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1.2.2 专用设备的分类和性能
1. 电力工程设备
1）火力发电设备
火力发电设备主要由锅炉、汽轮机、汽轮发电机等设备组成。（新增）
（1）锅炉的类型
① 按照特种设备目录分：承压蒸汽锅炉、承压热水锅炉、有机热载体锅炉。
（2）锅炉的主要性能参数：蒸发量（t/h）、压力（MPa）、温度（℃）、锅炉受热面蒸
发率（kg/m2▪h）、锅炉受热面发热率（kJ/m2▪h）、锅炉热效率（η）。
例如，锅炉受热面蒸发率或发热率是反映锅炉工作强度的指标，其数值越大，表示传
热效果越好。一般工业锅炉的受热面蒸发率小于40kg/m2▪h；热水锅炉的受热面发热率小
于83700kJ/m2▪h。一般工业燃煤锅炉热效率在60%～82%。
1）火力发电设备
（3）汽轮机的类型。
① 按工作原理分：冲动式汽轮机，反动式汽轮机，冲动、反动联合汽轮机等。
② 按热力过程分：凝汽式、背压式、抽气式、抽气背压式和中间再热式汽轮机等。
③ 按蒸汽压力分：低压汽轮机、中压汽轮机、高压汽轮机、超高压汽轮机、亚临界压
力汽轮机、超临界压力汽轮机、超超临界压力汽轮机等。
④ 按蒸汽流动方向分：轴流式汽轮机、辐流式汽轮机等。
（4）汽轮机的性能参数。
功率（MW）、主汽压力（MPa）、主汽温度（℃）、进气量（t/h）、排气压力（MPa）、汽
耗（kg/kWh）、转速（r/min）等。（修改）
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（5）汽轮发电机组成：定子主要由机座、定子铁芯、定子绕组、端盖等部分组成。转
子主要由转子锻件、励磁绕组、护环、中心环和风扇等组成。
（6）汽轮发电机性能参数：额定容量、额定转速、极数、额定频率、功率因数、额定
电流、效率、励磁电压、励磁电流、绕组接法等。（新增）
2）核能发电设备
（2）核发电设备
核岛设备、常规岛设备、辅助系统设备。
3）风力发电设备
2. 风力发电机组的组成
【18、24年单选、22年多选】
① 直驱式风电机组：主要由塔筒（支撑塔）、机舱总成、发电机、叶轮总成、测风系
统、电控系统和防雷保护系统组成。
直驱机具有结构简单、可靠性强、效率高、维护成本低等优点，降低了风机机械故障
率。由于直驱式发电机永磁材料在振动、冲击、高温情况下容易出现失磁现象，无法在现
场条件下检修，所以一旦出现问题只有返厂维修。
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风力发电机安装
② 双馈式风电机组：主要由塔筒、机舱、叶轮组成。机舱内集成了发电机系统、齿轮
变速系统、制动系统、偏航系统、冷却系统等。
双馈式风电机组是在叶轮与发电机之间增加了变速箱，避免了发电机直接与叶轮直接
连接而增加叶片的冲击载荷，并且将其直接传递到发电机上，降低了发电机的故障率。
风力发电机安装
3）风力发电设备【18、24年单选，可能实操】
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【补充】按风叶的可调性分为：定桨距风电机组和变桨距风电机组。
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【24年单选题】下列发电系统中，不包含汽轮机设备的是（ ）。
A. 火力发电系统
B. 风力发电系统
C. 核能发电系统
D. 光热发电系统
【答案】B
【22年多选】直驱式风电机组的组成系统包括（ ）。
A. 叶轮总成
B. 测风系统
C. 电控系统
D. 齿轮系统
E. 防雷保护
【答案】ABCE
【补充】风力发电机组防雷系统
风力发电机组都是安装在野外广阔的平原地区，风力发电设备高达几十米甚至上百
米，对于处于旷野之中高耸物体，无论怎么样防护，都不可能完全避免雷击，因此，对于
风力发电机组的防雷来说，应该把重点放在遭受雷击时如何迅速将雷电流引入大地，尽可
能地减少由雷电导入设备的电流。
主流的方法有两种，一种是在叶片的表面或内部安装金属材料将电流从叶尖引至叶根
通叶片轮毂的联接泻流；另一种是在叶片表面添加到点材料，使雷电流在叶片表面传导，
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避免叶片的损坏。
【补充】风力发电机组测风系统
风电机组的风车必须迎着风才能发电。需要通过测风系统来帮助风机找风，测风系统
主要由风向标和风速仪构成，风向标负责寻找到风吹来的方向，风机工作的时候首先通过
风向标寻找到风的方向，然后通过偏航系统将机头旋转到正对风吹来的方向。
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4）光伏发电设备【16年实操】
4）光伏发电设备（修改）
（1）光伏发电系统的分类
① 独立光伏发电系统。也叫离网光伏发电。主要由太阳能电池组件、充放电控制
器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。
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② 并网光伏发电系统。是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合电网要
求的交流电之后直接接入公共电网。主要由光伏电池组件、并网逆变器、公共电网、监控
系统组成。
并网光伏发电系统连接电网（16年一建实操图）
③ 分布式光伏发电系统。又称分散式发电或分布式供能。基本设备包括光伏电池组
件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜，供电系统监控
装置和环境监测装置等设备。
（2）光伏发电系统的参数
光伏发电系统的主要性能参数是光伏发电厂发电功率（kW）。
5）光热发电设备
（1）光热发电的类型：槽式光热发电、塔式光热发电、蝶式光热发电和菲涅尔式光热
发电，目前国内常见的是槽式光热发电设备和塔式光热发电设备。
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（2）槽式光热发电。通过跟踪系统，控制槽式太阳能聚光集热器聚集太阳辐射能加热
换热工质，再经热交换器加热水，产生过热蒸汽，驱动汽轮机带动发电机发电。槽式太阳
能聚光集热器的结构主要由槽型抛物面反射镜、集热管、跟踪机构组成。
（3）塔式光热发电。通过定日镜将光能反射到塔顶集热器上加热工质，热工质经热交
换器与水进行热量交换，将水加热成过热蒸汽，驱动汽轮机带动发电机发电。塔式光热设
备有定日镜和塔顶吸热器等。
【补充】菲涅尔式光热发电
菲涅尔式发电系统的工作原理类似槽式光热发电，只是采用菲涅尔结构的平面镜来替
代抛面镜，同时其集热管是固定式的。从这两个方面的设备构成来看，菲涅尔式热发电的
建设成本相较槽式技术来讲更低一些。
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1.2.3 电气设备的分类和性能
1. 发电设备（新增）
1）发电设备是指用于将机械能转化为电能的设备，建筑机电工程中常用柴油发电机组
作为应急或备用电源，柴油发电机组是一种小型的发电设备。
2）柴油发电机组的性能参数有：功率输出、电压、频率、电流、冷却量及冷却方式、
燃烧空气量、排风量、允许排气背压等。
2. 变电设备
变电设备是将高压转换为低压或将交流电转换为直流电的设备，包括变压器、整流
器、逆变器等。
1）变压器的类型【19年二建单选】
（1）按用途分：电力变压器、电炉变压器、整流变压器、工频试验变压器、矿用变压
器、电抗器、调压变压器、互感器、其他特种变压器等。
（4）按冷却介质分：油浸式变压器、干式变压器、充气式变压器等。
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2）变压器的主要技术参数【13年多选】
主要有额定容量、工作频率、额定电压、电压比、效率、空载电流、空载损耗等。
4. 电动机
1）直流电动机【07、14年单选】
（2）直流电动机的性能（修改）
直流电动机具有较大的启动转矩和良好的启、制动性能，在较宽范围内实现平滑调速
的优越性能，以及较强的过载性能，广泛应用于机床、轧钢机、电力机车和需要经常启动
并调速的电气传动装置中。
3）交流同步电动机
（2）同步电动机性能
同步电动机具有转速和电源频率保持严格同步的特性，即只要电源频率保持恒定，同
步电动机的转速就绝对不变。
异步电动机
5. 控制设备
控制设备是指用于控制电力系统运行的设备，包括自动化控制系统、保护装置、监测
仪表等，是电力系统中的大脑和神经系统，其性能直接影响到电力系统的安全稳定运行。
（新增）
5. 控制设备
3）互感器【19年单选】（修改、新增）
（1）互感器类型：分为电压互感器和电流互感器。电压互感器可在高压电力系统中用
于电压和功率的测量等。电流互感器可用在电流测量、功率测量和线路保护等。
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（2）性能特点：将高电压、大电流变换成低电压、小电流；与测量仪表配合，可以测
量电压、电流、电能，与控制设备配合能确保操作人员和设备的安全。
【19年单选】关于互感器性能的说法，错误的是（ ）。
A. 将大电流变换成小电流
B. 将仪表与高压隔离
C. 使测量仪表实现标准化
D. 可以直接测量电流
（与测量仪表配合，可测量电流）
【答案】D
【补充】互感器又称为仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称。其功能主要
是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（100V）或标准小电流（5A或1A，均指额定
值），以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器还可用
来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。
6. 电力电子设备（新增）
电力电子设备是指用于电力系统中电能的调节、变换和控制的设备，以提高电力系统
的效率和稳定性，包括变频器、整流器、逆变器、软启动器、无功补偿装置、滤波器等，
性能特点包括工作频率、效率、响应速度、谐波抑制能力、功率因数调节范围等。
本章小结
选择题：18年风力发电设备
23年考查塔设备，19年互感器性能，20年锅炉性能，21年输送设备分类，24年考查
风力发电设备，22年考查风力发电机组的组成。
案例题：15年考过泵的性能参数，16年考过光伏发电设备实操题，未来考试有可能考
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风力发电、光热发电相关的实操题。
章节排序：通用设备、专用设备、电气设备。
重要知识点：泵、电力设备、石油化工设备比较重要。
通用设备（泵、风机、压缩机）和试运行管理结合可考选择或案例。
本章历年常考选择题，风力、光伏、光热发电易考实操。
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