2015年国家电网备考之电气工程考点串讲
华图教育 | 2014-09-02
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电气工程类专业知识考查，针对不同层次的考生，考查内容也有侧重，主要考查内容为电路、电力系统分析(研究生层级考查高等电力系统分析)、电力系统继电保护、高电压技术
一、电路
定义：电路由电器设备和元器件按一定方式联接起来，为电流流通提供路径的总体称为电路，也叫网络。
电气工程专业科目主要考查电路基本概念和基本定律、一阶电路、二阶电路、相量等电路基础知识，考查内容面较广，难度适中。
概念快速记忆
1、电路理论研究的对象
实际电路的模型----电路。
2、实际电路种类
按其用途分类：通讯电路、计算机电路、自动控制电路、电气照明电路等。
3、电路的作用
A、传输、分配、使用电能;如电力电路。
B、传递、处理电信号。如收音机、电视机、卫星通信等电路。
4、戴维宁定理
①意义：把一个复杂的含源二端网络，用一个电阻和电压源来等效。
②等效电源电压的求法：把负载电阻断开，求出电路的开路电压UOC。等效电源电压UeS等于二端网络的开路电压UOC。
5、叠加原理
①意义：在线性电路中，各处的电压和电流是由多个电源单独作用相叠加的结果。
②求解方法：考虑某一电源单独作用时，应将其它电源去掉，把其它电压源短路、电流源断开。
③注意问题：最后叠加时，应考虑各电源单独作用产生的电流与总电流的方向问题。
叠加原理只适合于线性电路，不适合于非线性电路;只适合于电压与电流的计算，不适合于功率的计算。
6、诺顿定理
①意义：把一个复杂的含源二端网络，用一个电阻和电流源的并联电路来等效。
②等效电流源电流IeS的求法：
把负载电阻短路，求出电路的短路电流ISC。则等效电流源的电流IeS等于电路的短路电流ISC。
二、电力系统分析
1、定义：电力系统是指由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
2、功能：是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、经济、优质的电能
3、电力系统主要组成部分和电气设备的作用
①发电厂
②变电站：变电站内一次电气设备主要有变压器、断路器、隔离开关、避雷器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、负荷开关等。变电站内还配备有继电保护和自动装置、测量仪表、自动控制系统及远动通信装置等。
③输电网。输电网是通过高压、超高压输电线将发电厂与变电站、变电站与变电站连接起来，完成电能传输的电力网络，又称为电力网中的主网架。
④配电网。配电网是从输电网或地区发电厂接受电能，通过配电设施将电能分配给用户的电力网。
我国配电网电压等级划分为，高压配电网电压：35kV、66kY、110kV;中压配电网电压：10(20)kV;低压配电网电压：380/220V。
⑤负荷。电力负荷是用户的用电设备或用电单位总体所消耗的功率，可以表示为功率(kW)、容量(kVA)或电流(A)。
⑥变压器。变压器利用电磁感应原理，把一种交流电压和电流转换成相同频率的另一种或几种交流电压和电流。
⑦断路器。断路器是一种开关设备，既能关合、承载、开断运行回路的负荷电流，又能关合、承载、开断短路等异常电流。断路器的形式较多，结构也不尽相同，但从原理上看，均由动触头、静触头、灭弧装置、操动机构、绝缘支架等构成。
4、计算短路电流，计算中涉及到如下概念：
①无限大容量系统。②短路电流周期分量。③短路电流非周期分量。④短路冲击电流。
三、电力系统继电保护
1、继电保护：
电力系统在运行中会发生故障，最常见的故障是各种类型的短路。当短路故障发生时，将伴随出现很大的短路电流和部分地区电压降低，对电力系统可能产生以下后果：
①破坏电力系统并联运行的稳定性，引发电力系统振荡，甚至造成系统瓦解、崩溃;
②故障点通过很大的短路电流和燃烧电弧，损坏或烧毁故障设备;
③在电源到短路点之间，短路电流流过非故障设备，产生发热和电动力，造成非故障设备损坏或缩短使用寿命;
④故障点附近部分区域电压大幅度下降，用户的正常工作遭到破坏或影响产品质量。
2、继电保护的任务是：
①反映电力系统元件和电气设备故障,自动、有选择性、迅速地将故障元件或设备切除，保证非故障部分继续运行，将故障影响限制在最小范围。
②反映电力系统的异常运行状态，根据运行维护条件和设备的承受能力.自动发出信号，减负荷或延时跳闸。
3、二次回路
发电厂、变电站的龟气系统，按其作用分为一次系统和二次系统。
4、二次系统或二次回路主要包括继电保护、自动装置、测量仪表、控制、信号和操作电源等子系统。
5、对继电保护自动装置的基本要求
电力系统对反映故障、动作于跳闸的继电保护有选择性、快速性、灵敏性、可靠性四个基本要求。对反映异常运行状态、作用于信号的继电保护，则不要求同时满足这四个基本要求，例如快速性要求可以降低。
6、三段式电流保护流程图
其中不包括人机接口等功能。
①发生瞬时故障时自动恢复正常供电，提高供电可靠性;
②弥补继电保护选择性不足，纠正各种情况造成的断路器的误跳闸;
③与继电保护配合，在很多情况下能够加速切除故障;
④对双侧电源供电的线路，提高并列运行的稳定性。
