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报名时间:2017年6月
考试时间:2017年9月23-24日
内容简介
《2017 注册电气工程师执业资格考试 专业基础考题精选与详解》是根据《注册电气工程师执业资格专业基础考试大纲》编写的考试辅导用书。书中介绍了考试大纲要求的4 章内容,包括电路与电磁场、模拟电子技术、数字电子技术和电气工程基础。针对考试大纲条目剖析考点,对重要公式、结论等辅以作者自编的口诀、图表,便于读者迅速掌握。重点是对2005~2016 年真题进行解析,分供配电和发输变电两个专业方向给出历年真题的详细解答,针对不同的题目,给出万能模板、多种求解方法、解题捷径、易错选项分析等,以便读者更快、更准确地掌握考试内容、考试规律和出题形式,做到从容应考。
本书是参加注册电气工程师(供配电、发输变电专业)执业资格考试人员必备的参考书,特别适合注册电气工程师考生考前冲刺复习和检验复习效果。
目录
目录
前言
第1 章 电路与电磁场 1
1.1 电路的基本概念和基本定律 1
1.1.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 1
1.1.2 重要知识点复习 2
1.1.3 【供配电专业基础】历年真题详解 3
1.1.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 12
1.2 电路的分析方法 17
1.2.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 17
1.2.2 重要知识点复习 18
1.2.3 【供配电专业基础】历年真题详解 21
1.2.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 36
1.3 正弦电流电路 40
1.3.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 40
1.3.2 重要知识点复习 42
1.3.3 【供配电专业基础】历年真题详解 47
1.3.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 86
1.4 非正弦周期电流电路 99
1.4.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 99
1.4.2 重要知识点复习 100
1.4.3 【供配电专业基础】历年真题详解 101
1.4.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 111
1.5 简单动态电路的时域分析 113
1.5.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 113
1.5.2 重要知识点复习 114
1.5.3 【供配电专业基础】历年真题详解 116
1.5.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 131
1.6 静电场 135
1.6.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 135
1.6.2 重要知识点复习 136
1.6.3 【供配电专业基础】历年真题详解 139
1.6.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 144
1.7 恒定电场 146
1.7.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 146
1.7.2 重要知识点复习 148
1.7.3 【供配电专业基础】历年真题详解 149
1.7.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 150
1.8 恒定磁场 152
1.8.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 152
1.8.2 重要知识点复习 153
1.8.3 【供配电专业基础】历年真题详解 153
1.8.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 154
1.9 均匀传输线 155
1.9.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 155
1.9.2 重要知识点复习 156
1.9.3 【供配电专业基础】历年真题详解 156
1.9.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 159
第2 章 模拟电子技术 162
2.1 半导体及二极管 162
2.1.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 162
2.1.2 重要知识点复习 163
2.1.3 【供配电专业基础】历年真题详解 163
2.1.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 165
2.2 放大电路基础 165
2.2.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 165
2.2.2 重要知识点复习 167
2.2.3 【供配电专业基础】历年真题详解 171
2.2.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 178
2.3 线性集成运算放大器和运算电路 180
2.3.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 180
2.3.2 重要知识点复习 182
2.3.3 【供配电专业基础】历年真题详解 185
2.3.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 194
2.4 信号处理电路 197
2.4.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 197
2.4.2 重要知识点复习 198
2.4.3 【供配电专业基础】历年真题详解 198
2.4.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 199
2.5 信号发生电路 199
2.5.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 199
2.5.2 重要知识点复习 200
2.5.3 【供配电专业基础】历年真题详解 201
2.5.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 203
2.6 功率放大电路 204
2.6.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 204
2.6.2 重要知识点复习 205
2.6.3 【供配电专业基础】历年真题详解 205
2.6.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 205
2.7 直流稳压电源 205
2.7.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 205
2.7.2 重要知识点复习 206
2.7.3 【供配电专业基础】历年真题详解 207
2.7.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 208
第3 章 数字电子技术 209
3.1 数字电路基础知识 209
3.1.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 209
3.1.2 重要知识点复习 210
3.1.3 【供配电专业基础】历年真题详解 211
3.1.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 213
3.2 集成逻辑门电路 213
3.2.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 213
3.2.2 重要知识点复习 214
3.2.3 【供配电专业基础】历年真题详解 214
3.2.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 214
3.3 数字基础及逻辑函数化简 215
3.3.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 215
3.3.2 重要知识点复习 216
3.3.3 【供配电专业基础】历年真题详解 218
3.3.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 223
3.4 集成组合逻辑电路 225
3.4.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 225
3.4.2 重要知识点复习 226
3.4.3 【供配电专业基础】历年真题详解 227
3.4.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 231
3.5 触发器 232
3.5.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 232
3.5.2 重要知识点复习 233
3.5.3 【供配电专业基础】历年真题详解 233
3.5.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 233
3.6 时序逻辑电路 233
3.6.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 233
3.6.2 重要知识点复习 235
3.6.3 【供配电专业基础】历年真题详解 236
3.6.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 243
3.7 脉冲波形的产生 244
3.7.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 244
3.7.2 重要知识点复习 245
3.7.3 【供配电专业基础】历年真题详解 246
3.7.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 248
3.8 数模和模数转换 248
3.8.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 248
3.8.2 重要知识点复习 249
3.8.3 【供配电专业基础】历年真题详解 250
3.8.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 252
第4 章 电气工程基础 254
4.1 电力系统基本知识 254
4.1.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 254
4.1.2 重要知识点复习 255
4.1.3 【供配电专业基础】历年真题详解 257
4.1.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 261
4.2 电力线路、变压器的参数与等效电路 264
4.2.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 264
4.2.2 重要知识点复习 265
4.2.3 【供配电专业基础】历年真题详解 268
4.2.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 271
4.3 简单电网的潮流计算 274
4.3.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 274
4.3.2 重要知识点复习 275
4.3.3 【供配电专业基础】历年真题详解 277
4.3.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 287
4.4 无功功率平衡和电压调整 294
4.4.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 294
4.4.2 重要知识点复习 295
4.4.3 【供配电专业基础】历年真题详解 297
4.4.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 303
4.5 短路电流计算 307
4.5.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 307
4.5.2 重要知识点复习 309
4.5.3 【供配电专业基础】历年真题详解 312
4.5.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 337
4.6 变压器 346
4.6.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 346
4.6.2 重要知识点复习 348
4.6.3 【供配电专业基础】历年真题详解 353
4.6.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 359
4.7 感应电动机 363
4.7.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 363
4.7.2 重要知识点复习 365
4.7.3 【供配电专业基础】历年真题详解 371
4.7.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 376
4.8 同步电机 379
4.8.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 379
4.8.2 重要知识点复习 381
4.8.3 【供配电专业基础】历年真题详解 386
4.8.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 393
4.9 过电压及绝缘配合 397
4.9.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 397
4.9.2 重要知识点复习 398
4.9.3 【供配电专业基础】历年真题详解 404
4.9.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 410
4.10 断路器 416
4.10.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 416
4.10.2 重要知识点复习 417
4.10.3 【供配电专业基础】历年真题详解 421
4.10.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 423
4.11 互感器 425
4.11.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 425
4.11.2 重要知识点复习 426
4.11.3 【供配电专业基础】历年真题详解 429
4.11.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 433
4.12 直流电机 433
4.12.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 433
4.12.2 重要知识点复习 435
4.12.3 【供配电专业基础】历年真题详解 438
4.12.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 442
4.13 电气主接线 443
4.13.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 443
4.13.2 重要知识点复习 445
4.13.3 【供配电专业基础】历年真题详解 446
4.13.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 449
4.14 电气设备选择 450
4.14.1 考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电) 450
4.14.2 重要知识点复习 451
4.14.3 【供配电专业基础】历年真题详解 451
4.14.4 【发输变电专业基础】历年真题详解 453
参考文献 455
精彩书摘
前言/序言
前言
勘察设计注册电气工程师执业资格考试实行全国统一考试大纲,然而由于考试大纲涉及的知识点众多,加之参考人员多为在职人员,复习时间有限,本书旨在为广大参加注册电气工程师专业基础考试的考生提供一本、实用的复习书籍,在短时间之内提高复习效率,快速提高应试能力和通过率,做到有的放矢。本书包含注册电气工程师执业资格考试专业基础考试大纲所规定的4 章内容,即电路与电磁场、模拟电子技术、数字电子技术、电气工程基础。
本书作者有多年注册电气工程师专业基础考试辅导培训经验,长期参与相应教材的编写工作,从事了近20 年电气领域的教学和科研工作,具有深厚的专业功底和丰富的教学经验。本书凝结作者多年来的教学经验,以考试大纲为依据,对2005~2016 年真题进行统计分析,知识点的复习遵循“考什么就复习什么”的原则,针对性极强,突出实用。每章均按照考试大纲要求及历年真题统计分析(供配电、发输变电)、重要知识点复习、供配电专业基础历年真题详解、发输变电专业基础历年真题详解这样4 个层次进行撰写。
本书的撰写思路及创新之处有如下4 点:
1. 目前市场上关于注册电气工程师专业基础考试的书籍几乎都只是针对供配电方向的,然而发输变电和供配电专业基础考试还是有差异的,尤其是近几年差异越来越大,本书将给出两个专业方向的历年真题详细解答。
2. 紧扣真题,考虑到历年真题在考试中的高重复性(原题的重复和知识点的重复),直接从历年考试真题入手来进行复习是有效的,并针对真题进行知识点的讲解(个别真题仍延用了原考题的电气符号和物理量符号),历年无考题的就从略,做到真正的突出重点,够用实用。
3. 保证题目解答的高正确率,如本书中有的题目给出多种求解方法,有的题目给出万能模板求解,有的题目给出解题捷径,有的题目给出易错选项分析等。对真题按照考试大纲考点分类统计,使得读者一看便知哪些是必考点,重点内容一目了然。
4. 在真题中讲解知识点,对重要公式(加灰底)、结论(加波浪线 )等,在书中进行特别标注,并辅以作者自编的很多口诀,以便于读者更好更快地掌握。
为检验考生的复习效果,本书后特别精心编写了两套模拟试卷,仅供考生自测之用。本书特别适合注册电气工程师(供配电、发输变电专业)执业资格考试专业基础备考之用,也可作为高校师生相关课程的辅导用书。
在本书编写过程中,得到了陈志新、王佳、刘辛国等专家、教授的支持,还有中国电力出版社周娟、杨淑玲编辑的帮助,本书也是中国建设教育协会教育教学科研课题的资助项目的成果,在此一并表示感谢!
由于编者学识有限加之时间仓促,不足之处恳请广大读者批评指正。有关本书的任何疑问、意见和建议,欢迎进入QQ 群423864636 进行讨论,也可发邮件至gongjingdq@163.com。
编者
《工程电气系统与控制》 内容概要 本书旨在为电气工程领域的专业人士和学生提供一个全面而深入的工程电气系统与控制理论、设计、应用及最新发展趋势的系统性学习平台。全书内容涵盖从基础理论到高级应用的各个层面,力求理论与实践相结合,帮助读者构建扎实的专业知识体系,并掌握解决实际工程问题的能力。 第一部分:电气系统基础理论与建模 本部分深入探讨了构成现代电气系统的基本原理和核心概念。 电路理论回顾与拓展: 详细复习了基尔霍夫定律、欧姆定律、戴维南定理、诺顿定理等经典电路分析方法,并引入了更适用于复杂系统分析的节点电压法、网孔电流法。在此基础上,重点阐述了瞬态分析在RLC电路中的应用,包括电容充放电、电感储能以及暂态响应的计算与特性分析。还对交流电路的相量法、复数阻抗、功率(有功、无功、视在)以及功率因数进行了深入讲解,为后续的电机、变压器等设备的分析打下基础。 电磁场与电磁兼容(EMC)基础: 阐述了静电场、静磁场的基本理论,包括高斯定律、安培环路定律、法拉第电磁感应定律等,以及它们在电机、变压器、电缆等关键电气设备中的体现。特别地,本书强调了电磁场的边界条件及其在设计中的意义。在此基础上,引入了电磁兼容(EMC)的基本概念,包括电磁干扰(EMI)的产生机理、传播途径和耦合方式。讲解了主要的EMC标准和测试方法,以及在电气系统设计中如何采取措施(如滤波、屏蔽、接地)来降低EMI,确保设备的可靠运行。 电力系统分析基础: 介绍了电力系统的基本构成(发、输、配、用电),并详细讲解了潮流计算的原理、方法(如高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法)及其在系统运行中的重要性。同时,对电力系统的短路分析进行了深入探讨,包括对称短路和不对称短路的计算,以及保护装置选型和协调的依据。本书还涉及了电力系统的稳定问题,包括暂态稳定、动态稳定和稳态稳定,并介绍了几种提高系统稳定性的措施。 电气设备材料与绝缘技术: 深入分析了导电材料(如铜、铝)、磁性材料(如硅钢片)、绝缘材料(如橡胶、塑料、陶瓷、复合材料)的电学、热学、力学性能及其在不同电气设备中的应用。重点阐述了绝缘材料的击穿机理、老化过程以及影响绝缘寿命的关键因素。介绍了绝缘配合的原则和方法,以确保电气设备在正常运行和异常工况下的绝缘安全。 第二部分:电机学与电力拖动 本部分聚焦于各种电机的原理、特性、运行控制以及电力拖动的实际应用。 直流电机: 详细介绍了直流电机的结构、工作原理、电磁转矩和感应电动势的产生。深入分析了直流电机的不同运行方式(他励、并励、串励、复励)及其机械特性曲线。讲解了直流电机的启动、调速和制动方法,包括串电阻启动、电枢串联电阻调速、他励绕组调压调速等。 交流电机(同步电机与异步电机): 同步电机: 讲解了同步电机的结构、旋转磁场原理、同步转速的计算。分析了同步发电机的运行特性、并列运行条件以及同步电动机的启动方式和运行特性。重点阐述了同步电机的功率角特性及其在稳定运行中的作用。 异步电机: 详细介绍了三相异步电动机的结构、转子结构(笼型与绕线型)、旋转磁场理论。深入分析了异步电机的转矩-转速特性曲线,讲解了转差的概念及其对电机性能的影响。全面介绍了异步电机的启动方法(如直接启动、Y-Δ降压启动、软启动器、变频器启动)及其优缺点。阐述了异步电机的调速方法,包括改变极对数、改变频率(变频调速)、改变电压、转子串电阻调速等,并重点分析了变频调速在现代工业中的应用。 特种电机: 介绍了永磁同步电机、步进电机、伺服电机、直流无刷电机等特种电机的结构、工作原理、性能特点及应用领域,尤其关注其在自动化、机器人、新能源等领域的关键作用。 电力拖动系统: 结合电机学知识,深入讲解了电力拖动系统的组成、设计原则和选型依据。分析了不同负载类型(如恒转矩负载、恒功率负载、风机水泵类负载)与电机特性的匹配关系。详细介绍了电力拖动系统的制动方式(如能耗制动、再生制动、回馈制动)及其控制策略。 第三部分:电力电子技术与电力变换 本部分深入探讨了电力电子器件、电路以及它们在电力变换中的应用。 电力电子器件: 详细介绍了各种常用电力电子器件的原理、特性、工作模式和触发方式,包括二极管、晶闸管(SCR)、三相晶闸管、门极可关断晶闸管(GTO)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)等。分析了这些器件的功率损耗、开关损耗、热特性以及可靠性要求。 整流与逆变电路: 详细讲解了各种半控、全控整流电路(如单相、三相桥式整流)的工作原理,包括有源滤波和无源滤波技术。深入分析了直流-交流逆变电路(如单相、三相逆变电路)的工作原理,重点介绍PWM(脉冲宽度调制)技术在控制输出电压、频率和波形质量中的应用。 变频器技术: 全面阐述了变频器(VFD)的工作原理、组成结构(如整流单元、直流环节、逆变单元、控制单元)。重点讲解了不同类型的变频器(如V/f控制、矢量控制、直接转矩控制)及其在异步电机和同步电机调速中的应用。分析了变频器在节能、提高生产效率、改善工艺过程等方面的优势,并探讨了变频器的选型、安装、调试和维护要点。 DC-DC变换器: 介绍了各种DC-DC变换器(如升压变换器、降压变换器、升降压变换器、SEPIC变换器、Cuk变换器)的工作原理、拓扑结构、控制策略和应用场景,尤其是在电池管理系统、电源适配器、可再生能源并网等领域。 电力系统中的电力电子应用: 探讨了电力电子技术在无功功率补偿(SVC、STATCOM)、柔性交流输电系统(FACTS)、高压直流输电(HVDC)、微电网控制、新能源发电(光伏、风电)并网等关键电力工程领域的应用。 第四部分:自动控制系统 本部分聚焦于自动控制理论、系统设计、仿真与应用。 控制系统基础: 介绍了控制系统的基本概念、组成(如传感器、控制器、执行器)和分类(开环与闭环控制)。讲解了传递函数、系统阶跃响应、稳态误差等重要性能指标。 系统建模与分析: 详细介绍了各种系统的建模方法,包括物理系统的微分方程建模、框图表示法、信号流图法。重点讲解了线性定常系统的时域分析(如暂态响应、稳态响应)和频域分析(如伯德图、奈奎斯特图、尼科尔斯图)。分析了系统的稳定性判据(如劳斯判据、奈奎斯特判据)。 控制器设计: 深入讲解了PID(比例-积分-微分)控制器的原理、整定方法(如Ziegler-Nichols法)及其在工业过程控制中的广泛应用。介绍了超前、滞后、超前-滞后校正器的设计原理及其对系统性能的改善作用。 现代控制理论简介: 简要介绍了状态空间法的基本概念,包括状态方程、输出方程,以及线性系统在状态空间中的时域分析与设计。 数字控制系统: 阐述了采样定理、离散时间系统分析,以及数字PID控制器的设计与实现。 工业自动化与PLC: 介绍了可编程逻辑控制器(PLC)的硬件组成、指令系统、编程语言(如梯形图、指令表、功能块图)及其在工业过程控制中的应用。结合实际案例,讲解了PLC在自动化生产线、设备控制中的应用。 分布式控制系统(DCS)与监控和数据采集(SCADA): 介绍了DCS和SCADA系统的概念、体系结构、通信协议及其在大型工业过程监控与管理中的作用。 第五部分:电气工程设计、安全与新技术 本部分关注实际工程设计中的考量、安全规范以及电气工程的前沿发展。 电气工程设计基础: 涵盖了电力系统规划、配电网设计、照明设计、防雷接地设计、电能计量与计费等方面的基本原则和规范。讲解了电气设备选型、敷设方式、防护等级选择的依据。 电气安全与规范: 详细阐述了电气安全的基本原则、风险评估方法、触电防护措施(如绝缘、接地、保护接地、等电位联结)。介绍了国家和行业相关的电气安全技术规范、标准以及安全用电管理制度。 新能源电气系统: 深入探讨了太阳能发电(光伏)、风力发电等可再生能源发电系统的电气设计、并网技术、能量管理系统。分析了储能技术在提高电网稳定性、优化能源利用方面的作用。 智能电网技术: 介绍了智能电网的基本特征、关键技术(如通信技术、信息技术、控制技术、传感技术),包括需求侧响应、分布式发电管理、配电自动化、电网监测与保护等。 电气工程前沿技术: 展望了电动汽车的充电技术与基础设施、物联网(IoT)在电气系统中的应用、大数据与人工智能在电气工程中的辅助设计与运行优化等新兴领域的发展趋势。 本书特色 系统性强: 体系完整,内容涵盖广泛,从基础理论到前沿技术,为读者提供了一个完整的知识框架。 深入浅出: 理论讲解深入透彻,同时辅以丰富的实例和图示,降低了理解难度。 紧密结合工程实际: 注重理论知识在实际工程中的应用,通过案例分析加深读者对知识的理解和应用能力。 紧跟技术发展: 涵盖了电力电子、自动控制、新能源、智能电网等最新的技术发展和研究方向。 专业性高: 针对性强,为电气工程专业的学生、工程师提供权威、可靠的学习和参考资料。 适用对象 电气工程及其相关专业的在校本科生、研究生。 准备参加注册电气工程师执业资格考试的考生。 从事电气工程设计、研发、运行、维护的工程师。 对电气工程及其控制技术感兴趣的专业人士。 通过学习本书,读者将能够全面掌握工程电气系统的原理、设计与应用,有效提升解决实际工程问题的能力,为在电气工程领域的发展奠定坚实的基础。