电概知识点小结.docx

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电概知识点小结

电概复习

第一讲电力系统概述

}名称

}基本概念

}常见能源品种

}一次能源

}以自然形态存在于自然界并可以利用的能源。

}煤炭、石油、天然气、水能、风能、核能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能等

}二次能源

}由一次能源加工转换而来的能源

}电能、机械能、热能、氢能等

}常规能源

}人类能够大规模利用的能源

}煤炭、石油、天然气、水能、原子裂变能

}新能源

}人类尚未能大规模利用的能源

}风能、太阳能、生物质能、地热能、海洋能等

}可再生能源

}用之不竭的能源

}水能、风能、太阳能、地热能等

}非再生能源

}随人类开发利用而逐渐减少的能源

}煤炭、石油、天然气、原子裂变能等

}列举出一次能源、二次能源、化石燃料、可再生能源；

}发电环节的能量转化流程

}功率、电量的概念及其相互间的计算关系

瓦特Watt，简称瓦，英文缩写W。

是国际单位制的功率（power）计量单位。

电力系统中通常也用“负荷”一词描述“功率”瓦特的定义是1焦耳/秒（1J/s），即每秒钟转换，使用或耗散的能量的速率。

千瓦kW1千瓦等于一千（103）瓦特，兆瓦MW，1兆瓦等于（106）瓦特，吉瓦GW，1吉瓦等于（109）瓦特。

太瓦TW

1太瓦等于（1012）瓦特

}发电装机容量

总装机容量：

系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和

以千瓦（kW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）计，现场还经常用万千瓦表示

1MW=1000kW;1万千瓦=10MW;

1GW=1000MW.

}电力生产的主要环节，能够理解简单的电气接线图，并从图中标识出各环节

}为什么要进行电能传输，主要的输电方式

发电用的动力资源和电能用户往往不在一个地区，需要远距离输送。

交流输电

通过输电线路传输电能。

输电线路按结构分为架空线路和电缆线路；

架空线路是将裸导线架设在杆塔上，由导线、避雷器、杆塔、绝缘子和金具等组成（图）；

电缆线路一般敷设在地下（埋在土中、沟道、或管道）或水底，主要由导体、绝缘层和保护包皮构成（图）。

交流输电

通过输电线路传输电能。

输电线路按结构分为架空线路和电缆线路；

架空线路是将裸导线架设在杆塔上，由导线、避雷器、杆塔、绝缘子和金具等组成（图）；

电缆线路一般敷设在地下（埋在土中、沟道、或管道）或水底，主要由导体、绝缘层和保护包皮构成（图）。

}为什么要进行电压变换，电压变换的基本原理

1）电力远距离传输的经济技术要求

2）发电机、输电线路与用户之间对电压水平要求的不同

电磁感应原理

}额定电压及其确定

线路的额定电压即电网的额定电压UN

额定电压的确定

发电机额定电压的确定

发电机通常接于电网始端；

为了补偿线路上的电压损失，进而帮助维持沿线的电网额定电压，发电机的额定电压应为线路额定电压的1.05倍，即：

UGN＝1.05UN

额定电压的确定

变压器额定电压的确定

--变压器具有发电机和负荷的双重地位：

一次侧接受电能，相当于用电设备；

二次侧送出电能，相当于发电机。

变压器一次侧（“负荷”）额定电压

一般取等于用电设备额定电压，即等于电网额定电压，即：

U1N＝UN

但，对于直接和发电机相联的变压器，其一次侧额定电压等于发电机的额定电压，即：

U1N＝UGN＝1.05UN

额定电压的确定

变压器二次侧（“发电机”）额定电压

∵变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，而额定负荷下变压器内部压降约为5%。

∴为使正常时变压器二次侧电压较线路额定电压高5%，变压器二次侧额定电压一般取比线路额定电压高10%，即：

U2N＝1.1UN

注意：

当二次侧输电距离较短或变压器阻抗较小时，直接取U2N=UGN=1.05UN

}电力系统生产、输送、消费的特点

与国民经济各个部门的关系密切

电能不能大量经济储存，生产的整体性

生产、输送、消费电能各环节同时进行，生产的同时性

电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速，生产的随机性

对电能质量的高要求

}电力系统运行的基本要求

保证可靠地持续供电

保证良好的电能质量

电能质量包含电压质量、频率质量和正弦波形质量三方面。

保证系统运行的经济性

}电能质量包括那些方面，电压、频率、波形的基本概念

电压，也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。

电压的单位是伏特（V）。

1伏特等于对每1库仑的电荷做了1焦耳的功。

频率，是单位时间内某事件重复发生的次数。

频率的单位是赫兹（Hz）。

1赫兹（Hz）表示事件每一秒发生一次。

波形，正弦波是交流电的波形特性。

}煤耗率、网损率（线损率）的基本概念

煤耗率：

每生产1kWh电能所消耗的标准煤重（g/kWh）

标准煤：

每千克热值为7000千卡（29306千焦）

1卡=4.18焦耳

线损率（网损率）：

电力网络中损耗的电能与向电力网络供应电能的百分比

第二讲火力发电

}汽轮机本体结构中汽缸、转子、汽封的作用

汽缸的作用：

汽缸是汽轮机的外壳，其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔离，保证蒸汽在汽轮机内部完成能量转换过程，形成封闭的汽室。

汽缸内安装着蒸汽室、隔板、隔板套等零部件，以外连接着进汽、排汽、抽汽等管道

为了减少蒸汽泄漏和防止空气漏入，需要有密封装置，通常称为汽封。

转子：

用于汇集各尽动叶栅上所得到的机械能并传递给发电机转子。

}汽轮机的主要辅助设备及其作用，凝汽器、除氧器

◦凝汽器将汽轮机排出的低温低压水蒸汽转变成凝结水

◦除氧器对锅炉给水除氧。

给水中含有氧和二氧化碳气体会影响传热效果，而且严重腐蚀管道和锅炉设备，降低设备寿命。

一、填空

1、核能发电是利用原子核裂变产生的核能转变为热能，用以将水加热产生蒸汽，驱动发电机发电。

2、核电厂与火电厂的主要区别：

核电厂用核蒸汽发生系统代替火电厂的蒸汽锅炉

3、风力发电的能量转换过程是：

空气动能转换成旋转机械能再转化成电能。

4、世界上海拔最高、国内装机容量最大的太阳能发电工程是西藏安多光伏电站

5、我国制造太阳能电池的技术瓶颈是硅的提纯技术

6、生物质能发电包括垃圾焚烧发电、沼气发电、木煤气发电、薪柴发电和蔗渣发电等。

7、西藏羊八井地热电站是我国最大、运行最久的地热电站。

8、潮汐电厂需要建造拦潮堤坝，因而要求一定的地形条件、足够的潮汐差、较大的容水区。

潮汐电厂的理想建厂地点是:

海岸边或河口地区

9、波浪能电站是利用波浪的上下震荡、前后摇摆、波浪压力的变化，通过某种装置将波浪的能量转换为机械的、气压的或液压的能量，然后驱动发电机发电。

10、海流发电装置被称为水下风车。

11、海水浓度差发电利用的是海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间

的化学电位差能。

12、主变压器的总容量是变电所的容量，单位是kV·A13、架空电力线路的作用：

输送电力

14、架空线路由导线、绝缘子、杆塔、金具、避雷线、接地装置等构成。

15、大容量的架空输配电线路可选用耐热铝合金绞线

16、自阻尼导线可提高导线的抗震用力和使用应力

17、一般的电力线路采用单根导线，220kV以上的超高压、特高压输电线路采用

两根及以上的分裂导线

18、电力线路上最常用的导线是钢芯铝绞线

19、绝缘子的主要功能：

实现电气绝缘和机械固定

20、架空线路上广泛使用的铁制或铝制金属附件（除杆塔用的螺丝外），统称金具。

21、架空线路的杆塔一般有钢结构、木结构和钢筋混凝土结构。

22、直线杆塔的作用仅是线路中悬挂导线和架空地线的支撑结构

23、短路电流的最大瞬时值称为短路冲击电流，约在短路后半个周波时出现。

24、继电保护的任务是能够正确区分系统正常运行和发生故障或不正常运行状态之间的差别

25、电力系统扰动后，能重新恢复到原来的平衡状态，或达到新的平衡状态，系统的频率和电压虽然变化，但仍在运行范围内，该系统称为稳定的。

二、选择（可能多选）

1、下列说法中错误的是（C）.

A火电厂比核电厂的基建费用低B火电厂比核电厂的燃料费用高

C火电厂比核电厂的运行费用低D火电厂比核电厂的发电成本高

2、下列（ABCD）项是风力发电的运行方式。

A独立运行B风力发电场

C风力-柴油发电系统联合运行D风力发电场

3、下列有关风力发电的说法中，（B）项是错误的。

A环保B成本低

C建设周期短D运行维护简单

4、有专家预测，21世纪（C）将成为与太阳能发电、风力发电并驾齐驱的无公害新能源。

A沼气发电B薪柴发电C垃圾发电D潮汐发电

5、电气一次系统与仪表、继电保护的二次系统间联络元件是（D）。

A发电机B变压器C断路器D互感器

6、海流能是海水流动的动能，主要是指（ABCD）。

A海底水道中较为稳定的流动B由于潮汐导致的有规律的海水流动。

C海峡中较为稳定的流动D海面上较为稳定的海水流动

7、重冰区或大跨越线路可选用（CD）。

A钢芯铝绞线B铝绞线C钢芯铝包钢绞线D钢芯铝合金绞线

8、高海拔地区的架空输电线路或变电所中选用扩径导线的目的是（A）。

A减少导线电晕B增大机械过载能力C价格低D耐腐蚀

9、用来支承导线和架空地线跨越江河、湖泊及海峡等的杆塔是（B）

A转角杆塔B跨越杆塔C换位杆塔D耐张杆塔

10、俗称水泥杆的杆塔是（A）。

A钢筋混凝土杆B铁塔C木杆

11、特别适用于重冰或多雷区的铁塔是（B）。

A猫头型塔B酒杯型塔C干字型塔D上字型塔

三、简答

1、原子能发电的特点？

燃料用量少，易于运输和储存燃料更换次数少，一般一年更换一回属于清洁型能源

2、风力发电的特点？

（1）风能是可再生能源，清洁

（2）建设周期短，可分期投资，运行维护简单（无人），占地少。

（3）可用于解决边远地区的供电问题。

（4）风能具有间歇性，需与蓄电池并联运行。

（5）风力发电设备造价高，单机最大容量受限制

3、太阳能发电的特点？

（1）资源取之不尽

（2）占地大，造价高，受气候、纬度、昼夜的影响大，需要庞大的蓄能设备

4、地热发电的两种基本类型：

通过减压扩容法将地下热水变为低压蒸汽，供汽轮机做功。

利用地下热水加热低沸点的特殊工质，使其变成气体对汽轮机做功。

5、潮汐发电的形式有哪几种？

各有什么特点？

单库单向电站只用一个水库，仅在涨潮（或落潮）时发电。

单库双向电站用一个水库，但是涨潮与落潮时均可发电，只是在平潮时，不能发电。

双库双向电站用二个相邻的水库，使一个水库在涨潮时进水，另一个水库在落潮时放水，这样前一个水库的水位总比后一个水库的水位高，故前者称为上水库，后者称为下水库。

6、燃料电池的特点？

并且列举几个燃料电池在实际中的应用实例？

（1）清洁能源，发电效率65%-80%，可移动，可组合容量

（2）可使用天然气、石油、煤炭、乙醇、沼气等多种燃料。

燃料电池驱动的笔记本电脑燃料电池车

7、分布式发电的定义？

分布式发电——分布在负荷附近，从几千瓦到几十兆瓦的发电设施，能经济、高效、可靠地进行电力生产的一种发电技术。

一、选择

1、电力工业的根本任务是向各种电力用户提供充足、可靠、合格、价格合理的电能

和优质服务。

2、电力生产是把各种一次能源，转换成电能，并输送和分配到用户。

3、最高电压等级：

该系统中最高电压等级电路的额定电压，以千伏（kV）计。

4、总装机容量：

该系统中实际安装发电机额定有功功率的总和。

5、用来显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路路径，及它们相互间的联结的是地理接线图；:

用来显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机、电器、线路之间的电气接线的是电气接线图。

6、电力生产过程包括发电、输电、配电、变电、用电

7、火电厂是把燃料的化学能转化成热能，再转化成机械能，最后转化成电能。

水电厂是把水的势能能转化成机械能，再转化成电能

8、汽轮发电机组包括汽轮机和发电机两部分。

9、电能质量是以电压偏移、频率偏差和电压波形来衡量的。

10、电力系统中电网根据电压等级高低分为输电网和配电网，1KV电压及以上电力网络属于输电网。

11、汽包的作用是将水汽分离

12、省煤器中流动的工质是水，过热器和再热器中流动的工质是汽，空气预热器中流过的工质是热风

13、在锅炉本体中，水流动的方向是从省煤器到汽包，再到水冷壁，再到汽包

14、在锅炉本体中，蒸汽流动的方向是从汽包到过热器，再到汽轮机

15、风在进入锅炉前流经设备的顺序是：

送风机、空气预热器，分离出一次风送入磨煤机，二次风送入炉膛。

16、水电站的出力与流量和落差成正比。

17、河岸溢洪道适用于坝深不能过水的情况。

18、水轮机出力大小取决于水轮形状和尺寸

19、水电厂电气主接线的特点是运行灵活，可靠

二、选择

1、世界上第一座火电厂是（A）.

A巴黎北火车站建造的火电厂B美国旧金山电厂

C美国纽约珍珠街电厂D英国戈德尔明电厂

2、第一个完整电力系统（直流）由（c）在纽约城皮埃尔大街站建成，

A西门子B法拉第C爱迪生

3、下列（B）属于一次能源。

A电力B水C汽油D沼气

4、适合建在平原河段上的水电站形式是（C）。

A坝后式水电站B引水式开发C河床式水电站

5、电气一次系统与仪表、继电保护的二次系统间联络元件是（D）。

A发电机B变压器C断路器D互感器

6、交流输电网中A相用（C）颜色表示。

A红B绿C黄D蓝

7、进行电能远距离输送时，要采用（C）电压。

A低B中C高D随便，与电压无关。

8、中国国家电力公司拆分重组成11家企业，其中电网公司（B）家，发电公司（E）家。

A1B2C3D4E5

9、电力工程的基石是（A）

A法拉第感应定律B能量守恒定律C楞次定律D牛顿运动定律

10、我国最大的水电厂是（D）。

A吉林白山水电站B长江葛洲坝水电站C刘家峡水电站D三峡水电站

11、三峡电站不向（C）地区送电。

A华东B华中C东北D广东

12、高、中、低压缸中，（C）个缸中的叶片最长。

A高压缸B中压缸C低压缸

13、（B）种形式的水电站引水道最短。

A坝后式水电站B河床式电站C引水式电站D混合式水电站

1、什么是电力系统？

什么是电力生产？

电力系统是指由发电设备、输变电设备和用电设备组成的统一整体。

电力生产是指把各种一次能源转换成电能并输送和分配到用户的过程，包括发电、输电、配电、变电和电能销售等环节。

2、一次能源主要有哪些？

化石燃料主要有哪些？

非再生能源主要有哪些？

可再生能源主要有哪些？

一次能源主要有煤、石油、天然气、核裂变物质、水能、风能、太阳能、海洋能、地热能等。

化石燃料主要有煤、石油、天然气等。

非再生能源主要有煤、石油、天然气、核裂变物质等。

可再生能源主要有水能、风能、太阳能等3、电力生产的主要环节有哪些？

电力生产的主要环节有发电、输电、配电、变电和用电5个环节。

发电的作用是把各种一次能源转换成电能。

输电的作用是，从发电厂或发电中心输送到电力用户或电力负荷中心，并要求它能够远距离输送和大功率输送。

配电的作用是，从输电环节接受电能，分配电能到各行各业的用户，并要求它满足各类用户的不同需求，向用户提供连续可靠质量合格且价格合理的电能。

变电作用是指电力生产中不同电压等级的变换,或交流和直流的变换。

用电是指工业用电、农业用电、生活用电等。

4、简要介绍世界上和我国的煤炭资源储量情况。

晋陕蒙宁占67%。

新甘青、云贵川渝占20%。

其他地区仅占13%。

为净进口国。

我国煤炭消费量比例：

电力52.6%、建材14.7%、钢铁17.3%、化工5.7%、其它9.7%。

我国电力燃料的76%、钢铁能源的70%、民用燃料的80%、化工燃料的60%均来至于煤炭。

5、简要介绍世界上和我国的水力资源储量情况。

6、什么是二次能源?

电能特点是什么？

二次能源是指由一次能源转换而来的能源。

电能的特点是，容易与其它相互转换；输送方便经济、环保、控制灵活；在自然界基本不能直接得到，必须人为地由一次能量转换而来；是能源中最重要的组成部分。

7、简要介绍我国一次能源储量情况，并把它与我国用电需求进行比较。

（1）一次能源不算丰富，尤其是按人数计算时。

美国,俄国,加拿大,澳大利亚,沙特。

日本,印度,中国。

（2）一次能源丰富的地区，电能需求少。

（3）一次能源中煤炭占75%。

丰富的地区，电能需求少。

山西、陕西、内蒙古占63.5%，并离电能高需求地区较远。

（4）一次能源中水能占22%,主要在西部和中南部。

也离电能高需求地区较远。

（5）一次能源中油气占2%,主要在东北、华北和西北。

8、写出世界发电量前10名的任意前6名国家？

美国、中国、日本、俄罗斯联邦、印度、加拿大、德国、法国、韩国、巴西9、我国各类能源发电量比例大致如何？

法国和日本又大致如何？

我国火电发电量占总发电量的约83%，水电发电量占总发电量的约15%，核电发电量占总发电量的约2%，新能源发电量占总发电量的约0.1%。

法国火电发电量占总发电量的约10%，水电发电量占总发电量的约11%，核电发电量占总发电量的约78%，新能源发电量占总发电量的约0.5%。

日本火电发电量占总发电量的约62%，水电发电量占总发电量的约10%，核电发电量占总发电量的约28%，新能源发电量占总发电量的约0.5%。

10、现代电力系统的主要特点是什么？

（1）输电距离和输送功率等方面有了很大的增长（这对中国非常重要）。

距离>1000公里，功率>500万千瓦。

（2）电源构成、负荷成分等变化很大。

电源：

火电、水电、核电、风电、太阳能等。

负荷：

电动机、电灯，电热电炉等工业重负荷。

（3）在运行管理方面高度自动化。

（4）高压直流输电（HVDC）和柔性交流输电（FACTS）方面得到应用，它们有利于提高输电距离和输送功率。

（5）电力生产逐步市场化。

在中国，逐步打破垄断。

11、电力系统运行的有什么特点？

电力系统运行主要有以下特点：

（1）电能还不能大规模的储存。

电能的生产、输送、消费是在同时完成的。

（2）电能的生产、输送、消费组成的同一整体不可分割。

各部分必须随时保持平衡，高度协作。

（3）电能的生产、输送、消费工况的改变十分迅速。

（4）电力供应和国民生活关系十分密切。

停电会给人民生活带来不便，甚至混乱。

12、对电力系统运行有什么要求？

（1）保证供电可靠性。

a.停电不仅影响电力系统本身，还影响国民经济。

（2）保证良好的电能质量。

电能质量包括：

电压、频率、正弦波形质量三方面（3）保证系统运行的经济性。

（4）防止环境污染。

空气污染，水污染，电磁污染，碳排放问题。

有时引起群体事件。

13、电力负荷如何分类？

为什么要这样分类？

电力负荷按其对供电可靠性的要求不同分为三类：

Ⅰ类负荷、Ⅱ类负荷和Ⅲ类负荷。

要保证Ⅰ类负荷供电不间断。

如有可能，也保证Ⅱ类负荷供电不间断。

不属于Ⅰ类负荷和Ⅱ类负荷的Ⅲ类负荷。

将负荷分类的原因是，目前做不到保证所有用户的供电可靠性，或成本过高。

14、电力系统瓦解有什么危害？

15、电能质量包括哪些方面？

电能质量包括：

电压、频率、正弦波形质量三方面。

a频率质量以频率偏差来衡量。

频率偏差不能超过0.2～0.5Hz。

b电压质量以电压相对偏差来衡量。

电压相对偏差不能超过5～10%。

c波形质量以波形畸变率来衡量。

16、什么是煤耗率？

什么是网损率？

煤耗率：

每生产1度电能所消耗的标准煤重。

线损率或网损率：

电力网络中损耗的电能与向电力网络供应电能的百分比。

17、电力生产很可能会带来哪些环境污染？

空气污染，水污染，电磁污染，碳排放问题。

有时引起群体事件。

水电厂影响生态：

泥石流、滑坡、植被、气候、地震、水涝、干旱、鱼类。

有时与防洪、水利、河运有利益冲突。

核电厂对人类有威胁。

18、选择高的额定电压和选择低的额定电压各有什么优点？

额定电压低的优点：

人和设备更安全，绝缘等的投资更低。

额定电压高的优点：

输电距离更远，输送功率更大，网损更小，为减小网损的投资更低。

19、为什么我国输电线路的额定电压会选择的越来越高？

输电线路损耗=S^2/（U*R），其中，S：

输送功率，U：

额定电压，R：

线路电阻。

上式表明：

输送功率和线路电阻相同时,线路损耗与额定电压成反比。

输送功率和线路损耗相同时,线路电阻与额定电压成反比20、电力生产的主要特点是什么？

（1）整体性

（2）同时性（3）随机性21、电力生产与电力系统有什么关系？

a电力生产包括动力系统、电力系统、电力网在内。

b电力生产依赖电力系统。

c电力生产新技术的应用促进了电力系统的快速发展。

d电力系统负荷对电能要求的不断提高促使电力生产新技术不断发展和脚步。

22、电力生产为什么要采用新技术？

一次能源越来越稀缺=>越来越多地采用新能源=>电力生产采用新技术=>电力系统相应地采用新技术23、为什么要需要提高电压等级、直流输电或大区电网互联？

需要提高电压等级、直流输电或大区电网互联的原因如下。

（1）.我国能源丰富地区远离能源消费多地区。

（2）.电力输送是最好的能源输送方式。

因此要解决这个问题首选的方法是，在一次能源丰富的地区修建电厂发电，然后再输送电能到能源消费多地区。

（3）.因为要输送的电能十分巨大，因此要解决远距离、大功率输送的问题。

（4）.提高电压等级、直流输电或大区电网互联，有利于电能的远距离、大功率输送。

因此需要提高电压等级、直流输电或大区电网互联。

24、为什么要大力开发水电？

中国可开发水力资源世界第一，总水力资源更突出。

中国大河往往落差极大。

长江落差约5400米,还有澜沧江，雅鲁藏布江，怒江，黑龙江等25、为什么创造条件建设更多核能电厂？

26、为什么要提高火电厂效率和发展大机组火电？

27、全国互联电网的基本格局是什么？

为什么会形成这样的格局？

以三峡输电系统为主体，向东西南北方向辐射；形成以北、中、南送电通道为主体；南北电网间多点互联，纵向通道联系较为紧密的全国互联电网格局。

28、为什么要西电东送？

西电东送是我国电力发展的一个重要组成部分。

29、火力发电中发生了哪些能量之间的相互转换？

燃料化学能转换为水蒸气热能，水蒸气热能转换为汽轮机动能，汽轮机动能转换为电能。

30、煤炭占世界上化石燃料总储量约多少比例？

煤炭约在什么时期形成？

我国煤炭总储量占世界上煤炭总储量约多少比例？

煤炭约占80％，煤炭在约3亿年前的石炭纪形成，13.3%31、电力消费量占我国煤炭消费量约多少比