电气工程基础实验心得

电气工程基础实验指导

李丽

实验一：电度表接线方式实验

说明：三相电度表的接线方式有两种：三相三线式和三相四线式。

本实验使用三相四线式。选用型号为DTS237电子式电度表。参考电压为3*220/380V；参比频率为50Hz；

同时可以看到试验台线路装置中，有三相电流互感器TA301和电压互感器TV101。当使用电度表测量时，三相电度表有两种接线方式，一种是三相四线直接接入式；一种是经电流互感器接入式。

注：通常规格为3?5(20)A、3?10(40)A、3?15(60)A、3?20(80)A，采用直接接入式接线方式。而3?1.5(6)A采用经互感式接线方式。本实验台模拟10KV、35KV电压，而实际接的电压为380V，实际负载为一个1.5KW的小电机。所以该3*1.5（6）A规格的电度表，在该实验过程中两种接线测量均可以用，实用倍率为BL=1。

实验注意事项：当不使用电度表测量时，面板显示的35KV侧A、B、C、N应左右两侧短接起来。TA301的三相电流互感器的二次侧也要短接起来。 1、 电度表三相四线直接接入式实验： 附图1：三相四线电度表直接接线原理图：

1

步骤：实验前，查阅电能计量的相关知识，自学机械式和电子式电能表的工作原理。试验

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

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） 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。

（2） 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。

（3） 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。

2对电力系统运行的基本要求

（1） 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。

（2） 保证电能的质量（电压、频率和谐波）。 （3） 要有良好的经济性（降低网损、降低煤耗等）。

（4） 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。

13.1.2电能质量各项指标

（1） 电压幅值。对于35kV及以上电压

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） 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。

（2） 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。

（3） 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。

2对电力系统运行的基本要求

（1） 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。

（2） 保证电能的质量（电压、频率和谐波）。 （3） 要有良好的经济性（降低网损、降低煤耗等）。

（4） 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。

13.1.2电能质量各项指标

（1） 电压幅值。对于35kV及以上电压

电力工程基础学习指导及

习题解答

2006．11

湖南工程学院 电气工程0806

第一章 电力工程基础

一、重点和难点

1．火力发电厂、水力发电厂以及核电站的能量转换过程，以及它们在生产成本、生产效率、厂用电率和机组启停速度方面的区别。

2．现代电力系统的概念（了解反映电力系统常用的基本参数）；变电所的分类。 3．负荷的分级和供电要求。★★ 4．电力系统的质量指标。★★ 5．电力系统的接线方式。★★

6．我国交流电力网和电气设备的额定电压―――发电机、变压器、输电线路的额定电压的确定。★★★

7．电压等级的选择尤其是供电电压的选择。 二、作业

1．确定图中（略）所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。 分析：作业中需要注意的问题包括

① 电力系统中的电压除非特别说明一般指的都是线电压。因此变压器的变比一般都是线电压和线电压之比，单位kV。

② 对于某些电压等级国家规定的其1.05倍的电网额定电压往往取的是整数值，如380×1.05＝400V，以后的短路电流计算中常用的35kV和110kV电压等级的平均额定电压分别是37kV和115kV。

③ 如果同时标出相电压和线电压其形式如：220/380V，即220V为相电压，

第二章

1、能量形式：机械能、热能、化学能、核能、辐射能、电能

2、能源分类：一次能源与二次能源、常规能源与新能源、再生与非再生能源、含能体能源与过程性能源。

3、煤炭是我国最主要能源。

4、我国发电能源对输电网建设影响：西电东送，北煤南运，南水北调。 5、电厂核心：其他形式能-机械能-电能 火电厂：燃料化学能-热能-机械能-电能

三大主机（锅炉、汽轮机、发电机）

主要系统（燃烧系统、汽水系统、电气系统）

特点（运行人员多运行成本高、调节速度缓慢、在系统中担负较均匀负荷、对 环境污染大、布局灵活、一次性建设投资少） 水电厂：水的势能和动能-机械能-电能 基本生产过程（从河流较高处或水库内引水，利用水压和流速冲动水轮机旋转， 将水能转变成机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，将机械能换成电能） 坝后式水电厂、河床式水电厂、引水式水电厂、混合式水电厂

特点（综合利用水能资源、发电成本低效率高、运行灵活、适应负荷的急

电气工程基础复习题

一、计算题：

1.如图所示的系统，电源为恒定电源，当变压器低压母线发生三相短路时，若短路前变压器空载，试计算短路电路周期分量的有效值、短路冲击电流及短路功率。（取SB=100MVA，UB=Uav，冲击系数KM=1.8）

~解：

115kV0.4?/kmL=40km6.3kVK(3)30MVA115/6.3kVUk%=10.5

100?0.121211510.530XT???0.315100100X??0.121?0.315?0.436Xl?0.4?40?I*?IB?11??2.2936X?0.436SB100??5.49863UB3?10.5

I?I*IB?2.2986?5.4986?12.6116(kA)iM?2KMI?2?1.8?12.6116?32.15958(kA)SK?S*?SB?I*?SB?2.2936?100?229.36(MVA)2、如图所示电力系统，各元件参数标么值如下： 发电机：SN＝50MV×A，E=1.1，x1=0.2，x2=0.3； 变压器T1：SN＝60MV×A，UK%=10.5；xn=20?； 变压器T2：SN＝30MV×A，UK%=10.5； 每回线路：100km，x1=0.4W/km，x

电气工程基础 课件 PPT

2004/6

电气工程基础开关电器上海交通大学电气工程系

主要内容灭弧原理

高压断路器

隔离开关

高压负荷开关高压熔断器电气工程基础

电气工程基础 课件 PPT

主要内容2004/6

主要内容灭弧原理

高压断路器

灭弧原理高压断路器隔离开关高压负荷开关高压熔断器

隔离开关

高压负荷开关高压熔断器电气工程基础

电气工程基础 课件 PPT

灭弧原理2004/6

1、电弧中带电质点的产生当切断路瞬间，动静触头间出现弧光放电，是由于其间的介质迅速游离，存在着一定浓度的带电质点，即带正电荷的离子和带负电荷的电子。触头间电弧燃烧的区域称为弧隙。弧隙中带电质点不断增多的游离过程可以由各种不同途径发生：(1)强电场发射；(2)碰撞游离； (3)热游离；(4)热电子发射。

主要内容灭弧原理

高压断路器

隔离开关

高压负荷开关高压熔断器电气工程基础

电气工程基础 课件 PPT

灭弧原理2004/6

强电场发射在断路器触头分开的最初瞬间，触头电极的表面受到外加电压所形成的强电场的作用，金属电极表面的电子就会在电场力的作用下被拉出，即发生了所谓强电场发射。金属表面发射电子的数量决定于极间电场强度的高低。当电场强度超过107V/cm时，即使金属表面温度不高，其电子发射量也会显著增加。

电力工程基础学习指导及

习题解答

2006．11

第一章 电力工程基础

一、重点和难点

1．火力发电厂、水力发电厂以及核电站的能量转换过程，以及它们在生产成本、生产效率、厂用电率和机组启停速度方面的区别。

2．现代电力系统的概念（了解反映电力系统常用的基本参数）；变电所的分类。 3．负荷的分级和供电要求。★★ 4．电力系统的质量指标。★★ 5．电力系统的接线方式。★★

6．我国交流电力网和电气设备的额定电压―――发电机、变压器、输电线路的额定电压的确定。★★★

7．电压等级的选择尤其是供电电压的选择。

二、作业

1．确定图中（略）所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。 分析：作业中需要注意的问题包括

① 电力系统中的电压除非特别说明一般指的都是线电压。因此变压器的变比一般都是线电压和线电压之比，单位kV。

② 对于某些电压等级国家规定的其1.05倍的电网额定电压往往取的是整数值，如380×1.05＝400V，以后的短路电流计算中常用的35kV和110kV电压等级的平均额定电压分别是37kV和115kV。

③ 如果同时标出相电压和线电压其形式如：220/380V，即220V为相电压，380V为线电压。

答案：发电机的额定电压为10.5kV，即电网额定电压的