫第一定律给出了磁路分岔处各支路磁通的相互关系，即进入节点的磁通等于离开节点的磁通，或描述成穿过闭合曲面S的磁通的代数和为零，即=0。3.16. 基尔霍夫第二定律：闭合磁路中各段磁压的代数和等于各磁通势的代数和。3.17. 磁路的欧姆定律：设磁路由单一的铁磁材料构成，其横截
29、面面积为 S, 磁路的平均长度为L，通过实验发现，励磁电流I越大，产生的磁通就越多；线圈的臣数越多，产生的磁通也越多，把励磁电流I和线圈臣数 N的乘积NI看作是磁路中产生磁通的源泉，称做磁通势 F。则磁路欧姆定律可表述为=F/ Rm=NI/ Rm，式中Rm称为磁阻，反映了磁路中阻碍磁通的作用。磁阻的计算公式为Rm=L/S，L表示磁路的平均长度，单位为m；S是磁路的截面积，单位是；是铁心材料的磁导率，单位是H/m(亨利/米)。磁阻的单位是1/H(1/亨)。磁性物质的磁导率不为常量(随磁路的饱和而减小)。故其磁阻随磁路的饱和而增大。因此，在非线性磁路中，一般不能用磁路的欧姆定律进行定量计算。第三节
30、 电气基本常识1. 电气主接线：指在发电厂、变电所、电力系统中，为满足预定的功率传送方式和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。2. 电气主接线的基本接线形式有单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、双母线分段接线、双母线带旁路接线、桥形接线（分内桥和外桥两种）、三角形接线、一个半短路器接线、单元接线等几种形式。3. 发电机-变压器组单元接线：发电机出口，直接经变压器接入升高电压系统的接线。我厂发电机-变压器组采用单元接线。4. 一个半短路器接线：每两个元件（电源或出线）用三台短路器构成一串接至两组母线，称为一个半短路器接线或3/2接线。我厂500kV系统采用3
31、/2接线。5. 桥形接线：指两回变压器线路单元接线用一个短路器（或跨接线）相连，接成桥形接线。桥形接线分内桥接线和外桥接线两种。根据功率走向，当桥短路器（或跨接线）靠变压器侧，则称内桥接线。当桥短路器（或跨接线）靠出线侧，则称外桥接线。我厂110kV系统采用外桥接线。6. 短路：指相与相之间通过电弧或其他较小阻抗的一种非正常连接。在中性点直接接地系统中或三相四线制系统中，还指单相或多相接地(或接中性线)。三相系统中短路的基本类型有：三相短路、两相短路、单相接地短路(单相接地)和两相接地短路。7. 发生短路的原因：主是电气设备载流部分的绝缘被破坏。8. 短路对设备及系统的危害有两方面：一是电流的
32、热效应使设备烧坏，损坏绝缘；二是电动力使设备变形、毁坏。对系统的危害是使供电受阻，甚至造成系统稳定的破坏，使之出现非故障部分的大面积停电。9. 冲击短路电流：短路后t=0时，周期分量电流瞬时值等于负值最大，而非周期分量电流瞬时值等于正值最大，总电流等于零，满足短路前空载电流等于零和短路后电流不能突变的条件。在短路后半个周期即0.Ols瞬间，总短路电流值，略小于周期分量振幅的两倍，这个最大的短路电流瞬时值称为冲击短路电流。10. 稳态短路电流：当非周期分量衰减为零时，短路电流只剩下三相对称的周期分量，这时的电流叫稳态短路电流。11. 电力系统的暂态稳定：指电力系统在正常运行状态下，突然受到某种大
33、干扰后，能够过渡到一个新的稳定运行状态或恢复到原来的运行状态的能力。12. 电力系统的静态稳定：它是指电力系统在正常运行状态下，突然受到某种小干扰后，能够恢复到原来(或与原来很接近)运行状态的能力。13. 电气操作的五防内容：13.1. 防止误拉误合断路器。13.2. 防止带负荷误拉、误合隔离开关。13.3. 防止带电合接地隔离开关。13.4. 防止带接地线合闸。13.5. 防止误入带电间隔。14. 过电压：在电力系统正常运行中，由于某些原因，使电器设备的电压超过额定的最高运行电压，即称为过电压。15. 过电压分为外部过电压（又叫大气过电压）和内部过电压两种类型。外部过电压又分为直击雷和雷电感
34、应两类，内部过电压又分为暂时过电压和操作过电压两种，其中，暂时过电压包括工频过电压和谐振过电压。16. 外部过电压：由于雷击或雷电感应引起的过电压称为外部过电压。17. 内部过电压：电力系统中某些内部的原因引起的过电压称为内部过电压。18. 工频过电压：在正常或故障时，电力系统中所出现的幅值超过最大工作相电压、频率为工频(50Hz)的过电压称为工频过电压。19. 谐振过电压：电网中的电感、电容元件，在一定电源的作用下，受到操作或故障的激发，使得某一自由振荡频率与外加强迫频率相等，形成周期性或准周期性的剧烈振荡，电压振幅急剧上升所形成的过电压叫谐振过电压。谐振过电压的持续时间较长，甚至可以稳定存
35、在，直到破坏谐振条件为止。谐振过电压可在各级电网中发生，危及绝缘，烧毁设备，破坏保护设备的保护性能。它有三种类型：线性谐振、铁磁谐振和参数谐振20. 操作过电压：电网中的电容、电感等储能元件，在发生故障或操作时，由于其工作状态发生突变，将产生充电再充电或能量转换的过渡过程，电压的强制分量叠加以暂态分量所形成的过电压称为操作过电压。21. 励磁系统的主要作用：21.1. 根据发电机负荷变化相应地调节励磁电流，以维持机端电压为给定值。21.2. 控制并列运行各发电机间无功功率分配。21.3. 提高发电机并列运行的静态稳定性。21.4. 提高发电机并列运行的暂态稳定性。21.5. 在发电机内部出现故
36、障时，进行灭磁，以减小故障损失程度。21.6. 根据运行要求对发电机实行最大励磁限制及最小励磁限制。22. 励磁系统的其基本要求是：22.1. 励磁能源应满足发电机正常或故障各种工况下的需要。22.2. 保证发电机运行可靠性和稳定性。22.3. 应能维持发电机端电压恒定并保证一定的精度和并联机组间稳定分担无功功率。22.4. 具有一定的强励容量。22.5. 在欠励区域保证发电机稳定运行。22.6. 对于机组过电压、过磁通具有保护作用。22.7. 对于机组振荡能提供正阻尼，改善机组动态稳定性。23. 强励：当系统电压大幅度下降，例如突然短路时，发电机的励磁电源会自动迅速增加励磁电流，这种作用叫强
37、行励磁，简称强励。24. 强行励磁起的作用：24.1. 增加电力系统的稳定度。24.2. 在短路切除后，能使电压迅速恢复。24.3. 提高带时限的过流保护动作的可靠性。24.4. 改善系统事故时电动机的自启动条件。25. 强励顶值电压倍数：指在同期发电机事故情况下，励磁系统强行励磁时的励磁电压和额定励磁电压之比。26. 励磁电压上升速度：指励磁电压在强励发生后最初半秒钟内由正常电压开始的平均上升速度，常用1s内升高的励磁电压对额定电压的倍数来表示。27. 蓄电池的容量：蓄电池的容量是蓄电池蓄电能力的标志，用安培小时（Ah）来表示。容量的安培小时数是放电电流的安培数和放电时间的乘积。28. 蓄电
38、池的额定容量：指蓄电池在充满的情况下以10h放电率放电的容量。29. 直流正极、负极接地对运行的危害：直流正极接地有造成保护误动的可能，因为一般跳闸线圈均接负极电源，若这些回路再发生接地或绝缘不良就会引起保护误动作。直流负极接地与正极接地是同一道理，如回路中再有一点接地就可能造成保护拒绝动作。因为两点接地将使跳闸或合闸回路短接，这时还可能烧坏继电器触点。30. 电力系统：由电源、电力网及用户组成的发电、输电、配电和用电的整体称为电力系统。31. 电力系统运行基本要求：31.1. 保证可靠的持续供电。31.2. 保证良好的电能质量。31.3. 保证系统运行的经济性。32. 中性点直接接地电网：指
39、该电力网中变压器的中性点与大地直接连接。发生单相接地故障时，相地之间就会构成单相直接短路，这种电网称为中性点直接接地电力网。我国规定：110kV 及以上网络中性点直接接地。我厂500Kv、110kV采用中性点直接接地系统。33. 中性点直接接地电网优点：过电压数值小，绝缘水平要求低，因而投资少，经济。34. 中性点直接接地电网缺点：单相接地电流大，接地保护动作于跳闸、降低供电可靠性；另外，短路电流大，电压急剧下降，还可能导致电力系统动稳定的破坏。35. 非直接接地电网：指中性点不接地或经电阻、消弧线圈接地的电力网，称为中性点非直接接地电力网。我国规定：35kV及以下输电网络中性点主要经消弧线圈
40、接地，也有经电阻接地或不接地。我厂厂用6kV采用中阻接地系统。36. 非直接接地系统的优点：接地电流小，系统线电压仍保持对称，不影响负荷供电，因此接地一般动作于信号，提高了供电的可靠性 但运行人员要及时处理、消除。37. 非直接接地系统的缺点：过电压数值大，对电网绝缘水平要求高，因而投资大，不经济。单相接地时，非故障相接地电压升高为线电压，存在电弧接地过电压的危险，另外接地保护比较复杂。38. 继电保护装置的基本任务：38.1. 自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，并保证其他无故障元件迅速恢复正常运行。38.2. 反应电气元件不正常运行情况，并根据不正
41、常运行情况，由运行人员进行处理或自动地进行调整或将那些继续运行会引起事故的电气元件予以切除。38.3. 继电保护装置还可以和电力系统中其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。39. 继电保护装置基本要求有选择性、速动性、灵敏性、可靠性。40. 继电保护分为主保护、后备保护、辅助保护40.1. 主保护：指发生短路时，能满足系统稳定及设备安全的基本要求，首先以最快时间动作于跳闸。有选择地切除被保护的设备和全线路故障的保护。40.2. 后备保护：指主保护或断路器拒动时，能够用以切除故障的保护。40.3. 辅助保护：为补充主保护和后
42、备保护的不足，而增设的简单保护。41. 断路器失灵保护：失灵保护又称后备接线保护。该保护装置主要考虑由于各种因素使元件的保护装置动作，而断路器拒绝动作时，将有选择地使失灵断路器所连接母线的断路器同时断开，防止因事故范围扩大使系统的稳定运行遭到破坏，保证电网安全。这种保护装置叫断路器失灵保护。42. 高频保护：将线路两端的电流相位或方向转化为高频信号，然后利用输电线路本身构成一高频通道，将此信号送至对端，以比较两端电流相位或功率方向的一种保护。43. 高频闭锁方向保护：比较被保护线路两侧的功率方向，当两侧的短路功率方向都是由母线流向线路时，保护就动作跳闸。由于高频通道正常无电流，而当外部发生故障
43、时，由功率方向为负的一侧发送高频闭锁信号去闭锁两侧保护，因此称为高频闭锁方向保护。44. 高频闭锁距离保护：高频保护是实现全线路速动的保护，但不能作为母线和相邻线路的后备保护。而距离保护虽能对母线及相邻线路起到后备保护的作用，但只能在线路的80%左右内发生故障时才能实现快速切除。高频闭锁距离保护就是把高频和阻抗两种保护结合起来的一种保护，即当内部发生故障时，利用距离保护的启动元件和距离方向元件控制收发信机发出高频闭锁信号，闭锁两侧保护，既能实现全线快速保护，又能对母线和相邻线路起到后备保护的作用。45. 电气二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行维护人员提供运行工况或
44、生产指挥信号所需的低压电气设备。46. 电气设备的二次回路：由二次设备相互连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节、保护的电气回路称为二次回路或二次接线系统。47. 配电装置：发电厂或变电所的电气主接线中的所有开关电器、载流导体和辅助设备，按照一定要求建造而成的用来接受和分配电能的电工建筑物，称为配电装置。48. 配电装置的分类：配电装置按电气设备装置地点不同，可分为屋内配电装置和屋外配电装置。按其组装方式又可分为装配式配电装置和成套配电装置。49. 柴油发电机组的作用：发电厂中的柴油发电机组，是专门为大型单元机组配置的交流事故保安电源。当电网发生事故或其他原因使发电厂厂用电失电时，它可以给机
45、组提供安全停机所必须的交流电源，如汽轮机的交流润滑油泵、盘车电机、顶轴油泵、密封油泵等等，从而保证了机组在停机过程中不受损坏。50. 汽轮发电机的工作原理：发电机的转子由汽轮机带动旋转，当转子绕组通入励磁电流后，转子就会产生旋转磁场，它和静止的定子绕组间形成相对运动，相当于定子绕组在不断地切割磁力线，于是在定子绕组中就会感应出电动势来。由于在制造时已使转子磁场磁通密度的大小沿磁极极面的周向分布为接近的正弦波形。转子不停的旋转，故定子三相绕组每一相的感应电动势随时间变化的波形就和磁通密度在气隙中沿圆周分布的空间波形相似，而定子三相绕组又是沿铁心内圆各相隔120度电角度布置的，所以定子三相绕组感应
46、电动势的波形就成为相位差各为120度的正弦波。51. 发电机的安全运行极限受于下列条件的约束： 51.1. 定子绕组温升约束。51.2. 励磁绕组温升约束。51.3. 原动机功率约束。51.4. 进相运行时的稳定度。52. 发电机运行时内部损耗可分为：铜损、铁损、励磁损耗和机械损耗。53. 非同期并列：同步发电机在不符合准同期并列条件时与系统并列，就称之为非同期并列。54. 发电机的迟相运行：发电机既发有功功率又发无功功率的运行状态。55. 发电机的进相运行：发电机发出有功功率而且吸收无功功率的运行状态。56. 发电机端电压升高对发电机本身的危害：发电机电压在额定值的5%范围内变化时是允许长期
47、运行的。当电压高于额定值时：一是有可能使转子绕组的温度升高到超出允许值。二是定子铁芯温度升高。三是定子的结构部件可能出现局部高温。四是对定子绕组绝缘产生威胁。57. 发电机端电压降低对发电机本身的危害：一是降低运行的稳定性。二是定子绕组温度可能升高。三是电压低将使厂用电动机的运行受影响。58. 发电机频率增高对发电机本身的影晌：按规程规定，发电机频率的容许变动范围是0.5HZ。频率增高，主要是受转子机械强度的限制。频率高，就是电机的转速高，而转速高，转子上的离心力就增大，这就易使转子的某些部件损坏。59. 发电机频率降低对发电机本身的影晌：一是频率降低引起转子的转速降低，使两端风扇鼓进的风量降低，其后果是使发电机的冷却条件变坏，各部分的温度升高。二是由于发电机的电动势(或说端电压)和频率、磁通成正比, 若频率降低，必须增大磁通才能保持电动势不变。这就要增加励磁电流，会导致转子绕组的温度增加，否则就得降低出力。三是频率降低时，为了使端电压保持不变，就得增加磁通，这就容易使定子铁芯饱和，磁通逸出 , 使机座的某些结构部件产生局部高温。四是频率低还可能引起汽轮机断叶片。60. 同期发电机空载特性：指发电机以额定转速空载运行时其电动势E0与励磁电流If之间的关系曲线，即当I=0时，E0=f(If