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華北電力大學(保定)2018年碩士研究生入學考試復試筆試科目考試大綱

(招生代碼：10079)

《512電力系統繼電保護原理》

一、考試內容范圍

1) 緒論

2) 電流保護

3) 距離保護

4) 縱聯保護

5) 自動重合閘

6) 變壓器保護

7) 發電機保護

8) 母線保護

二、考查重點

1) 電力系統中的發電機、變壓器、線路可能發生的故障類型和不正常運行狀態及其保護配置;電力系統對繼電保護裝置的基本要求。

2) 三段式電流保護的構成原理、接線方式、整定計算;90°接線的功率方向繼電器的工作原理、動作方程、動作特性及其動作行為分析。

3) 中性點直接接地電網中發生不對稱接地短路時零序分量的特點、階段式零序電流保護的構成原理、特點及整定計算;零序方向電流保護的工作原理及動作行為分析。

4) 中性點非直接接地電網中單相接地的特點。

5) 距離保護的基本原理、時限特性、主要構成。

6) 單相式阻抗繼電器的接線方式、動作特性和動作方程及其動作行為分析。

7) 過渡電阻和系統振蕩對距離保護影響的計算分析及減小其影響的對策。

8) 距離保護的整定計算。

9) 縱聯保護(高頻閉鎖功率方向保護、光纖電流差動保護)構成的基本原理;縱聯電流差動保護的動作特性及其動作行為分析;方向縱聯保護的構成及其動作行為分析。

10) 自動重合閘的作用及其基本要求、重合閘的類型及重合閘方式;自動重合閘動作時限的確定;重合閘和繼電保護的配合方式。

11) 變壓器差動保護的工作原理、產生不平衡電流的因素、減小不平衡電流對變壓器差動保護影響的方法;勵磁涌流產生的機理和特點。

12) 發電機縱差保護、橫差保護、不完全縱差保護的構成原理及其反應的故障類型;發電機定子接地時電氣量特征，基于基波零序電壓的定子接地保護;發電機失磁后電氣量的變化過程。

13) 母線電流差動保護的構成方案和工作原理，母線內、外故障時保護的動作行為分析;斷路器失靈保護的工作原理與作用。

14) 某種狀態(正常、異常和故障)下保護動作行為分析。

三、是否需攜帶計算器(是或否)：是

《514高電壓技術》

一、考試內容范圍

1.電介質的極化、電導和損耗

(1)*電介質的極化和介電常數的基本概念，四種極化的基本含義。

(2)電介質的電導與金屬電導的區別以及氣體、液體、固體電導的特點。

(3)*電介質損耗的概念，電介質的等效電路和向量圖，功率表達式。

2.氣體放電的物理過程

(1)平均自由行程的概念，四種電離的基本原理，表面電離的四種形式、負離子的產生，去游離的三種形式。

(2)*湯遜理論的發展過程、自持放電條件、應用條件，帕邢曲線及其含義，流注理論的發展過程、自持放電條件、應用條件;

(3)*電暈放電的物理過程，電暈效應和消除措施;不均勻電場擊穿的極性效應;

(4)氣隙的沿面放電的定義、影響因素，爬電比距和等值鹽沉積密度鹽密，污閃的發展過程和提高污閃電壓的措施。

3.氣隙的電氣強度

(1)氣隙的擊穿時間組成和放電時延。

(2)*氣隙的伏妙特性的定義、制作和應用，幾種基本過電壓波形的定義。

(3)大氣條件對氣隙擊穿電壓的影響。

(4)*提高氣隙擊穿電壓的方法。

4.固體、液體和組合絕緣的電氣強度

固體的電擊穿、熱擊穿，熱老化，液體的電擊穿、熱擊穿(氣泡擊穿理論)。

5.電氣設備內絕緣的非破壞性試驗

(1)*絕緣電阻與吸收比的測量所使用的儀器、接線，絕緣電阻、吸收比、極化指數的定義，可發現的缺陷種類。

(2)*泄露電流測量的原理、接線，可發現的缺陷種類。

(3)*介質損耗角正切測量的原理、接線，正、反接線的使用場合，抗干擾措施。

6.電氣設備絕緣的高壓試驗

(1)*單級工頻高壓試驗電路和測量高壓的方法。

(2)直流高壓試驗基本整流電路和倍壓整流電路，脈動系數。

(3)沖擊電壓發生器的基本原理。

7.線路和繞組中的波過程

(1)*輸電線路的波過程

波沿均勻無損單導線的傳播的電報方程，波過程的四個基本規律，波阻抗和波速的概念，波的折射與反射，彼得遜法則，波穿過串聯電感與通過并聯電容，波的多次折射與反射(網格法)，波的衰減與變形。

(2)*繞組中的波過程

無窮長直角波作用于單相變壓器繞組時入口電容的概念，初始、穩態電位分布和最大電位包絡線，降低電位梯度的措施，三相繞組中的波過程，旋轉電機繞組中的波過程。

8.雷電及防雷裝置

(1)*雷電流的波形，表達式，雷暴日、雷暴小時。

(2)避雷針的保護范圍。

(3)避雷器的防雷原理，氧化鋅避雷器的特點。

(4)*接地裝置的基本概念、接地種類、跨步電壓和接觸電壓。

9.輸電線路的防雷保護

*耐雷水平的定義，雷擊塔頂、檔距中間和繞擊的耐雷水平表達式，輸電線路的防雷措施。

10.發電廠和變電所的防雷保護

*發電廠、變電所的直擊雷防護，變電所避雷器的保護作用，變電所的進線段保護，旋轉電機的防雷保護，變壓器的防雷保護。

11.電力系統的暫時過電壓和操作過電壓

過電壓的分類，各種過電壓的形成原因。

二、考查重點

*標注的內容為考查重點。

三、是否需攜帶計算器(是或否)：是

《513電力電子技術基礎》

一、考試內容范圍：

1. 緒論

電力電子技術的內容、特點、發展、應用。

2. 電力電子器件

概述：分類、特征及應用;

電力二極管的原理、特性及主要參數;

晶閘管的結構與工作原理，靜態特性和動態特性及主要參數;晶閘管的派生器件;

典型的全控器件：介紹GTO、GTR、MOSFET、和IGBT的基本工作原理、特點、應用范圍;

3. 相控整流電路

單相半波、單相橋式全控整流電路：電阻負載、阻感負載及反電勢負載的電路結構、波形與數量關系;

單相全波、單相橋式半控整流電路及三相半波可控整流電路：電阻負載、阻感負載及反電動勢負載的電路結構、波形與數量關系;

三相橋式全控整流電路：電阻負載、阻感負載及反電動勢負載的電路結構、波形與數量關系;

變壓器漏感抗對整流電路的影響：換相過程與換流重疊角γ及對整流電路的影響;

有源逆變：逆變的概念，有源逆變條件，三相橋式整流電路的有源逆變的工作波形與數量分析，逆變失敗及最小逆變角;

電容濾波的不可控整流電路：波形分析與主要數量關系;

整流電路的諧波和功率因數：諧波和無功危害，單相和三相全控橋式整流電路的交流側諧波和功率因數分析。

4. 直流斬波電路

基本的降壓和升壓式斬波器的工作原理。

5. 交流電力變換電路電路

交流調壓電路：單相交流調壓器和三相交流調壓器帶電阻負載、純電感負載及TCR的基本原理;

交流調功電路的計算;

交流電力電子開關及TSC的基本原理。

6. 無源逆變電路

換流方式：逆變電路的基本工作原理，換流方式的分類;

電壓型逆變電路：單相半橋式與全橋逆變電路，三相電壓型逆變電路;

電流型逆變電路：單相電流型逆變電路，三相電流型逆變電路;諧振型逆變電路;

7. PWM控制

PWM控制的基本原理;

PWM電路的控制方法：單相橋式PWM逆變電路，計算方法和調制法;

SPWM調制方法：異步調制和同步調制，規則采樣法;

PWM逆變電路的諧波分析。

8. 高壓直流輸電

高壓直流輸電的構成，換流器的工作原理，基本計算。

二、考查重點：

1.緒論

電力電子技術的概念， 電力電子技術用于電力變換，而信息技術用于信息處理;電力變換的基本類型。

2.電力電子器件

電力電子器件的工作特點：只工作在開關狀態;單級型和雙極型器件的特點對比;晶閘管的開通條件，靜態伏安特性，額定電流和掣住電流、維持電流的定義;四個全控型器件所屬類型基本特點。

3.相控整流電路

單相橋式全控整流電路、三相橋式全控整流電路的波形分析和計算，電阻負載和阻感負載時，晶閘管承受的最大正反向電壓，移相范圍是多少;變壓器漏抗對整流電路和逆變電路的影響，換相壓降的計算;有源逆變的概念、條件和逆變失敗的原因，有源逆變的計算;電容濾波的不可控整流電路輸出電壓范圍;功率因數定義，單相和三相橋式電路的諧波分析。

4.直流斬波電路與交流電力控制電路

斬波電路：降壓、升壓輸出電壓范圍，升壓斬波電路電壓升高的原因;三種基本斬波電路的波形分析和計算，電感的電壓、電流波形。交流電力控制器：交流調壓、交流調功、交流電力電子開關的控制目的、控制方法;調壓、調功電路的計算，三相交流調壓的波形分析。

5.無源逆變電路

換流方式，電壓型、電流型逆變電路的特點;電壓型逆變電路的波形分析;諧振型逆變電路的負載特點。

6.PWM控制技術

PWM控制的理論基礎，調制波和載波，如何調節輸出電壓幅值和頻率;載波比定義，同步調制和異步調制，SPWM波形的諧波特點。

三、是否需攜帶計算器(是或否)：是

《516電力工程基礎》

一、考試內容范圍：

1) 基本概念

2) 電力系統穩態運行分析與計算

3) 電力系統的短路電流計算

4) 發電廠和變電站的主設備及主系統

5) 遠距離大容量輸電

6) 繼電保護

7) 電力系統過電壓及接地

8) 電力系統的監控系統

9) 電網設計及電氣設備選擇

二、考查重點：

1) 了解電力工業發展歷史，理解電力系統的構成及特點、各類發電廠的工作原理及運行特性、電力系統的負荷。

2) 掌握電力系統的數學模型、電力系統的潮流計算的手算方法，理解電力系統的潮流計算的計算計計算方法，理解電力系統的無功功率與電壓調整的原理并掌握其基本計算方法，理解電力系統的有功功率與頻率調整的原理并掌握其基本計算方法。

3) 理解電力系統短路的基本概念，掌握無限大電源供電系統三相短路的計算、電力系統三相短路的實用計算、基于對稱分量發的電力系統不對稱短路的計算。

4) 掌握發電廠和變電站的主設備的功能和特征、發電廠和變電站的主接線方式及其配電裝置的布置方式。

5) 理解遠距離輸電線路的功率傳輸特性，理解電力系統的穩定性以及靜態穩定性和暫態穩定性的定義，掌握簡單電力系統靜態穩定的實用判據定義及其應用方法、電力系統暫態穩定的等面積定則定義及其應用方法，了解直流輸電及靈活交流輸電的基本概念。

6) 電力系統繼電保護的基本知識。

7) 電力系統過電壓及接地的基本知識。

8) 電力系統的監控系統的基本知識。

9) 掌握電網設計的基本規則，理解并且部分掌握電氣設備選擇的方法、經濟評價方法。

三、是否需攜帶計算器(是或否)：是

《515電磁場》

一、考試內容范圍

電磁場的數學物理基礎，靜電場，恒定電流的電場與磁場，動態電磁場與電磁波。

二、考查重點

1.電流、電荷、電場強度、磁感應強度和位移電流的概念，失量分析和場論基礎，麥克斯韋方程組及本構關系。

2.靜電場的基本方程和性質，介質、電場強度、電位、電位移矢量、電極化的概念，分界面的邊界條件，高斯通量定理，靜電場的泊松方程和拉普拉斯方程，邊值問題，唯一性定理，鏡像法和電軸法，多導體系統及部分電容，電場的能量和虛位移求解電場力。

3.導電媒質中恒定電場的基本方程和性質，恒定電流的連續性，分界面上的邊界條件和拉普拉斯方程，電導、接地電阻、跨步電壓及計算。恒定磁場的基本方程和性質，磁通連續性原理，矢量磁位，磁偶極子、磁場強度概念，磁場的邊值問題，磁場的鏡像法，安培環路定理、分界面的邊界條件，自感和互感，磁場的能量和虛位移求解磁場力。

4.時諧場的分界面的邊界條件，電磁場能量，坡印廷矢量及其通量，洛倫茲規范、庫侖規范、準靜態電磁場、媒質中的電流、趨膚效應、電磁位及其方程、輻射概念、理想介質中的平面波、波矢量、波速、波阻抗。

三、是否需攜帶計算器(是或否)：是

《517電力系統專業綜合》

一、考試范圍

1.發電廠電氣部分

2.電力系統繼電保護原理

3.高電壓技術

二、考查重點內容

1.發電廠電氣部分(30%)

(1)電氣一次設備和二次設備的作用、類型和常用設備。

(2)電氣主接線：對電氣主接線的基本要求;主接線的各種基本形式的結構、特點、適用范圍及常規電氣倒閘操作步驟;限制短路電流的方法。

(3)高壓斷路器：交流電弧滅弧原理及基本方法;高壓斷路器類型及結構。

(4)互感器：互感器類型、工作原理、誤差分析、準確級和額定容量、種類和型式、常用接線。

(5)導體的發熱和電動力：發熱的熱源、危害及最高溫度限定值概念;長期發熱和短時發熱的定義、特點;導體長期發熱溫升變化規律及導體載流量計算;短路電流熱效應及短路時發熱最高溫度計算;短路時電動力及動態應力的計算。

(6)電氣一次設備的選擇：電氣設備選擇的一般條件;高壓斷路器、隔離開關、限流電抗器、裸導體的選擇方法。

2.電力系統繼電保護原理(50%)

(1)電力系統中的發電機、變壓器、線路可能發生的故障類型和不正常運行狀態及其保護配置。

(2)三段式電流保護、功率方向繼電器、零序電流保護的的工作原理、整定計算。

(3)阻抗繼電器的接線方式、動作特性、動作方程;距離保護的整定計算;過渡電阻以及振蕩對阻抗繼電器的影響。

(4)縱聯保護(高頻閉鎖功率方向保護、光纖電流差動保護)構成的基本原理;比率制動特性的電流差動保護的整定計算原則。

(5)自動重合閘的工作原理;單側(雙側)電源線路自動重合閘的動作時限確定的原則;重合閘前加速和后加速的原理及特點。

(6)變壓器差動保護的工作原理、產生不平衡電流的因素、減小不平衡電流對變壓器差動保護影響的方法;勵磁涌流產生的機理和特點。

(7)發電機縱差保護、橫差保護、不完全縱差保護的構成原理及其反應的故障類型;發電機定子接地時電氣量特征，基于基波零序電壓的定子接地保護;發電機失磁后電氣量的變化過程。

(8)母線電流差動保護的構成方案和工作原理，母線內、外故障時保護的動作行為分析;斷路器失靈保護的工作原理與作用。

(9)某種狀態(正常、異常和故障)下保護動作行為分析。

3.高電壓技術部分(20%)

(1)電介質的極化、電導和損耗的基本概念，電介質的等效電路和向量圖。

(2)氣體放電的物理過程:電離和去游離的基本概念;湯遜理論和流注理論的放電發展過程、自持放電條件、應用條件;電暈放電的物理過程和消除措施。

(3)氣隙的電氣強度:氣隙伏秒特性的定義、制作和應用，幾種基本過電壓波形的定義。

(4)電氣設備內絕緣的非破壞性試驗:絕緣電阻與吸收比的測量所使用的儀器、接線，絕緣電阻、吸收比、極化指數的定義;介質損耗角正切測量的原理、接線。

(5)線路和繞組中的波過程:輸電線路的波過程(波沿均勻無損單導線的傳播的電報方程，波過程的四個基本規律，波阻抗和波速的概念，波的折射與反射，彼得遜法則);繞組中的波過程(無窮長直角波作用于單相變壓器繞組時入口電容的概念，初始、穩態電位分布和最大電位包絡線，降低電位梯度的措施)。

(6)發電廠和變電所的防雷保護：雷電流的波形、表達式;避雷針和避雷線的保護范圍;避雷器的防雷原理;接地的基本概念、接地種類、跨步電壓和接觸電壓;發電廠、變電所的直擊雷防護，變電所的進線段保護。

(7)電力系統的暫時過電壓和操作過電壓的分類，各類過電壓的形成原因。

三、是否需攜帶計算器(是或否)：是