电路基础知识和基础理论.docx

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1、电路基础知识和基础理论一、基础知识和基础理论1.1沟通电路电压电流关系1.2电阻星形连接与三角形连接等效变换公式：1.3电路分析的基本方法(1)克希荷夫第一定律(克希荷夫电流定律KCL)：在电路任何时刻，对任一结点，所有支路电流的代数和恒等于零，即流出结点的取+号，流入结点的取-号。N为支路数。(2)克希荷夫第二定律(克希荷夫电压定律KVL)：在电路任何时刻，沿任一回路，所有支路电压的代数和恒等于零，即电压的参考方向与指定的绕行方向一致的取+号，相反的取-号。N为支路数。(3)支路电流法：应用KCL、KVL列出与支路电流数目相等的方程，求解支路电流的方法。(4)回路电流法。(5)结点电压法：对

2、于有几个结点的电路，任选一个结点作为参考点，其余点相对于参考点的之间的电压为结点电压，以结点电压为未知量，应用KVL列出(民N-1)个独立结点电压方程。(6)叠加定理：在线性电路中，任一支路的电压或电流都是各个独立源单独作用于电路时，在该支路产生的电压或电流的代数和。(7)戴维南定理：任何有源二端线性网络，可用一个电压源和一个电阻的串联组合等效替代。其中电动势等于有源二端网络的开路电压U0，电阻为端口内部电源为0零时的开端电阻。(8)诺顿定理：任何有源二端线性网络，可用一个电流源和一个电阻的并联组合等效替代。其中电流源等于有源端口的短路电流I0，电阻为端口内部电源为0零时的开端电阻。1.4运算

3、电路的输入输出电压关系1.5调制：在发送端利用低频信号去控制高频信号的某一个参数，使高频信号的该参数根据低频信号的变化规律而变化的经过。调幅、调频、调相。调制信号有模拟和数字信号。解调：将低频信号从调制信号中分离的经过。1.6电力变压器的额定容量：变压器二次侧额定输出功率，或称视在功率新系列R10系列为30，50，63，80，100，125，160，200，250，315，400，500，630，。额定电压指相线电压。额定电流：二次侧额定输出时，一次或二次侧流过的电流称为一次或二侧的额定电流。1.7计算机中使用二进制：可行、可靠、简易。计算机病毒：传染、隐藏、毁坏、可激发。二、供电2.1中性点

4、接地形式，选择原则：不接地、直接接地、经消弧线圈接地、不电阻接地。直接接地和不电阻接地以称大电流接地系统。不接地和经消弧线圈接地又称不接地电流系统。Z0/Z13为小接地电流系统。供电可靠、故障影响范围小、对通信影响小。Z0/Z1常工作需要的值或不超过其容许范围时运行状态。2.4系统的超高压直流供电：输电电压超过330KV的输电线路叫超高压输电。将超高压沟通经整流变成直流后再远距离输电，到达终点后再逆变成沟通。优点：不存在系统稳定问题，按容量输送电能，输电能力高；线路功率因素为1，没有电容电流，没有集肤将效应无需装电容补偿；线路绝缘水平要求较低；没有无功损耗，降低线损和电压损失；输送一样的功率，

5、比沟通输电节约三分之一的导线和杆塔费用；一极接地另一极能够利用大地作回路，可降低50%的负载继续运行。缺点：不能升降压；装设大型的滤波设备；投资大，启动换流装置时会产生高次谐波；换流装置需设无功补偿。2.5三相不平衡度：最大一相和最小一相负载基波的均方根之差，不应超过不间断电源额定电流的25%。而且最大线电流不超过额定值。对于正常电源同样适用，低压配电规范一样，JGJ内没有。2.6三相负荷不平衡对系统运行的危害：中性点偏移，电压波形畸变；影响设备正常出力；造成三相电压不对称，负载大的一相电流大、电压低，负载小的一相电流小、电压高，严重时使用电设备损毁；中性线电流增大，产生零序磁通，使变压器油箱

6、用钢构造发热，严重时烧毁变压器；影响电动机的输出功率；增大低压网损，不平衡度越大线损越大。2.7计算补偿电容容量：Qc=P30(tg1-tg2)。2.8短路：三互相短、单相接地、两相接地、两相短路、两相接地。后果严重，危害宏大，损坏线路和设备绝缘，甚至报废；使线路电压陡降，同步电机失步，异步电机减速甚至停止运转。必须严格进行短路校验，正确选择电器和保护装置，消除或减轻短路危害。2.9干式变压器优点：与油变压器相比，干式变压器防火防爆，低噪声。干式变压器全为户内式。2.10高压开关种类及用处：断路器，接通和断开线路及用电设备，自动切断故障或自动重合闸，对用电设备进行保护和控制，主要有油断路器、S

7、F6断路器和真空断路器。隔离开关，用于通断空载线路、电压互感器、有限容量的空载变压器。隔离开关有明显的断开点。负荷开关，接通和断开负荷电流、空载变压器、空载线路、和电力电容器，与熔断器配合使用，能够保护电动机、切断过载和短路故障。产气式、压气式、油浸式。熔断器，切断过载和短路故障，与串联电阻配合使用，能够切断较大的短路。有限流式、跌落式。2.11SF6断路器：开断性能好，开断电流大，燃弧时间短，不产生重燃过电压；允许开关次数多，适于频繁操作，检修周期长；构造简单，紧凑，体积小占地面积小；没有火灾危险。缺点：加工精度高，密封性能要求高，检测要求严格，价格较高。6年必须补一次气。2.12真空断路器

8、为何会产生操作过电压？真空断路器切断变压器、电动机等感性负载时，将产生操作过电压。这是由于真空断路器优越的绝缘性能在电弧电流过零点前就被强行切断，引起线路产生感应过电压。当感性与容性负载发生高频振荡，设备端部产生过电压，全、使设备烧毁。解决办法：在真空断路器负载端装设氧化锌避雷器或阻容电压吸收装置。吸收过电压的能量。2.13真空断路器的优缺点：体积小，构造简单，质量轻，安装方便；无噪声，无污染，无爆炸；合适频繁操作，维护工作量小；触头维护少，寿命长；燃弧时间短，全断开时间短；开断能力强。缺点：当用于感性负载时，会产生操作过电压。必须装设过电压吸收装置。2.14为何手动操作机构不允许用来合闸油断

9、路器？手力缺乏，合闸速度小；当线路存在短路故障时，短路电流产生的宏大斥力阻止断路器合闸，这两方面的原因都会造成手动机构合闸不到位。降低了油断路器再跳闸的速度，分闸速度降低，在一定灭弧距离的条件下，燃弧时间过长，使触头灭弧室烧毁，甚至可能切不断电弧，造成油断路器喷油或爆炸的严重事故，使设备损坏并危及人身安全。2.15开关柜五防功能：防误分合断路器；防带负荷拉合隔离开关；防带电挂接地线；防带接地线送电；防误入带电间隔。2.16电抗器的作用，类型，各有什么特点：限制短路电流，以便能选用轻型电气设备，节省投资，变电所母线装设电抗器，当发生短路故障时，可使母线保持残余电压，维持用电设备继续运行。空心式电

10、抗器：无铁芯，接在沟通系统中用以限制短路电流，裣系统中的容性电流。铁芯式：补偿输电线路中的容性电流，抵消一相接地故障时电容电流，降压启动滤波。磁导大，电抗值大，有饱和现象。体积小。饱和电抗器：实际是一个可变电感，用于调节负载电流和功率。2.17矩形母线与园形母线的特点，应用情况，为何矩形母线多采用平装？由于沟通集肤效应的影响，同面积的矩形母线电阻较园形母线的电阻小。矩形母线比园形母线散热好，载流量在。故10KV下面，都采用矩形母线，35KV以上为防止电晕发生，才采用园形母线。矩形母线竖装比平装，散热好，但竖装动稳定性差，安装困难。平装易安装，故多采用平装。2.18电流互感器准确度分级，与二次负

11、载关系。0.2、0.5、1、3、10五级，0.2级用于精细测量，0.5级继电保护，10级非精细测量。二次负载应小于其额定阻抗。二次负载大于其额定阻抗时，精度下降，误差增大，铁芯和线圈过热，加速绝缘老化，甚至烧毁互感器。2.19电压互感器准确度分级，与二次负载关系。0.1、0.2、0.5、1、3五级，0.1、0.2级用于精细测量，0.5级计费电表计量，1级变电所配电设备的测量，3非精细测量和继电保护。二次负载应小于其额定阻抗。二次负载大于其额定阻抗时，精度下降，误差增大。从一二次线圈构造理解电流、电压互感器的特点与开短路。2.20继电保护及工作原理。供电系统在运行中不可能不出现供电故障，最常见的

12、是、断路、短路、频率下降、绝缘损坏等，故障的基本特征是：电流陡增，电压陡降，功率角变化，线路停电。继电保护是反响供电系统中的故障和不正常状态的一种自动装置，并发出报警或跳闸信号，实现线路及电器设备的自动保护。2.21继电保护发展的阶段：电磁式继电器是第一代、晶体管继电器是第二代、集成电路继电器是第三代、微机开工型继电器是第四代。经历近百年，但新技术不能完全取代旧技术，构成四代并存的现状。2.22三段式过电流保护：线路短路时，电流急剧增大，反响电流增大的电流增大到达其整定时而动作的保护装置叫过电流保护保护：无时限的泥流速断保护、短延时的电流速断、长延时的电流速断保护。2.23端子排用处和类型：屏

13、内外的二次线路及屏内各安装单位之间的连接均应通过端子排转接。普通型，连接二次回路的进出线、试验型，测量仪表及继电器的连接、连接型，分支的二次回路、特殊型，用于需要断开的回路、终端型，用于固定端子和分隔不同安装单位的端子排是。三、低压配电3.1低压电力配电系统设计的基本原则：低压配电电压应为220/380V，配电系统的形式宜采用单相二线制、两相三线制、三相四线制；正常环境的车间和建筑物内，小容量且无特殊要求时，树干式配线；当用电设备容量大多大算大？或负荷重要，或在潮湿、腐蚀环境中，采用放射式配线；当集中用电设备距供电点较远，容量很小5台下面，总容量不大于10KW的情况下，链式配电；不同流水线或互

14、为备用的生产机组，宜由不同的母线或线路配电，同一流水线使用同一母线；高层建筑物内，楼层配电宜采用树干式配线，大容量用重要负荷采用放射式配线；民用建筑物内，重要负荷双电源切换就在线路末端进行；单相配电力求平衡，在TN及TT系统中，Y，yno接线组别的三相变压器，单相负荷在中性线上的不平衡电流不得超过25%。且任一相的电流不得超过额定电流值；冲击负荷和容量较大的电焊设备，宜与其他负荷分开，使用单独的配电线路；大厂房可分车间或工段配电，多层宜分层设置配电箱，每个生产小组可考虑设单独的电源开关，实验室每个房间宜设单独的电源开关；需要备用电源的车间或建筑，与邻近车间或建筑设低压联络线，相邻变电所之间宜设

15、联络线；3.2照明配电系统设计的基本原则：正常照明电源宜与电力负荷合用变压器，当冲击负荷较大时应分别设变压器；空心式电抗器：无铁芯，接在沟通系统中用以限制短路电流，裣系统中的容性电流。铁芯式：补偿输电线路中的容性电流，抵消一相接地故障时电容电流，降压启动滤波。磁导大，电抗值大，有饱和现象。体积小。饱和电抗器：实际是一个可变电感，用于调节负载电流和功率。2.17矩形母线与园形母线的特点，应用情况，为何矩形母线多采用平装？由于沟通集肤效应的影响，同面积的矩形母线电阻较园形母线的电阻小。矩形母线比园形母线散热好，载流量在。故10KV下面，都采用矩形母线，35KV以上为防止电晕发生，才采用园形母线。矩

16、形母线竖装比平装，散热好，但竖装动稳定性差，安装困难。平装易安装，故多采用平装。2.18电流互感器准确度分级，与二次负载关系。0.2、0.5、1、3、10五级，0.2级用于精细测量，0.5级继电保护，10级非精细测量。二次负载应小于其额定阻抗。二次负载大于其额定阻抗时，精度下降，误差增大，铁芯和线圈过热，加速绝缘老化，甚至烧毁互感器。2.19电压互感器准确度分级，与二次负载关系。0.1、0.2、0.5、1、3五级，0.1、0.2级用于精细测量，0.5级计费电表计量，1级变电所配电设备的测量，3非精细测量和继电保护。二次负载应小于其额定阻抗。二次负载大于其额定阻抗时，精度下降，误差增大。从一二次线圈构造理解电流、电压互感器的特点与开短路。2.20继电保护及工作原理。供电系统在运行中不可能不出现供电故障，最常见的是、断路、短路、频率下降、绝缘损坏等，故障的基本特征是：电流陡增，电压陡降，功率角变化，线路停电。继电保护是反响供电系统中的故障和不正常状态的一种自动装置，并发出报警或跳闸信号，实现线路及电器设备的自动保护。2.21继电保护发展的阶段：电磁式继电器是第一代、晶体管继电器是第二代、集成电路继电器是第三代、微机开工型继电器是第四代。经历近百年，但新技术不能完全取代旧技术，构成四代并存的现状。