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1、 变电运行进网操作技术问答第一章 基础知识1. 什么叫电路 ?答 : 电路就是电流流通的路径。它是由电源、负载 ( 用电设备 ) 、连接导线以及控制电器等组成。电源 : 是产生电能的设备 , 它的作用是将其它形式的能量 ( 如化学能、热能、机械能、原子能等 ) 转变成电能 , 并向用电设备供给能量。负载 : 是各种用电设备。它的作用是将电能转变为其它形式的能量。连接导线 : 它把电源和负载联成一个闭合通路 , 起着传输和分配电能的作用。控制电器 : 其作用是执行控制任务和保护电器设备。2. 什么叫线性电路 ?答 : 线性电路是指由线性元件所组成的电路。例如电阻是线性元件 , 其阻值是常数 ,
2、与外加电压、电流数值无关。3. 什么叫非线性元件 ? 什么叫非线性电路 ?答 : 若流过元件的电流与外加电压不成比例 ,则这样的元件就称为非线性元件。含有非线性元件的电路称为非线性电路。4. 什么叫电荷 ?答 : 电的量度 , 习惯上也把带电体本身简称电荷。电子是其最小单元。任何物体都含有大量的极微小带正电和带负电质点 , 在正常条件下 , 这些带正电和带负电质点在数值上是相等的。由于某种原因 , 使负电荷多于 ( 或少于 ) 正电荷 , 因而这个物体便带负电 ( 或带正电 ) 。电荷以字母 Q 表示 , 单位为库仑 (C), 一个电子的电荷 Q =1.6 10-9Co5. 什么叫电流 ? 什
3、么叫电流强度 ?答 : 通常把电荷的有规律运动称为电流。电流强度是表示电流大小的一个物理量 , 指单位时间穿过导体截面积的电荷 , 以字母 I 表示 , 单位为安培 (A), 简称安。习惯上往往把电流强度简称电流。6. 什么叫电位 ? 什么叫电压 ?答 : 电场中某点的电位 , 在数值上等于单位正电荷沿任意路径从该点移至无限远处的过程中电场力所做的功, 其单位为伏特 , 简称伏 , 用字母 V 表示。静电场或电路中两点间的电位差称为电压。其数值等于单位正电荷在电场力的作用下 ,从一点移动到另一点所做的功 , 以字母 U 表示 , 单位为伏特 , 简称伏。7. 什么叫电阻和电阻率 ?答 : 将电
4、荷在导体内定向运动所受到的阻碍作用称为导体的电阻 , 以字母 R 或 r 表示 ,单位为欧姆 (), 简称欧。电阻率又叫电阻系数或比电阻。是衡量物质导电性能好坏的一个物理量 , 以字母表示 , 单位为 Q .mm2/m。电阻率在数值上等于用该物质做的长 lm, 截面积为 1mm2的导线 , 在温度为 20 时的电阻值。电阻率愈大 , 则物质的电阻愈大 , 导电性能愈低。8. 什么叫电导和电导率 ?答 : 物体传导电流的本能叫做电导。在直流电路里 , 电导的大小用电阻值的倒数衡量 ,以字母 G 表示 , 单位为西门子 (S) 。电导率又叫电导系数 , 也是衡量物质导电性能好坏的一个物理量。其大小
5、用电阻率的倒数来衡量 , 以字母表示 , 单位为(S/m) 。9. 什么叫介电系数 ?答 : 介电系数是表示电介质在电场中极化性能的大小 ( 真空中的值为 1), 它影响到导体间的电容 , 在使用两层或多层不同介质时还影响到各层间电场强度的分布。10. 什么叫电动势 ?答 : 电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电位差 , 叫做电动势 , 其数值等于单位正电荷从电源负极经电源内部移至正极时所做的功 , 以字母 E 表示 , 单位为伏特 (V) 。11. 什么叫恒压源 ? 它有何特点 ?答 : 在定电势源中 , 如果内阻R 。很小 ( 与负载电阻比较 ), 则电源、端电压将不随负载而变 ,
6、称为恒压源。恒压源的特点如下 :(1) 恒压源的端电压在电源允许的范围内不随负载电流的变化 , 其外特性 U =f(I) 是一条平行于横坐标 (I) 的直线。l(2) 恒压源电流的大小是由外电路的负载电阻 RL 决定的 , 即 I=Us/RLo 恒压源不允许短路 , 否则输出电流趋向无限大而把电源烧坏。恒压源是理想电源 , 实际上是不存在的。只有当电压源的内阻 R 。远小于负载电阻 RL时 , 可看作是恒压源。12. 什么叫恒流源 ? 它有何特点 ?答 : 在定激流源中 , 如果内电导很小 ( 即与负载比较 , 电源内阻很大 ), 则电源输出的电流将不随负载而变化 , 称为恒流源。恒流源的特点
7、如下:(1) 恒流源在电路中提供恒定的电流人 , 其值与负载电阻 RL 大小元关。(2) 恒流源两端电压由外电路决定。恒流源是理想元件 , 实际不存在。只有当电流源内阻 Rs 远大于负载电阻 RL 时 , 可近似看作是恒流源。13. 什么叫自感和互感 ?答 : 由线圈自身的电流变化而产生的感应电动势称为自感电动势。自感电动势的大小与电流的变化速度与线圈本身的结构及其周围的介质的导磁系数有关。为了计算方便 , 将线圈本身的匣数、几何形状、周围介质的导磁系数等因素综合起来 , 称为自感系数 , 简称自感或电感。其数值等于单位时间内 , 电流变化一个单位时由于自感而产生的电动势 , 以字母 L 表示
8、 , 单位为亨利 ( 则 , 简称亨。有两只线圈互相靠近但没有电气联系 , 在第一只线圈中的电流所产生的磁通有一部分会与第二只线圈相环链。当第一只线圈中电流发生变化时 , 与第二只线圈环链的磁通也发生变化 , 在第二只线圈中产生感应电动势和感应电流 , 此感应电流反过来也会在第一只线圈中产生感应电势。这种现象叫做互感现象。两个线圈的交链磁通与产生交链磁通的电流之比称为两只线圈的互感系数 , 简称互感 , 以字母 M 表示 , 单位为亨利 (H), 简称亨。14. 什么叫电感 ? 什么叫电容 ?答 : 电感是自感与互感的统称。电容表示被介质分隔的两个任何形状的导体 , 在单位电压作用下 , 贮存
9、电场能量 ( 电荷 ) 能力的一个参数 , 以字母 C 表示 , 单位为法拉 (F) 。电容在数值上等于导体所具有电量与两导体电位差 ( 电压 ) 之比值 , 即 :C =Q/Uo15. 什么是感抗 ? 什么是容抗 ? 什么是阻抗 ?答 : 当交流电流流过具有电感的电路时 , 电感有阻碍交流电流流过的作用 , 这种作用叫做感抗 , 以符号 XL 表示 , 单位为欧姆。感抗的大小可以表示为 XL=hiE= 叫。可见 XL 与频率 f 或角频率成正比。当交流电流过具有电容的电路时 , 电容有阻碍交流电流过的作用 , 这种作用叫做容抗 ,以符号 Xc 表示 , 单位为欧姆。容抗的大小可以表示为 Xc
10、=1/hjC=1/ C 。可见 Xc 与 f 或成反比。当交流电流过具有电阻、电感、电容的电路时 , 它们有阻碍交流电流过的作用 , 这种作用叫做阻抗 , 以字母 Z 表示 , 单位为欧姆。阻抗的大小可以表示为16. 什么叫直流电 ? 什么叫交流电 ?答 : 大小和方向不随时间变化的电流称为直流 , 又称稳恒电流。交流又称交流电或交变电流 , 是指大小和方向随时间作周期性变化的电流。17. 什么是正弦电流 ? 什么是非正弦电流 ?答 :正弦电流指随时间按正弦规律变化的交流电流。非正弦电流指不按正弦规律变化的交变电流称为非正弦电流。18. 什么是脉动电流 ?答 : 大小随时间变化而方向不变化的电
11、流 , 称为脉动电流。19. 什么叫频率 ? 什么叫周期 ?答 : 将每秒钟内电流方向改变的次数称为交流电的频率 , 以字母 f 表示 , 单位为赫兹 ( Hz ) 或者 s-1, 简称赫。交流电每变化一周所需要的时间称为周期 , 以字母 T 表示 , 单位为秒 (s) 。20. 正弦量的三要素是什么 ? 各指什么含义 ?答 : 正弦量的三要素是指正弦量的幅值、频率和初相位。幅值指的是正弦量的最大瞬时值 , 用大写字母加下标 m 表示。频率 f 是正弦量在单位时间内重复的次数 , 在表达式中 , 一般用角频率来表示 ( =2f) 。角频率表示单位时间所变化的弧度 , 单位为弧度 / 秒 (md
12、h) 。初相位指计时起点 (t=0 时刻 ) 正弦量的相位角。初相位在这三要素中也非常重要 ,初相位不同 , 所体现的波形位置就不同。21. 什么叫相位差 ?答 : 相位差是反映两个同频率正弦量之间相位关系的一个量 , 等于两者的初相位之差22. 什么叫平均值 ? 什么叫有效值 ?答 : 交变电流的平均值是指在某段时间内流过电路的总电荷与该段时间的比值。正弦量的平均值通常指正半周内的平均值 , 它与最大值的关系是 : 平均值 =0.637 最大值。有效值 : 在两个相同的电阻器中 , 分别通以直流电和交流电 , 如果在一个周期内 , 它们产生的热量相等 , 那么就把此直流电的大小定为交流电的有
13、效值。正弦电流的有效值等于它最大值的 JE/2 倍。在工程上 , 一般所说的正弦电压、电流的大小都是指有效值。23. 什么叫功率 ? 什么叫有功功率 ? 什么叫无功功率 ? 什么叫视在功率 ? 什么叫电能 ? 答 : 将单位时间内所做的功称为功率。单位时间内的电能称为电功率。电功率可分为视在功率、有功功率和无功功率三种。有功功率 : 指交流电瞬时功率在一个周期内平均值 , 故又称为平均功率 , 以字母 P 表示 , 单位为千瓦 (KW) 。它在电路中指电阻部分所消耗的功率 , 对电动机来说是指它的出力。无功功率 : 在具有电感 ( 或电容 ) 的电路里 , 电感 ( 或电容 ) 在半周期的时间
14、里把电源的能量变成磁场 ( 或电场 ) 的能量贮存起来 , 在另外半周期的时间里又把贮存的磁场( 或电场) 能量送还给电源。它们只是与电源进行能量交换 , 并没有真正消耗能量。把与电源交换能量的速率的振幅值叫做无功功率 , 以字母 Q 表示 , 单位为乏 var。电动机、变压器等带有电感线圈的设备在运行中 , 建立交变磁场 , 进行着 电 、 磁 转换或 电磁能 和 机械能 转换的过程 , 在一个周波内吸收的功率和释放的功率相等 , 实际不消耗能量 , 这种功率叫做感性无功功率。电容器等设备在交流电网中运行 , 在一个周波内 ( 不考虑有功损耗 ), 上半周波的充电功率和下半周波的放电功率相等
15、 , 实际没有消耗能量 , 这种充、放电功率叫做容性无功功率。感性无功功率的电流相量滞后于电压相量 900 , 容性无功功率的电流相量超前电压相量 900。故常用容性无功功率补偿感性无功功率以减少电网元功负荷。这就是所谓电动机、变压器 吸收 元功电流而电容器 发 无功电流的道理。视在功率 : 在具有电阻和电感、电容的电路内 , 电压有效值与电流有效值的乘积称为视在功率 , 以字母 S 或符号 Ps 表示 , 单位为伏安 (VA) 。视在功率、有功功率、无功功率问满足 S2=P2+Q2。电能 : 指在一段时间内 , 电源力 ( 电场力 ) 所做的功 , 用符号 W 表示 , 其单位是 J( 焦耳 ), 通常电能也以电量的形式千瓦小时 (kw-h) 表示。24. 什么叫功率因数 ?答 : 有功功率 P 与视在功率 S 之比 , 称为功率因数 , 以 cos表示。25
