电气工程概论 绪论-课件
电气工程概论-第一章

电气工程学科是在经验和教训中不断发展起来的:
著名例子是美加“8.14大停电”,2003年8月14日下午,美 国的中西部和东北部以及加拿大的安大略省经历了一次大停电 事故,其影响范围包括美国的俄亥俄州、密西根州、宾夕法尼 亚州、纽约州、佛蒙特州、马萨诸塞州、康涅狄格州、新泽西 州和加拿大的安大略省,损失负载大61.8GW,影响了5千万人 口的用电。停电在美国东部时间下午4时06分开始,在美国的 一些地区两天内未能恢复供电,加拿大的安大略省甚至一周未 能恢复供电。这次停电事故引起了全世界的关注。 综合资料,基本可以判断本次大停电对全网而言属于潮流大 范围转移导致的快速电压崩溃,同时伴有潮流大范围转移和窜 动导致的断面线路相继跳闸和系统解列后的频率崩溃。
• 能量守恒定律 • 右手定则=发电机定则 • 左手定则=电动机定则 • 电动机与发电机 • 电机内的损耗:铜损+机械损耗 +介质损耗 热能
第三节 电力系统
电力网结构
电力系统的特点和要求
• 特点:不能大量储存、暂态过程十分短暂、地区性特点较 强、与国民经济各部门有极为密切的关系
• 要求:为用户提供充足的电力、保证供电的安全可靠、保
电气工程概论
第一章 绪论
第一节 概述
一、电气工程的历史和形成 电气工程是研究电磁领域的客观规律及其应用的科学 技术,以电工科学中的理论和方法为基础而形成的工程技 术称为电气工程。 根据电气工程学科的发展现状,可将其分为相对独立 的五个分学科:电力系统及其自动化技术、电机与电器及 其控制技术、高电压与绝缘技术、电力电子技术和电工新 技术 其结构简图如下图所示。
二、电能的特点和要求
• 特点:大规模生产、运输简单、方便转换且易于控制、可 替代其他能源提高利用效率、无污染。
电气工程概论全套教学课件

(4)线路末端单相对地短路电流不小于1.5倍断路器脱扣器 整定电流。
(5)欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压;按使用场合 的需要来确定是否需要带延时。
(6)注意断路器接触方向,母联断路器应选用可在下方进线 的断路器。
(7)注意与其他电器的配合协调,各级断路器的过电流脱扣 器整定值和延时应符合选择性配合要求。
张刘春设计
电簔工程概论
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第一章绪论
电气工程学科是在经验和教训中不断发展起来的:
著名例子是美加“8.14大停电”,2003年8月14日下午,美 国的中西部和东北部以及加拿大的安大略省经历了一次大停电 事故,其影响范围包括美国的俄亥俄州、密西根州、宾夕法尼 亚州、纽约州、佛蒙特州、马萨诸塞州、康涅狄格州、新泽西 州和加拿大的安大略省,损失负载大61.8GW,影响了5千万人 口的用电。停电在美国东部时间下午4时06分开始,在美国的 一些地区两天内未能恢复供电,加拿大的安大略省甚至一周未 能恢复供电。这次停电事故引起了全世界的关注。
圆盘形触头目前只用于开断电流要求不大的真空负荷 开关和真空接触器上。
2 横向磁场触头
横向磁场就是与弧柱轴线相垂直的磁场,它与电弧电 流产生的电磁力能使电弧在电极表面运动,防止电弧停留 在某一点上,延缓阳极斑点的产生,提高了开断能力。
我国一次能源总产量达10.9亿吨标准煤(2000),居世界第 三位,比1949年增长了44倍。但电能比重仍较落后,只占国民 经济总能源消耗的25%左右。
1949年,我国电力工业的发电量4.3亿kWh(世界排序第25 位)、装机容量1850MW(世界排序第21位)。
2003年,分别增加到19052亿kWh和391GW(皆居世界第二 位),各增大443倍和211倍。
电气工程概论 ppt课件

4.终端变电所 终端变电所是电网的末端变电所,一般为降压变电所,
由地区变电所供电,高压侧电压为10~110kV。 全所一旦停电,将使用户中断供电。
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3.电力网 电力系统的重要组成部分,用于输送和分配
电能。 ➢ 分类:一般按其供电范围的大小和电压等级的
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一、电力系统的额定电压等级
额定电压就是发电机、变压器和电气设备等 在正常运行时具有最大经济效益时的电压。 有利于:
1.电器制造业的生产标准化和系列化 2.电器的互相连接和更换 3.设计的标准化和选型 4.备件的生产和维修
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1. 电气设备的额定电压 选择电气设备额定电压不低于电网的额定
着变换和分配电能的作用。 ➢ 根据变电所在电力系统中的地位,可分为以下
几种:
1.枢纽变电所 2.中间变电所 3.地区变电所 4.终端变电所
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1.枢纽变电所 联系电力系统各部分的中枢,由大电网供电,电压等
级较高,变压器容量大,进出线回路数多。
其高压侧电压为330~550kV,全所一旦停电,将引 起整个系统解列,甚至使部分系统瘫痪。
电压。
2. 发电机的额定电压 根据电力系统运行中电能质量标准的要求,
正常情况下用户处的电压波动一般不得超过其 额定电压的5%。
电网中各部分的电压分24
图1-2 电力网中的电压分布
(a)沿线ab的电压分布;(b)连接有升压、降压变压器沿线的电压分布
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四、建立大型电力系统的优点
电气工程导论第一章-绪论

电气工程导论第一章-绪论.txt性格本身没有好坏,乐观和悲观对这个世界都有贡献,前者发明了飞机,后者发明了降落伞。
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安徽科技学院电气工程教研室电气工程专业导论1安徽科技学院电气工程教研室第一章绪论一.电气工程在国民经济中的地位二.电气科学与工程的发展简史三.电气工程的发展前景四.电气工程的理论基础五.电气工程常用计算机程序简介电气工程专业导论2安徽科技学院电气工程教研室一、电气工程在国民经济中的地位电气工程学科(专业代码0806) 电气工程学科(专业代码0806)(Electrical Engineering——The branch of engineering Engineering——The science that studies the uses of electricity and the equipment for power generation and distribution and the control of machines and communication).它是工程科学的一个分支,它是工程科学的一个分支,主要研究电气系统的应用和发配电设备与机械的控制及通信。
的应用和发配电设备与机械的控制及通信。
电气工程专业导论3安徽科技学院电气工程教研室一、电气工程在国民经济中的地位(续)电气工程在国民经济中的地位(电气科学与工程学科分类 1. 电磁学与电路理论; 2. 电机电器学; 3. 电力系统; 4. 电工材料学; 5. 高电压与绝缘; 6. 电力电子学; 7. 脉冲功率技术; 8. 放电理论与放电等离子体; 9. 超导电工学; 10.生物电磁学; 10.生物电磁学; 11.电磁兼容; 11.电磁兼容; 12.新能源与新发电技术。
12.新能源与新发电技术。
电气工程专业导论 4安徽科技学院电气工程教研室电气工程()电气工程及其自动化(本科)电气工程及其自动化(本科)年专业目录)(1998年专业目录)年专业目录高电电电工机力电气业自技系电压术与统动器绝化及及其其缘自技控术制动化电气工程专业5安徽科技学院电气工程教研室一、电气工程()电气工程一级学科(硕士、博士)电气工程一级学科(硕士、博士)电工理论与新技术电力电子与电力传动电气工程高电压与绝缘技术电力系统及其自动化电机与电器6安徽科技学院电气工程教研室电气工程( 控制科学与工程自动化控制信息化改造化化学科电气工程及其自动化电气技术工业自动化高电压与绝缘技术电力系统及其自动化电机电器及其控制电子科学与技术学科信息科学与技术及其学科电气工程7安徽科技学院电气工程教研室二、电气科学与工程的发展简史这个过程大致可分为三个阶段。
电气工程概论绪论 PPT

动
化
电气工程及其自动化
电气工程及其自动化的内涵
电气工程是一个很宽泛的领域,内容广泛而复 杂。最典型的就是电能的生产和利用。
电能是现代社会最重要、最方便的能源。它能 方便的转化为其它形式的能,如机械能、热能、光能 、化学能等;容易输送和分配,应用灵活。因此电能 已被广泛应用于工农业,交通运输、国防以及人民的 日常生活中。以电作为动力,可以促进生产自动化, 保证产品质量,提高劳动生产率。
美 国 普 林 斯 顿 大 学 认 知 科 学 实 验 室 英 语 词 汇 数 据 库 WordNet (/perl/webwn)
目前,我国的电气工程及其自动化专业不包括 通信。
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电气工程学科在国家科技体系中具有特殊的重要地位。 是国民经济的一些基本工业(能源、电力、电工制造等) 所依靠的技术科学 是另一些基本工业(交通、铁路、冶金、化工、机械等) 必不可少的支持技术
电气工程及其自动化 专业简介
2019年8月
普通高等学校本科专业概况
我们现在执行的是国家教育部1998年颁 布的《普通高等学校本科专业目录和专 业介绍》
1.我国高等学校本科专业演变:
时间 1953年 1963年
专业数 量
215
510
文革 期间
1343
1987年 1993年 1998年 671 504 249
2.高校专业整合过程
1952年,我国进行大规模的院系调整,出现了一 批以工科为主的多学科性大学,也出现了 一批机电学院或电机系。
1966年,文革开始,大学正常招生暂停。
2.高校专业整合过程
1977年,恢复高考制度,之后大部分学校的“电 机工程系”改为“电气工程系”或“电力 系”,90年代之后,又陆续改为“电气工 程学院”。
《电气工程概论》课件

目录
• 电气工程简介 • 电路基础 • 电机与变压器 • 电力系统与电网 • 电气工程中的计算机技术 • 新能源与电气工程
01
电气工程简介
电气工程的定义与重要性
定义
电气工程是研究电的科学和工程 应用,涉及电能的生产、传输、 分配、使用和控制等。
重要性
电气工程是现代工业和经济发展 的重要支柱,为人类生产和生活 提供电力支持,推动科技进步和 社会发展。
PLC技术
PLC(可编程逻辑控制器)是一种专 门为工业环境设计的数字电子设备, 能够进行逻辑控制、顺序控制和运动 控制等功能。
人工智能与机器学习在电气工程中的应用
故障预测与诊断
利用人工智能和机器学习算法对 电气设备的运行数据进行学习, 实现对设备故障的预测和诊断。
优化调度
基于人工智能的优化算法可以对 电气系统进行智能调度,实现能 源的高效利用和系统的稳定运行
电力系统的稳定性与可靠性
稳定性定义
电力系统在正常运行过程中,维持各节点电压、频率和功率平衡 的能力。
可靠性评估
通过分析元件的故障概率和影响程度,对整个系统的可靠性进行量 化评估。
提高稳定性和可靠性的措施
采用自动控制系统、加强设备维护和预防性检修、实施需求侧管理 。
05
电气工程中的计算机技术
计算机在电气工程中的应用
运行特性
保持电力供需平衡,确保 电能质量,实现经济和安 全运行。
运行控制
通过调度自动化系统,实 时监控和调整系统运行状 态,确保稳定供电。
电网的规划与设计
规划原则
满足电力需求增长,优化 资源配置,提高电网运行 效率。
设计要点
确保电网结构合理、安全 可靠、经济环保,并具备 可扩展性。
电气工程概论

带有莱顿瓶的起电机
11
时间 1747年
典型事件 发明避雷针
人物/国家 富兰克林 ,美国
1785年
发现库仑定律
库仑,法国
1800年
发明伏打电池
伏打,意大利
12
库仑和他发明的扭力天平
13
时间
1820年
典型事件及意义
发现电流的磁效应 研究通电导线之间的吸 引或排斥现象,随后建 立安培定律 欧姆定律 发现电磁感应现象并建 立电磁感应定律
MATLAB是美国Mathwork 公司自1984年开始推出的一种使 用简便的工程计算语言,由于其 强大的数值运算能力和开放灵活 的应用界面而在科学技术和工程 应用的各个领域得到广泛的应用. 其数学计算部分提供了强大的矩 阵处理和绘图功能。在工程仿真 方面,MATLAB提供的软件几乎支 持各个工程领域。
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电气工程常用的软件还有混合信号及混合 技 术 仿 真 软 件 Saber 、 电 磁 场 分 析 计 算 软 件 Ansoft等。
37
25
1.3 电气工程的发展前景
生命科学
生物医学电磁技术 磁共振成像技术
……
电工高新技术
磁悬浮技术 磁流体发电技术 ……
材料科学
超导材料 半导体材料 永磁材料
……
电气工程
信息化
信息获取与处理 信息传输 信息应用 信息系统安全 ……
电气驱动与 控制
“线控”汽车 全电舰船 多(全)电飞机 ……
楼宇智能化
•电机电器及其控制 •电力系统及其自动化 •高电压与绝缘技术 电气工程及其 自动化专业
•电气技术
注:在同时颁布的工科引导性专业目录中,把电气工程及其自动化 专业和自动化专业中的部分合并为电气工程是工学 门类中的一个一级学科,包含五个二级学科: 电机与电器 电力系统及其自动化 高电压与绝缘技术 电力电子与电力传动 电工理论与新技术
《电气工程讲》课件

04
电机与电力电子
电机学基础
1 2
电机学概述
电机学是研究电机的基本原理、设计和性能的学 科,包括直流电机、交流电机、变压器等。
电机的基本原理
阐述电机的基本工作原理,如磁场、电流和力之 间的关系,以及电机的能量转换过程。
3
电机类型与特点
介绍不同类型的电机,如直流电机、交流电机、 步进电机、伺服电机等,并分析它们的特点和应 用场景。
02
电气工程基础知识
电路基础
电流、电压、电阻、电感和电容 的概念和性质。
电路分析方法,如节点电压法、 网孔电流法等。
01
总结词:电路是电气工程的核心 ,掌握电路的基本原理和特性是 学习电气工程的基础。
02
03
04
欧姆定律、基尔霍夫定律等基本 电路定律的应用。
元件与器件
总结词:了解和掌握各种元件与器件的工作 原理和特性,是实现电气工程应用的关键。
感谢您的观看
THANKS
稳定、经济地输送和分配。
电力系统自动化
自动化技术应用
电力系统自动化技术包括监控、控制和保护等方面,通过自动化 装置和系统实现对电力系统的远程管理和控制。
调度自动化系统
调度自动化系统是电力系统自动化的核心,负责数据采集、监控和 调度指挥,保障电力系统的安全和经济运行。
变电站自动化
变电站自动化系统实现对变电站设备的监测、控制和保护,提高变 电站的运行效率和可靠性。
人工智能与电气工程的融合
人工智能
人工智能技术在电气工程中的应用正在逐渐 增多,例如在智能电网、智能家居、自动化 生产线等领域的应用。人工智能技术可以提 高设备的自适应性、自主性和效率,降低能 耗和人力成本。
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▪ 上海交大、同济大学、上海大学、上海电力学院
❖ 浙江
▪ 浙江大学
❖ 安徽
▪ 合肥工业大学
电气工程概论
2021/2/23
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电气工程的地位和发展
❖电气工程(Electrical Engineering,简称EE)是 现代科技领域中的核心学科之一,更是当今高新技 术领域中不可或缺的关键学科。
❖在使用上述理论分析、试验研究和仿真模拟中, 等效与类比都是本学科重要的科学方法。
电气工程概论 绪论-课件
2
课程性质
❖ 电气工程概论目的
1. 了解电气学科的涵盖范围 2. 明确学习的方向、侧重点 3. 认识今后可能的工作领域 4. 清楚电气学科发展方向
❖ 范围广、未知多——了解探究
电气工程概论
2021/2/23
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授课及考核方式
❖ 三个专题——电气专业三个学科方向 ❖不掌握过多涉及专业的知识理论 ❖掌握本专业课程涵盖的基本内容 ❖了解各学科发展的方向
电气工程学科的方法论介绍
❖本学科的科学方法与其它工程技术学科类同, 理论分析是其最基本的研究方法。
❖电气工程学科使用的数学工具较多,理论分析 在其中的地位也更为重要。
❖作为工科,实验研究是最主要和最基本的手段, 没有基本的试验条件,学生就难以掌握本专业 的知识。
❖随着计算机技术的发展,仿真模拟也已是本学 科广泛使用的一种方法。
▪ 电子工程; ▪ 计算机工程; ▪ 自动化与仪表技术; ▪ 等离子体技术; ▪ 激光技术等现代高科技。
电气工程概论
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本科专业分类
❖0806电气信息类
080601电气工程及其自动化 080602自动化 080603电子信息工程 080604通信工程 080605计算机科学与技术 080606电子科学与技术 080607生物医学工程
❖ 每专题每3人一组准备一个5分钟ppt或者讲稿,准 备3分钟的提问。讲述你对于学科的认识、某个感 兴趣的专题或者喜欢的任何相关知识点。
电气工程概论
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❖ 电气工程专业是工科中历史最悠久的专业之一。 ❖ 电气工程专业在我国至今仍保持着强大的生命力。
❖ 从电气工程专业中派生出庞大的电气信息专业群
电气工程学科的内涵
❖ 电气工程学科的基础性也决定了其具有很强的学 科交叉能力。电气工程和生命科学的交叉已经产 生了生物医学工程学科,对生命中电磁现象的研 究产生了一门生物电磁学。电气工程和材料科学 的交叉形成了超导电工技术和纳米电工技术。电 气工程和电子科学以及控制科学的交叉产生了电 力电子技术,电力电子技术不但给电气工程的发 展带来了极大的活力,同时也成为电气工程的重 要分支。
研究生专业分类
❖08 工学
▪ 0808 电气工程
• 080801电机与电器(Electrical Machines and Apparatus) • 080802电力系统及其自动化(Power System and its Automation) • 080803高电压与绝缘技术(High Voltage Tech. and
电气工程学科的内涵
❖ 电气工程学科主要包括电工基础理论、电气装备制造和应用、 电力系统运行和控制三个部分。
❖ 电工理论是电气工程的基础,主要包括电路理论和电磁场理论, 它们是物理学中电学和磁学的发展和延伸。而电子技术、计算 机硬件技术等可以看成是由电工理论的不断发展而诞生,电工 理论是它们的重要基础。
电
电 力
机系Biblioteka 与统 及电
其 自
器
动
化
电 力 电 子 与 电 力 传 动
电 工 理 论 与 新 技 术
应
高
用
电 压 与 绝 缘 技
电 子 与 运 动 控
电 气 信 息 技 术
新 能 源 技 术
术
制
电气工程博士后流动站
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华东地区具有电气专业的部分院校
❖ 江苏
▪ 河海大学、南航、南理工、南师大、南京工程学 院、江苏大学、南通大学、扬州大学
Insulations) • 080804电力电子与电力传动(Power Electronics and Electric
Drives) • 080805电工理论与新技术(Theories and New Tech. of
Electric Engineering)
东南大学电气工程学科
电气工程一级学科 博士点
❖ 从某种意义上讲,电气工程的发达程度代表着国家 的科技进步水平。正因为此,电气工程的教育和科 研一直在发达国家大学中占据十分重要的地位。
电气工程概论
2021/2/23
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电气工程的定义
❖ 传统的电气工程定义为用于创造产生电气与电子系 统的有关学科的总和。
❖ 21世纪的电气工程概念已经远远超出上述定义的范 畴:今天的电气工程涵盖了几乎所有与电子有关的 工程行为。
电气工程学科的内涵
❖电气工程是一个工程性很强的学科,正是因为电气 工程的发展,才能有庞大的电力工业,人类才不可 逆转地进入伟大的电气化时代。
❖迄今为止,通信和计算机都主要以电作为信息的载 体。因此,这些专业也都属于电类专业,电气工程 实际上是其母体。电气工程的研究对象是电能,而 电信息的检测、处理、控制等技术在电能从产生到 利用的各个环节中都起着越来越重要的作用。因此, 有关电信息的研究也成了电气工程学科的重要组成 部分。
电气工程概论
2021/2/23
电气工程学科的内涵
❖ 电气工程学科主要是研究电能的产生、传输、转换、 控制、储存和利用的学科。
❖ 电气工程是从人们对电磁现象的研究开始,电磁理 论是电气工程的理论基础,而电磁理论是从物理学 中的电学和磁学逐步发展而形成。
❖ 人类社会发展到任何时候也离不开能源,能源是人 类永恒的研究对象,而电能是利用最为方便的能源 形式。因此,以电能为研究对象的电气工程学科有 着十分强大的生命力。
❖ 电气装备制造主要包括发电机、电动机、变压器等电机设备的 制造,也包括开关、用电设备等电器与电气设备的制造,还包 括电力电子设备的制造、各种电气控制装置、电子控制装置的 制造以及电工材料、电气绝缘等内容。电气装备的应用则是指 上述设备和装置的应用。
❖ 电力系统运行和控制主要指电力网的运行和控制、电气自动化 等内容。