14年保定市华北电力大学硕士研究生复试科目电力系考试大纲

2013-09-10来源：华北电力大学研究生院网

（招生代码：10079）

《521电机学》

一、考试内容范围：

变压器、同步发电机、异步电动机、直流电机

二、考查重点：

（1）变压器与同步发电机的结构、基本工作原理和额定值。

（2）变压器的稳态运行分析：变压器的基本电磁关系，变压器的基本方程式、等值电路和相量图及其应用，变压器参数的物理意义及测定方法，变压器的运行性能，标幺值的概念。

（3）三相变压器：三相变压器磁路系统的特点，变压器的联结组别，三相变压器中绕组连接方式和磁路系统对电动势波形的影响。

（4）三绕组变压器的结构特点、简化等值电路及其参数的物理意义，自耦变压器的结构特点、等值电路及容量关系。

（5）变压器的并联运行：变压器的理想并联条件，变压器并联运行时的负荷分配。

（6））交流绕组：交流绕组的基本概念，单层及双层绕组的特点，交流绕组的感应电动势，交流绕组的磁动势，绕组因数的物理意义，漏磁通的概念及漏抗的物理意义。

（7）同步发电机的对称稳态运行分析：隐极与凸极同步发电机的基本电磁关系，电枢反应的性质，电动势方程式、等值电路和相量图，各稳态参数的物理意义及测定方法。

（8）同步发电机的并联运行：同步发电机的并网投入条件和方法，同步发电机功率、转矩平衡方程式及功角特性，同步发电机并网运行时有功功率、无功功率的调节方法及静态稳定的概念。

（9）三相异步电机的基本结构，异步电机的基本工作原理，转差率的意义及其与异步电机运行状态的关系，异步电机的额定值。

（10）三相异步电动机的基本电磁关系，异步电动机基本电磁关系的基本方程式、等值电路和相量图三种分析方法，各参数的物理意义，参数的测定方法。

（11）异步电动机的功率传递关系、功率平衡和转矩平衡，电磁转矩各种表达式及其应用，异步电动机的机械特性。

（12）鼠笼式异步电动机的起动方法，起动电流和起动转矩与电机端电压之间的关系，深槽式和双鼠笼式异步电动机的起起动原理，绕线式异步电动机的起动方法。

(13)三相异步电动机的各种调速方法、特点及应用，变频调速、串级调速方法。

(14)直流电机的基本工作原理和结构，直流电机的额定值。

(15)直流电机电枢绕组的特点，熟悉直流电机电枢反应的作用，直流电机电枢绕组的感应电动势和电磁转矩的计算。

(16)直流发电机的励磁方式，直流发电机的电压、功率、转矩平衡方程式，并励直流发电机的自励过程及条件。

(17)直流电机的可逆运行原理，直流电动机的电压、功率、转矩平衡程式，直流电动机的工作特性及直流电动机的起动、调速方法与计算。

《522电力系统暂态分析与继电保护》

一、考试范围

1.电力系统暂态分析

2.电力系统继电保护原理

二、考查重点内容

1.电力系统暂态分析（50%）

1)同步发电机突然三相短路的分析

（1）同步发电机突然三相短路的物理过程及短路电流的近似分析

（2）同步发电机的基本方程

（3）同步发电机的暂态参数和等值电路

（4）同步发电机的次暂态参数和等值电路

（5）同步发电机的三相短路电流

2)电力系统运行稳定性的基本概念和各元件的机电特性

（1）电力系统运行稳定的基本概念

（2）同步发电机的机电特性

3)电力系统静态稳定性

（1）简单电力系统的静态稳定

（2）简单电力系统静态稳定性分析的小干扰法

（3）提高系统静态稳定性的措施

4)电力系统暂态稳定性

（1）电力系统的暂态稳定性概述

（2）简单电力系统暂态稳定性分析

（3）发电机组转子运动方程式的数值解法

（4）提高系统暂态稳定性的措施

2.电力系统继电保护原理（50%）

（1）电力系统中的发电机、变压器、线路可能发生的故障类型和不正常运行状态及其保护配置。

（2）三段式电流保护、功率方向继电器、零序电流保护的的工作原理、整定计算。

（3）阻抗继电器的接线方式、动作特性、动作方程；距离保护的整定计算；过渡电阻以及振荡对阻抗继电器的影响。

（4）纵联保护（高频闭锁功率方向保护、光纤电流差动保护）构成的基本原理；比率制动特性的电流差动保护的整定计算原则。

（5）自动重合闸的工作原理；单侧（双侧）电源线路自动重合闸的动作时限确定的原则；重合闸前加速和后加速的原理及特点。

（6）变压器差动保护的工作原理、产生不平衡电流的因素、减小不平衡电流对变压器差动保护影响的方法；励磁涌流产生的机理和特点。

（7）发电机纵差保护、横差保护、不完全纵差保护的构成原理及其反应的故障类型；发电机定子接地时电气量特征，基于基波零序电压的定子接地保护；发电机失磁后电气量的变化过程。

（8）母线电流差动保护的构成方案和工作原理，母线内、外故障时保护的动作行为分析；断路器失灵保护的工作原理与作用。

（9）某种状态（正常、异常和故障）下保护动作行为分析。

《523高电压技术》

一、考试内容范围

1.电介质的极化、电导和损耗

（1）*电介质的极化和介电常数的基本概念，四种极化的基本含义。

（2）电介质的电导与金属电导的区别以及气体、液体、固体电导的特点。

（3）*电介质损耗的概念，电介质的等效电路和向量图，功率表达式。

2.气体放电的物理过程

（1）平均自由行程的概念，四种电离的基本原理，表面电离的四种形式、负离子的产生，去游离的三种形式。

（2）*汤逊理论的发展过程、自持放电条件、应用条件，帕邢曲线及其含义，流注理论的发展过程、自持放电条件、应用条件；

（3）*电晕放电的物理过程，电晕效应和消除措施；不均匀电场击穿的极性效应；

（4）气隙的沿面放电的定义、影响因素，爬电比距和等值盐沉积密度盐密，污闪的发展过程和提高污闪电压的措施。

3.气隙的电气强度

（1）气隙的击穿时间组成和放电时延。

（2）*气隙的伏妙特性的定义、制作和应用，几种基本过电压波形的定义。

（3）大气条件对气隙击穿电压的影响。

（4）*提高气隙击穿电压的方法。

4.固体、液体和组合绝缘的电气强度

固体的电击穿、热击穿，热老化，液体的电击穿、热击穿（气泡击穿理论）。

5.电气设备内绝缘的非破坏性试验

（1）*绝缘电阻与吸收比的测量所使用的仪器、接线，绝缘电阻、吸收比、极化指数的定义，可发现的缺陷种类。

（2）*泄露电流测量的原理、接线，可发现的缺陷种类。

（3）*介质损耗角正切测量的原理、接线，正、反接线的使用场合，抗干扰措施。

6.电气设备绝缘的高压试验

（1）*单级工频高压试验电路和测量高压的方法。

（2）直流高压试验基本整流电路和倍压整流电路，脉动系数。

（3）冲击电压发生器的基本原理。

7.线路和绕组中的波过程

（1）*输电线路的波过程

波沿均匀无损单导线的传播的电报方程，波过程的四个基本规律，波阻抗和波速的概念，波的折射与反射，彼得逊法则，波穿过串联电感与通过并联电容，波的多次折射与反射（网格法），波的衰减与变形。

（2）*绕组中的波过程

无穷长直角波作用于单相变压器绕组时入口电容的概念，初始、稳态电位分布和最大电位包络线，降低电位梯度的措施，三相绕组中的波过程，旋转电机绕组中的波过程。

8.雷电及防雷装置

（1）*雷电流的波形，表达式，雷暴日、雷暴小时。

（2）避雷针的保护范围。

（3）避雷器的防雷原理，氧化锌避雷器的特点。

（4）*接地装置的基本概念、接地种类、跨步电压和接触电压。

9.输电线路的防雷保护

*耐雷水平的定义，雷击塔顶、档距中间和绕击的耐雷水平表达式，输电线路的防雷措施。

10.发电厂和变电所的防雷保护

*发电厂、变电所的直击雷防护，变电所避雷器的保护作用，变电所的进线段保护，旋转电机的防雷保护，变压器的防雷保护。

11.电力系统的暂时过电压和操作过电压

过电压的分类，各种过电压的形成原因。

二、考查重点

*标注的内容为考查重点。

《524电力电子技术基础》

一、考试内容范围：

1. 绪论

电力电子技术的内容、特点、发展、应用。

2. 电力电子器件

概述：分类、特征及应用;

电力二极管的原理、特性及主要参数；

晶闸管的结构与工作原理，静态特性和动态特性及主要参数；晶闸管的派生器件;

典型的全控器件：介绍GTO、GTR、MOSFET、和IGBT的基本工作原理、特点、应用范围;

3. 相控整流电路

单相半波、单相桥式全控整流电路：电阻负载、阻感负载及反电势负载的电路结构、波形与数量关系;

单相全波、单相桥式半控整流电路及三相半波可控整流电路：电阻负载、阻感负载及反电动势负载的电路结构、波形与数量关系;

三相桥式全控整流电路：电阻负载、阻感负载及反电动势负载的电路结构、波形与数量关系;

变压器漏感抗对整流电路的影响：换相过程与换流重叠角γ及对整流电路的影响；

有源逆变：逆变的概念，有源逆变条件，三相桥式整流电路的有源逆变的工作波形与数量分析，逆变失败及最小逆变角；

电容滤波的不可控整流电路：波形分析与主要数量关系;

整流电路的谐波和功率因数：谐波和无功危害，单相和三相全控桥式整流电路的交流侧谐波和功率因数分析。

4. 直流斩波电路

基本的降压和升压式斩波器的工作原理。

5. 交流电力变换电路电路

交流调压电路：单相交流调压器和三相交流调压器带电阻负载、纯电感负载及TCR的基本原理；

交流调功电路的计算；

交流电力电子开关及TSC的基本原理。

6. 无源逆变电路

换流方式：逆变电路的基本工作原理，换流方式的分类；

电压型逆变电路：单相半桥式与全桥逆变电路，三相电压型逆变电路；

电流型逆变电路：单相电流型逆变电路，三相电流型逆变电路；谐振型逆变电路；

7. PWM控制

PWM控制的基本原理；

PWM电路的控制方法：单相桥式PWM逆变电路，计算方法和调制法；

SPWM调制方法：异步调制和同步调制，规则采样法；

PWM逆变电路的谐波分析。

8. 高压直流输电

高压直流输电的构成，换流器的工作原理，基本计算。

二、考查重点：

绪论

电力电子技术的概念，电力电子技术用于电力变换，而信息技术用于信息处理；电力变换的基本类型。

电力电子器件

电力电子器件的工作特点：只工作在开关状态；单级型和双极型器件的特点对比；晶闸管的开通条件，静态伏安特性，额定电流和掣住电流、维持电流的定义；四个全控型器件所属类型基本特点。

相控整流电路

单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路的波形分析和计算，电阻负载和阻感负载时，晶闸管承受的最大正反向电压，移相范围是多少；变压器漏抗对整流电路和逆变电路的影响，换相压降的计算；有源逆变的概念、条件和逆变失败的原因，有源逆变的计算；电容滤波的不可控整流电路输出电压范围；功率因数定义，单相和三相桥式电路的谐波分析。

直流斩波电路与交流电力控制电路

斩波电路：降压、升压输出电压范围，升压斩波电路电压升高的原因；三种基本斩波电路的波形分析和计算，电感的电压、电流波形。交流电力控制器：交流调压、交流调功、交流电力电子开关的控制目的、控制方法；调压、调功电路的计算，三相交流调压的波形分析。

无源逆变电路

换流方式，电压型、电流型逆变电路的特点；电压型逆变电路的波形分析；谐振型逆变电路的负载特点。

PWM控制技术

PWM控制的理论基础，调制波和载波，如何调节输出电压幅值和频率；载波比定义，同步调制和异步调制，SPWM波形的谐波特点。

《525电气工程基础》

一、考试内容范围：

电力系统分析

远距离大容量输电

发电厂电气部分

电力系统过电压

二、考查重点：

(1) 电力系统的基本概念:电力系统概述、电力系统运行应满足的基本要求、电力系统接线方式和电压等级。

(2) 电力系统各元件参数及等值网络:电力线路参数和等值电路、变压器参数和等值电路、发电机和负荷的参数和等值电路、简单电力系统的等值网络。

(3) 电力系统的潮流分布:电力线路和变压器运行状况的计算和分析、辐射形和环形网络中的潮流分布；潮流计算的数学模型、牛顿-拉夫逊法潮流计算。

(4) 电力系统运行状况的优化和调整:电力系统有功功率的优化分配、电力系统的频率调整；电力系统的无功电源、无功负荷、电力系统电压调整的基本概念、调压措施。

(5) 电力系统故障分析与计算：故障概述、无限大电源供电的三相短路电流分析；电力系统三相短路电流的实用计算；简单不对称故障的分析与计算。

（6）电气一次设备和二次设备的作用、类型和常用设备。

（7）电气主接线：对电气主接线的基本要求；主接线的各种基本形式的结构、特点、适用范围及常规电气倒闸操作步骤；限制短路电流的方法。

（8）高压断路器：交流电弧灭弧原理及基本方法；高压断路器类型及结构。

（9）隔离开关：隔离开关类型及用途。

（10）互感器：互感器类型、工作原理、误差分析、准确级和额定容量、种类和型式、常用接线。

（11）远距离大容量输电的基本概念。

（12）电力系统静态稳定及暂态稳定。

（13）直流输电及灵活交流输电。

（14）电力系统的过电压及其形成原因。

（15）电力系统过电压的分析计算。

《526电路及信号分析与处理》

一、考试内容范围：

电路部分：直流电路，交流电路，动态电路，均匀传输线。占60分

信号分析与处理部分：采样定理，快速傅里叶变换。占40分

二、考查重点：

1.电路部分

1）电路模型，电流、电压及其参考方向，功率，等效及等效变换，等效二端网络，等效电阻和输入电阻，星形网络和三角形网络的（Y-△）等效变换，电桥平衡，支路分析法，节点分析法，网孔分析法，图论的基本知识，回路分析法，叠加定理和齐性定理，替代定理，戴维南定理和诺顿定理，最大功率传递定理，双口网络的方程及其参数：开路电阻参数、短路电导参数、传输参数混合参数和各参数之间的关系，双口网络的复合联接（级联、串联、并联），含理想运算放大器电阻电路的分析。

2）正弦量及其相量，阻抗和导纳，正弦稳态电路的功率、正弦稳态下的最大功率传递，正弦稳态电路的相量分析，含耦合电感电路的分析，含理想变压器简单电路的分析，交流电路的串联谐振、并联谐振，对称三相电路的分析、三相电路的功率。

3）动态电路的输入─输出方程及其初始条件（初始值）、经典分析法、一阶电路的三要素法、线性特性（零输入响应和零状态响应）和时不变特性、单位阶跃响应和冲激响应。

4）均匀传输线及其方程，均匀传输线的稳态解，特性阻抗，入射波和反射波、匹配，无损耗均匀传输线的正弦稳态解，驻波。

2.信号分析与处理部分

1）连续时间信号的基本性质，连续时间信号频谱的概念，傅里叶级数和傅里叶变换及其性质，周期信号的傅里叶变换。线性时不变系统的性质，连续时间信号的离散化：采样定理，常系数线性差分方程的时域经典解法，单位采样响应的时域解法，离散卷积及其作图法，离散时间系统的稳定性与因果性。

2）z变换的收敛域，z变换的基本性质，z反变换的部分分式展开法，常系数线性差分方程的z域解法，离散时间系统的系统函数和零、极点的概念，离散傅里叶级数，离散傅里叶变换，离散傅里叶变换的基本性质，循环卷积，离散傅里叶变换与z变换的关系，各类傅里叶变换的特点和频谱对应关系；掌握时间抽取的快速傅里叶变换算法及其蝶形图，快速傅里叶反变换算法的实现思路，离散卷积的快速算法。

《527电力工程基础》

1. 基本概念

了解电力工业发展历史，理解电力系统的构成及特点、各类发电厂的工作原理及运行特性、电力系统的负荷。

2. 电力系统稳态运行分析与计算

掌握电力系统的数学模型、电力系统的潮流计算的手算方法，理解电力系统的潮流计算的计算计计算方法，理解电力系统的无功功率与电压调整的原理并掌握其基本计算方法，理解电力系统的有功功率与频率调整的原理并掌握其基本计算方法。

3. 电力系统的短路电流计算

理解电力系统短路的基本概念，掌握无限大电源供电系统三相短路的计算、电力系统三相短路的实用计算、基于对称分量发的电力系统不对称短路的计算。

4. 发电厂和变电站的主设备及主系统

掌握发电厂和变电站的主设备的功能和特征、发电厂和变电站的主接线方式及其配电装置的布置方式。

5. 远距离大容量输电

理解远距离输电线路的功率传输特性，理解电力系统的稳定性以及静态稳定性和暂态稳定性的定义，掌握简单电力系统静态稳定的实用判据定义及其应用方法、电力系统暂态稳定的等面积定则定义及其应用方法，了解直流输电及灵活交流输电的基本概念。

6. 继电保护