电气专业介绍..

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电机与电器
电机及其控制： 电机理论，电机调速，电机内 电磁场的分析与计算，特种电机及其控制，电机 在线监测及故障诊断，电力电子装置在电机中的 应用及对电机性能的影响。变压器理论与应用。 电器及其控制： 开关电器电弧和电接触理论， 开关电器内电场、磁场的分析与计算，智能电器， 开关电器控制。
• 发电动力装置按能源的种类分为火电动力装量、水电动力 装置、核电动力装置及其他能源发电动力装置。 • 火力发电受煤、石油、天然气资源以及环境污染的影响， 就全世界范围而言，所占比重在降低；水力发电因工业发 达国家的水资源开发已近90％，故所占比重维持在20％左 右；核能发电的比重则呈上升趋势。核电将越来越受重视。 • 火电动力装置由电厂锅炉、汽轮机和发电机（惯称三大主 机）及其辅助装置组成。水电动力装置由水轮发电机组、 调速器、油压装置及其他辅助装置组成。核电动力装置由 核反应堆、蒸气发生器、汽轮发电机组及其他附属设备组 成。
核 电
核能发电的核心装置是核反应堆。利用核反 应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的 方式。它与火力发电极其相似。只是以核 反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅 炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。
风 电
把风能转变为电能是风能利用中最基本的 一种方式。风力发电机一般有风轮、发电 机（包括装置）、调向器（尾翼）、塔架、 限速安全机构和储能装置等构件组成。风 力发电机的工作原理比较简单，风轮在风 力的作用下旋转，它把风的动能转变为风 轮轴的机械能。发电机在风轮轴的带动下 旋转发电。
电网的安全、经济、稳定、可靠运行
高性能电气设备（电机、电器、电力电子、控制软硬件） 的制造、运行、控制
国外发展状况（发达国家）
保留了“电气工程系”的名称， 但“电气工程系”中 主要是电子、通信等内容，传统“电气工程”的内容已很 少。 许多著名大学已找不到真正研究“电气工程”的学 者。
其背景是：认为电气工程已经成熟，从而转向研究电 子和通信。
电气工程专业
• 电气工程专业是从研究电磁现象开始的。
• 电磁理论是电气工程的理论基础。
• 电磁理论是从物理学中的电学和磁学逐步发展而 形成的。
• 电气工程专业主要研究电能的产生、传输、转换、 控制、存储和利用的专业。 • 近几十年来，有关电能的转换、控制、利用在该 专业中所占的地位日益重要，这集中体现在专业 名称中的“及其自动化”。
电气工程及其自动化专业设置及其沿革
1993年
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 电气技术 工业自动化(一部分)
1998年
电气工程 及其自动化
1. 电气工程专业的科学内涵及发展趋势
电气工程
电气工程学科的描述：
电力系统 电气装备 （制造和应用）
• 大三角形： 电气工程和相关 学科的关系 • 小三角形： 电气工程内部 各学科的关系
发达国家的发电机装机容量、输电走廊已趋饱和，所 需人才不多。所需电气工程优秀人才多来自海外。
电气工程及其自动化
电力系统及 其自动化
电力电子与 电力传动
高电压与 绝缘技术
电机电器及 其控制技术
电工新技术
2 . 电力系统及其自动化
电力系统是由发电厂、输配电系统(电力网络)及负荷 组成的统一整体，通常覆盖广阔的地域。
• 火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然 气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使 水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸 气推动发电机来发电的方式的总称。以煤、 石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火 电厂。
水
Hale Waihona Puke Baidu
电
水力发电的基本原理是利用水位落差 ，配 合水轮发电机产生电力，也就是将水的位 能转为水轮的机械能，再以机械能推动发 电机，而得到电力。科学家们按照水位落 差的天然条件，有效的利用流力工程及机 械物理等，精心搭配以达到最高的发电量， 供人们使用廉价又无污染的电力。
• 电能的传输。它和变电、配电、输电、用电一 起，构成电力系统的整体功能。通过输电，把 相距甚远的（可达数千千米）发电厂和负荷中 心联系起来，使电能的开发和利用超越地域的 限制。 • 输电是用变压器将发电机发出的电能升压后，
再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。
2.3 配电 （distribution of electricity ）
（运行）
信息科学
电工理论
能源科学
• 从应用领域看，电气工程和能源科学密切相关。能源是人 类永恒的话题。电力是传输方便、应用灵活高效的能源型 式。电力是人类社会最重要的能源。可以预计人类对电力 的依赖将进一步增强。寻找新的发电方式是全世界关注的 课题。 • 从学科基础看，电气工程和（电子）信息学科基础相同。 电子信息学科是从电气工程脱胎而出的。通信工程、电子 工程、自动化、计算机工程等都是从电类专业派生出来的 弱电学科。电力系统已经发展为地球上最庞大的人造系统， 无论电能的生产、传输和利用，都日益依赖于控制技术、 通信技术和管理信息系统的应用，可以说本学科是具有清 晰行业背景的强电－弱电紧密结合的交叉学科。
• 电力系统中直接与用户相连、并向用户分配电 能的环节。配电系统由配电变电所（通常是将 电网的输电电压降为配电电压）、高压配电线 路（即1千伏以上电压）、配电变压器、低压 配电线路（1千伏以下电压）以及相应的控制 保护设备组成。配电电压通常有35～60千伏和 3～10千伏等。
• 通常将配电变电所到用户入户线以前的部分称 为配电系统。
• 电工理论：电工理论与新技 术、电路理论（含电网络理 论）、电磁理论 • 电气装备：电机与电器、高 电压与绝缘技术、电力电子 技术 • 电力系统：电力系统及其自 动化（运行）、电力传动 • 三者相互联系、相互渗透， 不能截然分开
电工理论
电力系统 （运行）
电气装备 （制造和应用）
电能的生产
电网的规划、建设和维护
220kV
10kV
12kV 380V
发电厂
变压器
输电线路
变压器
配电线路
用户
2.1 发电（power generation ）
电能在生产、传送、使用中比其他能源更易于调控， 因此，它是最理想的二次能源。 发电是指利用发电动力装置将水能、石化燃料（煤、 油、天然气）的热能、核能以及太阳能、风能、地热能、 海洋能等转换为电能的生产过程。所发电能用以供应国民 经济各部门与人民生活之需。 发电在电力工业中处于中心地位，决定着电力工业的 规模，也影响到电力系统中输电、变电、配电等各个环节 的发展。