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1、600MW机组理论培训教材基础理论部分第一节 电力电子技技术简介介电力电子技技术是以以电力为为对象的的电子技技术，是利用用电力电电子器件件对电能能进行控控制、转转换和传传输的技技术。电力电电子电路路的根本任任务是完完成交流流和直流流电能的的转换。其其基本的的转换形形式可分分为如下下四种：一是整整流；二是直直流斩波波；三是逆逆变；四四是可控硅硅整流。1. 常用电力电电子器件件电力电子器器件根据据不同的的开关特特性可分分为不可可控器件件、半控型型器件、全控型型器件三三种类型型；根据控控制信号号不同，电力电电子器件件还可分分为电流流控制型型器件、电压控控制型器器件两类类。1.1. 半导体自然界中的的
2、物质，按照它它们导电电能力的的强弱可可分为导导体、半半导体和和绝缘体体三大类类。凡容容易导电电的物质质称为导导体；不容易易导电的的物质称称为绝缘缘体；导电能能力介于于导体和和绝缘体体之间的的物质称称为半导导体。半半导体具具有热敏敏性、光光敏性、杂杂敏性等等特殊性性能。1.2. 硅可控整流流电路晶闸管又称称可控硅硅 SCCR，是一种种可控的的整流元元件，习习惯上简简称可控控硅。可控硅硅有三个个级，分分别为阳阳极A, 阴极极K和控制制极G。可可控硅具具有可控控的单相相导电特特性，即即一是当当可控硅硅阳极电位位高于向向电压；二是控控制极与与阴极间间必须加加上正向向触发电电压。只有同同时满足足这两个个
3、条件，晶闸管管才能导导通，否则处处于阻断断状态。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，在负载上可得到不同数值的直流电压。应用:发电电机励磁磁系统三三相桥式式全控整整流电路路2. 直流-交流流逆变电电路：整流(将交流流电转换换为直流流电)的逆向向过程，即将直直流电转转换为交交流电的的过程，称为逆逆变。3. 交流交流流变频电电路：变频电电路是用用于改变变交流频频率的装装置，以获得得不同于于电网频频率或频频率可调调的交流流电源，可应用用于交流流电动机机的变频频调速、感感应加热热等场合合。变
4、频频有两种种方式：一种是是间接变变频，另一种种是直接接变频, 4. 门电路与组组合逻辑辑电路电子技术中中将需要要处理的的电信号号分为两两大类：一类为为模拟信信号，指在时时间上和和数值上上连续变变化的信信号；另一类类为数字字信号，数字电电路中的的工作信信号通常常都是持持续时间间很短的的跃变信信号，也称为为脉冲信信号。处理模模拟信号号的电路路称为模模拟电路路，处理数数字信号号的电路路称为数数字电路路。4.1. 逻辑门电路路最基本的逻逻辑门有有三种，它它们是与与门、或或门和非非门。由由这三种种基本门门电路可可组成各各种复合合门电路路以及能能实现复复杂逻辑辑功能的的组合逻逻辑电路路。4.1.1. 与逻
5、辑门电电路实现与逻辑辑关系的的电路称称为与门门。只有有当输入入端全为为高电平平时，输出才才是高电电平，否则输输出均为为低电平平，符合与与逻辑关关系，故故称为与与门电路路。如下下图所示示：4.1.2. 或逻辑门电电路实现或逻辑辑关系的的电路称称为或门门。只要要有一个个输入端端为高电电平时，输出就就是高电电平，只有输输入端均均为低电电平时输输出才是是低电平平，符合或或逻辑关关系，故故称为或或门电路路。如下下图所示示：4.1.3. 非逻辑门电电路实现非逻辑辑关系的的电路称称为非门门。非门门电路的的输人与与输出是是相反的的，即输入入为1时，输出为为0；输人为为0时，输出为为1,输出出为输人人的非，实现
6、了了非逻辑辑关系，故故称为非非门电路路。如下下图所示示：4.1.4. 与非逻辑门门电路与非门是由由一个与与门和一一个非门门直接相相连构成成的。其其中与门门的输出出连接非非门的输入入。与非非门的逻逻辑关系系可概括括为：“有0为1,全1为0”。如下下图所示示：4.1.5. 或非逻辑门门电路或非门是由由一个或或门和一一个非门门直接相相连构成成的，其中或或门的输输出连接接非门的输人人。或非非门的逻逻辑关系系可概括括为：“有1为0，全0为1”。如下下图所示示：4.2. TTL与非非逻辑门门电路由于这种集集成门电电路的结结构形式式采用了了半导体体三极管管，其与功功能和非非功能都都是用半半导体三三极管实实现
7、的，所以，一般称称为晶体体管晶体管管逻辑与与非门电电路，简称TTTL与非非门。在一块块集成电电路里，可以封封装多个个与非门门。4.3. TTL三态态输出与与非门(TSLL)三态输出与与非门，简称三三态门。它它是一种种受控与与非门，且输出出有3 种状态态。高电电平1态，低电平平0态和高高阻状态态(称为开开路状态态或禁止止状态)。逻辑符符号中的的EN为控控制端，A、B为输入入端。当当EN有效效时，输出 FF=ABB，三态门门工作，且相当当于与非非门：当EN无效效时，不管A、B的状态态如何，输出端端开路总总处于高高阻状态态或禁止止状态。如下图(a)所示为EN高电平有效，如下图 (b)所示为EN低电平
8、有效。4.4. 半加器：在在二进制制数加法法运算中中，要实现现最低位位的加法法，必须有有两个输输入端(加数和和被加数数),两个个输出端端(本位和和数及向向高位的的进位数数)，这种加加法逻辑辑电路叫叫半加器器。设A为被加加数，B为加数数，S为本位位和，C为向高高位的进进位数。S是异或或逻辑，CC是与逻逻辑，可用异异或和与与门实现现。半加器器的逻辑辑符号如如图下图图所示：4.5. 全加器：全全加过程程是被加加数、加加数以及及低位向向本位来来的进位位数三者者相加，所以全全加器有三个个输入端端(加数、被加数数以及低低位向本本位来的的进位数数 )，两个输输出端(本位和和数及向高高位的进进位数)。设An为
9、被被加数，Bn为加加数，CCn-11为低位位向本位位的进位位数，Sn为本本位的全全加和，Cn为本本位向高高位的进进位数，全加器可可由两个个半加器器和一个个或门组组成。4.6. 基本 R-S 触触发器：基本R-S触发发器由两两个与非非门交叉叉连接而而成。RRd、SSd是信信号输入入端，Q、Q是输输出端。在在正常情情况下，两个输输出端QQ、苍的逻逻辑状态态能保持持相反。一般把把Q的状态态规定为为触发器器的状态态。基本R-S 触触发器有有两个稳稳定状态态，即置位位(置1)或复复位(置0)状态。在在直接置置位端加加负脉冲冲(RD=00)即可可置位(Q=11，在直接接复位端端加负脉脉冲(RD=00)即可
10、可复位(Q=00)。负脉冲冲除去后后，直接置置位端和和直接复复位端都都处于高高电平(因为两两个输入入端平时时固定接接高电平平)，此时触触发器保保持相应应负脉冲冲去掉前前的状态态(保持原原状态不不变)，实现存存储或记记忆功能能。但要注注意负脉脉冲不可可同时加加在直接接置位端端和直接接复位端端。如下下图所示示：4.7. 可控R-SS触发器器：克服基基本R-S 触触发器输输出状态态直接受受输入信信号控制制的缺点点，在基本本 R-S 触触发器的的基础上上增加两两个控制制门和一一个触发发信号，让输入入控制信信号经过过控制门门传送到到基本触触发器。与与非门GGA和GB构成成基本RR-S触触发器；与非门门G
11、c和GD是控控制门；S和R是置1和置0信号输输入端 (高电电平有效效)；CP是时时钟脉冲冲，时钟脉脉冲起触触发信号号的作用用。这就就是可控控R-SS触发器器。如下下图所示示：5. D/A转换换器：能能将数字字量转换换为模拟拟量的装装置称为为数/模变换换器，简称 DD/A 转换器器。6. A/D转换换器：能能将模拟拟量转换换为数字字量的装装置称为为模/数变换换器，简称 AAD 变变换器。第二节 电气的基本本概念和和定律1. 电气原理基基本概念念1.1. 电路：为实实现一定定的目的的，将有有关的电电气设备备或部件件按照一一定方式式联接起起来所构构成的电电流的通通路。它它包括电电源设备备、负载载设备
12、、中中间设备备。根据电源与与负载之之间连接接方式的的不同，电电路有通通路、开开路、短短路三种种不同的的状态。电路理论中中，引用用的基本本电路元元件有：反映消消耗电能能的电阻阻元件、反反映储存存电场能能量的电电容元件件、反映映储存磁磁场能量量的电感感元件，以以及反映映向电路路提供电电能或信信号能的的电压源源或电流流源。上上述元件件都有两两个两个个端钮，称称为二端端元件。1.1.1. 电阻元件电阻元件上上电压和和电流之之间的函函数关系系，称为为电阻元元件的伏伏安特性性。电阻阻元件两两端电压压与电流流的关系系服从欧欧姆定理理，其伏伏安特性性成正比比关系，这这种电阻阻元件称称为线性性电阻元元件，通通常
13、把线线性电阻阻元件称称为电阻阻。正弦电路中中电阻两两端电压压与电流流相位相相同，电电阻上电电压和电电流的最最大值、有有效值均均满足欧欧姆定理理。导体体电阻与与导体长长度成正正比，与与导体截截面积成成反比，与与导体的的材料有有关。金金属导体体的电阻阻值，随随温度的的升高而而增大。1.1.2. 电容元件在两块金属属极板之之间隔以以绝缘介介质，就就可以构构成一个个简单的的电容器器，实际际电容器器因介质质不是理理想的绝绝缘体，往往往会出出现一些些漏电现现象，如如果不考考虑这种种微弱的的漏电想想象，电电容器就就可看作作是一种种理想的的二端元元件，称称为电容容元件。在电容电路路中，电电容元件件有通交交隔直
14、的的作用。1.1.3. 电感元件一个用导线线绕成的的线圈，当当线圈中中有电流流通过时时，线圈圈周围即即建立起起磁场，磁磁场的磁磁通为，如果果不考虑虑导线的的电阻，这这就是一一个理想想二端元元件，称称为电感感元件，单单位为亨亨利H。在直流流电路中中，电感感元件相相当与短短路。1.2. 电场：带电电体周围围空间存存在一种种特殊形形态的物物质，称称为电场场。1.3. 电场力：电电场对置置于其中中的电荷荷有力的的作用，称称电场力力。1.4. 电流：在电电场的作作用下，电电荷有次次序的流流动这一一物理现现象。衡衡量电流流大小的的量叫做做电流强强度，它它等于单单位时间间内通过过导体某某横截面面的电量量。电
15、流流强度简简称电流流。并规规定：正正电荷流流动的方方向为电电流的方方向。1.5. 电压：电荷荷在电场场力的作作用下从从一点移移动到另另一点，其其电位能能的改变变量称为为电压。用用来衡量量电场力力做功的的能力。1.6. 电动势：衡衡量电源源将非电电能转换换为电能能本领大大小的物物理量，用用e表示。电电动势仅仅存在于于电源内内部，并并规定：电动势势的方向向是从负负极到正正极，电电位升的的方向。1.7. 电位：在电电场中，单位正正电荷从从a点移至至参考点点时，电场力力所做的的功，称为a点对参参考点的的电位。1.8. 电阻：是反反映导体体对电流流阻碍作作用大小小的物理理量，是是客观存存在的，它它与导体
16、体两端所所加的电电压和流流过的电电流强度度大小无无关，是是用导体体两端的的电压同同流过导导体的电电流强度度的比值值来表示示该导体体的电阻阻，单位位用欧姆姆表示。 1.9. 电功：电流流通过用用电器所所做的功功，称为为电功。单单位用焦焦耳表示示。 1.10. 电功率：单单位时间间内电流流所做的的功，称称为电功功率。单单位用瓦瓦特表示示。1.11. 交流电流和和电压：大小和和方向都都随时间间变化的的电流和和电压。1.12. 正弦交流电电流和电电压：随随时间变变化按正正弦规律律变化的的交流电电流和电电压。其其表达式式为：ii=Immsinn(t+)u=UUmsiin(t+)正弦交流量量的三要要素：I
17、Im最大大值（振振幅角）、角频率、初相角。1.13. 有效值：一一个周期期交流量量（电压压或电流流）和某某一直流流量分别别作用与与同一电电阻R上，若若在相同同的时间间内它们们所产生生的热量量相等，则则称这个个直流量量的值为为交流量量的有效效值，用用I或U表示。设一交流量量为： i=Imssin(t+)或u=UUmsiin(t+)则其有效值值与最大大值的关关系为：1.14. 瞬时功率：在正弦弦交流电电路，某某一时刻刻电路吸吸收或发发出的功功率。1.15. 有功功率：在交流流电能的的发、输输、用过过程中，用用于转换换成非电电、磁形形式（如如光、热热、机械械能等）的的那部分分能量的的平均功功率叫做做
18、有功功功率。即即电路中中电阻元元件所消消耗的功功率之和和。用PP表示，PP=UIIcoss1.16. 无功功率：用于电电路内电电、磁场场交换的的那部分分能量最最大功率率。用QQ表示。QQ=UIIsinn1.17. 视在功率：电路输输入端电电压有效效值U和和电流有有效值的的乘积。用用S表示示，S=UI。有有功功率率、无功功功率、视视在功率率三者的的关系：S=PP+Q。1.18. 功率因数：有功功功率与视视在功率率的比值值，用ccos表示。1.19. 谐振：当一一个含有有 L 、 C 元件的的无源一端端口网络络在正弦弦激励作作用下，其人端端阻抗呈呈电阻性性，即网络络中电压压和电流流同相时时，这种工
19、工作状态态称为谐谐振。谐谐振是正正弦稳态态电路的的一种特殊殊工作状状态，也是电电路的一一种特殊殊现象。1.20. 串联谐振：当RLLC串联联电路发发生谐振振时称串串联谐振振。串联联谐振条条件：XXl=Xc其其特点为为：1.20.1. 电路的阻抗抗Z0=R1.20.2. 电路的电流流I0=U0/R1.20.3. 电路中各个个元件的的电压：Ur=UUl=Uc=QU（QQ=1/0CRR）“Q”为谐谐振电路路的品质质因数，它它表明在在谐振状状态下，电电感（或或电容）上上的电压压为电路路外施电电压的多多少倍。因因此，串串联谐振振又称为为电压谐谐振。它它具有很很大的破破坏性。1.21. 并联谐振：当RLL
20、C并联联电路发发生谐振振时称并并联谐振振。并联联谐振的的条件：C =1/L 并并联电路路发生谐谐振时，电电感电流流与电容容电流大大小相等等，相位位相反，支支路电流流在数值值上会比比总电流流大很多多，所以以并联谐谐振又称称电流谐谐振。1.22. 三相制：由由三个频频率相同同而相位位不同的的电压源源作为电电源供电电的体系系。1.23. 对称三相正正弦交流流电源：由三个个频率相相同、振振幅相等等、相位位互差1120度度的正弦弦电压源源按一定定方式联联接而成成的。每每一个电电压源称称为一相相。对称称三相电电压通常常由三相相交流发发电机产产生。1.24. 三相电源和和负载均均可联成成Y形和和形，三三相电
21、源源和三相相负载通通过端线线相联，可可接成YYY、YY、Y、四四种形式式。1.25. 三相四线制制系统：三相电电源和负负载采用用Y-YY联接，且且电源与负载的中性点点相连接接，称为为三相四线制制系统。电源与负载的中性点点的连线线称为中中线，有时以以大地作作为中线线，所以又又称地线线。1.26. 中性点位移移：在三相相四线制制系统中中，即有有中线的的Y-Y系统，若中线线阻抗ZZN=0，则负载载中性点点和电源源中性点点电位相相等，即中性性点重合合，这时虽虽然负载载不对称称，但是负负载相电电压仍是是对称的的。若中线线阻抗ZZN不等于于0，则负载载中性点点和电源源中性点点电位相相等，即即中性点点不重合
22、，这这种现象象称中性性点位移移。1.27. 在三相电路路中，流流过每相相的电流流称相电电流，流流过每相相的电压压称为相相电压。三三相电源源和三相相负载间间的联接接线称为为端线，流流过端线线的电流流称为线线电流，流流过端线线的电压压称为线线电压。1.28. 三相电源的的关系：对于三三角型电电源来说说，线电电压等于于相电压压，而线线电流等等于相电电流的3倍；对对于星型型电源来来说，线线电压等等于相电电压的3倍，而而线电流流等于相相电流。1.29. 对称三相电电路：对对称的三三相电源源和对称称的三相相负载用用输电线线联接起起来所组组成的系系统。1.30. 相序：三相相电源中中，各相相电压经经过同一一
23、值的先先后次序序称为三三献电源源的相序序。1.31. 不对称三相相电路：在三相相电路中中，电源源、负载载或线路路阻抗只只要有一一部分不不对称，就就称为不不对称三三相电路路。1.32. 正序分量、负负序分量量和零序序分量：任意一一组不对对称的三三相正弦弦电压或或电流相相量都可可以分解解三组对对称的分分量。一一组是正正序分量量，用下下标“1”表示，正正序分量量相序与与原不对对称正弦弦两的相相序一致致，各相相位互差差1200度。一一组是负负序分量量，用下下标“2”表示，负负序分量量相序与与原正弦弦量相反反，即AA-C-B，相相位互差差1200度。一一组是零零序分量量，用下下标“0”表示，三三相的相相
24、位相同同。1.33. 三相电路的的功率计计算：有功功率PP=3UIIcoss无功功率QQ=3UIIsinn视在功率SS=3UII1.34. 三相交流电电的不对对称度：负序分分量电压压UN22与正序序分量电电压UNN1的比比值，用用百分数数表示为为= UUN2 /UNN1*1100%2. 电气的基本本定理2.1. 欧姆定律：2.1.1. 部分电路的的欧姆定定理：不不含电源源的电路路称为部部分电路路。指通通过某一一导体的的电阻RR的电流流I与加在在电阻两两端的电电压U成正比比，与该该导体的的电阻RR成反比比。即II=U/R。2.1.2. 全电路欧姆姆定律：含有电电源的闭闭合电路路称为全全电路。指指
25、在闭合合回路中中的电流流与电源源的电动动势成正正比，与与电源内内阻和外外电阻之之和成反反比。2.2. 楞次定律：线圈中中感应电电动势的的方向总总是企图图使它所所产生的的感应电电流反抗抗原有磁磁通的变变化，即即感应电电流产生生新的磁磁通反抗抗原有磁磁通的变变化，这这个规律律就称为为楞次定定律。2.3. 库仑定律：两个点点电荷之之间作用用力F的大小小与两个个点电荷荷q1、q2的乘乘积成正正比，与与两个点点电荷间间距离rr的平方方成反比比，还和和电荷所所处的空空间的媒媒介（用用系数KK表示）有有关，即即：F=Kq1q2/。2.4. 基尔霍夫定定律2.4.1. 基尔霍夫电电流定律律（KCCL）：在某一
26、一瞬间，流流入某一一接点的的之和等等于从该该接点流流出的所所有电流流之和。2.4.2. 基尔霍夫电电压定律律（KCCV）：将单位位正电荷荷，从电电路的一一点出发发，沿着着一回路路绕行一一周又回回到原来来的出发发点时。其其电位能能的改变变量的总总和为00。即沿沿电路中中的一个个回路绕绕行一周周，回路路中各支支路电压压的代数数和等于于0。2.5. 齐性原理：在线性性电路中中，当只只有一个个独立源源作用时时，任一一支路的的响应与与激励源源的激励励成正比比。2.6. 叠加原理：当线性性电路中中有两个个或两个个以上独独立源作作用时，任任一支路路的响应应等于各各独立源源单独作作用下，分分别在该该支路上上所
27、产生生的响应应的代数数和，这这个关系系叫做叠叠加原理理。2.7. 戴维南定理理：任何何一个线线性有源源二端网网络，对对其外部部电路而而言，都都可用一一个由理理想电压压源与电电阻的串串联组合合等效替替代，该该理想电电压源的的电压等等于有源源二端网网络的开开路电压压，其串串联电阻阻等于有有源二端端网络中中所有独独立源均均为0值时的的入端电电阻。2.8. 诺顿定理：根据电电压源与与电流源源之间的的等效互互换条件件，可以以将有源源二端网网络的等等效电压压源模型型转换成成等效电电流源模模型。任意一个线线性有源源二端网网络，对对其外电电路而言言，都可可以用一一个理想想电流源源与电阻阻并联的的组合等等效替代
28、代，该理理想电流流源的电电流等于于有源二二端网络络的短路路电流其其并联电电阻等于于有源二二端网络络的入端端电阻电阻的星型型联接与与三角形形联接的的等效变变换：星型转换为为三角形形为: 三角形转换换为星型型为：3. 磁路与铁心心线圈3.1. 磁路：由铁铁磁材料料作成的的、磁通通集中通通过的路路径称为为磁路。3.2. 磁场：电流流的周围围空间存存在着一一种对磁磁体、载载流导体体、运动动的电荷荷有作用用力的特特殊形态态的物质质，我们们称在次次空间中中存在着着磁场。3.3. 磁感应强度度 ( 磁通密密度 )B表示示磁场内内某点的的磁场强强弱和方方向的物物理量，它是个个矢量。规 定定其值等等于垂直直于矢
29、量量 B 的单位位面积的的磁力线线数。计计算公式式为B=/S，国际单单位制中中 , 磁感应应强度的的单位是是特斯拉拉 (TT), 即韦伯伯 / (1TT=lWbb/)。3.4. 磁通：表表示垂直直穿过某某一截面面积 SS 的磁磁力线总总数 , 单位位为韦伯伯 (WWb) 。3.5. 磁导率：磁导率率是一个个用来表表示磁场场中介质质导磁能能力的物物理量 , 单单位为亨亨利 / 米(H/mm) 。真真空中的的磁导率率为常数数 , 通常采采用。表示示 , 其数值值的 =4 110-77H/mm。一般材材料的磁磁导率和真空空磁导率率。的比比值 , 称为为该物质质的相对对磁导率率r ,即r=/。r越大大
30、 , 介质的的导磁性性能就越越好。以以下是几几种常用用磁性材材料的磁磁导率。材料名称铸铁硅钢片镇辞铁氧体体锤铸铁氧体体坡莫合金相对磁导率率r=/。200-44007000-10000010-10000300-55000021044-210553.6. 磁场强度 H：磁场强强度是计计算磁场场所用的的物理量量 , 反映的的是电流流的磁场场 , 其强弱弱和方向向均 取取决于电电流 , 与介介质无关关。大小小为磁感感应强度度和磁导导率之比比。H=B/，在国际际单位制制中 , 磁场场强度的的单位是是安 / 米 (A/m)。3.7. 高导磁性和和磁化性性：高导磁磁性指铁铁磁材料料的磁导导率很高高，r 1,
31、 具有被被强烈磁磁化的特特性。铁磁材材料之所所以具有有良好的的导磁性性能，是由于于材料内内部的结结构决定定的。在铁磁磁材料内内部存在在许多体体积很小小的磁性性区域，这些天天然小磁磁性区域域叫磁畴畴，每个磁磁畴在无无外磁场场作用时时，排列杂杂乱无章章，极性任任意取向向，磁性相相互抵消消，对外不不呈磁性性。当磁畴畴受到磁磁场的作作用时，排列无无序的小小磁畴将将顺着外外磁场的的方向转转向 , 形成成一个与与外磁场场方向一一致的附附加磁场场，使铁磁磁物质内内部的磁磁感应强强度大大大增加，这种原原 来没没有磁性性，在外磁磁场的作作用下而而产生磁磁性的性性质称做做磁化性性。非磁磁性材料料内部由由于没有有磁
32、畴结结构，所以不不能被磁磁化。3.8. 磁饱和性：当外磁磁场(或或励磁电电流)增增大到一一定值时时，磁性性材料的的全部磁磁畴的磁磁场方向向都转向向与磁场场的方向向一致，磁化磁磁场的磁磁感应强强度Bjj达到饱饱和值。这这一特性性称为磁磁饱和性性。磁饱饱和性也也可从铁铁磁材料料的磁化化曲线上上看出，如图下图图所示。当当外磁场场逐渐增增大时，铁磁材材料中的的小磁畴畴将随之之逐渐转转向，起初随随外磁场场的增加加，磁感应应强度，成正比比增大(Oa段)；接着磁磁感应强强度B几几乎呈直直线上升升(b段),这之之后，由于铁铁磁材料料内部的的磁畴几几乎全部部转向完完毕，所以再再增加外外磁场，磁感应应强度BB几乎
33、不不能再增增加，此时称称为磁饱饱和(ccs段)。3.9. 磁滞性和剩剩磁性：当铁心心线圈中中通有交交变电流流(大小小和方向向都变化化)时，铁心就就受到交交变磁化化，电流变变化时，B随HH而变化化，当H已已减到零零值时，但B未未回到零零值，这种磁磁感应强强度滞后后于磁场场强度变变化的性性质称磁磁性物质质的磁滞滞性。当当线圈中中电流减减到零(H= 0)，铁心在在磁化时时所获得得的磁性性还未完完全消失失，这时铁铁心中所所保留的的磁感应应强度称称为剩磁磁感应强强度Brr。3.10. 磁滞损耗：铁心线线圈在正正弦电压压激励下下的磁滞滞分量与与端电压压同相，其其平均功功率不为为零，磁磁滞分量量所消耗耗的平
34、均均功率称称磁滞损耗耗。3.11. 涡流：铁心心中的感感应电压压使铁心心中产生生涡流状状的电流流，称涡涡流。3.12. 涡流损耗：铁心中中的涡流流要消耗耗能量而而使铁心心发热，这这种能量量损耗称称为涡流流损耗。3.13. 铁心损耗：铁心线线圈的磁磁滞损耗耗与涡流流损耗的的总和称称为铁心心损耗。3.14. 交流铁心线线圈中的的电压、电电流和磁磁通：在在正弦电电压作用用下，铁铁心线圈圈的磁通通为正弦弦波，而而由于磁磁饱和的的影响，磁磁化电流流则为尖尖顶的非非正弦波波。m越大大，铁心心磁饱和和越严重重，磁化化电流曲曲线越尖尖；m越小小磁化电电流曲线线越接近近正弦波波。在正正弦电流流作用下下，由于于磁
35、饱和和的影响响，铁心心线圈的的磁通为为平顶非非正弦波波，电压压为尖顶顶非正弦弦波。3.15. 基尔霍夫第第一定律律：磁路路的基尔尔霍夫第第一定律律给出了了磁路分分岔处各各支路磁磁通的相相互关系系，即进进入节点点的磁通通等于离离开节点点的磁通通，或描描述成穿穿过闭合合曲面SS的磁通通的代数数和为零零，即=00。3.16. 基尔霍夫第第二定律律：闭合合磁路中中各段磁磁压的代代数和等等于各磁磁通势的的代数和和。3.17. 磁路的欧姆姆定律：设磁路由单单一的铁铁磁材料料构成，其横截截面面积积为 SS, 磁磁路的平平均长度度为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
36、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 电气基本常常识1. 电气主接线线：指在在发电厂厂、变电电所、电电力系统统中，为为满足预预定的功功率传送送方式
37、和和运行等等要求而而设计的的、表明明高压电电气设备备之间相相互连接接关系的的传送电电能的电电路。2. 电气主接线线的基本本接线形形式有单单母线接接线、单单母线分分段接线线、双母母线接线线、双母母线分段段接线、双双母线带带旁路接接线、桥桥形接线线（分内内桥和外外桥两种种）、三三角形接接线、一一个半短短路器接接线、单单元接线线等几种种形式。3. 发电机-变变压器组组单元接接线：发发电机出出口，直直接经变变压器接接入升高高电压系系统的接接线。我我厂发电电机-变变压器组组采用单单元接线线。4. 一个半短路路器接线线：每两两个元件件（电源源或出线线）用三三台短路路器构成成一串接接至两组组母线，称称为一个
38、个半短路路器接线线或3/2接线线。我厂厂5000kV系系统采用用3/22接线。5. 桥形接线：指两回回变压器器线路路单元接接线用一一个短路路器（或或跨接线线）相连连，接成成桥形接接线。桥桥形接线线分内桥桥接线和和外桥接接线两种种。根据据功率走走向，当当桥短路路器（或或跨接线线）靠变变压器侧侧，则称称内桥接接线。当当桥短路路器（或或跨接线线）靠出出线侧，则则称外桥桥接线。我我厂1110kVV系统采采用外桥桥接线。6. 短路：指相相与相之之间通过过电弧或或其他较较小阻抗抗的一种种非正常常连接。在在中性点点直接接接地系统统中或三三相四线线制系统统中，还指单单相或多多相接地地(或接中中性线)。三相系系
39、统中短短路的基基本类型型有：三相短短路、两两相短路路、单相相接地短短路(单相接接地)和两相相接地短路路。7. 发生短路的的原因：主是电电气设备备载流部部分的绝绝缘被破破坏。8. 短路对设备备及系统统的危害害有两方方面：一一是电流流的热效效应使设设备烧坏坏，损坏绝绝缘；二是电电动力使使设备变变形、毁坏。对对系统的的危害是是使供电电受阻，甚至造造成系统统稳定的的破坏，使之出出现非故故障部分分的大面面积停电电。9. 冲击短路电电流：短路后后t=00时，周期分分量电流流瞬时值值等于负负值最大大，而非周周期分量量电流瞬瞬时值等等于正值最大大，总电流流等于零零，满足短短路前空空载电流流等于零零和短路路后电
40、流流不能突突变的条条件。在在短路后半个个周期即即0.OOls瞬瞬间，总短路路电流值值，略小于于周期分分量振幅幅的两倍倍，这个最最大的短短路电流瞬时时值称为为冲击短短路电流流。10. 稳态短路电电流：当非周周期分量量衰减为为零时，短路电电流只剩剩下三相相对称的的周期分分量，这时的的电流叫叫稳态短短路电流流。11. 电力系统的的暂态稳稳定：指指电力系系统在正正常运行行状态下下，突然然受到某某种大干干扰后，能能够过渡渡到一个个新的稳稳定运行行状态或或恢复到到原来的的运行状状态的能能力。12. 电力系统的的静态稳稳定：它是指指电力系系统在正正常运行行状态下下，突然受受到某种种小干扰扰后，能够恢恢复到原
41、原来(或与原原来很接接近)运行状状态的能能力。13. 电气操作的的五防内内容：13.1. 防止误拉误误合断路路器。13.2. 防止带负荷荷误拉、误误合隔离离开关。13.3. 防止带电合合接地隔隔离开关关。13.4. 防止带接地地线合闸闸。13.5. 防止误入带带电间隔隔。14. 过电压：在在电力系系统正常常运行中中，由于于某些原原因，使使电器设设备的电电压超过过额定的的最高运运行电压压，即称称为过电电压。15. 过电压分为为外部过过电压（又又叫大气气过电压压）和内内部过电电压两种种类型。外外部过电电压又分分为直击击雷和雷雷电感应应两类，内内部过电电压又分分为暂时时过电压压和操作作过电压压两种，
42、其其中，暂暂时过电电压包括括工频过过电压和和谐振过过电压。16. 外部过电压压：由于于雷击或或雷电感感应引起起的过电电压称为为外部过过电压。17. 内部过电压压：电力力系统中中某些内内部的原原因引起起的过电电压称为为内部过过电压。18. 工频过电压压：在正常常或故障障时，电力系系统中所所出现的的幅值超超过最大大工作相相电压、频频率为工工频(550Hzz)的过过电压称称为工频频过电压压。19. 谐振过电压压：电网中中的电感感、电容元元件，在一定定电源的的作用下下，受到操操作或故故障的激激发，使得某某一自由由振荡频频率与外外加强迫迫频率相相等，形成周周期性或或准周期期性的剧剧烈振荡荡，电压振振幅急
43、剧剧上升所所形成的的过电压压叫谐振振过电压压。谐振振过电压压的持续续时间较较长，甚至可可以稳定定存在，直到破破坏谐振振条件为为止。谐谐振过电电压可在在各级电电网中发发生，危及绝绝缘，烧毁设设备，破坏保保护设备备的保护护性能。它有三三种类型型：线性谐谐振、铁铁磁谐振振和参数数谐振20. 操作过电压压：电网中中的电容容、电感感等储能能元件，在发生生故障或或操作时时，由于其其工作状状态发生生突变，将产生生充电再再充电或或能量转转换的过过渡过程程，电压的的强制分分量叠加加以暂态态分量所所形成的的过电压压称为操操作过电电压。21. 励磁系统的的主要作作用：21.1. 根据发电机机负荷变变化相应应地调节节
44、励磁电电流，以维持持机端电电压为给给定值。21.2. 控制并列运运行各发发电机间间无功功功率分配配。21.3. 提高发电机机并列运运行的静静态稳定定性。21.4. 提高发电机机并列运运行的暂暂态稳定定性。21.5. 在发电机内内部出现现故障时时，进行灭灭磁，以减小小故障损损失程度度。21.6. 根据运行要要求对发发电机实实行最大大励磁限限制及最最小励磁磁限制。22. 励磁系统的的其基本本要求是是：22.1. 励磁能源应应满足发发电机正正常或故故障各种种工况下下的需要要。22.2. 保证发电机机运行可可靠性和和稳定性性。22.3. 应能维持发发电机端端电压恒恒定并保保证一定定的精度度和并联联机组
45、间间稳定分分担无功功功率。22.4. 具有一定的的强励容容量。22.5. 在欠励区域域保证发发电机稳稳定运行行。22.6. 对于机组过过电压、过过磁通具具有保护护作用。22.7. 对于机组振振荡能提提供正阻阻尼，改改善机组组动态稳稳定性。23. 强励：当系系统电压压大幅度度下降，例如突突然短路路时，发电机机的励磁磁电源会会自动迅迅速增加加励磁电电流，这种作作用叫强强行励磁磁，简称强强励。24. 强行励磁起起的作用：24.1. 增加电力系系统的稳稳定度。24.2. 在短路切除除后，能使电电压迅速速恢复。24.3. 提高带时限限的过流流保护动动作的可可靠性。24.4. 改善系统事事故时电电动机的的
46、自启动动条件。25. 强励顶值电电压倍数数：指在同同期发电电机事故故情况下下，励磁系系统强行行励磁时时的励磁磁电压和和额定励励磁电压压之比。26. 励磁电压上上升速度度：指励磁磁电压在在强励发发生后最最初半秒秒钟内由由正常电电压开始始的平均均上升速速度，常用1ss内升高高的励磁磁电压对对额定电电压的倍倍数来表表示。27. 蓄电池的容容量：蓄电池池的容量量是蓄电电池蓄电电能力的的标志，用安培培小时（AAh）来来表示。容容量的安培小小时数是是放电电电流的安安培数和和放电时时间的乘乘积。28. 蓄电池的额额定容量量：指蓄电电池在充充满的情情况下以以10hh放电率率放电的的容量。29. 直流正极、负负
47、极接地地对运行行的危害：直流正正极接地地有造成成保护误误动的可可能，因为一一般跳闸闸线圈均均接负极极电源，若这些些回路再再发生接接地或绝绝缘不良良就会引引起保护护误动作作。直流流负极接接地与正正极接地地是同一一道理，如回路路中再有有一点接接地就可可能造成成保护拒拒绝动作作。因为为两点接接地将使使跳闸或或合闸回回路短接接，这时还还可能烧烧坏继电电器触点点。30. 电力系统：由电源源、电力力网及用用户组成成的发电电、输电电、配电电和用电电的整体体称为电电力系统统。31. 电力系统运运行基本本要求：31.1. 保证可靠的的持续供供电。31.2. 保证良好的的电能质质量。31.3. 保证系统运运行的经经济性。32. 中性点直接接接地电电网：指该电电力网中中变压器器的中性性点与大大地直接接连接。发发生单相相接地故故障时，相地之之间就会会构成单单相直接接短路，这种电电网称为为中性点点直接接接地电力力网。我我国规定定：1100kV 及以上上网络中中性点直直接接地地。我厂厂5000Kv、1110kkV采用用中性点点直接接接地系统统。33. 中性点直接接接地电电网优点点：过电压压数值小小，