电气工程概论复习重点

电气工程概论复习重点

第一章绪论

电气工程专业代码：0806

在研究生学科专业目录中，电气工程包含的5个二级学科：电气工程是工学门类中的一个一级学科，包含电机与电器、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、电工理论新技术等5个二级学科。

电气工程的英文：Electrical Engineering

电气工程的定义：The branch of engineering science that studies the uses of electricity and the equipment for power generation and distribution and the control of machines

and communication.工程科学的一个分支，研究电气的应用和发配电设备

与机械的控制以及通信。

电气科学与工程学科分类：

电机电器学：普通电机的启动、运行、控制

新型电机、微特电机

高低压电器

PLC

电力系统：新型输配电系统

电力系统运行与优化

电能质量（电压质量和电流质量）

电工材料学：导电材料及其特性

磁性材料及其特性

电工半导体

高电压与绝缘：高电压的生成与控制

过电压及其防护

电力电子学：电力电子元器件及集成

电力电子变流技术

电力电子控制技术

新能源与新发电技术：可再生能源发电

节电新技术

电能储存新技术

分布式电源系统与独立电力系统

电气工程师：应掌握电工理论、电子技术、自动控制理论、信息处理、计算机及其控制、网络通信等宽广领域的工程技术基础和专业知识。

1马力（horsepower）=735.49875W

电气工程常用计算机程序：

MATLAB：广泛应用于电气工程领域，也可用于控制系统和信号处理。

PSpice：更趋向于实际应用，应用面广、易于掌握、有大量的可用器件模型库。

EMTP：用于电力系统电磁暂态分析。

第二章电机电器及其控制技术

电机的原理：电机是以电磁刚硬现象为基础实现机械能与电能之间的转换以及变换电能的机

械，包括旋转电机和变压器两大类。

电机的主要作用：1、电能的生产、传输和分配

2、驱动各种生产机械和装备

3、作为各种控制系统和自动化、智能化装置的重要元件

电机的分类：电机是进行机电能量转换或信号转换的点刺激些装置的总称。

所应用的电流种类：直流电机和交流电机。

在应用中的功能：将机械功率转换为电功率——发电机；

将电功率转换为机械功率——电动机；

将电功率转换为另一种形式的电功率——

输出和输入有不同的电压——变压器；

输出与输入有不同的波形——变流机；

输出与输入有不同的频率——变频机；

输出与输入有不同的相位——移相机；

在机电系统中起调节、放大和控制作用——控制电机。

运行速度：静止设备——变压器；

没有固定的同步速度——直流电机；

转子速度永远与同步速度有差异——异步电机；

速度等于同步速度——同步电机；

速度可以在宽广范围内随意调节——交流换向器电机。

功率大小：大型电机、中小型电机和微型电机。

发电机：将机械能转变为电能的机械。大型发电机主要是同步发电机。

隐极同步电机：转子周围线速度极高，细长的圆柱体转子，结构与加工工艺较复杂，

用于火力发电；

凸极同步电机：极数多、直径大、轴向长度短、转速较低、结构与加工工艺较简单，

用于水力发电。

电动机：在生产上用的电动机主要是三相感应电动机，结构简单、成本低廉、坚固耐用。变压器（transformer）：将一种电压的电能变换为另一种电压的电能的装置。

特种电机：

永磁无刷电机：永磁无刷电动机分为两类：Brushless DC Motor（BLDCM）和Permanent Magnet Synchronous Motor(PMSM)。使用位置传感器及功率电子开关代

替传统直流电动机中的电刷和换向器，是一种集永磁电动机、电力电

子技术、微机技术和现代控制技术为一体的装置。位置传感器是无刷

电机的重要部件；无刷直流电机可以通过改变电压调速；通过改变相

序转向。

直线电机：linear motor，将圆周运动变为直线运动。与旋转电机传动相比，直线电机传动主要具有下列优点：(1) 直线电机由于不需要中间传动机械，因而使

整个机械得到简化，提高了精度，减少了振动和噪音；(2) 快速响应：用

直线电机驱动时，由于不存在中间传动机构的惯量和阻力矩的影响，因

而加速和减速时间短，可实现快速启动和正反向运行；(3) 仪表用的直线

电机，可以省去电刷和换向器等易损零件，提高可靠性，延长使用寿命。

步进电动机：Stepping Motor，把电脉冲信号变换成角位移以控制转子转动，在自动控制装置中作为执行元件。步进电机必须加驱动才可以运转，驱动型号必须

为脉冲信号，没有脉冲的时候，步进电机静止。转动的速度和脉冲的频率

成正比。步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性。改变脉冲的顺

序，可以方便的改变转动的方向。因此，目前打印机，绘图仪，机器人，

等等设备都以步进电机为动力核心。

超导电机：

超声波压电电动机：Ultrasonic Motor，简称为USM，实现了电能与摩擦力之间的转化。

特点：(1) 结构简单、紧凑。(2) 无需齿轮减速机构，可实现直接

驱动。(3)动作响应快(毫秒级)，控制性能好。(4)不产生磁场，也不

受外界磁场干扰。(5)运行噪声小。(6)摩擦损耗大，效率低，只有

10％—40％。(7)输出功率小，目前实际应用的只有10W左右。

汽轮发电机：用于火力发电厂和核电厂，同步电机的一种，隐极式同步发电机。

水轮发电机：用于水力发电厂，同步电机的一种，凸极式同步发电机。

风力发电机：永磁无刷直流发电机。

电动机种类的选择：从交流或直流、机械特性、调速与起动性能、维护及价格等方面考虑。电动机的启动：

鼠笼异步电动机：直接启动、降压启动、软启动。

直流电机：直接启动、串联电阻启动、软启动。

同步电动机：同步电动机本身没有启动转矩，启动时采用异步启动法，当启动到接近同步转速时再投入励磁，牵入同步运行。

电动机的调速：直流调速、交流调速。

电动机的制动：能耗制动、反接制动、回馈制动。

不同种类电机形成的原因：电磁转矩由气隙中励磁磁场与被感应部件中电流所建立的磁场相

互作用产生。如果两个磁场均由直流电流产生，则形成直流电机；

如果两个磁场分别由不同频率的交流电流产生，则形成异步电机；

而如果一个磁场有直流电流产生，另一磁场由交流电流产生，则

形成同步电机。

同一台电机既可以作为发电机又可以作为电动机运行。

电器的定义：电器指所有用电的器具，但是在电气工程中，电器特指用于对电路进行接通、分断、对电路参数进行变换，以实现对电路或用电设备的控制、调节、切换、

检测和保护等作用的电工装置、设备和组件。电机（包括变压器）属生产和

变换电能的机械，习惯上不包括在电器之列。

电器的分类：按功能可分为：

1、用于接通和分断电路的电器，主要有刀开关、接触器、负荷开关、隔离开关、断路

器等。

2、用于控制电路的电器，主要有电磁起动器、星-三角起动器、自耦减压起动器等。

3、用于切换电路的电器，主要有转换开关、主令电器等。

4、用于检测电路系数的电器，主要有互感器、传感器等。

5、用于保护电路的电器，主要有熔断器、断路器、限流电抗器、避雷器等。

低压电器：工作交流电压在1000V及以下，直流电压在1500V及以下。

高压电器：工作交流电压在1000V以上，直流电压在1500V以上。

高压电器：

断路器（Circuit-breaker）：电力网正常工作和发生故障时关合和开断电路，具有灭弧装

置。

隔离开关（Disconnector）：将高压设备与电源隔离，以保证检修工作人员的安全。

熔断器（Fuse）：电路发生故障或短路时,依靠熔件的熔断来开断电路。

互感器：互感器是利用变压器的电磁感应原理，将大电量信号变换为小电量信号以方便

测量的一种设备，可分为电流互感器和电压互感器。电流互感器二次侧绕组绝

对不允许开路。电流互感器的二次侧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。电压互感器的二次侧绕组绝对不允许短路。电压互感器

的二次侧绕组和铁芯必须可靠接地。电压互感器的二次侧负载不易接太多，以

免降低负载阻抗，影响测量准确性。

避雷器：避雷器实质上是一种放电器，可优先于被保护电器放电动作，限制由线路传来的雷电冲击电压和操作过电压，完成保护后迅速恢复原来对地绝缘的状态，准备下次

保护动作，同时使系统恢复正常工作状态。目前常用的有：碳化硅阀型避雷器、

金属氧化锌避雷器等。

低压电器：

第三章电力系统及其自动化技术

一次能源：可直接提供热、光、动力等，主要包括植物能源、矿物能源、可再生能源、核能。二次能源：由一种或多种一次能源经过转换或加工得到的能源产品，二次能源更具有优越性，其利用效率高、清洁、方便。

电力工业的主要生产环节：发电，输电，变电，配电，用电。

电力系统的概念：电力系统是由发电、变电、输电、配电、用电等设备和相应的辅助系统，按规定的技术和经济要求组成的一个统一系统。

全国联网的优越性：能更经济合理的开发利用各种一次能源，能解决能源资源与负荷分布地区间的不平衡问题；

可以错开用电高峰低谷，减少装机和备用；

有利于采用标准化大型设备，节省投资和提高运行经济性；

便于故障时相互支援，提高运行安全性；

便于集中管理，实现经济调度和电力合理分配。

一次设备：发电、变电、输电、配电、用电等设备成为电力主设备，主要有发电机、变压器、架空线路、电缆、断路器、母线、电动机、照明设备、电热设备等。

一次系统：由主设备构成的系统称为主系统或一次系统。

二次设备：测量、监视、控制、继电保护、安全自动装置、通信、以及各种自动化系统等用于保证主系统安全、稳定、正常运行的设备称为二次设备。

二次系统：二次设备构成的系统称为辅助系统或二次系统。

电力系统的基本要求：满足用户需求（数量和质量需求）；安全可靠性要求；经济性要求；

环保和生态要求。

电力系统技术上发展的特征：大机组、大电网、大电厂、高电压、高度自动化。

中国电网的发展格局：西电东送、南北互供、全国联网。

电力负荷的分级：

一级负荷：对一级负荷中断供电，将可能造成生命危险、损坏设备、破坏生产过程，使大量产品报废，给国民经济造成重大损失，使市镇生活发生混乱。

二级负荷：对二级负荷停止供电，将造成大量减产，交通停顿，使城镇居民生活受到影响。

三级负荷：不属于一、二级负荷的其他负荷。

HVDC

我国的电压等级：

超高压输电电压（EHV）：330KV,500KV,750KV,1000KV

高压输电电压（HV）：220KV

高压配电电压（HV）：35~110KV

中压配电电压（MV）：1~35KV

低压配电电压（LV）：1KV以下（380/220V）

电力系统稳态分析：又称为静态分析，主要研究电力系统稳态运行方式的性能，包括潮流分析、静态稳定性分析和功率分析。

电磁暂态分析（故障分析）：主要研究电力系统发生故障时的电磁暂态过程，计算故障电流、

电压及其在电网中的分布。

机电暂态分析(暂态稳定性分析）：主要研究电力系统受到扰动后的机电暂态过程，研究受到

大扰动后的暂态稳定。

暂态分析的目的：掌握暂态过程的本质，充分了解系统的暂态特性，为系统的稳定性评估、控制设备及保护设备的参数整定等提供依据。最终目标是确保电力系统的

稳定运行。

引起暂态过程的因素：①断路器操作引起过电压破坏绝缘。②短路故障：引起比正常电

流大得多的短路电流，引起热效应损坏设备，或使发电机输入输出

功率不平衡，使机组失去同步。③保护误动作引起(短路电流引起

热效应)。

火电厂包含的三个系统：1、燃烧系统：燃料化学能在锅炉里燃烧中转变为热能，加热锅炉

中的水使之变成蒸汽；

2、汽水系统：锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机的转子旋

转，将热能转变为机械能；

3、电气系统：由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，将机

械能变为电能。

火电厂的特点：1、布局灵活；2、建造投资少，发电设备年利用小时数较高；3、发电成本

高，运行费用高；4、启动慢，跟踪负荷需要附加耗用燃料，不宜用于调峰、

调频或事故备用；5、环境污染比较严重。

水电厂：水力发电厂是利用河流、水库的水位能来发电的电厂。按照取水方式的不同，分为径流式、坝后式、河床式、抽水蓄能电厂。

核电厂：原子能发电厂是用核燃料在反应堆中受控核裂变转化为热能，将水变为蒸汽推动汽轮机带动发电机发电的电厂。（英文）

新能源发电：1、太阳能发电；2、地热发电；3、风力发电；4、潮汐发电。

发电设备最基本的控制主要是频率调节（调频，主要实现电力电子系统有功功率控制）和电压调节（调压，主要实现电力系统的无功功率控制）。

无功功率调节设备：发电机、同步调相机、电力电容器、并联电抗器、静止无功补偿装置等。电力网络：由不同电压等级的电力线路、变压器和相应的配电装置构成。

电力网络的功能：是输送和分配电能并进行电压变换。

电力网可分为：输电网和配电网，大型电力网的结构通常以电压等级进行分层。

电力线路：分为架空线路和电缆线路。

架空线路（cub）：主要由导线、避雷线（架空地线）、杆塔、绝缘子串合金具等部分组成。电缆：将导电芯线用绝缘层及防护层包裹，敷设于地下、水中、沟槽等处的电力线路。

变电站（substation）：是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电

压的电力设施，它通过变压器将各级电压的电网联系起来。——枢纽、

中间、地区、终端。

变电站主要设备：1、变换电压的变压器；2、开闭电路的开关设备；3、汇集和分配电能的母线；4、计量和控制用的互感器、仪表、继电保护装置（二次设备）；5、

防御过电压的防雷装置，如：避雷器、避雷针等；6、通信装置；7、无功

补偿装置。

配电系统的构成：低于1KV（380V，220V）低压；1~35KV中压；35~110KV高压。

电力系统调度管理：指对电力系统全局安全经济运行和事故处理的问题进行计划、指挥、控制、协调等工作的总称。

电力系统调度管理的任务：1、保证电网经济；2、安全可靠运行；3、提供合格的电能质量。电力系统分层调度管理：1、国家调度控制中心——国调；2、大区电网调度控制中心——网

调；3、省电网调度控制中心——省调；4、地市电网调度控制中

心——地调；5、县级电网调度控制中心——县调。调度基本原则：

统一调度，分级管理，分层控制。

电力系统故障：主要包括单相接地短路、两相接地短路、两相短路、三相短路、断线等。电力市场：是采用经济、法律等手段，本着公平竞争、自愿互利的原则，对电力系统中发电、输电、供电、用电等各组成员协调运行的管理机制和执行系统的总和。

电力市场的基本特征：计划性和协调性，开放性和竞争性。

电力市场是一种管理机制，电价是电力市场的杠杆和核心内容，转运业务是电力市场重要的贸易形式。基本目的是打破垄断、引入竞争。最基本的原则是公平。为保证电力市场公平竞争的原则，必须做到：电力市场要有公开性（包括成本、定价、计量、计划等），以便监督；——公开性；扩大自由选择权力，保证电网的开放；——开放性；必须建立有关法律法规、标准、规约，使竞争规范化。——规范性。

我国发展能源的指导方针（guide line）：大力（优先）发展水电，继续发展火电，适当发展

核电，积极发展新能源发电，同步发展电网，促进全国联网。

电能储存技术：1、直接储存电磁能，如超导线圈储能系统、超级电容器；把电能转换为化学能储存，如新型的电池；3、把电能转换为机械能，如压缩空气、高速飞

轮、抽水蓄能。

FACTS：灵活（柔性）交流输电系统，核心环节是采用大功率电子器件作为大功率高压开关，与其他电力设备组成FACTS，以实现更灵活的调控，从而大幅度提高输电线

路传输能力，提高电力系统稳定水平，降低输电损耗。主要设备：静止无功补偿器

SVC，可控串联补偿器TCSC，静止调相机STATCON等。应用于高压输电技术。Customer Power：用户电力，又称定制电力（DEFACTS），以电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术为基础，都是用来提高电力系统运行的可靠性、可控性、运行

性能和电量质量，以获得大量节电效应的新型综合技术。主要设备有静止无功补偿

器SVC，配电静止补偿器D-STA TCON，有源电力滤波器APF，动态电压恢复器

DVR，晶闸管投切电容器TCR，应用于低中压配电系统，主要任务是改善供电质

量。

第四章电力电子技术与电力传动

电力电子技术定义：以电子器件为开关，把能得到的电源变换为所需要的电源的一门科学应用技术。它是电子工程、电力工程和控制工程相结合的一门技术，以控

制理论为基础，以微电器件或微计算机为工具、以电子开关器件为执行

机构实现对电能的有效变换。

另一种定义：电力电子技术室通过静止的手段对电能进行有效的转换、控制和调节，从而把能得到的输入电源形式变成所希望得到的输出电源形式的科学应用技术。

Power electronics is the technology associated with the efficient

conversion ,control and conditioning of electric power by static means from its

available input form into the desired electrical output form.

电力电子技术的基本工作框图：

电力电子技术的根本特性是：节约能源

GTO：门极可关断晶闸管

BJT：双极晶体管

IGBT：绝缘栅双极晶体管

IPM：智能功率模块

IPEM：电力电子模块

Cool MOS器件：耐压600V，通态电阻只有普通功率MOS管的五分之一。

电力变换的四种形式：AC/DC——整流；DC/AC——逆变；DC/DC——斩波；AC/AC——

交流调压或周波变换。

Fly-Back：反激变换器；Forward：正激变换器；Push-Pull：推挽变换器；Half-Bridge：半桥

变换器；Full-Bridge：全桥变换器。

软开关：和硬开关工作不同，理想的软关断过程是电流先降到零，电压在缓慢上升到断态值，所以关断损耗近似为零。由于器件关断前电流已下降到零，解决了感性关断问题。

理想的软开通过程是电压先降到零，电流在缓慢上升到通态值，所以开通损耗近似

为零，器件结电容的电压亦为零，解决了容性开通问题。

电力电子装置高频化：

滤波器、变压器体积和重量减小，电力电子装置小型化、轻量化。

开关损耗增加，电磁干扰增大。

软开关技术：

降低开关损耗和开关噪声。

进一步提高开关频率。

电力电子技术的特点：1、弱电控制强电的学科交叉技术；2、传送能量的模拟-数字-模拟转

换技术；3、多学科知识的综合设计技术。

电磁干扰的本质是电压变化率和电流变化率，所以电力电子装置工作时会产生很强的电磁干扰。

散热设计是电力电子设计中非常重要的一个环节。电力电子开关工作时通态损耗和开关过程损耗产生大量的热量，需要通过散热器散发掉。

电力电子技术的研究内容：1、电力半导体器件；2、变换器电路结构与设计；3、控制与调

节；4、电力电子技术中的储能元件；5、电力电子电路的封装与

制造；6、电磁干扰和电磁兼容；7、电机控制；8、电力质量控

制。

器件名称全/半控方式控制方式频率范围功率范围

THY 半控流控50~百Hz max

GTO 全控流控百Hz~kHz

GTR 全控流控kHz

MOSFET 全控压控kHz~MHz

IGBT 全控压控kHz min

AC/DC变换器：单相Boost功率因数矫正（Power Factor Correction，PFC）整流器，三相脉宽调制（Pulse Width Modulation，PWM）Boost PFC整流器，三相Buck PFC

整流器。

一个性能良好的变换装置设计，大致应该包括功能指标设计、电磁兼容设计、系统散热设计和结构亲和性设计等几个方面。

控制电路的电磁兼容设计考虑的五个方面：1、导线传导耦合；2、公共阻抗耦合；3、电感性耦合；4、电容性耦合；5、电磁场耦合。

电力电子技术中的储能元件：磁性元件和电容器。电力电子技术中的磁性材料的种类越来越

多，如软磁合金（铁镍合金、铁铝合金、铁钴钒合金等）、铁

氧体（锰锌铁氧体、镁锌铁氧体等）、新型非晶和微晶软磁材

料（铁基非晶、钴基非晶等）。电容器是与磁性元件对偶的一

种储能和滤波元件。

各种新型磁性材料和电容器的开发，使得电力电子装置不断向小型化发展，EMI滤波器技术不断进步，提高了电磁兼容EMC（Electro Magnetic Compatibility）性能。

电磁干扰和电磁兼容：电力电子技术是以du/dt和di/dt方式工作，显然电力电子系统工作时，就是一个大的电磁干扰源，原因是大功率器件在开关过程中会产生很高

的di/dt和du/dt，其频谱范围非常宽；电力电子技术中研究电磁干扰和

电磁兼容是重要的内容之一。

电能质量包括：电压质量、电流质量、供电质量、用电质量。

FACTS装置：静止无功补偿器（SVC）、晶闸管控制的串联投切电容器（TSSC）、可控串联补偿电容器（TCSC）、统一潮流控制器（UPFC）等。

FACTS工作原理：通过控制电力系统电压、阻抗、相位、有功功率和无功功率等基本参数来灵活的控制潮流，突破静态稳定极限，使传输容量更接近线路的传输极

限，提高传输容量。

定制电力技术装置：APF、DVR、SVC等。静态无功补偿器：提高配电系统的电压稳定水平；动态电压恢复器：抑制配电系统的电压扰动对敏感负荷的影响；有

源滤波器：消除用户侧谐波。

电力电子技术的发展方向：集成化；模块化；智能化；高频化；不断提高装置效率；不断拓

展电压应用范围。

交流电机传动：单相逆变器；三相逆变器；脉宽调制技术。（理解，书150）

矢量控制：Vector Control （VC）

直接力矩控制：Direct Torque Control （DTC）

第五章高电压与绝缘技术

高电压与绝缘技术：以试验研究为基础的应用技术，主要研究在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象，高电压设备的绝缘结构设计，高电压实

验和测量的设备及方法，电力系统的过电压、高电压或大电流产生的强

电场、强磁场或电磁波对环境的影响和防护措施，以及高电压、大电流

的应用等。

高电压是相对于低电压来说的。电力系统：1KV以上至220KV称为高压，220KV至800KV 称为超高压（EHV），1000KV以上称为特高压（UHV）。

绝缘材料：气体，液体，固体（有机，无机）。

电气设备的绝缘：①发电机绕组通常采用环氧粉云母带做绝缘；

②变压器采用油-纸，树脂和六氟化硫等；

③断路器采用空气，油，和六氟化硫等；

④电容型设备采用套管和油-纸等绝缘；

⑤架空输电线路--绝缘子和分裂导线；

⑥地下输电线路--电力电缆；

⑦气体绝缘金属封闭组合电器：六氟化硫气体。

电气设备绝缘试验：

1、绝缘缺陷：集中性缺陷——发展速度快，电气设备在制造过程中形成的绝缘局部缺损；分布性缺陷——演变速度慢，指高压电气设备整体绝缘性能下降。

2、试验方法分为两类：非破坏性试验：较低电压下或用其他不损伤绝缘的方法来测定电气设备绝缘的某些特性及其他变化情况，测量绝缘电阻、电容比值、介质损耗因数；破坏性试验：又称耐压试验，模拟设备在运行过程中实际可能碰到的危险过电压状况，对绝缘加上与之等价的高电压来进行试验，从而考核绝缘的耐压强度。

电力系统过电压：

工频过电压：

工频过电压在暂时过电压中的重要性：它是确定超高压远距离输变电设备绝缘水平的重要依据，其幅值影响保护电器的工作条件和保护效果。它的持续时间影响设备绝缘及运行性能，并且长线中的操作过电压是在工频过电压的基础上振荡产生的。在超高压输电系统中，工频电压升高应当受到相当的重视。

产生原因：长线电容效应、不对称接地和突然甩负载。

采取措施：传统的方法是使用同步补偿机或并联电抗器，近年来的发展了静止无功补偿技术，各有优缺点。

谐振过电压：

产生谐振过电压的原因：由于系统中存在着大量的电容电感元件，在系统进行操作或发生故障时，这些电容电感元件可能形成各种不同自振频率的振荡回路，在外电源的作用下发生谐振现象，造成某些元件上出现谐振过电压。

谐振过电压的特点：是一种稳态现象，存在的时间较长，对电气设备绝缘的危害大。

谐振的类型：由于系统中的电阻电容元件可以认为是线性的，而电感则可能是线性的、非线性的或作周期性变化的，按电感的类型不同，谐振分为线性谐振、参数谐振、铁磁谐振。操作过电压：

产生：系统中对断路器的操作而带来的过电压。其过电压倍数K的大小和持续时间与电网的结构，断路器的性能，系统的接线方式及运行操作方式有关。K一般为3～4 类型：（1）空载线路合闸过电压；（2）切除空载线路过电压；（3）切除空载变压器过电压；（4）中性点不接地系统中弧光过电压。

避雷针（lighting rod）：作用是将雷电吸引到避雷针上并安全地将雷电流引入大地。

避雷器（lighting arrestor）：作用是既要限制过电压以保护电气设备不受过电压的损害，又

要保证不会跳闸停电保证可靠运行。

第六章电工新技术

超导电工技术：

超导态的两个特点：零电阻性和完全抗磁性。电阻的消失叫做零电阻性。完全抗磁性又

称为迈斯纳效应，在外加一定磁场后，磁力线完全被排斥在超导体

外面。

超导电机的特点：1、小型化、轻量化，大幅拓宽了制作界限；2、效率提高；3、同步

电机特性得到改善；4、输出电压高压化。

主要应用：超导电机、超导变压器、超导输电、超导储能、超导磁悬浮列车等。

聚变电工技术：

“托克马克”型核聚变实验反应堆。

磁流体发电技术：

现在仍处在实验阶段。

磁流体的热效率从火力发电的30%~40%提高到50%~60%。

磁流体推进技术

可再生能源发电

磁悬浮列车技术（英文）

燃料电池技术（英文）

燃料电池的优点：

1、发电效率高且稳定。一般火力发电的能源转换率只有3-%~40%，燃料电池在所

有的发电装置中转换效率最高，目前已达到50%~70%，预计将来可达到80%。

2、工作可靠，不产生污染和噪音。燃料电池在反应过程中只产生水蒸气，所以不

会污染环境，没有运动部件，不会产生噪音。

3、使用方便，电损耗低。

4、建发电站用的时间短，而且还可以根据需要随时扩大规模。

5、体积小、重量轻、使用寿命长、单位体积输出功率大。

飞轮储能技术

脉冲功率技术

微机电系统