第1章电力系统的基本概念
1-1 电力网、电力系统和动力系统的定义是什么？基本构成形式如何？
1-2 对电力系统运行的基本要什么？
1-3 电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？
1-4 电力系统的额定电压是如何确定的？系统各元件的额定电压如何确定？
1-5 目前我国电力系统的额定电压等级有哪些？额定电压等级选择确定原则有哪些？
1-6 电力系统的接线方式有哪些？各自的优、缺点有哪些？
1-7 联合电力系统的优越性有哪些？
1-8 根据发电厂使用一次能源的不同，发电厂主要有哪几种型式？
1-9 电力变压器的主要作用是什么？主要类别有哪些？
1-10 架空线路与电缆线路各有什么特点？
1-11 直流输电与交流输电比较有什么特点？
1-12 电力系统的结构有何特点？比较有备用和无备用接线形式的主要区别。
1-13 为什么要规定电力系统的电压等级？主要的电压等级有哪些？
1-14 试述我国电压等级的配置情况。
1-15 电力系统各个元件(设备)的额定电压是如何确定的？
1-16 某一60kV电力线路长为100km，每相导线对地电容为0.005F/km，当电力线路末端发生单相接地故障时，试求接地电容电流值(60kV系统中性点经消弧线圈接地)。
1-17 电力网的额定电压是怎样规定的？电力系统各类元件的额定电压与电力网的额定电压有什么关系？
1-18 升压变压器和降压变压器的分接头是怎样规定的？变压器的额定变化与实际变化有什么区别？
1-19 电能生产的主要特点是什么？对电力系统运行有哪些基本要求？
1-20 根据供电可靠性的要求，电力系统负荷可以分为那几个等级？各级负荷有何特点？
1-21 电能质量的基本指标是什么？
1-22 直流输电与交流输电相比较，有什么特点？
1-23 电力系统的结构有何特点？比较有备用和无备用接线形式的主要区别？
1-24 我国电力系统的中性点运行方式主要有哪些？各有什么特点？
1-25 电能质量的三个主要指标是什么？各有怎样的要求？
1-26 电力系统的主要特点是什么？
1-27 电力网的接线方式中，有备用接线和无备用接线，各有什么特点？
1-28 什么是开式网络？什么是闭式网络？它们各有什么特点？
1-29 你知道各种电压等级单回架空线路的输送功率和输送距离的适宜围吗？
1-30 电力系统的部分接线示于题图1-30，各电压级的额定电压及功率输送方向已标明在图中。试求：
(1)发电机及各变压器高、低压绕组的额定电电压； (2)各变压器的额定电压比；
(3)设变压器T-1工作于+5％抽头，T-2，T-4工作于主抽头；T-3工作-2.5%抽头时，各变压器的实际变比。
1-31 电力系统的部分接线示于题图1-31，额定电压已标明图中。试求： (1) 发电机，电动机及变压器高、中、低压绕组的额定电压；
(2) 设变压器T-1高压侧工作于+2.5％抽头，中压侧工作于＋5％抽头；T-2工作于额定抽头；T-3工作-2.5%抽头时，各变压器的实际变比。
题图1-31
1-32 电力系统接线如题图1-32所示，图中标明了各级电力线路的额定电压(kV)，试求：
V T-1
(1) 发电机和变压器各绕组的额定电压，并标在图中；
(2) 设变压器T 1工作于+5%抽头，T 2、T 5工作于主抽头(T 5为发电厂厂用变压器)，T 3工作于-2.5%抽头，T 4工作于-5%抽头，求各变压器的实际变比；
(3) 求各段电力线路的平均额定电压，并标在图中。
题图1-32
1-33 标出题图1-33所示电力系统各元件的额定电压。
题图1-33
1-34试确定题图1-34所示的电力系统中发电机和各变压器的额定电压 (图中所示为电力系统的额定电压)。
题图1-34
G
10kV T1 220kV 110kV
T2
380/220V
35kV
M
M
×
1 2
3
110kV
T6
T7
T8
6kV
2
3 1 M
380/220V
35kV
M
×
10kV
380/220V
M
M
×
×
T9
T3 T4
6kV
T5
G 10 T1 220 T2 3 110 T5 35 10 T3 T4
6 T1
T2 T3 T4
第2章电力网各元件的等值电路和参数计算2-1 按结构区分，电力线路主要有哪几类？
2-2 架空线路主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？
2-3 电缆线路主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？
2-4 架空线路与电缆线路各有什么特点？架空线路采用分裂导线有何好处？电力线路一般以什么样的等效电路来表示？
2-5架空输电线路的电阻、电抗、电纳和电导是怎样计算的？影响输电线路电抗、电纳、电阻、电导大小的主要因素是什么？
2-6 电力线路一般用怎样的等值电路来表示？集中参数如何计算？
2-7 在电力系统计算时，导线材料的电阻率为什么略大于它们的直流电阻率？
2-8 分裂导线的作用是什么？分裂数为多少合适？为什么？
2-9 电力线路一般以什么样的等值电路来表示？
2-10 在电力网计算中，单位长度输电线路常用哪种等值电路？等值电路有那些主要参数？这些参数各反映什么物理现象？
2-11 架空线路的导线换位有什么作用？
2-12什么是导线的自几何均距？它与导线的计算半径有什么关系？分裂导线的自几何均距是怎样计算的？什么是三相线路的互几何均距？如何计算？
2-13 分裂导线对线路的电感和电容各有什么影响？你知道各种不同结构的架空线(单导线、2分裂、3分裂和4分裂导线)每千米的电抗和电纳的大致数值吗？
2-14 什么是变压器的短路试验和空载试验？从这两个试验中可确定变压器的哪些参数？
2-15 变压器短路电压百分数v s(%)的含义是什么？
2-16双绕组和三绕组变压器一般以什么样的等值电路表示？双绕组变压器的等值电路与电力线路的等值电路有何异同？
2-17 变压器的额定容量与其绕组的额定容量有什么关系？绕组的额定容量对于计算变压器的参数有什么影响？何为三绕组变压器的最大短路损耗？
2-18 三绕组自耦变压器和普通三绕组变压器有何异同点？
2-19 变压器的具体参数有电压级的概念，是如何理解的？
2-20 等值变压器模型是以什么样的等值电路来表示变压器的？有哪些特点？又是如何推导的？
2-21 在电力网计算中两绕组和三绕组变压器常采用哪种等值电路？
2-22 怎么样利用变压器的铭牌数据计算变压器等值电路的参数？
2-23 双绕组变压器的参数R()、X()、G m(S)、B m(S)的计算通常运用如下一组公式：
2211000N N k S U P R =，N N k S U U X 2
1100%=，3
2
1010-?=N
m U P G ，210100%N N m U S I B =。 试问：P k ，U k %，P 0，I 0%分别表示什么量；在公式推导过程中分别做了怎样
的近似假设？
2-24 在计算绕组容量不等的三绕组变压器的电阻和电抗时要注意什么问题？
2-25 变压器的电压比是如何定义的？它与原、副边绕组的匝数比有何不同？
2-26 为什么变压器的型等值电路能够实现原、副边电压和电流的变换？ 2-27 电力变压器的主要作用是什么？主要类别有哪些？ 2-28 变压器的短路试验和空载试验是在什么条件下做的？如何用这两个试验得到的数据计算变压器等值电路中的参数？
2-29 组成电力系统等值网络的基本条件是什么？如何将多电压级电力系统等值成有名制表示的等值网络？
2-30 标么制及其特点是什么？在电力系统计算中，基准值如何选择？ 2-31 电力系统元件参数用标么值表示时，是否可以直接组成等值网络？为什么？
2-32 电力系统元件参数标么值的两种计算方法结果是否相同？为什么？自己试证明一下。
2-33 什么是标么制？采用标么制有什么好处？ 2-34 三相电力系统中基准值是怎么样选择的？
2-35 不同基准值的标么值之间是怎么样进行换算的？
2-36电力系统采用标么值进行计算，有什么好处？基准值如何选取？ 2-37在电力系统等值电路的参数计算中，何为精确计算，何为近似计算？它们分别用在怎样的场合？
2-38 在多级电压网络中，各电压级的基准电压是怎么样选择的？能避免出现非基准变比变压器吗？
2-39 对应于一个电压等级的电力系统等值电路与对应于多个电压等级的电力系统等值电路各有什么特征？主要区别在哪里？
2-40 在电力系统等值电路的参数计算中，何为精确计算？何为近似计算？适用场合怎样？
2-41 试求三条对称导体的等效半径。假设r=1.56cm(见题图2-41)。 2-42 试求四条对称间隔导体的等效半径。假设r=1.56cm(见题图2-42)。 2-43 一电缆由19根完全相同的铜线缠绕而成，每根铜线的直径为1.5mm ，电缆的长度为2km ，由于缠绕使得实际长度增加了5%，铜的电阻率为1.72×10-8·m ，求电缆的电阻。
2-44 有一铜线在10℃时的电阻为50，设此铜线在10℃时的温度系数为=0.00409℃。当它的电阻上升10%时，求相应的运行温度。
题图2-41 题图2-42
2-45 40km 长单相线路传输100A 电流时的功率损耗不应超过60kW ，如果导体的电阻率为1 .72 ×10 -8·m ，试确定导体的直径。
2-46 三相单回50Hz 输电线由三导体构成，如题图2-46所示。导线直径为0.635cm 。求单位长度的正序电抗值以及输电线的电容和电纳值。
题图2-46
2-47 某三相单回输电线路，采用LGJJ-300型导线，已知导线的相间距离D=6m ，查手册，该型号导线的计算外径为25. 68mm 。试求：
(1) 三相导线水平布置且完全换位时每公里线路的电抗值和电纳值。 (2) 三相导线按等边三角形布置时，每公里线路的电抗值和电纳值。 2-48 如题图2-48所示，试计算单回二分裂输电线的电容。导线直径为5cm ，相间距离为5m 。
题图2-48
2-49 某220kV 架空线路，三相导线水平排列，有关尺寸如题图2-49所示，导线采用轻型钢芯铝绞线LGJQ-500，直径30.16mm 。试计算该线路单位长度的正序阻抗和正序电容。
2-50 将上题的220kV 线路改用二分裂导线，每相用二根LGJQ-240，每根外直径21.88mm ，两根之间的距离d = 400mm 。试计算该线路的单位长度正序阻抗和正序电容。
1.56cm
50cm
1.56cm
50cm
30cm 5m 5m
c '
c b ' b a ' a 8m
5m
5m
题图2-49
2-51 一同轴电缆的结构如题图2-51所示，求此电缆单位长度的电感。
题图2-51
2-52 220kV线路使用如题图2-52所示的带拉线铁塔，并用LGJQ-400型导线直径27.2mm，铝线部分截面积392mm2，使用13片X-4.5型绝缘子组成的绝缘子串，长2.6m，悬挂在横担端部。试求该线路单位长度的电阻、电抗、电
题图2-52
武汉大学2009—2010学年度第二学期 《电气工程基础（下）》试卷（A ） 学号 姓名 院（系） 分数 （全部答案写在答题纸上） 1 判断正误（10分，每小题1分） （1）在对远距离交流输电线路进行分析计算时，应采用分布参数和波动方程。（√） （2）在三段式过电流保护中，一段与二段合起来称作主保护。（√） （3）纵差动保护是由比较被保护元件两侧的电流的相位构成。（×） （4）电力系统中，电压互感器饱和过电压只发生在系统轻载运行的情况下。（×） （5）切除有负载的变压器比切除空载变压器更容易产生过电压。（×） （6）在方向继电器中，规定的功率正方向是功率从母线流向线路。（√） （7）控制回路不属于二次回路。（×） （8）低频减负荷时，特殊级动作，基本级一定动作。（√） （9）同步发电机以自同期方式并列时，冲击电流较大，会对系统有较大扰动。（√） （10）在电力系统的正常状态下，可以实现电力系统的经济运行。（√） 2 名词解释（10分，第（1），（2）题3分，第（3）题4分） （1） 自然功率 c Z U P 21n ，称为自然功率，在传输功率等于自然功率条件下，线路任意点的电压均与首、末端电压相等。 （2） 潜供电流 在具有单相重合闸的线路中，当故障相被切除以后，通过健全相对故障相的静电和电磁耦合，在接地电弧通道中仍将流过不大的感应电流，称为潜供电流。 （3） 操作电源 在发电厂和变电所中，对开关电器的远距离操作、信号设备、测量设备、继电保护和自动控制装置、事故照明、直流油泵及交流不停电装置等用电，都需有专门的供电电源，这种电源称为操作电源。 3 简答题（30分，每题6分） （1） 什么是电流保护的接线方式？常用的有哪两种？各有什么优缺点？ 答：电流保护的接线方式，是指电流保护中电流继电器线圈与电流互感器二次绕组之间的连接方式。目前常用的有两种：三相星形接线和两相星形接线。当小电流接地电网中发生不同地点的两点接地短路时，若为并行线路上的两点接地，若采用两相星形接线，则保护有2/3机会只切除一条线路，
电气工程基础课程设计题目发电厂主接线及线路电流保护设计 学生姓名秦鹏 学号20081340219 学院信息与控制学院 专业08电气6班 指导教师刘玉娟 二Ｏ一Ｏ年十二月十六日
目录 绪论———————————————————————————--3 设计题目及原始材料——————————————————————-4设计计算书——————————————————————————--5 原始材料分析————————————————————————-5 计算过程——————————————————————————-7 设计说明书——————————————————————————--9 主接线图——————————————-———————————-9 继电保护的原理接线图——————————————-—————--10 展开接线图————————————————————————--11 方案可行性评估————————————————————————-13 结论—————————————————————————————-14 参考文献———————————————————————————-14
绪论 一、设计的目的 通过这个具体的课题，综合运用所学知识，解决具体工程实际问题，学习工程设计的基本技能，基本程序和基本方法，培养自己的科学研究和设计计算方面的能力，培养自己关于工业建设中的政策观念和经济技术观念，扩大知识领域，提高学自己分析问题和解决问题的能力。 二、设计内容： 1.发电厂主接线方案的选择和主变型式的确定。 2.继电保护方式选择和整定的计算。 3.绘图 4.整理说明书及计算书
[试题分类]:专升本《电气工程基础》_08188450 [题型]:单选 [分数]:2 1.额定电压在一下的发电机,其额定电压一般（）相应的系统额定电压。 A.高于 B.低于 C.等于 D.不确定 答案:A 2.电流互感器的二次侧绕组不能（）。 A.开路 B.短路 C.无所谓 答案:A 3.双母线带旁路接线的优点不包括（）。 A.检修母线可以不停电 B.检修母联断路器可以不停电 C.检修出线断路器可以不停电 D.任意一段母线故障可以不停电 答案:D 4.冲击电流是指（）。 A.每次短路电流的最大短路电流有效值
B.每次短路电流的最大短路电流瞬时值 C.可能出现的最大短路电流有效值 D.可能出现的最大短路电流瞬时值 答案:D 5.在220kV电力系统中,并联静电电容器一般装设在变压器的（）。 A.低压侧 B.中压侧 C.高压侧 D.低压侧或中压侧 答案:A 6.铁磁谐振过电压的特点不包括（）。 A.铁芯未饱和时感抗大于容抗 B.产生谐振时出现“翻相”现象 C.谐振状态可能自保持 D.电感-电容效应 答案:D 7.测量用电流互感器二次侧电流额定值一般为（）。 答案:D 8.对降低供电网电能损耗的效果最差的是（）。 A.采用并联电容就地补偿
B.在向供电网供电的变电站内采用调相机补偿 C.改造供电网络,缩短供电路径 D.将供电网络的电压提高到接近上限运行 答案:B 9.在超高压或特高压系统中主要由内过电压决定系统的绝缘水平,请问主要是如下哪种电压决定？ A.操作过电压 B.谐振过电压 C.工频过电压 D.由上述三种电压共同决定 答案:A 10.为了提高线路耐雷性能、降低雷击跳闸率、保证安全供电,下列防雷措施不正确的是（）。 A.架设避雷线 B.增加杆塔接地电阻 C.采用中性点经消弧线圈接地 D.安装线路避雷器 答案:B 11.启停速度最快的发电机组是（）。 A.凝汽式汽轮机组 B.水轮机组 C.供热式背压机组 D.燃气轮机组 答案:B 网络中有A,B两台变压器,已知SNA=,UkA%=UKB%,则变压器的电抗（）。 >XB =XB
一、单选（共20题,每题2分,共40分） 1.我国实现配电网故障隔离的方法一般是（） A.利用电流保护中电流定值选择性配合实现故障隔离 B.线路首端断路器跳闸实现故障隔离 C.利用电流保护时间阶梯原则实现故障隔离 D.在线路首端断路器跳闸后，利用自动化系统或自动化设备实现故障隔离 2.二次设备不包括（） A.远动装置 B.继电保护装置 C.电流互感器 D.监视与测量仪表 3.不需要同时校验动稳定和热稳定的电气设备是（） A.电压互感器 B.电抗器 C.断路器 D.隔离开关 4.下列发电机组中，启动速度最快的发电机组是（） A.背压式热电机组 B.核电机组 C.水电机组 D.凝汽式火电机组 5.下列发电机组中，有功功率应该尽可能在额定功率附近运行的发电机组是（） A.背压式热电机组 B.凝汽式火电机组 C.水电机组 D.核电机组 ?? 6.对于Y0/接的变压器，变压器Y0侧输电线路上发生两相短路故障，绕组侧输电线路中（） A.肯定产生零序电流 B.肯定产生零序电压 C.可能产生零序电压 D.肯定产生负序电压 7.计量用电压互感器的准确级是（） A.0.2级 B.1级 C.0.1级 D.0.5级 8.短路电流最大有效值用于校验电气设备的（） A.动稳定 B.机械强度 C.热稳定 D.开断能力 9.在下列措施中，对降低电能损耗效果最明显的是（） A.在线路首端并联电容器 B.调整分接头提高运行电压 C.提高发电机的端电压 D.在用户端并联电容器，提高用户的功率因数 10.在下列保护中，保护范围最短的保护是（） A.带时限电流速断保护 B.无时限电流电压连锁速断保护 C.定实限过电流保护 D.无时限电流速断保护 11.关于调压的地点，正确的是（） A.仅仅只在中枢点调压 B.先在负荷点调压，再对电压不合格的中枢点调压 C.仅仅只在负荷点调压 D.先在中枢点调压，再对电压不合格的负荷点调压
电气工程基础课程设计任务书（第1组） 1．题目：220kV变电所主接线及线路电流保护设计 2．系统接线图： 2×20MV A 3．原始资料： 为满足某地区经济发展和人民生活对电力的需要，经系统规划设计论证，新建一座220kV变电所，变电所与系统连接情况如上图所示。 3.1 建设规模 3.1.1 本所安装2台120MV A主变压器 3.1.2 电压等级220/110/10kV 3.1.3 各电压侧出线回路数：220kV 侧4回，110kV侧6回，10kV侧16回。 3.2 各侧负荷情况 110kV侧有2回出线供给远方大型冶炼厂，其容量为60MV A；其他作为地区变电所进线，其最小负荷与最大负荷之比为0.6。 10kV总负荷为50MV A，I、II类负荷用户占70％；最大一回出线负荷为5MV A，最小负荷与最大负荷之比为0.65。 3.4 系统阻抗 220kV电源近似为无限大电源系统，以100MV A为基准容量，归算至本所220kV母线阻抗为0.021；110kV侧电源容量为800MV A，以100MVA为基准容量，归算至本所110kV 母线阻抗为0.12。
3.5 变电所外接线路采用三段式电流保护，相关参数如下： 3.5.1 线路AB 、BC 的最大负荷电流分别为230A 、150A ；负荷自启动系数 1.5st K =； 3.5.2 各变电所引出线上后备保护的动作时间如图所示；后备保护的0.5t s ?=； 3.5.3 线路的电抗为0.4/km Ω。 4．设计内容及要求 4.1 拟定主接线方案：分析原始资料，确定主变型式；确定最佳方案；选择各侧接线方式；画出主接线图； 4.2 继电保护方式的选择与整定：1DL 处的保护方式，及相应的op I 、lm K 和dz t 。 5．设计成果： 编制设计说明书、设计计算书，绘制变电所的电气主接线图、继电保护的原理接线图、展开接线图。 6．主要参考资料： 《电气工程基础》（上、下） 《电力系统继电保护》 《电力工程电气设计手册》（电气一次、电气二次） 滨江课程设计分组安排 第1组：1班：20082340001-20082340020 2班：20082340034-20082340051 3班：20082300006-20082340098
专升本《电气工程基础》 一、（共75题,共150分） 1. 额定电压在10.5kV一下的发电机,其额定电压一般（）相应的系统额定电压。（2分） A.高于 B.低于 C.等于 D.不确定 .标准答案：A 2. 电流互感器的二次侧绕组不能（）。（2分） A.开路 B.短路 C.无所谓 .标准答案：A 3. 双母线带旁路接线的优点不包括（）。（2分） A.检修母线可以不停电 B.检修母联断路器可以不停电 C.检修出线断路器可以不停电 D.任意一段母线故障可以不停电 .标准答案：D 4. 冲击电流是指（）。（2分） A.每次短路电流的最大短路电流有效值 B.每次短路电流的最大短路电流瞬时值 C.可能出现的最大短路电流有效值 D.可能出现的最大短路电流瞬时值 .标准答案：D 5. 在220kV电力系统中,并联静电电容器一般装设在变压器的（）。（2分） A.低压侧 B.中压侧 C.高压侧 D.低压侧或中压侧 .标准答案：A 6. 铁磁谐振过电压的特点不包括（）。（2分） A.铁芯未饱和时感抗大于容抗 B.产生谐振时出现“翻相”现象 C.谐振状态可能自保持 D.电感-电容效应 .标准答案：D 7. 测量用电流互感器二次侧电流额定值一般为（）。（2分） A.2A B.3A C.4A D.5A .标准答案：D 8. 对降低供电网电能损耗的效果最差的是（）。（2分） A.采用并联电容就地补偿 B.在向供电网供电的变电站内采用调相机补偿 C.改造供电网络,缩短供电路径 D.将供电网络的电压提高到接近上限运行 .标准答案：B 9. 在超高压或特高压系统中主要由内过电压决定系统的绝缘水平,请问主要是如下哪种电压决定？（2分） A.操作过电压 B.谐振过电压 C.工频过电压 D.由上述三种电压共同决定 .标准答案：A 10. 为了提高线路耐雷性能、降低雷击跳闸率、保证安全供电,下列防雷措施不正确的是（）。（2分） A.架设避雷线 B.增加杆塔接地电阻 C.采用中性点经消弧线圈接地 D.安装线路避雷器 .标准答案：B 11. 启停速度最快的发电机组是（）。（2分） A.凝汽式汽轮机组 B.水轮机组 C.供热式背压机组 D.燃气轮机组 .标准答案：B 12. 220kV网络中有A,B两台变压器,已知S NA=1.5S NB,U kA%=U KB%,则变压器的电抗（）。（2分） A.X A>X B B.X A=X B C.X A B D.无法确定 .标准答案：C 13. 若发电机母线上接有2台以上主变压器,当其中容量最大的一台因故退出运行时,其它主变压器在允许正常过负荷范围内应能输送剩余功率的（）。（2分）A.60% B.70% C.80% D.90% .标准答案：B 14. 在（1）屏面布置图、（2）屏背面接线图、（3）端子排图中,安装接线图包括（）。（2分） A.（1）（2）（3） B.（1）（2） C.（1）（3） D.（2）（3）
作业二 1、有几个参数反映架空输电线路？它们具体反映线路的什么特性？ 答： 电阻 R线路通过电流时产生的有功功率的损耗效应 电感 L:载体导流的磁场效应 电导 G:线路通电时绝缘介质产生的泄露电流以及导体附近空气游离而产生的有功功率损耗 电容 C:带电导体周围产生的磁场效应 2、一条 LGJQ-3×500 的分裂导线的输电线路，按等间距排列，间距为12m，每相分裂间距为400mm，导体直径为30.2mm。求该线路每公里电抗和电纳。 3、一台 SFL-15000/110 型双绕组变压器，额定容量为15MVA，额定变比为 110/11kV，其试验参数为Pk=133kW，P0=50kW，Uk﹪=10.5，I0﹪=3.5，试计算归算到高压侧的各参数并画出等值电路。
4、与普通变压器相比，自耦变压器有哪些优缺点？自耦变压器运行需要注意哪些问题？ 答： 1）、在大型超高压电力系统中，多数采用由自耦变压器来联接两个电压级的电力网，自耦变压器具有消耗材料少、投资低、损耗小等优点，得到广泛的应用。另外，由于通常自耦变压器变比接近于1，导致短路电压百分数要比普通变压器小得多，所以在系统发生短路时，自耦变压器的情况将更为严重。
2）、自耦变压器除了与一般变压器运行特性相同之外，还需要注意的一些问题是： a，由于自耦变压器一、二次侧有直接的电的联系，为了防止高压侧单相接地故障而引起低压侧过电压，其中性点必须牢靠接地； b，自耦变压器两侧都需安装避雷器，以防止过电压； c，自耦变压器短路电压比普通变压器小得多，因此短路电流较普通双绕组变压器大，必要时，必须采取限制短路电流措施。 5、在开关电器断开的过程中，间隙的自由电子是如何产生的？试说明电弧的形成和熄灭过程。 解： 切断电路瞬间，由于动静触头间的介质迅速游离，存在着一定浓度的带正电荷的离子和带负电荷的离子。通过强电场发射、碰撞游离、热游离、热电子发射等过程，弧隙中带电质点不断增多，产生电弧电流。 电弧中存在的游离与去游离这两个性质相反过程的强弱对比决定了电弧的最终发展趋势，即当游离强于去游离时，电弧就会发生并燃烧剧烈;若去游离与游离过程达到平衡，电弧就会稳定燃烧；而去游离占优势时，电弧的燃烧即将减弱并最终熄灭。 6、什么叫介质强度恢复过程和电压恢复过程？它们与哪些因素有关？交流电弧电流有何特点？熄灭交流电弧的条件是什么？ 解： 弧隙中介质强度的恢复过程与电弧电流的大小有关，但主要决定于断路器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质、电弧的冷却条件等因素，描述的是弧隙介质绝缘能力由电弧电流过零的水平恢复至正常状态的过程。 恢复电压的变化过程是指施加于弧隙上的电压由弧隙电压过渡到电源电压的过程，以开关电器触头间电压描述，交流电弧恢复电压的变化过程与线路结构、参数、负荷性质有关。 交流电弧特点： 1）交流电弧存在自然暂时熄弧点，与交流电流特性一样，交流电弧电流每半周期也要过零一次。电流过零时，电弧自然暂时熄灭，与电弧中去游离程度有关。
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A )20(53?、A )40(103?、A )60(153?、A )80(203?，采用直接接入式接线方式。而A )6(5.13?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B L =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：
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。试验中，按图接线，测量负载电能。最后注意观察脉冲。接线中即1、2、3为一组；4、5、6 为一组；7、8、9 为一组。 2、三相四线经电流互感器接入式实验： 附图2：三相四线电度表经电流互感器接线原理图： 实验注意事项及步骤： 1)、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结构以及工作原理。 2）、试验中，断电，按图接线。注意的是各电流测量取样必须与其电压取样保持同相，特别注意的是各电流互感器的电流测量取样必须与其电压取样保持同相，即1、2、3为一组；4、5、6 为一组；7、8、9 为一组。实验2经电流互感器接入时，注意，其中1、4、7接电流互感器二次侧S1端，即电流进线端；3、6、9接电流互感器二次侧S2端，即电流出线端；2、5、8分别接三相电源；10、11是接零端。同时注意：为了安全，应将电流互感器S2端连接后接地。 3）、按图接线完成，经老师检查无误，方可接通电源。步骤为首先合上“电源开关”和“控制开关”，保护装置上电，旋转“转换开关”，检查10kv进线电压是否正常。然后按下启动按钮，依次合上QS101、QF101、QS102、QF102、QS103, 旋
电气工程基础课程设计题目：110kV降压变电站电气系统初步设计 学生姓名：林俊杰 专业：电气工程及其自动化 班级：电气0906班 学号：4 指导教师：罗毅
目录 变电站电气系统课程设计说明书 一、概述 1、设计目的———————————————————————————— 2、设计内容 3、设计要求 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 2、电力系统与待建变电站的连接情况 3、待建变电站负荷 三、主变压器与主接线设计 1、各电压等级的合计负载及类型 2、主变压器的选择 四、短路电流计算 1、基准值的选择 2、
一、概述 1、设计目的 （1）复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识。 （2）培养和分析解决电力系统问题的能力。 （3）学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法。 2、设计内容 本课程设计只作电气系统的初步设计，不作施工设计和土建设计。 （1）主变压器选择：根据负荷主变压器的容量、型式、电压等级等。 （2）电气主接线设计：可靠性、经济性和灵活性。 （3）短路电流计算：电力系统侧按无限大容量系统供电处理； 用于设备选择时，按变电所最终规模考虑；用于保护整定计算时，按本期工程考虑；举例列出某点短路电流的详细计算过程，列表给出各点的短路电流计算 结果S k 、I”、I ∞ 、I sh 、T eq （其余点的详细计算过程在附录中列出）。 （4）选择主要电气设备：断路器、隔离开关、母线及支撑绝缘子、限流电抗器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、消弧线圈。每类设备举例列出一种设备的详细选择过程，列表对比给出选出的所有设备的参数及使用条件。 （5）编写“××变电所电气部分设计”说明书，绘制电气主接线图（＃2图纸）3、设计要求 （1）通过经济技术比较，确定电气主接线； （2）短路电流计算； （3）主变压器选择； （4）断路器和隔离开关选择； （5）导线（母线及出线）选择； （6）限流电抗器的选择（必要时）。 （7）完成上述设计的最低要求； （8）选择电压互感器； （9）选择电流互感器； （10）选择高压熔断器（必要时）； （11）选择支持绝缘子和穿墙套管； （12）选择消弧线圈（必要时）； （13）选择避雷器。 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 ⑴变电站类型： 110 kV降压变电站 ⑵三个电压等级： 110 kV、 35 kV、 10 kV ⑶ 110 kV：近期线路2回；远期线路 3回 35 kV：近期线路2回；远期线路4 回
一、单项迭择題｛本大题共鬲小題，每/卜題1分，共丹分） 1＞电力卿通常按电压等级的高低、供电范围的大小分沖： O A＞配电网 0?傑“电岡 Oc.枢鈕电网 g超高圧远距离输电阿 2、对单元接线的发电机变压器姐，变压器的可能变比箱I O A. iokv/22atv OE、10kV/242kV OC.10.5kW220kV 0叭10+ 5kV/242kV 3、我国电力系统的中性点接地方式主茎有4种，即不接地 O A.经电阻穩地 O B.经电客接地 OC＞经电压互感春捺地 0叭经电境養地 4、启停建度最快的笈电机组是（） Ok.凝汽式汽轮机组 C E.水轮机组 Os哄热武背压机粗 g燃=枪机组 DDAB DBCD CCCDABA 5、可以保证不停电核修出线断路器的主接线賂式是（）g单母线 OS.双母线分段 g双母线 OD；双母绒带旁母塢 6.目前测量用电流互感器的港确级一般为（） Ok、级 O B.o. 5级 Oc. 1 圾 C D.3级 %下列方式中，哪一项不厲干保护橫零方式了（） Oh、7N-C-S方式 C■艮顶-孑方式 OC. TT方式 Olh TM-C方式 &输电线蹈一相等值电略中的电抗所蕃征的物理现線是（ 5载流导线的岌熱 「艮载涼导绒周围产生的电场效应地方电力陶、区域电力网和（） 经消弧建圈接地、直接接地和（）
Oc.载流导线的泄漏电潇 ■；叽载流导线周围产生的磁场效应 CCCDABA 氛220iV^申育A 、B 两合变压器，已知鼻 =15歸,巴申二 5%'则变压器电扰（） 10. 在正常运行我杰下，电烦誥两端的电压菱不应该超过网络颔定电压的5%,这垦5%指的昱（ g 电 压偏移 O 氐电圧偉落 Oc.电压损耗 Or.电压闪变 H.蛊路后焉的短路电瀟近似为（） g 冲违电涼 O B .起始次暫态电流 g 稳态想路电渝 JD 、想路电沛的自由分量 12. 工程上进行电为系统短路计算时遗常用时基准值不包括（〕 O 氛三相功幸 O 乩线电压 5、统电流 g 二拥尊值阻挤 f 电力吾统三相毎路后D.O2S 的規路电流“a 血和乩"的短路电渝『roh 箱比（） C'A^皿 -^XQI J 匚;'乩 厶工102』冃？血丄 1仪若境电机电压母线上接有？台或以上主变压器，当其中容童協大的一台因故退出运行时, O 乩&啸 O B 、70s OCs 80^ OD-，90S 其他主变压雜在允许正常过负荷范围內应能输送刖余功军的（） 好经电抗器供电的线路外，在短路计算点烹主三相短路时（） 匚A 在被选择设备上渝过最大短路电流 6、京统具有堀大短路电流 Cc.母线上流过壘丸短蹈电浣 袪 无
课程设计说明书 设计题目110kV变电站电气系统初步设计 电气学院电气工程及其自动化专业班 学生姓名： 学号： 完成日期： 指导老师（签字）： 华中科技大学
对说明书的基本要求及注意事项 1.说明书的编号内容参看课程设计指导书中的有关部分。 2.为清楚说明设计计算内容，应有必要的插图。 3.除插图可用铅笔绘制外，计算和说明一律用钢笔书写，并要求计算正确、完整、文字简 明扼要、简介。（打印一律用黑色） 4.设计过程中所应用的公式和数据，应注明来源（参考资料的代号、页次以及图表编号等）。 5.根据计算稿本整理设计主要过程时，只须首先列出文字符号表达的计算公式，然后依次 代入各相应文字符号的数值，就直接写出计算结果（不作任何运算和简化，但计算结果必须注明单位）。 6.设计中所选主要参数，尺寸或规格以及主要计算结果等，均应写入右侧结果栏中，有的 也可采用表格形式列出。 7.对主要计算结果应用简短的结论。如计算结果与实际取值相差较大时，应作简短的解释， 并说明其原因。 8.对每一自成单元的内容，都应有大小标题和前后一致的顺序编号，使其醒目突出。 9.封面所列“设计题目”一栏，只须填写所设计的具体名称即可。 关于模板说明：前面两页必须打在同一页，即双面打印，后面内容单面打印。
目录 110kV变电所电气系统设计说明书 (3) 一、概述 (3) 1. 设计目的 (3) 2. 设计内容 (3) 3. 设计要求 (3) 二、设计基础资料 (4) 1. 待建变电站的建设规模 (4) 2. 电力系统与待建变电站的连接情况........................................................... 4 3. 待建变电站负荷 (4) 4. 环境条件 (4) 5. 其它 (4) 三、主变压器及主接线设计 (5) 1. 各电压等级的合计负载及类型................................................................... 5 2. 主变压器的选择 (5) 四、短路电流计算 (9) 1. 基准值的选取 (9) 2. 各元件参数标幺值的计算......................................................................... 10 3. 用于设备选择的短路电流计算................................................................. 10 五、电气设备选择 (12) 1. 电气设备选择的一般条件......................................................................... 12 2. 各回路的工作电流计算 (13) 3. 断路器和隔离开关选择 (14) 4. 导线的选择 (20) 5. 限流电抗器的选择 (22) 6. 电压互感器的选择 (23) 7. 电流互感器的选择 (24) 8. 高压熔断器的选择 (26) 9. 支持绝缘子和穿墙套管的选择................................................................. 26 10. 消弧线圈的选择 (27) 11. 避雷器的选择 (27) 六、课程设计体会及建议 (29) 参考文献 (29) 附录 (30) 短路电流计算书 (30) 附图：110kV变电所电气主接线图（#2图纸） (33)
宝鸡文理学院试题 课程名称电气工程基础适用时间 试卷类别 A 适用专业、年级、班 10电气专业 一、填空题（每空1分，1×30＝30分） 1、电力系统由、、、和连接而成的统一整体。 2、变电站可分为、、和四种类型。 3、衡量电能质量的主要指标有、、和。 4、电力网的接线方式一般分为、和。 5、架空线主要由、、、、和。 6、电气主接线的基本形式可分为、和两大类。 7、配电网按电压等级分为、、和；按供电区的功能分为 、、和 8、高压断路器在时应为良好的导体，时应具有良好的绝缘性。 9、短路是指电力系统中或的非正常连接情况。 二、选择题（选择最佳答案，每小题2分，2×10＝20分） 1、当变压器一次侧直接与发动机相连接时，一次侧的电压等于（）电网额定电压。 A、100% B、95% C、105% D、110% 2、电力系统电压等级的划分中（）KV以上规定为高压。 A、1 B、10 C、110 D、38 3、变压器中运行中（）无功功率。 A、发出 B、消耗 C、不发出 D、无法确定发出或消耗 4、隔离开关的主要作用是（） A、切合短路电流 B、切合空载电流 C、切合负载电流 D、隔离高压 5、（）是电力系统无功补偿装置 A、发电机 B、变压器 C、电抗器 D、静电电容器 6、我国电力网络目前的额定电压主要有（） A、3.15，6.3，10.5，35，110，220，500KV B、3.15，6.3，10.5，35，116，300，500KV C、3，6，10，35，110，220，500KV D、3，6，10，37，110，220，300KV 7、电压互感器二次侧开口三角绕组是用来测量（）
电气工程基础课程设计(林 俊杰) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
电气工程基础课程设计题目：110kV降压变电站电气系统初步设计 学生姓名：林俊杰 专业：电气工程及其自动化 班级：电气0906班 学号：4 指导教师：罗毅
目录 变电站电气系统课程设计说明书 一、概述 1、设计目的———————————————————————————— 2、设计内容 3、设计要求 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 2、电力系统与待建变电站的连接情况 3、待建变电站负荷 三、主变压器与主接线设计 1、各电压等级的合计负载及类型 2、主变压器的选择 四、短路电流计算 1、基准值的选择 2、
一、概述 1、设计目的 （1）复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识。 （2）培养和分析解决电力系统问题的能力。 （3）学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法。 2、设计内容 本课程设计只作电气系统的初步设计，不作施工设计和土建设计。 （1）主变压器选择：根据负荷主变压器的容量、型式、电压等级等。 （2）电气主接线设计：可靠性、经济性和灵活性。 （3）短路电流计算：电力系统侧按无限大容量系统供电处理； 用于设备选择时，按变电所最终规模考虑；用于保护整定计算时，按本期工程考虑；举例列出某点短路电流的详细计算过程，列表给出各点的短路电流计算结果S k、I”、I∞、I sh、T eq（其余点的详细计算过程在附录中列出）。 （4）选择主要电气设备：断路器、隔离开关、母线及支撑绝缘子、限流电抗器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、消弧线圈。每类设备举例列出一种设备的详细选择过程，列表对比给出选出的所有设备的参数及使用条件。（5）编写“××变电所电气部分设计”说明书，绘制电气主接线图（＃2图纸） 3、设计要求 （1）通过经济技术比较，确定电气主接线； （2）短路电流计算； （3）主变压器选择； （4）断路器和隔离开关选择； （5）导线（母线及出线）选择； （6）限流电抗器的选择（必要时）。 （7）完成上述设计的最低要求； （8）选择电压互感器； （9）选择电流互感器； （10）选择高压熔断器（必要时）； （11）选择支持绝缘子和穿墙套管； （12）选择消弧线圈（必要时）； （13）选择避雷器。 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 ⑴变电站类型： 110 kV降压变电站 ⑵三个电压等级： 110 kV、 35 kV、 10 kV ⑶ 110 kV：近期线路2回；远期线路 3回 35 kV：近期线路2回；远期线路4 回
武汉大学2007—2008学年度第一学期 《电气工程基础》试卷（A） 学号姓名院（系）分数 一、判断（每小题1分，共10分） 1、由发电机、电力网和负荷组成的统一体称为电力系统。（√） 2、变压器一次绕组的额定电压应比同级电网的额定电压高10%。（X ） 3、电力系统用户用电设备消耗电功率的总和称为电力系统的综合负荷。（√） 4、输电线路较长，主变压器不宜切除时，常常采用外桥接线。（X） 5、中性点直接接地的运行方式，常用于60kV及以下的系统，以提高供电可靠性。（X） 6、电力网任意两点电压的矢量差称为电压降落。（√） 7、在丰水季节，一般选择中温中压的火电厂作为主调频厂，而让水电厂承担电网的基 本负荷。（√） 8、实用短路计算中的计算电抗为标幺值，其电压基准值为平均额定电压，功率基准值 可根据实际情况，选择100MVA或1000MVA。（X） 9、对于架空输电线路而言，零序电抗大于正序电抗。（√） 零序电压在短路点处最高，随着与短路点的距离增加而降低（√） 二、简答（每小题6分，共36分） 1、什么是电流互感器的最大二次电流倍数？当电流互感器二次侧接有测量仪表时，对 最大二次电流倍数有什么要求？为什么？ 答：在额定负载阻抗下，电流互感器二次可能出现的最大电流和二次额定电流的比值，称为最大二次电流倍数。当电流互感器的二次侧接有测量仪表时，为保护测量仪表的安全，往往需要对二次可能出现的最大电流加以限制。减小铁芯的截面，降低电流互感器的最大二次电流倍数是限制二次侧可能出现的最大电流的常用办法。 2、请简述双母线接线的优点和缺点。 答：优点：1）供电可靠。因为有了两组主母线，所以就可以轮流检修主母线而不停止供电。同时若有一组主母线故障，经倒闸操作可以将所有回路倒换至另一组主母线而迅速恢复供电；若有一回路的母线隔离开关检修，只须停止该回路供电，其他回路倒换至另一组主母线而不影响供电。 2）调度灵活。因为有两组主母线，就可以通过倒闸操作实现多种运行方式，使调度显得灵活、满足调度和潮流变化需要。 3）便于扩建。双母线接线便于向左、右方向任意扩展而不会影响两组主母线上电源和负荷的组合，不会引起原有回路的停电。 缺点：接线复杂、设备多、造价高；配电装置复杂，经济性差；主母线故障，仍需短时停电；特别是在倒闸操作中，隔离开关作为操作电器，容易引起误操作，对实现自动化也不便。 3、简述电压中枢点的概念，并说明电压中枢点有哪几种调压方式？ 答：对电力系统电压的监视、控制和调整一般只在某些选定的母线上实行。这些母线称
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期] 任教学科：_____________ 任教年级：_____________ 任教老师：_____________ xx市实验学校
教学内容：电气工程的历史和形成、地位和发展、展望。 教学重点：电气工程学科的分学科分类的未来发展；； 教学难点：电气工程学科所包含的内容，设备 教学方法：课堂教学为主，充分利用网络课程中的多媒体素材来表示抽象概念。 教学要求：了解电气工程的历史和形成、电气工程的地位和发展、电气工程的展望。1.1 电气工程的历史和形成 电气工程是研究电磁领域的客观规律及其应用的科学技术，以电工科学中的理论和方法为基础而形成的工程技术称为电气工程。 根据电气工程学科的发展现状，可将其分为相对独立的五个分学科:电力系统及其自动化技术、电机与电器及其控制技术、高电压与绝缘技术、电力电子技术和电工新技术。其结构简图如下图所示。 1. 2 电气工程的地位和发展 1.电气工程学科的地位 电气工程学科在国家科技体系中具有特殊的重要地位；是国民经济的一些基本工业（能
源、电力、电工制造等）所依靠的技术科学；是另一些基本工业（交通、铁路、冶金、化工、机械等）必不可少的支持技术；是一些高新技术的重要科技组成部分。 2.发展 解放前，我国电工科学的基础薄弱而落后。建国后，有了多方面的巨大发展。 我国一次能源总产量达10.9亿吨标准煤（2000），居世界第三位，比1949年增长了44倍。但电能比重仍较落后，只占国民经济总能源消耗的25%左右。 1949年,我国电力工业的发电量4.3亿kWh（世界排序第25位）、装机容量1850MW（世界排序第21位）。 2003年，分别增加到19052亿kWh和391GW（皆居世界第二位），各增大443倍和211倍。 截至2003年底，我国水电装机达92170MW，占发电总装机的24％，年发电量2830亿kWh，占总发电量的15％。 3.实例： （1）电工制造业以技术复杂的汽轮发电机组为例： 我国1956年才试制成功6000kW机组； 2002年，已制成并投产900MW，即46年期间汽轮发电机组单机容量的制造能力扩大到1500倍，居于世界先进行列。 （2）在断路器和避雷器等电器制造方面： 解放时，我国只能制造10kV的充油式断路器； 目前，可制造500kV新型的SF6的断路器；从10kV管式避雷器提高到500kV氧化锌避雷器的制造水平，均已进入了世界先进行列。 （3）以大型电力变压器为例： 1923年，我国生产第一台三相电力变压器50kV A； 1948年，制成国内最大的6.6kV三相2500kV A电力变压器； 本世纪初，我国已能生产500kV的三相750MV A和成组1000kV/250MV A的单相电力变压器，按三相容量计算，制造能力扩大到300倍。 （4）在输电线路方面： 1949年，我国只有一回220kV线路，全部35kV以上输电线仅6475km； 1999年底，我国超高压输电500kV（含直流线路）达22927km ，变电容量达80120MV A ；220kV以上输电线路总长达495123km、变电容量达593690MV A。 （5）在电气化方面： 工业用电量占全部电能生产的71.5%（2001），每年新增发电量的64.6%用于工业用电，其中轻工业用电的年增长率已达14.6%。 农业用电增长也很快，自解放以来，平均每年以24%的高速增长，在全国2300个县中，已有2280个县用上了电。 第三产业用电（包括市政商业和交通通信）和居民用电量到2001年已达电能总生产量的24.61%。 （6）在电力电子和电工新技术领域： 1962年，我国试制出第一个晶闸管； 目前，已能批量生产电流达3000A、电压为8500V的晶闸管，并能研制生产和应用快速、全控器件或设备。 （7）在电力系统方面： 1949年，只有东北、京津唐和上海三个容量不大（分别为646，259和250MW）的电力系统； 2003年，已有11个电力系统发电装机容量超过20000MW，其中东北、华北、华东、
《电气工程基础》题解（第1章） 1-1 简述我国电力工业的现状和发展前景？ 答：建国以来我国的电力工业得到了飞速的发展，在电源建设、电网建设和电源结构建设等方面均取得了世人瞩目的成就。目前我国电力工业已进入“大机组”、“大电网”、“超高压”、“高自动化”的发展阶段。截至2000年，全国装机容量已达316GW，年发电量1.3*1012KW?h,均居世界第二位，成为一个电力大国。不过与发达国家相比仍有较大差距。主要体现在，我国电力工业的分布和发展还很不平衡，管理水平和技术水平都有待提高，人均占有电力也只有0.25KW。电力工业还需持续、稳步地发展。 我国电力工业地发展方针是一方面优先开发水电、积极发展火电、稳步发展核电、因地制宜利用其他可再生能源发电，搞好水电的“西电东送”和火电的“北电南送”建设；另一方面，要继续深化电力体制改革，实施厂网分开，实行竞价上网，建立竞争、开放、规的电力市场。 随着总装机容量为18200MW的三峡水电站的建成，将为我国的电力工业发展注入强大的活力和深远的影响。2009年三峡电站全部建成投产后，将会通过15回500KV交流输电线路和3回500KV直流双极输电线路，将其巨大的电能向周围的区域电网辐射，逐步建成以三峡电站为核心的全国联合电网。 1-2 电能生产的主要特点是什么？组成电力系统运行有何优点？ 答：电能生产主要有以下特点： ⑴电能的生产和使用同时完成。在任一时刻，系统的发电量只能取决于同一时刻用户的用电量。因此，在系统中必须保持电能的生产、输送、和使用处于一种动态的平衡。 ⑵正常输电过程和故障过程都非常迅速。电能是以电磁波的形式传播的，所以不论是正常的输电过程还是发生故障的过程都极为迅速，因此，为了保证电力系统的正常运行，必须设置完善的自动控制和保护系统。 ⑶具有较强的地区性特点。电力系统的规模越来越大，其覆盖的地区也越来越广，各地区的自然资源情况存在较大差别，因此制定电力系统的发展和运行规划时必须充分考虑地区特点。
课 程 设 计 任 务 书 1、 题目：220kV 变电所电气部分及线路过电流保护设计 2、系统接线图： 3、原始资料：为满足某地区经济发展和人民生活对电力的需要，经系统规划设计论证，新建一座220kV 变电所，变电所与系统连接情况如上图所示。 3.1 建设规模 3.1.1 本所安装2台120MV A 主变压器。 3.1.2 电压等级 220/110/10kV 3.1.3 各电压侧出线回路数 220kV 本期4回 最终4回 110kV 本期5回 最终6回 10kV 本期12回 最终16回 3.2 各侧负荷情况 110kV 侧有2回出线供给远方大型冶炼厂，其容量为80MV A ；其他作为地区变电所进线，其最小负荷与最大负荷之比为0.6，最大负荷容量为30MV A 。 10kV 总负荷为60MV A ，Ⅰ、Ⅱ类负荷用户占70%；最大一回出线负荷 B 2×20MV A D
为6MV A ，最小负荷与最大负荷之比为0.65。 3.3 各侧功率因数?cos 与最大负荷利用小时数max T 分别为 220kV 侧 ?c o s =0.9 max T =4800小时/年 110kV 侧 ?c o s =0.85 max T =4200小时/年 10kV 侧 ?c o s =0.8 max T =4500小时/年 3.4 系统阻抗 220kV 侧电源近似为无限大电源系统，以100MV A 为基准容量，归算至本所220kV 母线阻抗为0.021；110kV 侧电源容量为800MV A （学号为单数为火电系统，双数为水电系统），以100MV A 为基准容量，归算至本所110kV 母线阻抗为0.12。 3.5 调压要求：经规划计算认为本所220kV 侧母线电压波动较大，宜采用带负荷调压变压器，10kV 留2回出线为本所无功补偿用。 3.6 气象条件：该地区最热月平均气温为28℃，年平均气温16℃，绝对最高气温40℃，土壤最热月平均气温18℃，风速为25m/s ，微风风速小于5m/s 。 3.7 该所位于生荒土地上，地势平坦，交通便利，空气无污染。 3.8 本期施工电源从5km 以外35kV 变电所10kV 母线引接。 3.9 变电所外接线路采用三段式电流保护，相关参数如下： 3.9.1线路AB 、BC 、AD 和CD 的最大负荷电流分别为230A 、150 A 、230 A 、140 A ；负荷自启动系数 1.5st K =、 1.2I rel K =、 1.2II rel K =、 1.3S K =、 1.2rel K =、0.85re K = 3.9.2各变电所引出线上后备保护的动作时间如图所示；后备保护的s t 5.0=? 3.9.3 线路的等值电抗为0.4Ω/km 4、设计内容及要求 3.1 拟定主接线方案：分析原始资料，确定主变型式；技术经济比较；确定最佳方案；选择各侧接线方式； 3.2 计算短路电流： 选择计算短路点，计算各点短路电流并列出短路电流