电气工程学校官庄小学

电气工程基础

13.1电力系统基本知识

要求：了解电力系统运行特点和基本要求；掌握电能质量的各项指标；了解电力系统中各种结线方式及特点；掌握我国规定的网络额定电压与发电机、变压器等元件的额定电压；了解电力网络中性点运行方式及对应的电压等级。

13.1.1电力系统运行特点和基本要求 1电力系统运行的特点 （1） （2） （3） （1） （2） （3） （4）

电能不能大量存储。因而电能的生产、输送、分配和消费实际上是同时进行的。任何时刻发电机所发出的功率等于用电设备所消耗的功率与输送和分配环节中功率损耗之和。

电力系统的暂态过程非常短促。从一种运行状态到另一种运行状态的过渡极为迅速，以毫秒甚至微秒计。

与国民经济与人民生活密切相关。供电的突然中断会造成很大的损失以致严重的后果。 保证安全可靠供电。要最大限度地满足用户用电的要求，对负荷按照不同级别分别采取适当的技术措施来满足它们对供电可靠性的要求。 保证电能的质量（电压、频率和谐波）。 要有良好的经济性（降低网损、降低煤耗等）。

电能生产要符合环境保护标准，限制二氧化碳、二氧化硫等污染物的排放量。

2对电力系统运行的基本要求

13.1.2电能质量各项指标

（1） 电压幅值。对于35kV及以上电压

第四章 电气工程概况

一、设计依据

1、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）。 2、《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）。

3、《汽车库、停车库、停车场设计防火规范》（GB50067-97）。 4、《人民防空工程设计防火规范》（GBJ98-87）。 5、《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）。 6、《深圳市民用建筑设计技术要求与规定》。 7、各相关专业和设备厂商提供的技术资料。

二、设计范围

1、本建筑工程设计包括供、配电、照明、防雷及接地等。

2、建筑物室外及景观照明仅予留配电回路，与室外景观设计时统一考虑。

3、10KV电源进线由供电部门定。

三、供、配设计

1、本工程属一类高层建筑，按一级负荷要求供电，鉴于深市供电现状，仅由市政引一路10KV电源，并设一柴油发电作为备用电源。

2、电气设备安装容量及负荷计算，见下表： 需要系统负荷计算简表

序号 用电设备组名称 设备容量 计算负荷 Ps（kw） Pis（kw） Qjs（kvar） Sjs（KVA） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 空调负荷 1571.5 1100.1 1100.1 825.0 462.0

u

R

C

X L X 题 2.16 图

2.13已知交流电压V )511000sin(10 +=t

u ，交流电流2sin(1000)A 6

i t π

=+。

试问它们的最大值、有效值、频率、周期、初相位以及两者之间的相位差各是多少。 解：m

10V U =；

7.07V U ==；3

10159.15Hz 2f π

==；

32 6.28ms 10T π==；?=51u Φ； m 2A I =；I =

；

3

10159.15Hz 2f π

==；32 6.28ms 10T π==；rad 306i πΦ==?； 两者之间的相位差5170.366rad=21180660

u i

πππ?Φ=Φ-Φ=-==?；

2.15 某交流电路（如图2.15图所示）施加激励电压)V 3

u t

π

=+后的响

应电流为12sin(31430)A i t =+ 。试计算电路的阻抗、有功功率、无功功率、视在功率及功率因数。 解：

电路的阻抗22025.93Ω12U Z I

=

==； 有功功率

cos 22030)1616.7W P UI =Φ=?-?=

无功功率

sin 22030)933.4Var Q UI =Φ=?-?=；

视在功率2201866.8VA S UI ===；

功率因数866.cos co

分类号密级

U D C621.3 编号 1 0 4 8 6 （此处间隔20毫米）（以上四项用仿宋4号）

武汉大学

工程硕士学位论文

（论文题目与上一行间隔为25毫米）（以上二行用宋体2号字）

论文题目

（题目用楷体1号字）

研究生姓名：

学号：

指导教师姓名、职称：

校外导师姓名、职称：

专业名称：

研究方向：

（以上六项用宋体4号字）

（此处间隔为25毫米）

二〇一四年五月（黑体小三号，不加粗）

A Dissertation Submitted to

Wuhan University

in Partial Fulfillment of the Requirement for the

Master’s Degree of Engineering

（以上3号字）

Study of ××××××××××××××××××××××××

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××（请用英文论文题目替换该项，2号字）

By

××××××××

Supervisor：Prof. ××××××

May, 2014

论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集

输电线路的防雷措施

摘要

35kV

线路是我国配电网的重要线路，直接向广大用户分配电

能，配电线路由于本身所具有的特点，耐雷水平普遍不高，一旦发生雷击，容易导致线路元件损坏甚至整条线路跳闸的恶性事故发生，因此针对35kV配网线路的特点，通过系统的分析研究，提出完善的35kV配电线路防雷措施，对提高电网的供电可靠性有重要意义。

为了系统的提出35kV线路防雷保护措施方案，本文根据一条35kV线路的多年防雷运行资料以及对整体线路的进线段杆塔接地电阻值、变电站单相接地电容电流等数据的调研;同时结合实验室对35kV线路绝缘子冲击放电试验数据等，确定35kV线路雷击跳闸率高的主要原因。通过对事故原因的理论分析与计算机仿真手段的结合，提出了35kV配电网线路防雷保护措施如下:

1.在易击段装设防雷保护间隙，并通过实验室试验以及理论分析验证这种间隙距离能够有效保护绝缘子;

2.在进线段终端杆架设有间隙型线路避雷器提高进线段线路的耐雷水平，经过仿真分析可大大降低线路雷击跳闸率。

3 . 35kV线路需装设自动重合闸来弥补断路器误动、线路瞬时性故障引起的停电事故;4.必须确使进线段杆塔接地电阻小于10S2;

5.且由于变电站单向接地电容电流大于1 1 .

重庆大学电气工程学院老师名单及简介

刘和平，博士，教授，博士生导师。重庆大学研究生院研究生创新实践基地技术支持专家；重庆大学—美国德州仪器数字信号处理方案主任；重庆大学—美国微芯公司PIC单片机实验室主任。

赵霞，博士，副教授。主讲“电力系统稳态分析”、“专业英语”及Power System Analysis全英文硕士课程；从事电力系统建模与仿真、电力系统风险评估及新能源接入方面的研究。

杨丽君，博士，副教授，硕士生导师。从事大型电力变压器内绝缘老化机理及寿命预测、变压器局部放电在线监测、局部放电模式识别、电力设备在线监测抗干扰技术、绝缘材料改性等方面研究。

韩力，博士，教授，博士生导师。获国家教学成果二等奖2项、国家教委教学成果三等奖1项、重庆市教学成果一等奖1项、重庆市教学成果二等奖1项、重庆市教委和重庆市高等教育学会教育科学奖励各1项，发表科研论文70余篇（其中SCI、EI检索论文20余篇），培养研究生30余人。

李剑，博士，教授，博士生导师院长助理，系主任。

周雒维，教授,博士生导师。重庆大学电气工程学院党委书记；IEEE高级会员；国务院政府特殊津贴专家 ；重庆市首届电力电子学科学术带头人；《电路原理》国家精品课程负责人；中

重庆大学电气工程学院老师名单及简介

刘和平，博士，教授，博士生导师。重庆大学研究生院研究生创新实践基地技术支持专家；重庆大学—美国德州仪器数字信号处理方案主任；重庆大学—美国微芯公司PIC单片机实验室主任。

赵霞，博士，副教授。主讲“电力系统稳态分析”、“专业英语”及Power System Analysis全英文硕士课程；从事电力系统建模与仿真、电力系统风险评估及新能源接入方面的研究。

杨丽君，博士，副教授，硕士生导师。从事大型电力变压器内绝缘老化机理及寿命预测、变压器局部放电在线监测、局部放电模式识别、电力设备在线监测抗干扰技术、绝缘材料改性等方面研究。

韩力，博士，教授，博士生导师。获国家教学成果二等奖2项、国家教委教学成果三等奖1项、重庆市教学成果一等奖1项、重庆市教学成果二等奖1项、重庆市教委和重庆市高等教育学会教育科学奖励各1项，发表科研论文70余篇（其中SCI、EI检索论文20余篇），培养研究生30余人。

李剑，博士，教授，博士生导师院长助理，系主任。

周雒维，教授,博士生导师。重庆大学电气工程学院党委书记；IEEE高级会员；国务院政府特殊津贴专家 ；重庆市首届电力电子学科学术带头人；《电路原理》国家精品课程负责人；中

重庆大学电气工程学院老师名单及简介

刘和平，博士，教授，博士生导师。重庆大学研究生院研究生创新实践基地技术支持专家；重庆大学—美国德州仪器数字信号处理方案主任；重庆大学—美国微芯公司PIC单片机实验室主任。

赵霞，博士，副教授。主讲“电力系统稳态分析”、“专业英语”及Power System Analysis全英文硕士课程；从事电力系统建模与仿真、电力系统风险评估及新能源接入方面的研究。

杨丽君，博士，副教授，硕士生导师。从事大型电力变压器内绝缘老化机理及寿命预测、变压器局部放电在线监测、局部放电模式识别、电力设备在线监测抗干扰技术、绝缘材料改性等方面研究。

韩力，博士，教授，博士生导师。获国家教学成果二等奖2项、国家教委教学成果三等奖1项、重庆市教学成果一等奖1项、重庆市教学成果二等奖1项、重庆市教委和重庆市高等教育学会教育科学奖励各1项，发表科研论文70余篇（其中SCI、EI检索论文20余篇），培养研究生30余人。

李剑，博士，教授，博士生导师院长助理，系主任。

周雒维，教授,博士生导师。重庆大学电气工程学院党委书记；IEEE高级会员；国务院政府特殊津贴专家 ；重庆市首届电力电子学科学术带头人；《电路原理》国家精品课程负责人；中

DDAB DBCD CCCDABA

1

CCCDABA

2

BDCAD AAACA

3

26、电气一次接线

电气一次接线：发电厂和变电站中的一次设备（1分），按其功能和输配电流程，连接而

成的电路称为电气主接线，也称电气一次接线或一次系统（2分）。

27、正序等效定则

正序等效定则：在简单不对称短路的情况下，短路点的正序分量电流，与在短路点每一相中接入附加电抗

而发生三相短路的电流相等。

28、近后备保护

近后备保护：在保护安装处的主保护拒动时动作的保护称为近后备保护。

29、工频电压升高

工频电压升高：电力系统在正常运行或故障时可能出现幅值超过最大工作相电压、频率为工频或接近工频的电压升高，称为工频电压升高。

30、落雷密度

4

落雷密度：每平方千米每雷暴日的地面受到的平均落雷次数。

31、某变电站采用双母线接线，有2条进线，4条出线，画出其电气主接线，并说明不停电检修工作母线的操作步骤？（正常运行时，一组母线工作，另一组母线备用）

（1）图（2.5分）。

（2）闭合母联两侧的隔离开关

、

，合QF向备用母线充电（0.5）；若备用母线带

电后一切正常，下一步则先接通（一条或全部）回路接于备用母线侧的隔离开关，然后断开（该条或全部）回路接于工作母线

DDAB DBCD CCCDABA

1

CCCDABA

2

BDCAD AAACA

3

26、电气一次接线

电气一次接线：发电厂和变电站中的一次设备（1分），按其功能和输配电流程，连接而

成的电路称为电气主接线，也称电气一次接线或一次系统（2分）。

27、正序等效定则

正序等效定则：在简单不对称短路的情况下，短路点的正序分量电流，与在短路点每一相中接入附加电抗

而发生三相短路的电流相等。

28、近后备保护

近后备保护：在保护安装处的主保护拒动时动作的保护称为近后备保护。

29、工频电压升高

工频电压升高：电力系统在正常运行或故障时可能出现幅值超过最大工作相电压、频率为工频或接近工频的电压升高，称为工频电压升高。

30、落雷密度

4

落雷密度：每平方千米每雷暴日的地面受到的平均落雷次数。

31、某变电站采用双母线接线，有2条进线，4条出线，画出其电气主接线，并说明不停电检修工作母线的操作步骤？（正常运行时，一组母线工作，另一组母线备用）

（1）图（2.5分）。

（2）闭合母联两侧的隔离开关

、

，合QF向备用母线充电（0.5）；若备用母线带

电后一切正常，下一步则先接通（一条或全部）回路接于备用母线侧的隔离开关，然后断开（该条或全部）回路接于工作母线