电气工程概论 第一章 绪论
01概论电气工程基础
展
前 景
4.结语
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六 1. 历史及现状
我
国 电
我国电力工业的发展经历了一个
力 曲折的过程
现 状
直到1949年，全国装机容量累计只
与 发 展
有 1 8 5 0 MW， 年 发 电 量 为 4.3×109kW·h，分别列世界第21位和
前 第25位
景
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新中国成立后，电力工业发展经过的2个阶
电
升、降压变压器二次绕组的额定电压一般 比同级电网的额定电压高10％
力
网 当变压器二次侧输电距离较短，或变压器阻 抗较小（小于7％）时，二次绕组的额定电压 可只比同级电网的额定电压高5％
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电力网的分类
根据电压的高低和供电范围的大小电力网可分为 四 地方电力网、区域电力网和超高压电力网等三种
六 段：
我 国
1950～1978 年期间
电 力
东 北 、 京 津 唐 、 华 东 、 华 中 电 网 形 成 了
现 220kV主干网架
状
与 建成中国第1条330 kV刘天关线路，将陕、
发 展
甘、青电网互联，初步形成了西北电网
前 景
至1978年底，全国发电装机容量达到5712
万kW，年发电量达到2566亿kW.h
系 站和负荷等环节构成的整体。
统
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水 库
二
23kV
电
反
23kV
力
应
网
堆
、
电
力
系
统
、
动
10kV
力
电气工程基础__第一章绪论
19
水 库
23kV 23kV
500kV 220kV 10kV
锅 炉
反 应 堆
热力网
电 力 网
电 力 系 统
110kV
10kV 工业用户
35kV
220/380V 商业用户
动力系统
20
1、 电力系统、电力网及动力系统
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电力网：由变电所和不同电压等级输电线路组成的网 络。 电力系统：由发电机、变压器、输电线路以及用电设 备（或发电厂、变电所、输配电线路以及用户），按 照一定的规律连接而组成的统一整体。 发电厂： 生成电能 变电所： 变换和分配电能 输配电线路： 输送电能 用户： 消费电能 动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部 分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的 水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在 内的系统。
电气工程基础
主讲教师：梅宏
昆明理工大学城市学院
2015.8
1
电气工程学科
电气工程（Electrical Engineering， 简称EE）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。
2
1. 设置背景 2. 本课程特点、前修课程、后续课程
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★ 一次绕组的额定电压
一次绕组额定电压=用电设备的额定电压 =电网的额定电压 注意： 对于和发电机出线端相连的变压器一次侧额定电压 =发电机的额定电压；（比所连接线路的额定电压高5 ％，使之相互配合）
40
★ 二次绕组的额定电压 分析：变压器二次绕组的额定电压指变压器空载时 的电压，而变压器在额定负载下运行时，其内部 阻抗会造成约5%的电压降落。为使正常运行时 变压器二次绕组较线路额定电压高5% 变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的 额定电压高10％。 注：当变压器二次侧输电距离较短，变压器阻抗较 小（小于7.5％），或电压特别高的变压器，其 二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压 高5％。 41
第1章电气工程概论
• 风力发电、太阳能光伏发电等可再生能源发电技 术的产业化及规模化应用
第1章电气工程概论
• 电气应用领域
• 建筑电气与智能化在建筑行业中的比重越来越大，现 代化建筑物、建筑小区，乃至乡镇和城市对电气照明、 楼字自动控制、计算机网络通信，以及防火、防盗和 停车场管理等安全防范系统的要求越来越迫切，也越 来越高；
第1章电气工程概论
•优化火电结构
• 在火电领域，中国正努力优化煤电结构，推进 大型煤电基地的建设，鼓励发展坑口电站，重点 发展大型高效环保机组和积极发展热电联产机组 ，降低供电煤耗，加快淘汰落后小火电机组的步 伐。 • 据测算，如果中国目前的火电机组全部采用超 超临界技术，供电煤耗就可以从357克标准煤/千 瓦时降至283克标准煤/千瓦时，供电效率从 34.4%提高到43.4%，相当于2007年节省标准煤 约2亿吨、减排二氧化碳5亿吨，同时还能减少运 输与环保压力。
第1章电气工程概论
教学计划(32学时 16周)
• 第1章 电气工程概论 /4
1.1 电气工程的地位和作用 1.2 电机工程 1.3 电力系统工程 1.4 电力电子技术 1.5 高电压工程 1.6 电气工程新技术
• 第2章 电器设备 /2
2.1 电弧与灭弧 2.2 高压断路器 2.3 隔离开关、高压负荷开关、高压熔断器 2.4 低压电器 2.5 互感器 2.6 电气设备的选择
筑电气工程等。
• 电气工程还可分为电机工程、电力电子技术、 电力系统工程、高电压工程。
电气工程与土木工程、机械工程、化学工程及管 理工程并称现代社会五大工程。
第1章电气工程概论
发电工程
电气工程及其自动化专业导论作业指导书
电气工程及其自动化专业导论作业指导书第一章绪论 (2)1.1 电气工程及其自动化专业概述 (2)1.2 专业发展历程与趋势 (3)1.2.1 发展历程 (3)1.2.2 发展趋势 (3)第二章电气工程基础理论 (4)2.1 电路理论基础 (4)2.1.1 电路元件 (4)2.1.2 基本定律与定理 (4)2.1.3 分析方法 (4)2.2 磁场理论基础 (4)2.2.1 磁场的概念 (4)2.2.2 磁场的数学描述 (4)2.2.3 磁场的应用 (4)2.3 电机与电器理论基础 (5)2.3.1 电机理论基础 (5)2.3.2 电器理论基础 (5)第三章电力系统及其自动化 (5)3.1 电力系统基本概念 (5)3.2 电力系统运行与控制 (6)3.3 电力系统自动化技术 (6)第四章电气设备与装置 (6)4.1 常用电气设备 (6)4.2 电气装置设计原则 (7)4.3 电气设备安装与调试 (7)第五章电气工程设计与施工 (8)5.1 电气工程设计流程 (8)5.2 电气工程施工与管理 (9)5.3 电气工程验收与维护 (9)第六章自动化控制系统 (9)6.1 自动化控制基础 (10)6.1.1 自动化控制概念 (10)6.1.2 自动化控制系统组成 (10)6.1.3 自动化控制原理 (10)6.2 常用自动化控制装置 (10)6.2.1 模拟控制器 (10)6.2.2 数字控制器 (10)6.2.3 执行器 (10)6.2.4 传感器 (11)6.3 自动化控制系统设计与应用 (11)6.3.1 自动化控制系统设计原则 (11)6.3.2 自动化控制系统设计步骤 (11)6.3.3 自动化控制系统应用案例 (11)第七章电气工程与信息技术 (11)7.1 信息处理与传输 (11)7.2 电气工程与计算机技术 (12)7.3 电气工程与通信技术 (12)第八章电气工程安全与环保 (13)8.1 电气工程安全措施 (13)8.2 环保技术在电气工程中的应用 (13)8.3 电气工程案例分析 (13)第九章电气工程职业素养与技能 (14)9.1 职业道德与素养 (14)9.1.1 职业道德 (14)9.1.2 职业素养 (14)9.2 电气工程技能培训 (14)9.2.1 理论知识培训 (15)9.2.2 实践操作培训 (15)9.2.3 软件应用培训 (15)9.3 职业发展规划与就业指导 (15)9.3.1 职业发展规划 (15)9.3.2 就业指导 (15)第十章电气工程及其自动化专业发展趋势 (15)10.1 新能源技术发展 (15)10.2 人工智能与电气工程 (16)10.3 电气工程在智能制造中的应用 (16)第一章绪论1.1 电气工程及其自动化专业概述电气工程及其自动化专业是一门集电气工程、自动化控制、计算机技术、信息技术等多学科交叉融合的工程技术专业。
01概论电气工程基础-69页文档资料
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1. 火力发电厂
火力发电厂：利用固体、液体、气体
发 燃料的化学能来生产电能的工厂
电 原动机：凝汽式汽轮机、燃气轮机、
内燃机 厂 我国大部分火电厂为凝汽式火力发电
厂
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凝汽式火力发电厂示意图
输电线路
烟囱
发
汽轮机
电 有最佳技术指标和经济指标的电压， 力 称为额定电压。
网
我国国家标准规定的额定电压等级
注意：其中3kV及以上的高电压均指三相交流系 统的线电压。
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我国规定的额定电压
四 电 力 网
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2.电力网的电压等级及确定原则
四 确定原则： 电 输送功率
力 输送距离 网 同系统中电压等级不宜过多或
轻水堆分为
沸水堆
压水堆
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沸水堆型核电厂示意图
发 电 主循环泵
混凝土 防护壳
汽轮机
发电机
厂
凝结器
控制棒
反应堆
凝ห้องสมุดไป่ตู้水泵
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压水堆型核电厂示意图
混凝土 防护壳
加压器
汽轮机
发电机
发 控制棒
电
厂
反应堆 主循环泵
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蒸汽 发生 器
凝结水泵
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美、加发生的重大停电事故一览
一
电 力 工 业 的 地 位
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世界若干国家人均消费电能表（2000年）
电力系统第一章绪论课件
U2=（1+10%）U2N
线路阻抗损失
变压器一、二次阻抗损失
变压器
负载
1.3.2 三相交流3KV及以上的设备额定电压
1.3 电力系统的额定电压
例如：受电设备额定电压为10KV，则供电变压器二次绕组的额定电压定为11KV。 b）变压器二次供电线路较短,其二次绕组的额定电压只高于受电设备额定电压5％。 例如：受电设备额定电压为6KV，则供电变压器二次绕组的额定电压为6.3KV。
1.3 电力系统的额定电压
1.3.2 三相交流3KV及以上的设备额定电压、设备最高电压
（见表1－2） 只包括：三相交流。 （1）设备最高电压——根据设备绝缘性能和最高电压有关的其他性能而确定的该级电压最高运行电压，不超过该级额定电压的1.15倍
不同设备额定电压的具体规定： 基本规律：供电设备额定电压通常均高于受电设备额定电压。
1.3.2 三相交流3KV及以上的设备额定电压
+10%
D
35KV
+5%
d
b
c
T2
1.3 电力系统的额定电压
4）线路平均额定电压 当经线路输送功率时，沿线路有电压损失，因此线路各点电压是不同的，距离电源愈远的点电压愈低，输送功率增大，电压损失也增大 。如图下所示 电压U1>U2> U3
1.3.2 三相交流3KV及以上的设备额定电压
1.3 电力系统的额定电压
关于互感器的制作
②电力变压器二次绕组的额定电压 a)当变压器二次供电线路较长，则二次绕组比受电设备额定电压高出10％。 如此规定的原因：电力变压器的二次绕组额定电压均指空载电压。当变压器满载供电时：
5%
5%
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”。
绪论 第01章 磁路
A
Ni Hl B l l A
F Rm
图1-2安培环路定律
(4)磁链与电磁感应定律
磁链
• 处于磁场中的一个N匝线圈，若其各匝通过的磁通都相同， 则经过该线圈的磁链为
N
当线圈中的磁链发生变化时，线圈中将产生电动势， 称为感应电动势。
电磁感应定律 • 若电动势、电流和磁通的正方向如图1-3所示，即电流
二、电机的基本构成和分类
电机是基于电磁感应定律实现能量转换的装置。
• 有一个闭合磁路产生磁场，磁场与两个或两个以上的电路耦 合。
• 电机中的能量转换，通过有关电路中磁链的变化来实现的。
电机的构成：
常见的电机是旋转电机，它产生旋转运动， • 静止部分（称为定子） • 旋转部分（称为转子） • 二者之间有一空气隙。
电机学
课程性质：
电气工程及其自动化专业核心课
（课时：理论64 ）
考核方式：
期末闭卷
——平时30%，期中20%，期末50%
本课主要内容
电机学基本知识；变压器、直 流电机、异步电机、同步电机、控 制电机结构原理；
教材：普通高等教育“十一五”规划教材
电机学 作者：汤蕴璆 出版社：机械工业出版社
参考书：
Rm
HL BA
L
A
若磁路中有n个磁阻Rm1、Rm2、…、Rmn串联，则等效磁阻为
Req Rm1 Rm2 ... Rmn
若磁路中有n个磁阻Rm1、Rm2、…、Rmn并联，则等效磁阻为
Req
1 Rm1
1 1 ... Rm2
1 Rmn
磁阻的倒数称为磁导，用表示
其单位为Wb/A。
A
L
磁路与电路的类比
主讲教师：付东辉