电气工程概论ppt页
合集下载
电气工程概论全套教学课件
（3）额定短路通断能力不小于线路中可能出现的最大短路电 流。
（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
0
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。
（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
0
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 绪论-课件
❖ 上海
▪ 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
11
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
3
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
2021/2/23
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
▪ 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
11
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
3
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
2021/2/23
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
电气工程概论 ppt课件
电压一般为110~220kV。 全所一旦停电，将使该地区中断供电。
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。
2021/5/13
9
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
2021/5/13
22
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
2021/5/13
23
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
2021/5/13
7
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
2021/5/13
2021/5/13
20
四、建立大型电力系统的优点
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。
2021/5/13
9
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
2021/5/13
22
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
2021/5/13
23
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
2021/5/13
7
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
2021/5/13
2021/5/13
20
四、建立大型电力系统的优点
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。
感谢观 看
THANKS
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。
电气工程概论电力系统及其自动化1PPT课件
气体燃料的化学能来生产电能的 工厂 化学能 燃烧 热能原动机机械能发电机电能
➢原动机：凝汽式汽轮机、燃气轮机、
内燃机
➢我国大部分火电厂为凝汽式火力发 电厂
19
20
21
22
23
24
25
26
27
2. 水力发电厂
➢ 水力发电厂：利用水库、河流所蕴
藏的水力资源来生产电能的工厂 势能 水轮机 机械能 发电机电能
✓湖北1972年7月27日大面积停电事故，造 成武汉、黄石、黄冈地区全部停电，经济 损失2400余万元
✓华中1982年8月7日电网稳定破坏事故，造 成湖北地区大面积停电，武钢、冶钢等重 要用户严重受损，部分设备损坏，10小时 后恢复正常
电力消费弹 国 性民 电 系生 力 数产 增总 长值 率 1.3增 ~1.5长
15
❖中间变电站：将发电厂或枢纽变电站与负荷
中心联系，一般汇集2~3个电源，起系统交换功 率或使长距离输电线路分段的作用。
❖终端变电站：处于电力网的末端，直接向本
地负荷供电，而不再向其他地区输送电能。
16
水 库
反 应 堆
中间 变电站
23kV 23kV
10kV 工业用户
500kV
枢纽 变电站
220kV
一、电力工业在国民经济中的地位
电力工业的发展水平是反映国家经济发达 程度的重要标志。
人均用电量是衡量现代生活水平的重要标 志。
3
世界人均消费电能（2000年）
4
电力工业是国民经济发展的先行基础行业。
▪ 2003年8月14日北美大停电
5
▪ 2003年8月28日英国停电
6
我国发生的重大停电事故
➢水电厂的类型
➢原动机：凝汽式汽轮机、燃气轮机、
内燃机
➢我国大部分火电厂为凝汽式火力发 电厂
19
20
21
22
23
24
25
26
27
2. 水力发电厂
➢ 水力发电厂：利用水库、河流所蕴
藏的水力资源来生产电能的工厂 势能 水轮机 机械能 发电机电能
✓湖北1972年7月27日大面积停电事故，造 成武汉、黄石、黄冈地区全部停电，经济 损失2400余万元
✓华中1982年8月7日电网稳定破坏事故，造 成湖北地区大面积停电，武钢、冶钢等重 要用户严重受损，部分设备损坏，10小时 后恢复正常
电力消费弹 国 性民 电 系生 力 数产 增总 长值 率 1.3增 ~1.5长
15
❖中间变电站：将发电厂或枢纽变电站与负荷
中心联系，一般汇集2~3个电源，起系统交换功 率或使长距离输电线路分段的作用。
❖终端变电站：处于电力网的末端，直接向本
地负荷供电，而不再向其他地区输送电能。
16
水 库
反 应 堆
中间 变电站
23kV 23kV
10kV 工业用户
500kV
枢纽 变电站
220kV
一、电力工业在国民经济中的地位
电力工业的发展水平是反映国家经济发达 程度的重要标志。
人均用电量是衡量现代生活水平的重要标 志。
3
世界人均消费电能（2000年）
4
电力工业是国民经济发展的先行基础行业。
▪ 2003年8月14日北美大停电
5
▪ 2003年8月28日英国停电
6
我国发生的重大停电事故
➢水电厂的类型
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。
12
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10PPT课件
电气测量方法的分类和常用的测量单位见表6-1 和表6-2。
电气工程概论
第六章电气测量技术
电气工程概论
第六章电气测量技术
电气工程概论
第六章电气测量技术
第一节 电磁参数的测量
电气工程概论
6.1 电磁参数的测量
电路参数是指电阻、电容和电感三种基本参数，也是描述网 络和系统的重要参数。为了实现对其的精确测量，目前普遍采用 数字化测量，对于电路参数的数字化测量是通过把被测参数转化 成直流电压或频率后进行测量的。
比例运算放大器的原理如图6－1所示。
图中UN为基准源，RN为标准电阻，RX
为被测电阻，根据电路可知：
I1
UN U1 RN
,I2
U1 UO RX
IO
U1 Ri
,UO
AdU1 , I O
I1
I2
由此可得：
UO
1
U N RN RN
RN
Ad Ad R i Ad RX RX
图6—1 比例运算器法测量原理图
电气工程概论
二、 频率和相位的测量
6.1 电磁参数的测量
（一）频率的测量
在电子测量技术中，频率是一个最基本的参数，而且频率测 量的精度已经达到了10-13数量级，是目前物理量中能测量的最 精确的参数之一。因此，在检测技术中常常将一些非电量或其 它电参量先转换成频率，然后加以测量，以提高测量精度。目 前测量频率的方法有电桥法、谐振法、差频法、电子计数法等， 本节主要介绍计数法的测量原理。
6.1 电磁参数的测量
在t=0时合上开关，电感中的电流i将按指数曲线上升，其最 大值为I。从图中可看出，在开始阶段变化的曲线和t=0时刻的 切线基本重合。I’与i交点的横坐标为△T，从图中可知
电气工程概论
第六章电气测量技术
电气工程概论
第六章电气测量技术
电气工程概论
第六章电气测量技术
第一节 电磁参数的测量
电气工程概论
6.1 电磁参数的测量
电路参数是指电阻、电容和电感三种基本参数，也是描述网 络和系统的重要参数。为了实现对其的精确测量，目前普遍采用 数字化测量，对于电路参数的数字化测量是通过把被测参数转化 成直流电压或频率后进行测量的。
比例运算放大器的原理如图6－1所示。
图中UN为基准源，RN为标准电阻，RX
为被测电阻，根据电路可知：
I1
UN U1 RN
,I2
U1 UO RX
IO
U1 Ri
,UO
AdU1 , I O
I1
I2
由此可得：
UO
1
U N RN RN
RN
Ad Ad R i Ad RX RX
图6—1 比例运算器法测量原理图
电气工程概论
二、 频率和相位的测量
6.1 电磁参数的测量
（一）频率的测量
在电子测量技术中，频率是一个最基本的参数，而且频率测 量的精度已经达到了10-13数量级，是目前物理量中能测量的最 精确的参数之一。因此，在检测技术中常常将一些非电量或其 它电参量先转换成频率，然后加以测量，以提高测量精度。目 前测量频率的方法有电桥法、谐振法、差频法、电子计数法等， 本节主要介绍计数法的测量原理。
6.1 电磁参数的测量
在t=0时合上开关，电感中的电流i将按指数曲线上升，其最 大值为I。从图中可看出，在开始阶段变化的曲线和t=0时刻的 切线基本重合。I’与i交点的横坐标为△T，从图中可知
《电气工程概论》课件
《电气工程概论》ppt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。
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。
电气工程概论电力系统及其自动化技术课件
03
发电系统的运行与控制
发电系统的运行与控制涉及多个环节，包括机组的启停控制、负荷分配控制和运行状态监测等。
01
发电方式分类
发电方式包括火力发电、水力发电、核能发电、风力发电和太阳能发电等。
02
发电厂类型
发电厂类型包括燃煤电厂、燃气电厂、核电站、风电场和光伏电站等。
1
2
3
输电系统的主要任务是将电能从发电厂输送至负荷中心，输电电压等级包括高压、超高压和特高压。
提高电力从业人员的专业素质和安全意识，加强人员管理和培训，确保人员的操作准确无误。
案例分析
06
规划原则与目标：该案例遵循了可持续发展的理念，旨在建设一个安全、可靠、经济、高效的电力系统，满足该地区日益增长的电力需求，同时保障电力系统的环保性能。
自动化系统介绍：该案例涉及的发电厂采用了分散控制系统（DCS），实现了对电厂生产过程的全面监控和管理。DCS具有高可靠性、开放性、灵活性等特点，能够满足发电厂各种复杂控制的需求。
重要性
从19世纪末到20世纪初，电气工程开始起步，主要涉及直流电的研究和应用。
早期阶段
从20世纪初到20世纪中叶，交流电的研究和应用逐渐成为主流，电力系统得到迅速发展。
中期阶段
从20世纪中叶至今，电气工程领域不断扩大，涉及到新能源、智能电网、电力电子等多个方向。
现代阶段
发电、输电、配电和用电等环节的设计、运行和管理。
电力系统
电机驱动、控制系统和电力电子转换器的设计、制造和应用。
电机与电力电子
自动化生产线、工业机器人和智能控制系统的研发和应用。
控制与自动化
太阳能、风能等新能源的开发利用，以及节能减排技术的研发和应用。
新能源与环保
电气工程概论第四章电力电子技术和电力传动PPT课件
电气无级变速器
通过改变电机的输入电压 或电流实现无级变速的传 动装置，具有平滑变速和 高效节能的优点。
05
电力传动控制技术
开环控制技术
总结词
通过简单的输入信号控制输出，不涉及反馈调节。
详细描述
开环控制技术通常采用简单的输入信号来控制输出，不涉 及对输出结果的反馈调节。这种控制方式结构简单，但抗 干扰能力较差，精度不高，适用于一些对精度要求不高的 场合。
可再生能源
节能与环保
用于将太阳能、风能等可再生能源转换为 可用的电能，如光伏逆变器、风电变流器 等。
用于节能和环保领域，如无功补偿器、有 源滤波器等，用于提高电能质量和降低能 源消耗。
电力电子技术的发展趋势
高效、紧凑、可靠的新型电力电子系统的 研究与开发。
宽禁带半导体材料在电力电子领域的应用 研究。
直流电机
利用直流电能转换为机械能的电动机，具 有调速性能好、启动转矩大等优点。
直流调速
通过改变电机的输入电压或电流，调节电 机的输入功率，实现电机的速度控制。
直流电源
为直流电机提供电源的装置，通常由电池 、整流器和滤波器组成。
交流传动系统
交流电机
利用交流电能转换为机械 能的电动机，具有效率高
、结构简单等优点。
03
电力电子电路
整流电路
总结词
将交流电转换为直流电的电路
详细描述
整流电路是电力电子电路中的一种基本电路，其作用是将交流电转换为直流电。整流电路通常由二极管或晶体管 构成，利用其单向导电性实现交流到直流的转换。整流电路广泛应用于各种电源供应、电机控制和电网系统中。
逆变电路
总结词
将直流电转换为交流电的电路
详细描述
电气工程概论电机电器及其控制技术课件
并安装火灾报警系统。
03
电磁辐射
高电压、大电流的电气设备可能产生电磁辐射，对人体健康造成潜在威
胁。为减少电磁辐射的影响，应合理规划布局，保持安全距离，并采取
屏蔽措施。
电气工程对环境的影响与防治措施
能源消耗
电气工程中的大量用电设备会消耗大量能源，加剧能源危机。为降低能源消耗，应推广节 能技术和设备，提高能源利用效率。
电器控制技术的应用与发展趋势
应用领域
电器控制系统广泛应用于工业自动化、智能家居、农业机械等领域 ，提高了生产效率和设备性能。
技术发展趋势
随着技术的不断进步，电器控制系统正朝着智能化、网络化、模块 化和集成化的方向发展，提高了系统的可靠性和可维护性。
未来展望
未来，随着人工智能和物联网技术的不断发展，电器控制系统将更加 智能化和自适应化，能够更好地满足各种复杂的应用需求。
电器的分类与工作原理
断路器
用于切断或闭合电路的电器，当 电流超过一定值时会自动断开。 工作原理基于电磁感应定律和热
效应。
接触器
用于远距离控制电动机等负载的启 动和停止。工作原理基于电磁感应 定律和机械运动原理。
继电器
一种控制电器，用于实现自动控制 和保护电路。工作原理基于电磁感 应定律和电路保护原理。
积极开发太阳能、风能、水能等可再生能源，减少化石能源的消 耗，降低碳排放。
节能减排技术的研究与应用
推广节能灯具、节能空调等节能设备，研究新型的节能减排技术， 提高能源利用效率。
循环Байду номын сангаас济与资源回收
建立废弃物回收和资源再利用体系，实现资源的循环利用，减少对 环境的负担。
THANKS
感谢观看
电器控制系统的设计原则与方法
《电气工程概论》课件
3
可持续能源系统
探索可持续能源系统，如太阳能和风能，以及它们在电气工程中的应用。
实验与项目
实验室介绍
参与各种电气实验，掌握实践技能并解决真实问题。
设计项目
应用所学知识设计并完成一个与电气工程相关的创 新项目。
学习资源
1 教材和参考书目
推荐使用的教材和参考书目，帮助您深入理解电气工程的核心概念。
2 在线学习资源
提供在线课程、视频教程和文档，方便学习者随时随地获取电气工程资料。
评估和考核
课堂作业和实验报告
通过完成课堂作业和实验报 告来评估学生对电气工程知 识的掌握情况。
期末考试和终期项目
进行期末考试来全面评估学 生的学习成果，并根据终期 项目的表现来评定综合素质。
评估标准和成绩分配
了解评估标准和成绩分配方 式，确保评估公平、科学。
《电气工程概论》PPT课 件
探索电气工程的奇妙世界！本课程将介绍电气工程的基本概念、应用和实验 项目，帮助您理解电力的重要性和应用范围。
课程介绍
课程目标
帮助学生掌握电气工程的基本知识和技能，培 养解决实际问题的能力。
课程内容概述
涵盖电流、电路、电阻、电感等重要概念，并 介绍电气工程在发电、输电、可持续能源等方Байду номын сангаас面的应用。
重要概念
1 电流和电压
了解电流与电压的概念及其在电路中的作用。
2 电路和电路图
学习电路和电路图的基本原理和符号表示法。
3 电阻和电感
探索电阻和电感对电流和电压的影响，并学会计算电阻和电感值。
电气工程应用
1
发电与输电
了解不同类型的发电机和电力输送系统，从火力发电到可再生能源。
《概论电气工程基础》PPT课件
工 • ⑵电力工业是一项公用事业；
业
的 地
• ⑶电力工业的发展水平和电气化程度
位 是衡量一个国家现代化水平,反映一个
国家经济发达程度的重要标志.
2022/3/1
5
8月14日北美大停电
一 电 力 工 业 的 地 位
2022/3/1
6
8月28日英国停电
一 电 力 工 业 的 地 位
2022/3/1
7
力 网 、
级的输电线路所组成的整体.电力网的作用是 输送、控制和分配电能.
电 •电力系统：由发电机、升降压变压器、各种
力 系 统
电压等级的输电线路和广大用户的用电设备 所组成的统一整体.
、 动 力
•动力系统：由带动发电机转动的动力部分、 发电机、升压变电站、输电线路、降压变电
系 站和负荷等环节构成的整体.
美、加发生的重大停电事故一览
一 电 力 工 业 的 地 位
2022/3/1
8
世界若干国家人均消费电能表〔20##〕
一 电 力 工 业 的 地 位
2022/3/1
9
我国历年人均用电指标〔1952～2001〕
一 电 力 工 业 的 地 位
2022/3/1
10
二 电力网、电力系统、动力系统
电 •电力网：由各类升降压变电站、各种电压等
四 ➢ 发电机的额定电压比所连接线路的额定 电压高5％,用于补偿电网上的电压损失
电 力 网
2022/3/1
42
〔3〕变压器的额定电压
四
10.5kV
220kV
电 力 网
功率流动方向
500kV
110kV
10kV
2022/3/1
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
其观察和测量技术； ⑥ 电能质量的理论及其测量、控制； ⑦ 可再生能源发电、电能存储和电力变换技术； ⑧ 现代测量原理及传感技术； ⑨ 脉冲功率技术与低温等离子体应用基础； ⑩ 电力电磁兼容问题以及复杂电力系统的经济安全运行、
控制及规划的理论及其应用。
31
1.4 电气工程的理论基础
一． 电路理论的基本概念与基本定律
EMTP侧重的是系统级的运行工况而不是个别 元件的细节。它包含电机、变压器、传输线、二 极管、晶闸管和开关等元件的模型。
•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
电气工程及其 自动化专业
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与自动化专业。
4
在研究生学科专业目录中，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
34
2. PSpice
SPICE 是美国加州 大学Berkely分校在20 世 纪 70 年 代 早 期 为 集 成电路仿真开发的， 它是低功率等级电力 电子最广泛应用的仿 真程序。
微机版本的SPICE 称为PSpice。
35
3.EMTP
EMTP (Electro-Magnetic Transient Program) 是用于电力系统电磁暂态分析的仿真软 件,是电力系统中高电压等级的电力网络和电力电 子仿真应用最广泛的程序。
18
时间
典型事件及意义
代表人物
1832年
第一台实用的直流发电机 皮克斯，法国
1834年
第一台实用的电动机
雅可比，德籍俄国人
1866年
第一台自激式发电机
西门子，德国
19
20
皮克斯发明的直流发电机
雅可比发明的世界上第一台电动机模型与实用电动机
21
西门子与他的自激式发电机
22
麦克斯韦与他所著的《电磁通论》
楼宇智能化
智能建筑供配电 智能建筑通讯 智能建筑防盗 综合布线系统
……
数字化
数字化测控 数字信号处理 数字仿真分析 数字电力系统
……
信息化
信息获取与处理 信息传输 信息应用
信息系统安全 ……
网络化
电力网络 信息通信网络 工业控制网络 SCADA/EMS DMS/DSM/GIS
……
26
27
线控汽车
全电旅游船电气设备布置
研究通电导线之间的吸 引或排斥现象，随后建 立安培定律
1826年 1831年
欧姆定律
发现电磁感应现象并建 立电磁感应定律
1864年 麦克斯韦方程
安培，法国
欧姆，德国 法拉第，英国 麦克斯韦，英国
14
伏特与伏打电池
15
安培与他的实验装置
16
欧姆与他的实验装置
17
法拉第与最早的发电机——法拉第盘
23
电弧灯（左）与爱迪生发明的白炽灯
24
1882年，爱迪生在纽约建立发电厂
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
……
电气驱动与 控制
“线控”汽车 全电舰船
多(全)电飞机 ……
电气工程
目前，我国的电气工程及其自动化专业不 包括通信。
6
电气科学与工程的学科分类
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 11. 电磁兼容 12. 新能源与新发电技术
5
“电气工程” Electrical Engineering的英 文定义是：
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布置
30
智能楼宇示意图
近年来的研究热点：
① 电力大系统、电力传动系统及电力电子变流系统中的各 类问题；
② 生物、医学与健康领域中的电磁方法与新技术； ③ 气体放电及多相混合体放电问题； ④ 基于新材料、新原理或为开拓新应用领域的电机、电器； ⑤ 反映各类电器设备电器或绝缘性能演变的多因子规律及
7
1.2 电气科学与工程的发展简史
8
时间 公元前七世纪 公元前一世纪 1600年
1660年 1745年
典型事件
人物/国家
发现磁石与磁现象 中国、希腊
静电吸引
王充（叙述），中国
《论磁石》论述磁 吉尔伯特，英国 现象
发明摩擦起电机 奥托·冯·库克，德国
发明莱顿瓶
荷兰莱顿大学，克里斯特与 莫什布鲁克
9
吉尔伯特和他的著作《论磁石》
10
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
典型事件及意义
人物/国家
1820年 发现电流的磁效应
奥斯特，丹麦
1820年
1. 电路的基本物理量及其正方向； 2. 欧姆定律； 3. 基尔霍夫定律。
I
I
U
R
U
R
RU I
R U I
+
U 6V
R
I -2A
－-
32
电磁场理论的基本概念与基本定律
33
1.5 电气工程常用的计算机程序简介
1. MATLAB
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。
电气工程概论
范瑜 主编 高等教育出版社
第1章 绪论
2
1.1 电气工程在国民经济中的地位 电气工程是与电能生产和应用相关的技术，
同时它也是工程教育体系中的一个学科。 在我国高等学校的本科专业目录中，电气工
程对应的专业是电气工程及其自动化或电气工程 与自动化。
3
1998年国家颁布的大学本科专业目录
控制及规划的理论及其应用。
31
1.4 电气工程的理论基础
一． 电路理论的基本概念与基本定律
EMTP侧重的是系统级的运行工况而不是个别 元件的细节。它包含电机、变压器、传输线、二 极管、晶闸管和开关等元件的模型。
•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
电气工程及其 自动化专业
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与自动化专业。
4
在研究生学科专业目录中，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
34
2. PSpice
SPICE 是美国加州 大学Berkely分校在20 世 纪 70 年 代 早 期 为 集 成电路仿真开发的， 它是低功率等级电力 电子最广泛应用的仿 真程序。
微机版本的SPICE 称为PSpice。
35
3.EMTP
EMTP (Electro-Magnetic Transient Program) 是用于电力系统电磁暂态分析的仿真软 件,是电力系统中高电压等级的电力网络和电力电 子仿真应用最广泛的程序。
18
时间
典型事件及意义
代表人物
1832年
第一台实用的直流发电机 皮克斯，法国
1834年
第一台实用的电动机
雅可比，德籍俄国人
1866年
第一台自激式发电机
西门子，德国
19
20
皮克斯发明的直流发电机
雅可比发明的世界上第一台电动机模型与实用电动机
21
西门子与他的自激式发电机
22
麦克斯韦与他所著的《电磁通论》
楼宇智能化
智能建筑供配电 智能建筑通讯 智能建筑防盗 综合布线系统
……
数字化
数字化测控 数字信号处理 数字仿真分析 数字电力系统
……
信息化
信息获取与处理 信息传输 信息应用
信息系统安全 ……
网络化
电力网络 信息通信网络 工业控制网络 SCADA/EMS DMS/DSM/GIS
……
26
27
线控汽车
全电旅游船电气设备布置
研究通电导线之间的吸 引或排斥现象，随后建 立安培定律
1826年 1831年
欧姆定律
发现电磁感应现象并建 立电磁感应定律
1864年 麦克斯韦方程
安培，法国
欧姆，德国 法拉第，英国 麦克斯韦，英国
14
伏特与伏打电池
15
安培与他的实验装置
16
欧姆与他的实验装置
17
法拉第与最早的发电机——法拉第盘
23
电弧灯（左）与爱迪生发明的白炽灯
24
1882年，爱迪生在纽约建立发电厂
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
……
电气驱动与 控制
“线控”汽车 全电舰船
多(全)电飞机 ……
电气工程
目前，我国的电气工程及其自动化专业不 包括通信。
6
电气科学与工程的学科分类
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 11. 电磁兼容 12. 新能源与新发电技术
5
“电气工程” Electrical Engineering的英 文定义是：
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布置
30
智能楼宇示意图
近年来的研究热点：
① 电力大系统、电力传动系统及电力电子变流系统中的各 类问题；
② 生物、医学与健康领域中的电磁方法与新技术； ③ 气体放电及多相混合体放电问题； ④ 基于新材料、新原理或为开拓新应用领域的电机、电器； ⑤ 反映各类电器设备电器或绝缘性能演变的多因子规律及
7
1.2 电气科学与工程的发展简史
8
时间 公元前七世纪 公元前一世纪 1600年
1660年 1745年
典型事件
人物/国家
发现磁石与磁现象 中国、希腊
静电吸引
王充（叙述），中国
《论磁石》论述磁 吉尔伯特，英国 现象
发明摩擦起电机 奥托·冯·库克，德国
发明莱顿瓶
荷兰莱顿大学，克里斯特与 莫什布鲁克
9
吉尔伯特和他的著作《论磁石》
10
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
典型事件及意义
人物/国家
1820年 发现电流的磁效应
奥斯特，丹麦
1820年
1. 电路的基本物理量及其正方向； 2. 欧姆定律； 3. 基尔霍夫定律。
I
I
U
R
U
R
RU I
R U I
+
U 6V
R
I -2A
－-
32
电磁场理论的基本概念与基本定律
33
1.5 电气工程常用的计算机程序简介
1. MATLAB
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。
电气工程概论
范瑜 主编 高等教育出版社
第1章 绪论
2
1.1 电气工程在国民经济中的地位 电气工程是与电能生产和应用相关的技术，
同时它也是工程教育体系中的一个学科。 在我国高等学校的本科专业目录中，电气工
程对应的专业是电气工程及其自动化或电气工程 与自动化。
3
1998年国家颁布的大学本科专业目录