注册电气工程师教程.ppt

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1、全国勘察设计注册电气工程师执业全国勘察设计注册电气工程师执业资格考试资格考试电气工程基础电气工程基础（不含电机、变压器部分）（不含电机、变压器部分）全国注册电气工程师考试培训教材全国注册电气工程师考试培训教材教教 材材全国勘察设计注册电气工程师全国勘察设计注册电气工程师执业资格考试执业资格考试精讲精练（专业基础）精讲精练（专业基础）陈志新陈志新 主编主编中国电力出版社中国电力出版社2019年年2月月l辅导班的价值辅导班的价值n适用工作多年的、希望继续学习的人员。适用工作多年的、希望继续学习的人员。n起引领作用。起引领作用。n注意：不要抱压题的思想。注意：不要抱压题的思想。l复习方法（自学者）复

2、习方法（自学者）n着重基础（基本概念、基本方法和基本理论）着重基础（基本概念、基本方法和基本理论）n踏实认真踏实认真n适当做题适当做题n注意：全面注意：全面前前 言言 第第 4 章章 电电 气气 工工 程程 基基 础础锅炉锅炉发电机发电机升压升压变压器变压器降压降压变压器变压器电电能能用用户户输电线输电线热热能能用用户户汽轮机汽轮机抽抽汽汽电力网电力网电力系统电力系统动力系统动力系统动力系统与电力系统、电力网关系示意图动力系统与电力系统、电力网关系示意图4.1 电力系统基本知识电力系统基本知识l电力系统的组成电力系统的组成一、一、 电力系统运行特点和基本要求电力系统运行特点和基本要求电力系统电

3、力系统 是由发电厂发电机、升降压变电设是由发电厂发电机、升降压变电设备、备、输电输电、配电和电能用户组成的整体。、配电和电能用户组成的整体。电力网电力网 电力系统电力系统中的中的输输电、变电和配电的三电、变电和配电的三个部分称为个部分称为电力网电力网。电能用户电能用户 消耗电能的场所，电能转换为消耗电能的场所，电能转换为其他形式能量其他形式能量 。4.1 电力系统基本知识电力系统基本知识l电能的特点电能的特点电能生产、输送、分配和使用在同一时刻内完成的。电能生产、输送、分配和使用在同一时刻内完成的。暂态过程迅速。暂态过程迅速。与国民经济密切相关与国民经济密切相关4.1 电力系统基本知识电力系统

4、基本知识（1）保证供电可靠性）保证供电可靠性3、对电力系统的要求、对电力系统的要求负荷突然中断对供电的影响，用电负荷又分为：负荷突然中断对供电的影响，用电负荷又分为：1）一类负荷也称一级负荷）一类负荷也称一级负荷一类负荷也称一级负荷一类负荷也称一级负荷，指突然中断供电将会造成，指突然中断供电将会造成人身伤亡或会引起对周围环境严重污染，造成经济人身伤亡或会引起对周围环境严重污染，造成经济上上巨大损失巨大损失；以及突然中断供电将会造成社会秩序；以及突然中断供电将会造成社会秩序严重混乱或政治上的严重影响的用电负荷。严重混乱或政治上的严重影响的用电负荷。3）三类负荷也称三级负荷）三类负荷也称三级负荷三

5、类负荷也称三级负荷三类负荷也称三级负荷，指不属于一类负荷和二类，指不属于一类负荷和二类负荷的其他负荷，对此类负荷，突然中断供电所造负荷的其他负荷，对此类负荷，突然中断供电所造成损失不大或不会造成直接损失。成损失不大或不会造成直接损失。2）二类负荷也称二级负荷）二类负荷也称二级负荷二二类负荷也称类负荷也称二二级负荷级负荷，指突然中断供电将会造成，指突然中断供电将会造成较大的经济损失较大的经济损失；以及突然中断供电将会造成社会；以及突然中断供电将会造成社会秩序混乱或政治上的较大影响的用电负荷。秩序混乱或政治上的较大影响的用电负荷。4.1 电力系统基本知识电力系统基本知识 (2) 保证电能质量保证电

6、能质量（3）经济性）经济性（4）环保问题）环保问题4.1 电力系统基本知识电力系统基本知识4.1 电力系统基本知识电力系统基本知识二、二、 电能质量的各项指标电能质量的各项指标电压幅值、频率、波形电压幅值、频率、波形n1、电压偏差（移）、电压偏差（移）n2、电压波动、电压波动U %100NN UUUU %100Nminmax UUU3、电压闪变电压闪变 周期性电压急剧波动引起灯光闪烁，周期性电压急剧波动引起灯光闪烁，光通量急剧波动，而造成人眼视觉不舒适的现象。光通量急剧波动，而造成人眼视觉不舒适的现象。n4、不对称度、不对称度 衡量多相负荷平衡状态的指标。衡量多相负荷平衡状态的指标。电压不对称

7、度：电压负序分量与正序分量的比值。电压不对称度：电压负序分量与正序分量的比值。电流不对称度：电流负序分量与正序分量的比值。电流不对称度：电流负序分量与正序分量的比值。电压缓慢变化电压缓慢变化电压变动电压变动4.1 电力系统基本知识电力系统基本知识n5、正弦波形畸变率、正弦波形畸变率P2381）n 次谐波电压、电流含有率次谐波电压、电流含有率2）电压、电流总谐波畸变率）电压、电流总谐波畸变率n6、频率偏差、频率偏差 一般不超过一般不超过0.2Hzn7、供电可靠性：根据用电供电可靠性：根据用电负荷等级制定。负荷等级制定。三、三、 电力系统接线方式及特点电力系统接线方式及特点1、无备用接线（开式电力

8、网）、无备用接线（开式电力网）2、有备用接线（闭式电力网）、有备用接线（闭式电力网）4.1电力系统基本知识电力系统基本知识四、电力系统额定电压四、电力系统额定电压额定线电压额定线电压 网络的额定电压：线路首末端电压的平均值网络的额定电压：线路首末端电压的平均值n用户设备的额定电压用户设备的额定电压=网络的额定电压网络的额定电压 n发电机额定电压：比网络的额定电压高发电机额定电压：比网络的额定电压高5%7Uk%7Ukn变压器额定电压：变压器额定电压：1）一次绕组：与发电机直接连接，等于发电）一次绕组：与发电机直接连接，等于发电机的额定电压；与电网直接连接，与网络的机的额定电压；与电网直接连接，与

9、网络的额定电压同。额定电压同。2）二次绕组：相当于供电设备，）二次绕组：相当于供电设备， ，比，比电网高电网高5%， ，比电网高，比电网高10%。4.1 电力系统基本知识电力系统基本知识T1T2我国电力网络的额定电压等级：我国电力网络的额定电压等级：3、6、10、35、110、220、330、500kV例例14.1 电力系统基本知识电力系统基本知识我国电力网络的额定电压等级：我国电力网络的额定电压等级：3、6、10、35、110、220、330、500kV 、750kV l 电力系统平均额定电压：电力系统平均额定电压：UavN=1.05UN3.15、6.3、10.5、37、115、230、34

10、5、525kV变压器的分接头及其变比变压器的分接头及其变比调压调压额定变比：主抽头额定电压之比额定变比：主抽头额定电压之比实际变比：实际所接分接头的额定电压之比实际变比：实际所接分接头的额定电压之比例例1：P2404.1 电力系统基本知识电力系统基本知识10.5kV10.5/242kV220/121/38.5kV110/11kV10.5/3.3kV35/6.6kV1)发电机、变压器的额定电压发电机、变压器的额定电压2) T1：5%抽头，抽头， T2 、T5 ：主抽头，：主抽头， T3：-2.5%抽头抽头, T4：-5%抽头抽头3) 各线路的平均额定电压各线路的平均额定电压例例1：P2414.1

11、 电力系统基本知识电力系统基本知识10.5kV10.5/242kV220/121/38.5kV110/11kV10.5/3.3kV35/6.6kV2) T1：5%抽头，抽头， T2 、T5 ：主抽头，：主抽头， T3：-2.5%抽头抽头, T4：-5%抽头抽头T1：10.5/254.1kV， T2 : 220/121/38.5kV T3：110/10.725kV, T4：35/6.27kV T5 ： 10.5/3.3kV例例1：P2414.1 电力系统基本知识电力系统基本知识3) 各线路的平均额定电压各线路的平均额定电压中性点接地方式中性点接地方式4.1 电力系统基本知识电力系统基本知识中性点

12、中性点：是指电力系统的输、配电线路首端：是指电力系统的输、配电线路首端所连接的变压器绕组接成星形时的公共点。所连接的变压器绕组接成星形时的公共点。中性点运行方式分为中性点运行方式分为直接接地直接接地 单相负载低压（单相负载低压（380/220V） 、 高高压压 110kV以上输电线路以上输电线路非直接接地非直接接地（不接地或经消弧线圈、电阻、电（不接地或经消弧线圈、电阻、电压互感器等接地）。通常压互感器等接地）。通常1035kV经小电阻接地经小电阻接地 （电缆线路多）（电缆线路多）高压系统，接地电流大于高压系统，接地电流大于500A称为大电流接称为大电流接地系统，小于地系统，小于500A称为小

13、电流接地系统。称为小电流接地系统。中性点不接地系统发生单相接地故障时，接地相中性点不接地系统发生单相接地故障时，接地相对地电压（）对地电压（） 。A.最高为线电压最高为线电压 B.最高为最高为相电压相电压 C.最低为零最低为零中性点不接地系统发生单相接地故障时，可继续运中性点不接地系统发生单相接地故障时，可继续运行（）行（） 。 A. 20小时小时 B. 2小时小时 C. 12 小时小时中性点不接地系统发生单相接地故障时，未接地中性点不接地系统发生单相接地故障时，未接地相对地电压升高，最高升至（）相对地电压升高，最高升至（） A.最高为线电压最高为线电压 B.最高为最高为相电压相电压 C.最低

14、为零最低为零CBA中性点直接中性点直接接地优点：接地优点：当系统发生一相接地当系统发生一相接地故障时，能限制非故故障时，能限制非故障相对电压的升高，障相对电压的升高，从而保证单相用电设从而保证单相用电设备的安全。备的安全。缺点：缺点： 很大，继电保护动作，断路器跳开，造成很大，继电保护动作，断路器跳开，造成停电；发生人身一相对地电击时，危险性较大。停电；发生人身一相对地电击时，危险性较大。1、中性点不接地系统、中性点不接地系统1）正常运行时）正常运行时正常运行时各相对地电压是对称的正常运行时各相对地电压是对称的UBUA.120120120UC.2）一相接地故障时）一相接地故障时AXYZBCeA

15、+eC+eB+ACIACIBCIBCICICI特点特点CYCCCCCBACCBBAANUYYUYYYYUYUYUUCANAAdUUUUUCBNBBdUUUUU 30BU ABUAUCUBUCU AdU BdU BdU 中性点不接地系统特点中性点不接地系统特点 1）发生单相接地故障时，接地相对地电压下降，非）发生单相接地故障时，接地相对地电压下降，非故障相对地电压升高，最高可达线电压。故障相对地电压升高，最高可达线电压。 对用电设备的绝缘水平应按对用电设备的绝缘水平应按线电压线电压考虑；考虑；2）发生单相接地故障时，三相之间的线电压仍然）发生单相接地故障时，三相之间的线电压仍然对称，用户的三相用

16、电设备仍照常运行。可继续运对称，用户的三相用电设备仍照常运行。可继续运行行2小时。小时。3）电容电流较大，接地点可能出现电弧，产生）电容电流较大，接地点可能出现电弧，产生过电压。当电容电流超过一定值时，要求中性过电压。当电容电流超过一定值时，要求中性点经消弧线圈接地，以减小故障电流。点经消弧线圈接地，以减小故障电流。1、线路参数（、线路参数（P247）1）电阻）电阻2）电抗）电抗分裂导线：电抗减小分裂导线：电抗减小slR 4.2 电力线路、变压器的参数和等值电路电力线路、变压器的参数和等值电路0157. 0lg1445. 01 rDxmZY/2Y/23）电导）电导4）电纳）电纳分裂导线：电纳增加分裂导线：电纳增加4.2 电力线路、变压器的参数和等值电路电力线路、变压器的参数和等值电路32101 UPgg6110lg58. 7- rDbmZY/2Y/22、输电线路的、输电线路的等值电路等值电路1）一字形等值电路：）一字形等值电路： 架空线不超过架空线不超过100km、 电压不高电压不高4.2 电力线路、变压器的参数和等值电路电力线路、变压器的参数和等值电路2）形和形和T形等值电路：形等值