【正文】 律：兩個(gè)點(diǎn)電荷之間作用力F的大小與兩個(gè)點(diǎn)電荷qq2的乘積成正比，與兩個(gè)點(diǎn)電荷間距離r的平方成反比，還和電荷所處的空間的媒介（用系數(shù)K表示）有關(guān)，即：F=Kq1q2/。. 基爾霍夫定律. 基爾霍夫電流定律（KCL）：在某一瞬間，流入某一接點(diǎn)的之和等于從該接點(diǎn)流出的所有電流之和。. 基爾霍夫電壓定律（KCV）：將單位正電荷，從電路的一點(diǎn)出發(fā)，沿著一回路繞行一周又回到原來的出發(fā)點(diǎn)時(shí)。其電位能的改變量的總和為0。即沿電路中的一個(gè)回路繞行一周，回路中各支路電壓的代數(shù)和等于0。. 齊性原理：在線性電路中，當(dāng)只有一個(gè)獨(dú)立源作用時(shí)，任一支路的響應(yīng)與激勵(lì)源的激勵(lì)成正比。. 疊加原理：當(dāng)線性電路中有兩個(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)立源作用時(shí)，任一支路的響應(yīng)等于各獨(dú)立源單獨(dú)作用下，分別在該支路上所產(chǎn)生的響應(yīng)的代數(shù)和，這個(gè)關(guān)系叫做疊加原理。. 戴維南定理：任何一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，對(duì)其外部電路而言，都可用一個(gè)由理想電壓源與電阻的串聯(lián)組合等效替代，該理想電壓源的電壓等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的開路電壓，其串聯(lián)電阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源均為0值時(shí)的入端電阻。. 諾頓定理：根據(jù)電壓源與電流源之間的等效互換條件，可以將有源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電壓源模型轉(zhuǎn)換成等效電流源模型。任意一個(gè)線性有源二端網(wǎng)絡(luò)，對(duì)其外電路而言，都可以用一個(gè)理想電流源與電阻并聯(lián)的組合等效替代，該理想電流源的電流等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的短路電流其并聯(lián)電阻等于有源二端網(wǎng)絡(luò)的入端電阻電阻的星型聯(lián)接與三角形聯(lián)接的等效變換： 星型轉(zhuǎn)換為三角形為: 三角形轉(zhuǎn)換為星型為：3. 磁路與鐵心線圈. 磁路：由鐵磁材料作成的、磁通集中通過的路徑稱為磁路。. 磁場(chǎng)：電流的周圍空間存在著一種對(duì)磁體、載流導(dǎo)體、運(yùn)動(dòng)的電荷有作用力的特殊形態(tài)的物質(zhì)，我們稱在次空間中存在著磁場(chǎng)。. 磁感應(yīng)強(qiáng)度 ( 磁通密度 )B表示磁場(chǎng)內(nèi)某點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，它是個(gè)矢量。規(guī) 定其值等于垂直于矢量 B 的單位面積的磁力線數(shù)。計(jì)算公式為B=φ/S，國(guó)際單位制中 , 磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉 (T), 即韋伯 / ㎡(1T=lWb/㎡)。. 磁通φ：表示垂直穿過某一截面積 S 的磁力線總數(shù) , 單位為韋伯 (Wb) 。. 磁導(dǎo)率μ：磁導(dǎo)率μ是一個(gè)用來表示磁場(chǎng)中介質(zhì)導(dǎo)磁能力的物理量 , 單位為亨利 / 米(H/m) 。真空中的磁導(dǎo)率為常數(shù) , 通常采用μ。表示 , 其數(shù)值的 =4 π 107H/m。一般材料的磁導(dǎo)率μ和真空磁導(dǎo)率μ。的比值 , 稱為該物質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率μr ,即μr=μ/μ。μr越大 , 介質(zhì)的導(dǎo)磁性能就越好。以下是幾種常用磁性材料的磁導(dǎo)率。材料名稱鑄鐵硅鋼片鎮(zhèn)辭鐵氧體錘鑄鐵氧體坡莫合金相對(duì)磁導(dǎo)率μr=μ/μ。200400700010000101000300500021042105. 磁場(chǎng)強(qiáng)度 H：磁場(chǎng)強(qiáng)度是計(jì)算磁場(chǎng)所用的物理量 , 反映的是電流的磁場(chǎng) , 其強(qiáng)弱和方向均 取決于電流 , 與介質(zhì)無關(guān)。大小為磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁導(dǎo)率之比。H=B/μ，在國(guó)際單位制中 , 磁場(chǎng)強(qiáng)度的單位是安 / 米 (A/m)。. 高導(dǎo)磁性和磁化性：高導(dǎo)磁性指鐵磁材料的磁導(dǎo)率很高，μr ＞＞1, 具有被強(qiáng)烈磁化的特性。鐵磁材料之所以具有良好的導(dǎo)磁性能，是由于材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)決定的。在鐵磁材料內(nèi)部存在許多體積很小的磁性區(qū)域，這些天然小磁性區(qū)域叫磁疇，每個(gè)磁疇在無外磁場(chǎng)作用時(shí)，排列雜亂無章，極性任意取向，磁性相互抵消，對(duì)外不呈磁性。當(dāng)磁疇受到磁場(chǎng)的作用時(shí)，排列無序的小磁疇將順著外磁場(chǎng)的方向轉(zhuǎn)向 , 形成一個(gè)與外磁場(chǎng)方向一致的附加磁場(chǎng)，使鐵磁物質(zhì)內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大大增加，這種原 來沒有磁性，在外磁場(chǎng)的作用下而產(chǎn)生磁性的性質(zhì)稱做磁化性。非磁性材料內(nèi)部由于沒有磁疇結(jié)構(gòu)，所以不能被磁化。. 磁飽和性：當(dāng)外磁場(chǎng)(或勵(lì)磁電流)增大到一定值時(shí)，磁性材料的全部磁疇的磁場(chǎng)方向都轉(zhuǎn)向與磁場(chǎng)的方向一致，磁化磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bj達(dá)到飽和值。這一特性稱為磁飽和性。磁飽和性也可從鐵磁材料的磁化曲線上看出，如圖下圖所示。當(dāng)外磁場(chǎng)逐漸增大時(shí)，鐵磁材料中的小磁疇將隨之逐漸轉(zhuǎn)向，起初隨外磁場(chǎng)的增加，磁感應(yīng)強(qiáng)度，成正比增大(Oa段)；接著磁感應(yīng)強(qiáng)度B幾乎呈直線上升(αb段),這之后，由于鐵磁材料內(nèi)部的磁疇?zhēng)缀跞哭D(zhuǎn)向完畢，所以再增加外磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B幾乎不能再增加，此時(shí)稱為磁飽和(cs段)。. 磁滯性和剩磁性：當(dāng)鐵心線圈中通有交變電流(大小和方向都變化)時(shí)，鐵心就受到交變磁化，電流變化時(shí)，B隨H而變化，當(dāng)H已減到零值時(shí)，但B未回到零值，這種磁感應(yīng)強(qiáng)度滯后于磁場(chǎng)強(qiáng)度變化的性質(zhì)稱磁性物質(zhì)的磁滯性。當(dāng)線圈中電流減到零(H= 0)，鐵心在磁化時(shí)所獲得的磁性還未完全消失，這時(shí)鐵心中所保留的磁感應(yīng)強(qiáng)度稱為剩磁感應(yīng)強(qiáng)度Br。. 磁滯損耗：鐵心線圈在正弦電壓激勵(lì)下的磁滯分量與端電壓同相，其平均功率不為零，磁滯分量所消耗的平均功率稱磁滯損耗。. 渦流：鐵心中的感應(yīng)電壓使鐵心中產(chǎn)生渦流狀的電流，稱渦流。. 渦流損耗：鐵心中的渦流要消耗能量而使鐵心發(fā)熱，這種能量損耗稱為渦流損耗。. 鐵心損耗：鐵心線圈的磁滯損耗與渦流損耗的總和稱為鐵心損耗。. 交流鐵心線圈中的電壓、電流和磁通：在正弦電壓作用下，鐵心線圈的磁通為正弦波，而由于磁飽和的影響，磁化電流則為尖頂?shù)姆钦也ā＆祄越大，鐵心磁飽和越嚴(yán)重，磁化電流曲線越尖；Φm越小磁化電流曲線越接近正弦波。在正弦電流作用下，由于磁飽和的影響，鐵心線圈的磁通為平頂非正弦波，電壓為尖頂非正弦波。. 基爾霍夫第一定律：磁路的基爾霍夫第一定律給出了磁路分岔處各支路磁通的相互關(guān)系，即進(jìn)入節(jié)點(diǎn)的磁通等于離開節(jié)點(diǎn)的磁通，或描述成穿過閉合曲面S的磁通的代數(shù)和為零，即∑φ=0。. 基爾霍夫第二定律：閉合磁路中各段磁壓的代數(shù)和等于各磁通勢(shì)的代數(shù)和。. 磁路的歐姆定律：設(shè)磁路由單一的鐵磁材料構(gòu)成，其橫截面面積為 S, 磁路的平均長(zhǎng)度為L(zhǎng)，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，勵(lì)磁電流I越大，產(chǎn)生的磁通就越多；線圈的臣數(shù)越多，產(chǎn)生的磁通也越多，把勵(lì)磁電流I和線圈臣數(shù) N的乘積NI看作是磁路中產(chǎn)生磁通的源泉，稱做磁通勢(shì) F。則磁路歐姆定律可表述為φ=F/ Rm=NI/ Rm，式中Rm稱為磁阻，反映了磁路中阻礙磁通的作用。磁阻的計(jì)算公式為Rm=L/μS，L表示磁路的平均長(zhǎng)度，單位為m；S是磁路的截面積，單位是㎡；μ是鐵心材料的磁導(dǎo)率，單位是H/m(亨利/米)。磁阻的單位是1/H(1/亨)。磁性物質(zhì)的磁導(dǎo)率不為常量(μ隨磁路的飽和而減小)。故其磁阻隨磁路的飽和而增大。因此，在非線性磁路中，一般不能用磁路的歐姆定律進(jìn)行定量計(jì)算。第三節(jié) 電氣基本常識(shí)1. 電氣主接線：指在發(fā)電廠、變電所、電力系統(tǒng)中，為滿足預(yù)定的功率傳送方式和運(yùn)行等要求而設(shè)計(jì)的、表明高壓電氣設(shè)備之間相互連接關(guān)系的傳送電能的電路。2. 電氣主接線的基本接線形式有單母線接線、單母線分段接線、雙母線接線、雙母線分段接線、雙母線帶旁路接線、橋形接線（分內(nèi)橋和外橋兩種）、三角形接線、一個(gè)半短路器接線、單元接線等幾種形式。3. 發(fā)電機(jī)變壓器組單元接線：發(fā)電機(jī)出口，直接經(jīng)變壓器接入升高電壓系統(tǒng)的接線。我廠發(fā)電機(jī)變壓器組采用單元接線。4. 一個(gè)半短路器接線：每?jī)蓚€(gè)元件（電源或出線）用三臺(tái)短路器構(gòu)成一串接至兩組母線，稱為一個(gè)半短路器接線或3/2接線。我廠500kV系統(tǒng)采用3/2接線。5. 橋形接線：指兩回變壓器——線路單元接線用一個(gè)短路器（或跨接線）相連，接成橋形接線。橋形接線分內(nèi)橋接線和外橋接線兩種。根據(jù)功率走向，當(dāng)橋短路器（或跨接線）靠變壓器側(cè)，則稱內(nèi)橋接線。當(dāng)橋短路器（或跨接線）靠出線側(cè)，則稱外橋接線。我廠110kV系統(tǒng)采用外橋接線。6. 短路：指相與相之間通過電弧或其他較小阻抗的一種非正常連接。在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中或三相四線制系統(tǒng)中，還指單相或多相接地(或接中性線)。三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相接地短路(單相接地)和兩相接地短路。7. 發(fā)生短路的原因：主是電氣設(shè)備載流部分的絕緣被破壞。8. 短路對(duì)設(shè)備及系統(tǒng)的危害有兩方面：一是電流的熱效應(yīng)使設(shè)備燒壞，損壞絕緣；二是電動(dòng)力使設(shè)備變形、毀壞。對(duì)系統(tǒng)的危害是使供電受阻，甚至造成系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，使之出現(xiàn)非故障部分的大面積停電。9. 沖擊短路電流：短路后t=0時(shí)，周期分量電流瞬時(shí)值等于負(fù)值最大，而非周期分量電流瞬時(shí)值等于正值最大，總電流等于零，滿足短路前空載電流等于零和短路后電流不能突變的條件。，總短路電流值，略小于周期分量振幅的兩倍，這個(gè)最大的短路電流瞬時(shí)值稱為沖擊短路電流。10. 穩(wěn)態(tài)短路電流：當(dāng)非周期分量衰減為零時(shí)，短路電流只剩下三相對(duì)稱的周期分量，這時(shí)的電流叫穩(wěn)態(tài)短路電流。11. 電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定：指電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行狀態(tài)下，突然受到某種大干擾后，能夠過渡到一個(gè)新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)或恢復(fù)到原來的運(yùn)行狀態(tài)的能力。12. 電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定：它是指電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行狀態(tài)下，突然受到某種小干擾后，能夠恢復(fù)到原來(或與原來很接近)運(yùn)行狀態(tài)的能力。13. 電氣操作的五防內(nèi)容：. 防止誤拉誤合斷路器。. 防止帶負(fù)荷誤拉、誤合隔離開關(guān)。. 防止帶電合接地隔離開關(guān)。. 防止帶接地線合閘。. 防止誤入帶電間隔。14. 過電壓：在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行中，由于某些原因，使電器設(shè)備的電壓超過額定的最高運(yùn)行電壓，即稱為過電壓。15. 過電壓分為外部過電壓（又叫大氣過電壓）和內(nèi)部過電壓兩種類型。外部過電壓又分為直擊雷和雷電感應(yīng)兩類，內(nèi)部過電壓又分為暫時(shí)過電壓和操作過電壓兩種，其中，暫時(shí)過電壓包括工頻過電壓和諧振過電壓。16. 外部過電壓：由于雷擊或雷電感應(yīng)引起的過電壓稱為外部過電壓。17. 內(nèi)部過電壓：電力系統(tǒng)中某些內(nèi)部的原因引起的過電壓稱為內(nèi)部過電壓。18. 工頻過電壓：在正常或故障時(shí)，電力系統(tǒng)中所出現(xiàn)的幅值超過最大工作相電壓、頻率為工頻(50Hz)的過電壓稱為工頻過電壓。19. 諧振過電壓：電網(wǎng)中的電感、電容元件，在一定電源的作用下，受到操作或故障的激發(fā)，使得某一自由振蕩頻率與外加強(qiáng)迫頻率相等，形成周期性或準(zhǔn)周期性的劇烈振蕩，電壓振幅急劇上升所形成的過電壓叫諧振過電壓。諧振過電壓的持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，甚至可以穩(wěn)定存在，直到破壞諧振條件為止。諧振過電壓可在各級(jí)電網(wǎng)中發(fā)生，危及絕緣，燒毀設(shè)備，破壞保護(hù)設(shè)備的保護(hù)性能。它有三種類型：線性諧振、鐵磁諧振和參數(shù)諧振20. 操作過電壓：電網(wǎng)中的電容、電感等儲(chǔ)能元件，在發(fā)生故障或操作時(shí)，由于其工作狀態(tài)發(fā)生突變，將產(chǎn)生充電再充電或能量轉(zhuǎn)換的過渡過程，電壓的強(qiáng)制分量疊加以暫態(tài)分量所形成的過電壓稱為操作過電壓。21. 勵(lì)磁系統(tǒng)的主要作用：. 根據(jù)發(fā)電機(jī)負(fù)荷變化相應(yīng)地調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，以維持機(jī)端電壓為給定值。. 控制并列運(yùn)行各發(fā)電機(jī)間無功功率分配。. 提高發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的靜態(tài)穩(wěn)定性。. 提高發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性。. 在發(fā)電機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，進(jìn)行滅磁，以減小故障損失程度。. 根據(jù)運(yùn)行要求對(duì)發(fā)電機(jī)實(shí)行最大勵(lì)磁限制及最小勵(lì)磁限制。22. 勵(lì)磁系統(tǒng)的其基本要求是：. 勵(lì)磁能源應(yīng)滿足發(fā)電機(jī)正?；蚬收细鞣N工況下的需要。. 保證發(fā)電機(jī)運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性。. 應(yīng)能維持發(fā)電機(jī)端電壓恒定并保證一定的精度和并聯(lián)機(jī)組間穩(wěn)定分擔(dān)無功功率。. 具有一定的強(qiáng)勵(lì)容量。. 在欠勵(lì)區(qū)域保證發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。. 對(duì)于機(jī)組過電壓、過磁通具有保護(hù)作用。. 對(duì)于機(jī)組振蕩能提供正阻尼，改善機(jī)組動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。23. 強(qiáng)勵(lì)：當(dāng)系統(tǒng)電壓大幅度下降，例如突然短路時(shí)，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電源會(huì)自動(dòng)迅速增加勵(lì)磁電流，這種作用叫強(qiáng)行勵(lì)磁，簡(jiǎn)稱強(qiáng)勵(lì)。24. 強(qiáng)行勵(lì)磁起的作用：. 增加電力系統(tǒng)的穩(wěn)定度。. 在短路切除后，能使電壓迅速恢復(fù)。. 提高帶時(shí)限的過流保護(hù)動(dòng)作的可靠性。. 改善系統(tǒng)事故時(shí)電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)條件。25. 強(qiáng)勵(lì)頂值電壓倍數(shù)：指在同期發(fā)電機(jī)事故情況下，勵(lì)磁系統(tǒng)強(qiáng)行勵(lì)磁時(shí)的勵(lì)磁電壓和額定勵(lì)磁電壓之比。26. 勵(lì)磁電壓上升速度：指勵(lì)磁電壓在強(qiáng)勵(lì)發(fā)生后最初半秒鐘內(nèi)由正常電壓開始的平均上升速度，常用1s內(nèi)升高的勵(lì)磁電壓對(duì)額定電壓的倍數(shù)來表示。27. 蓄電池的容量：蓄電池的容量是蓄電池蓄電能力的標(biāo)志，用安培小時(shí)（Ah）來表示。容量的安培小時(shí)數(shù)是放電電流的安培數(shù)和放電時(shí)間的乘積。28. 蓄電池的額定容量：指蓄電池在充滿的情況下以10h放電率放電的容量。29. 直流正極、負(fù)極接地對(duì)運(yùn)行的危害：直流正極接地有造成保護(hù)誤動(dòng)的可能，因?yàn)橐话闾l線圈均接負(fù)極電源，若這些回路再發(fā)生接地或絕緣不良就會(huì)引起保護(hù)誤動(dòng)作。直流負(fù)極接地與正極接地是同一道理，如回路中再有一點(diǎn)接地就可能造成保護(hù)拒絕動(dòng)作。因?yàn)閮牲c(diǎn)接地將使跳閘或合閘回路短接，這時(shí)還可能燒壞繼電器觸點(diǎn)。30. 電力系統(tǒng)：由電源、電力網(wǎng)及用戶組成的發(fā)電、輸電、配電和用電的整體稱為電力系統(tǒng)。31. 電力系統(tǒng)運(yùn)行基本要求：. 保證可靠的持續(xù)供電。. 保證良好的電能質(zhì)量。. 保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。32. 中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)：指該電力網(wǎng)中變壓器的中性點(diǎn)與大地直接連接。發(fā)生單相接地故障時(shí)，相地之間就會(huì)構(gòu)成單相直接短路，這種電網(wǎng)稱為中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)。我國(guó)規(guī)定：110kV 及以上網(wǎng)絡(luò)中性點(diǎn)直接接地。我廠500Kv、110kV采用中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。33. 中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)：過電壓數(shù)值小，絕緣水平要求低，因而投資少，經(jīng)濟(jì)。34. 中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)缺點(diǎn)：?jiǎn)蜗嘟拥仉娏鞔螅拥乇Ｗo(hù)動(dòng)作于跳閘、降低供電可靠性；另外，短路電流大，電壓急劇下降，還可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)動(dòng)穩(wěn)定的破壞。35. 非直接接地電網(wǎng)：指中性點(diǎn)不接地或經(jīng)電阻、消弧線圈接地的電力網(wǎng)，稱為中性點(diǎn)非直接接地電力網(wǎng)。我國(guó)規(guī)定：35kV及以下輸電網(wǎng)絡(luò)中性點(diǎn)主要經(jīng)消弧線圈接地，也有經(jīng)電阻接地或不接地。我廠廠用6kV采用中阻接地系統(tǒng)。36. 非直接接地系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：接地電流小，系統(tǒng)線電壓仍保持對(duì)稱，不影響負(fù)荷供電，因此接地一般動(dòng)作于信號(hào)，提高了供電的可靠性 但運(yùn)行人員要及時(shí)處理、消除。37. 非直接接地系統(tǒng)的缺點(diǎn)：過電壓數(shù)值大，對(duì)電網(wǎng)絕緣水平要求高，因而投資大，不經(jīng)濟(jì)。單相接地時(shí)，非故障相接地電壓升高為線電壓，存在電弧接地過電壓的危險(xiǎn)，另外