电气工程概论02
电气工程概论
电气工程概论电气1802班安家祥改革开放以来，高层建筑、公共设施、智能小区如雨后春笋。
在此期间，电力系统与电力系统自动化技术、计算机技术、现代控制技术、网络技术和通信技术为我国经济建设发挥了重要的作用!1、各种高低压柜开关(1)高压开关柜高压柜的作用：高压开关柜是用于电力系统的电气柜设备。
高压开关柜的作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护。
高压开关柜内的部件主要有高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压操作机构等。
高压开关柜的分类：高压开关柜的分类方法很多，如通过断路器安装方式可以分为移开式高压开关柜和固定式高压开关柜，或按照柜体结构的不同，分为敞开式高压开关柜、金属封闭箱式高压开关柜、金属封闭间隔式高压开关柜和金属封闭铠装式高压开关柜等。
高压柜的结构：金属封闭箱式高压开关柜不具有隔离防护板，但是其外壳部分是由金属制成，为金属封闭式开关设备。
金属封闭间隔式高压开关柜的安全性较好，金属封闭铠装式高压开关柜与之间的基本结构相似，区别仅在于具有一个或多个符合一定防护等级的非金属隔板。
金属封闭铠装式高压开关柜是一种封闭式的开关设备，它的特点是，内部主要组成部件都会被接地的金属隔板隔离。
在各种高压开关柜中，金属封闭铠装式高压开关柜属于安全性能较好的一种。
高压柜的组成：高压柜由柜体(由壳体、电器元件(包括绝缘件)、各种机构、二次端子及连线等组成。
)和断路器二大部分组成，具有架空进出线、电缆进出线、母线联络等功能。
(2)低压开关柜低压开关柜应用范围：适用于发电厂、石油、化工、冶金、纺织、高层建筑等行业，作为输电、配电及电能转换之用。
低压开关柜分类：从结构形式上分有抽出式和固定式;从连接方式上分有紧固件连接和焊接式。
2、断路器(1)断路器的作用断路器是一种很基本的低压电器，断路器具有过载、短路和欠电压保护功能，有保护线路和电源的能力，一般用在负荷相对较大一点的场合。
(2)断路器的分类根据所采用灭弧介质的不同，断路器包括空气断路器(俗称空气开关)、真空断路器、sf6断路器、油断路器等。
电气工程概论答案
1.大型电力系统能带来那些技术经济效益：①提高供电的可靠性②减少系统装机容量③减少系统备用容量④采用高效率大容量的发电机组⑤合理利用资源，充分发挥水电在系统中的作用。
2.⑴电力系统的主要特点：①电能不能大量储存②暂态过程十分短暂③地区性特点较强④与国民经济密切相关。
⑵对电力系统的要求：①为用户提供充足的电力②保证供电的安全可靠③保证良好的电能质量④提高电力系统运行经济性3.简述衡量电能质量的主要指标，并举例说明其重要性。
①电压：电热装置消耗的功率与电压的平方成正比，过高的电压将损坏设备，过低的电压则达不到所需要的温度。
②频率：频率降低将使电动机的转速下降，影响生产效率和电机的寿命；频率增高会使转速上升，增加功率消耗，使经济性降低。
③波形：影响电机的正常运行和效率，危害电气设备的安全运行，例如谐波放大或谐振过电压烧坏变电站中无功补偿电容器。
4.为什么要规定电力系统额定电压？简述发电机变压器和电力线路的额定电压与电力系统额定电压之间的关系。
①对一个国家来说不可能建设一条输电线路就确定一个电压等级，这样会造成设备通用性差，备用设备增加，网络连接和管理都困难。
因此为了使电力系统和电气设备制造厂的生产标准化系列化和统一化，电力系统的电压等级应有统一的标准。
②发电机比系统额定电压高5%。
变压器一次绕组和系统额定电压相等，二次绕组比系统额定电压高10%。
电力线路的额定电压和系统额定电压相等。
5.①互感器的分类：电压互感器和电流互感器。
②原理：电磁感应原理③作用：电压互感器是一种电压变换装置，有电压变换和隔离两重作用，它将高电压转变为低电压（一般为100V），供给仪表和继电保护装置实现测量、计量、保护等作用。
电流互感器是一种电流变换装置，有电流变换和隔离两重作用，它将大电流转变为低压小电流（一般为5A），供给仪表和继电保护装置实现测量、计量、保护等作用。
④使用注意事项：电流互感器工作时二次侧不能开路，电压互感器工作时二次侧不能短路。
电气工程概论全套教学课件
新原理、新技术和新仪器日新月异，例如测量、监视、控制 等多功能新型装置以及现场测试或实时监测技术对整体系统 精度的改进等，都对电气工程分支学科的发展起了重要作用。
张刘春设计
电气工程概论
技术科学的目的则在于改造客观世界以达到人们的预定要求。
电工学科的基础理论所研究的对象是经过人类加工改造后出 现的新现象，而不是自然界固有存在的现象。还不能只限于现象 的分析，而应包括实现所需现象的综合以及为此所需的代价，从 而使方法和途径也占有重要地位。
张刘春设计
电气工程概论
第一章绪论
电气测量技术在电气工程各分支学科的技术发展中具有耳 目和神经的作用，它是定量研究电气工程技术问题的手段， 随着各分支学科的发展而迅速发展。
其结构简图如下图所示。
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电气工程概论
第一章绪论
张刘春设计
电气工程概论
第一章绪论
电气工程除具有其各分支学科的专业理论外，还具有本学科 的共性基础理论（电路理论、电磁场理论、电磁计量理论等）， 它与基础科学（如物理、数学等）中的相应分支具有密切的联系， 但又具有明显的差别。
基础科学的主要任务是认识客观世界的本质及其内在规律。
张刘春设计
电气工程概论
第一章绪论
在电力电子和电工新技术领域：
1962年，我国试制出第一个晶闸管；
目前，已能批量生产电流达3000A、电压为8500V的晶闸管， 并能研制生产和应用快速、全控器件或设备。
张刘春设计
电气工程概论
第一章绪论
在电力系统方面：
1949年，只有东北、京津唐和上海三个容量不大（分别为646， 259和250MW）的电力系统；
电气工程学概论第一二章
1)支路:一个或多个元件的串联组合 (电流相同)
5)电网络:多个支路,结点形成的拓扑结构
5
网络(Network)
1) 概念及分割 R1 U1 R2 IS a
+
I
-
R
网 络
N
+ _
I
R
网络 (也称作子系统，Subsystem)
网络注重其外特性，电路注重于内部特性。
b
2) 网络分类
• 按网络性质
有源 (NA)、 无源 (NP) 线性、非线性
电→机械
照明电路:
电→热、光
(信号电路,弱电电路)
（380V/220V; 50Hz）
(1)功率低 (10-3W或更低;电压:几伏;电流:毫安/微安 ) (2)信号传输质量,电路的抗干扰能力 (3)信号多样化
电视机
计算机
控制,通信等信息系统
(滤波,放大,变换…)
(音频16Hz-20kHz;电信:20kHz以上;方波,三角波…)
u = R·i
u = － R·i
2.关联参考方向 (一种约定) u + _ i
无源 元件
有源 元件
电流方向从高电位端流入
电流方向从高电位端流出
二、电位参考点及工程电路的简化画法
1.电位参考点符号：
物理“地” 真正“地”
多为电路公共结点，设其电位值=0 多为电路中多电源汇合点，其电位值=0
+
7
2.简化画法： 与“地”相联的电源符号
(代数和)
• KCL推广：
? 4A
结点 封闭面
IA
A
1A
B
流入任一封闭面的电流 的代数和等于零。
3A IB
电气工程概论教学大纲
电气工程概论教学大纲第一部分：课程介绍电气工程概论是电气工程专业的基础课程，旨在为学生提供电气工程领域的基本概念、原理和实践技能。
本课程包括电气工程的历史背景、发展趋势、现代应用以及相关的基础知识。
通过本课程的学习，学生将能够全面了解电气工程领域的重要性和广泛应用，为进一步的学习和研究奠定基础。
第二部分：课程目标1. 了解电气工程的基本概念和核心原理；2. 掌握电气工程领域的基本知识和技能；3. 培养学生的实践能力和问题解决能力；4. 培养学生的科学研究意识和创新思维。
第三部分：教学内容1. 电气工程的历史发展和应用领域；2. 电路分析与设计；3. 电磁场理论与应用；4. 电力系统与电力传输；5. 电子电气设备与控制技术；6. 电气工程中的安全与可靠性。
第四部分：教学方法1. 授课：通过讲解理论知识和实例，引导学生理解和掌握电气工程的基本概念和原理；2. 实验：组织电路实验和模拟实验，培养学生的实践动手能力和实验数据分析能力；3. 讨论：组织学生讨论并解决实际电气工程案例，锻炼学生的问题解决能力和团队合作能力；4. 研究项目：要求学生进行小型电气工程研究项目，培养学生的科学研究意识和创新能力。
第五部分：教学评价1. 平时成绩：包括课堂表现、实验报告和小组讨论等；2. 期中考试：测试学生对于电气工程基本概念和原理的理解程度；3. 期末考试：全面测试学生对于课程内容的掌握和应用能力。
第六部分：参考教材1. 《电路分析基础》；2. 《电磁场与电磁波导论》；3. 《电力系统工程》；4. 《电子电工材料与元器件》；5. 《电气工程安全与可靠性》。
第七部分：备注本教学大纲仅供参考，教师有权根据具体情况进行适当调整和修改，并会及时告知学生。
电气工程概论范文
电气工程概论范文电气工程是一门研究电力的造福人类的学科，它涵盖了广泛的领域，包括发电、输电、配电、电力系统的控制和保护等。
电气工程的发展与人类社会的进步和经济的发展密切相关，它对于现代社会的正常运转和经济的可持续发展起到了至关重要的作用。
电气工程的发展历史可以追溯到公元前600年左右，当时古希腊人发现了静电现象，这也是人们第一次对电的特性进行了探索。
随着科技的不断进步，人们开始研究电流、电压和电阻等基本电学理论，并且发现了许多重要的电学现象，如电荷、电场、磁场等。
这些研究为电气工程的发展奠定了基础。
19世纪末20世纪初，电气工程进入了一个全新的时代。
托马斯·爱迪生发明了直流电的发电机和配电系统，这标志着电力传输进入了实用化的阶段。
约翰·吉伦特·坎特尔在19世纪末发明了交流电发电机，使得电力传输更加高效和可靠。
此后，人们开始建设大规模的电力系统，实现了蒸汽发电、水力发电、核能发电等不同形式的发电。
发电是电气工程的核心部分之一，它涉及到各种类型的发电设备和技术。
蒸汽发电是最早的一种发电方式，通过燃烧煤炭或石油等燃料，产生蒸汽驱动发电机转动并产生电能。
水力发电则利用水的高位能转化为电能，通过大坝、水轮机和发电机等设备实现。
核能发电是以核裂变或核聚变的方式产生高温和高压蒸汽，然后驱动发电机产生电能。
此外，风力发电、太阳能发电等也是电气工程中涉及的重要部分。
输电和配电是电气工程的另一个重要组成部分。
输电是把发电厂产生的电能输送到各个地方的过程，一般采用高压输电线路。
电力系统通过变电站将高压电能转换为适用于家庭、工厂和其他建筑的低压电能，然后分配到每个用户。
同时，为了确保电力系统的安全和稳定运行，需要对电力系统进行管理和保护。
电气工程的另一个重要领域是电力系统的控制和保护。
电力系统应对不断变化的负荷需求和故障情况，需要实时对系统进行监控和调节。
此外，电力系统还需要保护装置来检测和隔离故障，以确保系统的安全运行。
电气工程概论高电压与绝缘技术课件
高电压设备的绝缘检测与维护
01
02
பைடு நூலகம்
03
定期检测
按照规定的周期对高电压 设备进行绝缘检测，及时 发现并处理存在的隐患。
预防性维护
采取一系列预防措施，如 保持设备清洁、定期更换 绝缘材料等，以降低设备 发生故障的风险。
应急处理
在设备出现故障时，采取 紧急措施，如切断电源、 释放残余电荷等，以保障 人员和设备安全。
通过直接对设备施加高电压来检测设备的耐压水平，是常用的试 验方法。需要使用高压电源、变压器、调压器等设备。
冲击试验
模拟雷电过电压等瞬态冲击过程，对设备进行耐压检测。需要使用 冲击电压发生器、脉冲电流发生器等设备。
介质损耗角正切值试验
通过测量绝缘材料的介质损耗角正切值，评估其绝缘性能。需要使 用高压电桥、介质损耗角测量仪等设备。
04
电力系统中的高电压与绝 缘问题
电力系统中的过电压现象及其防护
过电压现象
过电压是指电力系统在特定条件下所 出现的超过正常工作电压的异常电压 升高现象。
过电压的分类
过电压防护措施
为防止过电压对电力系统的危害，应 采取一系列防护措施，包括安装避雷 器、限制操作过电压和改善设备绝缘 等。
根据产生原因，过电压可分为雷电过 电压、操作过电压和暂时过电压等。
对策
为减少对环境的负面影响，应采取一系列环保措施，如使用环保型绝缘材料、回收废弃物、减少能源消耗等。同 时，应加强设备的维护和保养，防止油渍泄漏等污染物排放。
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绝缘检测的基本原理与技术
1 2 3
电场法 利用电场测量技术，通过测量绝缘材料的电场分 布，评估其绝缘性能。需要使用电场测量仪等设 备。
电气工程概论知识点汇总
电气工程概论知识点汇总1，电气工程可分为:电器与电机及其控制技术,电力电子技术,电力系统及其自动化技术,高电压与绝缘技术,电工新技术。
2，开关电器是指用来关合和开断电路的电器。
断路器的作用：主要用在电力网正常工作和发生故障时关合和开断电路。
隔离开关作用：用来将高压设备与电源隔离,以保证检修人员的安全.熔断器作用：用来在电路发生故障或短路时依靠熔件的熔断来开断电路。
低压控制电气：用于接通和分断低压交，直流的控制电路。
3，SF6断路器SF6的作用是灭弧和绝缘介质.高压断路器是电力系统中最重要的高压开关电器，不但要用于关合，开断正常线路工作，更主要用来在电力系统发生短路故障时自动的切断短路电流。
低压断路器主要用于配电线路和电气设备的过载，欠压，失压和短路保护，是低压开关中性能最完善的开关，常在低压大功率电路中作为主控电器。
4，断路器的额定电流是指截流部分和接触部分设计时所根据的电流.熔体的额定电流是指熔体本身所允许通过的最大电流.对同一熔断器来说,通常可分别装入不同额定电流的熔体,最大的熔体额定电流可与熔断器的额定电流相同.5，触头结构经历的三个阶段：圆盘形触头，横向磁场触头，纵向磁场触头。
6，变压器主要由导磁铁心及两个紧密耦合的绕组组成.7，电压互感器的作用：把高电压转换成100V或50V二次电压，供保护、计量、仪表装置使用，对一次设备和二次设备进行隔离。
电流互感器的作用：将很大的一次电流转变为1A或的5A二次电流；为测量装置和继电保护的线圈提供电流；对一次设备和二次设备进行隔离。
8，电流互感器二次绕组不允许开路，二次绕组和外壳必须可靠接地，以防止因绝缘击穿而危害人身安全。
电压互感器二次绕组不允许短路，二次绕组和铁心必须可靠接地，二次负载不易接太多，以免降低负载阻抗，影响测量准确度。
9，并联电容器主要用在交流电系统中进行无功补偿，提高功率因数，降低线路损耗，充分发挥输电设备的效能。
10，电抗器主要用与实现对电力系统和工业用户的限流，无功补偿，移项等功能，对提高电能质量，提高电网运行的可靠性，降低系统故障率具有重要意义。
电气工程概述
电气工程概述电气工程是一门应用科学，主要研究电力的产生、传输、分配和利用。
在现代社会中，电气工程扮演着举足轻重的角色，几乎所有的基础设施和生活用品都与电气工程有着密切的关系。
本文将对电气工程的概念、历史、应用领域以及未来发展进行介绍。
I. 概念电气工程是一门工程学科，涉及电力、电子和电磁技术，以及与之相关的领域，如控制工程、通信工程和计算机工程等。
电气工程师主要负责设计、构建和维护与电力有关的设备和系统，以提供可靠、高效的电力供应。
II. 历史电气工程的起源可以追溯到19世纪初，当时人们开始研究电流现象。
英国科学家迈克尔·法拉第和安德鲁·伏打等人的实验奠定了电气工程的基础。
随着电力的商业化和工业化，电气工程逐渐成为一门独立的学科，并推动了现代社会的发展。
III. 应用领域1. 电力系统：电气工程在电力系统领域发挥着重要的作用。
电力系统包括发电厂、输电线路、变电站和配电网，电气工程师负责设计和维护这些设施，确保电力供应的安全和稳定。
2. 电子工程：电子工程是电气工程的重要分支，涉及电子器件、电路和通信技术。
电气工程师在电子工程领域中设计和制造各种电子设备，如电视、手机和计算机等。
3. 自动化和控制系统：电气工程师在自动化和控制系统方面发挥关键作用。
他们设计和实现用于控制和监测各种工业过程的设备和系统，提高生产效率和质量。
4. 可再生能源：随着对可再生能源的需求不断增加，电气工程师在太阳能、风能和生物能等领域扮演着重要角色。
他们负责设计和建设与可再生能源相关的设备和系统。
IV. 未来发展随着科技的不断进步，电气工程领域也面临着新的挑战和机遇。
以下是一些可能影响电气工程未来发展的趋势：1. 智能电网：智能电网利用信息技术和通信技术实现对电力系统的智能化管理，以提高能源效率和可靠性。
电气工程师将在智能电网的设计和建设中发挥关键作用。
2. 清洁能源：随着对环境可持续性的关注增加，清洁能源的利用将成为电气工程的重要方向。
电气工程概论
电气工程概论
电气工程是一门研究电子、电路、控制、通信等学科的重要学科。
电气工程的学科特点是理论与实践密切结合，既包含基础理论又包含
实际应用，因此在现代科技领域中有着重要的作用。
电气工程的基础理论包括电磁场理论、电路理论、信号处理等。
这些理论为电气工程领域的应用提供了强有力的支持。
同时，电气工
程也是一个高技术的领域，其中有很多利用电气技术来解决实际问题
的应用。
例如，能源系统、通信系统、控制系统等。
电气工程的应用领域非常广泛。
电能系统是电气工程中的重要领
域之一，包括发电、输电、配电和用电等方面的应用。
在现代工业中，电气工程在控制系统方面也占据很大的一部分，从传统的工业控制领
域到现代的自动化控制系统都有着广泛的应用。
在信息技术领域，电
气工程也逐渐渗透进去，如通信系统、计算机网络等，几乎所有的现
代科技领域都需要电气工程的支持。
因此，电气工程在现代科技领域中担任着非常重要的角色，为人
类生产和生活提供了极大的帮助。
近几年来，越来越多的人选择学习
电气工程，它已成为世界上最受欢迎的专业之一。
总之，电气工程不仅是一个理论完备的学科，而且是一个富有创
新性和应用性的学科。
电气工程的应用范围广泛，因此可以为工业、
商业、医药、医疗、环保、军事等领域提供重要的支持。
在未来的科
技创新中，电气工程必将继续发挥着非常重要的作用。