电气工程基础上华中科技大学
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电气工程基础-华中科技大学版本-第一章-绪论
护、电力系统自动化、高电压技术
本学期计划学时安排
总学时：课内56学时；课外实验8学时
章 学时 章 学时 章 学时 章 学时 1 4 2 2＋2 3 4＋4 4 2 52667884 9 6 10 4＋2 11 4 12 4 13 2 14 2 15 2
第一章主要内容
• 掌握与电力系统相关的若干基本概念，包括电力系统、电力 网、动力系统、变电站等；
• 当时直流输电装置和运行方式复杂、造价高、 可靠性差，很快被竞争的三相交流取代
电力初期发展
• 英国法拉第（M. Faraday,1791-1867）电磁感 应实验中，两个绕在铁芯上的线圈，但断开或 接通一个线圈中的电流时在另一个线圈上感应 有电压，这实际上是变压器的雏形
• 美国亨利（J. Henry,1797-1878）用多匝线圈作 为原边，用少匝线圈作副边，使高电压感应出 低电压
高压交流输电发展
• 输电技术的发展就是增大输电功率、输电距离， 减少损失，因此关键是提高电压
• 1876年，俄国亚布洛契科夫发明了单相变压器， 用于照明
电力初期发展
• 1883年，法国高拉德(L. Gauland)和英国吉布 斯（J. D. Gribbs）将多台变压器原边串联在 输电线路中，当副边接入的电弧灯盏数变化 时，输电电压会受到干扰
• 1883年，美国特斯拉研制感应电机
• 1885年，匈牙利吉伯纳基斯、贝利、波拉其 共同设计多台变压器并联连接方式
电气工程基础
教学目的
• 掌握“发电－输电－配电－用电”的设备、工 作原理以及与电力系统整体的关系，建立电 力系统的整体概念
• 掌握电力系统“分析－设计－运行－管理” 的基本理论、基本技术、基本计算方法
• 电力工程入门课程，学完本课程后即可以从 事与电力工程相关的设计、运行、检修工作
本学期计划学时安排
总学时：课内56学时；课外实验8学时
章 学时 章 学时 章 学时 章 学时 1 4 2 2＋2 3 4＋4 4 2 52667884 9 6 10 4＋2 11 4 12 4 13 2 14 2 15 2
第一章主要内容
• 掌握与电力系统相关的若干基本概念，包括电力系统、电力 网、动力系统、变电站等；
• 当时直流输电装置和运行方式复杂、造价高、 可靠性差，很快被竞争的三相交流取代
电力初期发展
• 英国法拉第（M. Faraday,1791-1867）电磁感 应实验中，两个绕在铁芯上的线圈，但断开或 接通一个线圈中的电流时在另一个线圈上感应 有电压，这实际上是变压器的雏形
• 美国亨利（J. Henry,1797-1878）用多匝线圈作 为原边，用少匝线圈作副边，使高电压感应出 低电压
高压交流输电发展
• 输电技术的发展就是增大输电功率、输电距离， 减少损失，因此关键是提高电压
• 1876年，俄国亚布洛契科夫发明了单相变压器， 用于照明
电力初期发展
• 1883年，法国高拉德(L. Gauland)和英国吉布 斯（J. D. Gribbs）将多台变压器原边串联在 输电线路中，当副边接入的电弧灯盏数变化 时，输电电压会受到干扰
• 1883年，美国特斯拉研制感应电机
• 1885年，匈牙利吉伯纳基斯、贝利、波拉其 共同设计多台变压器并联连接方式
电气工程基础
教学目的
• 掌握“发电－输电－配电－用电”的设备、工 作原理以及与电力系统整体的关系，建立电 力系统的整体概念
• 掌握电力系统“分析－设计－运行－管理” 的基本理论、基本技术、基本计算方法
• 电力工程入门课程，学完本课程后即可以从 事与电力工程相关的设计、运行、检修工作
华中科技大学电气工程基础课件熊银信第15章现代电力系统管理
电力企业管理现代化的内容应包括：管理思想、管理组织、管理方法、管理手段和管理人 才的现代化。
1)管理思想现代化：树立现代化的科学管理思想，从我国电力企业实际情况出发，管理人员都应有下 述的思想观念。 ①系统观念。②市场观念。③信息观念。④时间观念。 ⑤创新观念。⑥优化观念。⑦人才观念。
2)管理组织现代化：指管理体制和管理机构适应现代化大生产的需要。现代化管理要求管理机构的设 置和管理人员的配备，都要以提高工效为原则。因此，管理机构必须实行科学分工，明确职责，实 行责、权、利的统一。
电力企业管理就是对电力企业的生产、供应、销售全过程进行的管理。 电力企业管理包括经营管理和生产管理两大部分
四、电力企业管理效果的评价及指标 1．管理效果的评价
管理效果可定义为：管理人员通过自己的管理行为，所取得的经济、技术、政治、心理的 效益。 2．评价管理效果的指标体系
电力企业采用的指标分为数量指标和质量指标。 数量指标用绝对值表示，如总产值，发电量，利润额，工资总额等。 质量指标用相对值表示，它表示电力企业生产经营的质量及其经济效果，如频率合格率， 供电煤耗率能 ① 具有灵活的信息渠道； ② 有高效率的数据加工处理能力； ③ 能将大量数据分门别类存贮在数据库中； ④ 管理信息系统与生产过程自动化系统结合； ⑤ 提供各种预测、决策模型及软件，进行定量分析，做出科学预
测和提供最佳决策。
5）电力企业管理信息系统的管理内容
（1）综合统计；
计划管理是企业各项生产经营活动的最高形态的综合性管理，是企业管理的重要职能，是各项管 理的基础。
计划管理的任务可以归纳为下述几点。 1）保证实现党和国家在计划期内政治经济任务，完成国家下达的各项计划任务和计划指标，以 满足国民经济日益增长的电能需求。 2）处理安排好电力企业的生产、建设与国民经济各部门的生产、人民生活及其发展之间的比例 关系。 3）确保节约社会劳动消耗，合理利用各种资源。
1)管理思想现代化：树立现代化的科学管理思想，从我国电力企业实际情况出发，管理人员都应有下 述的思想观念。 ①系统观念。②市场观念。③信息观念。④时间观念。 ⑤创新观念。⑥优化观念。⑦人才观念。
2)管理组织现代化：指管理体制和管理机构适应现代化大生产的需要。现代化管理要求管理机构的设 置和管理人员的配备，都要以提高工效为原则。因此，管理机构必须实行科学分工，明确职责，实 行责、权、利的统一。
电力企业管理就是对电力企业的生产、供应、销售全过程进行的管理。 电力企业管理包括经营管理和生产管理两大部分
四、电力企业管理效果的评价及指标 1．管理效果的评价
管理效果可定义为：管理人员通过自己的管理行为，所取得的经济、技术、政治、心理的 效益。 2．评价管理效果的指标体系
电力企业采用的指标分为数量指标和质量指标。 数量指标用绝对值表示，如总产值，发电量，利润额，工资总额等。 质量指标用相对值表示，它表示电力企业生产经营的质量及其经济效果，如频率合格率， 供电煤耗率能 ① 具有灵活的信息渠道； ② 有高效率的数据加工处理能力； ③ 能将大量数据分门别类存贮在数据库中； ④ 管理信息系统与生产过程自动化系统结合； ⑤ 提供各种预测、决策模型及软件，进行定量分析，做出科学预
测和提供最佳决策。
5）电力企业管理信息系统的管理内容
（1）综合统计；
计划管理是企业各项生产经营活动的最高形态的综合性管理，是企业管理的重要职能，是各项管 理的基础。
计划管理的任务可以归纳为下述几点。 1）保证实现党和国家在计划期内政治经济任务，完成国家下达的各项计划任务和计划指标，以 满足国民经济日益增长的电能需求。 2）处理安排好电力企业的生产、建设与国民经济各部门的生产、人民生活及其发展之间的比例 关系。 3）确保节约社会劳动消耗，合理利用各种资源。
华中科技大学-电气工程基础(熊银信)-第1章-绪论ppt课件
电能不能大量存储：电能的生产、变换、输送、分 配和使用是同时进行的。 P发 P用＋P 频率f Q发 Q用＋Q 电压V
HUST_CEEE
过渡过程十分短暂：控制操作自动化程度高。 必须借助自动装置对电力系统进行控制：继电保护 装置、远动装置、减载装置、同期装置、励磁装置…… 电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为密 切的关系：社会政治经济影响巨大。 负荷分类：一类负荷、二类负荷、三类负荷 电力系统的地区性特点较强：发展各具特色。 电力系统的规划设计、运行等不能盲目搬用其它 系统的经验。
2. 电力工业现代化
高电压、大系统 大电厂、大机组 智能电网
HUST_CEEE
3. 联合电力系统
效益
各系统间电负荷的错峰 效益
支出
增加联络线和电网内部 加强所需投资以及联络 线的运行费用
当系统间联系较弱时， 有可能引起调频的复杂 性和出现低频振荡 增加了系统短路容量， 并可能导致增加或调换 已有设备 增加联合电网的通讯和 高度自动化的复杂性
HUST_CEEE
电力系统之最：
最大单机： 火电：1000MW（玉环061128、邹县061204）
水电：700MW（三峡）
核电：1000MW（岭澳核电厂） 最大发电厂：
水电：三峡工程， 32×70 万 kW ，年均发电量 846 亿 kW· h，比全世界70万kW机组的总和还多，世界最大发电厂
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。
动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分包含 在内的系统。
HUST_CEEE
超高压远距 离输电网
变电所A：枢纽 500kV 220kV
HUST_CEEE
过渡过程十分短暂：控制操作自动化程度高。 必须借助自动装置对电力系统进行控制：继电保护 装置、远动装置、减载装置、同期装置、励磁装置…… 电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为密 切的关系：社会政治经济影响巨大。 负荷分类：一类负荷、二类负荷、三类负荷 电力系统的地区性特点较强：发展各具特色。 电力系统的规划设计、运行等不能盲目搬用其它 系统的经验。
2. 电力工业现代化
高电压、大系统 大电厂、大机组 智能电网
HUST_CEEE
3. 联合电力系统
效益
各系统间电负荷的错峰 效益
支出
增加联络线和电网内部 加强所需投资以及联络 线的运行费用
当系统间联系较弱时， 有可能引起调频的复杂 性和出现低频振荡 增加了系统短路容量， 并可能导致增加或调换 已有设备 增加联合电网的通讯和 高度自动化的复杂性
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电力系统之最：
最大单机： 火电：1000MW（玉环061128、邹县061204）
水电：700MW（三峡）
核电：1000MW（岭澳核电厂） 最大发电厂：
水电：三峡工程， 32×70 万 kW ，年均发电量 846 亿 kW· h，比全世界70万kW机组的总和还多，世界最大发电厂
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。
动力系统：在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分包含 在内的系统。
HUST_CEEE
超高压远距 离输电网
变电所A：枢纽 500kV 220kV
电气工程基础 华中科技大学 第四章 配电系统2010
城市中压配电网
• 市区架空配电网为沿道路架设的格子形 布局网络，在道路交叉口连接。全网在 适当地点用杆塔开关（即柱上开关）分 断，形成多区段（区段中又分段）、多 连接的开式运行网络 • 架空电网的供电能力有一定限度，当负 荷大量增加时，中压电网可由架空线过 渡为电缆
城市中压配电网：闭环运行的香港 中华电力公式典型闭环网（11kV）
B
C PEN
R0
低压配电网为什么采用保护接零
• 低压配电网如果发生单相 接地，由于电气设备采用 保护接地时存在接地电阻， 使接地电流达不到足够大 的数值，继电保护装置不 能动作，故障不能切除。 此时，由于故障点仍然存 在，若有人触及与此相连 的导线和金属带电部分， 仍将发生触电危险。
A
B 0
C
IE r0 RE
发电厂 输电线
高压变电站
配电网
用户
配电网分类
• 高压配电网(110-220kV) 中压配电网(10-35kV) 低压配电网(380/220V、660/380V) • 城市配电网（城网） 农村配电网（农网） 工厂配电网 等
配电网在设计上的特点
• 配电网的规模快速增长 • 中低压配电网故障频繁，但继电保护选 择性配合困难，决定了中低压配电网必 须采用与输电网不同的故障隔离方式 • 除保证用户供电可靠性外，如何保证电 能质量和降低损耗是配电网的两个重要 设计目标
TN－S方式
字母 S 表示 N 与 PE 分开， 设备金属外壳与 PE相连 接，设备中性点与 N 连 接，即采用五线制供电。 优点是 PE中没有电流， 故设备金属外壳对地电 位为零。 主要用于数据处理，精 密检测，高层建筑的供 电系统。
A
B C N PE
R0
电气工程基础 华中科技大学 第十章 继电保护2010
Company Logo第十章电力系统继电保护Chapter10 Power System Protective Relaying尹项根2010xgyin@第十章电力系统继电保护Power System Protective Relaying 引言第一节继电保护的作用和原理第二节对继电保护的基本要求第三节继电保护装置的构成第四节输电线路的电流保护第五节输电线路的自动重合闸第六节主要电气设备的保护配置第七节继电保护的发展趋势第十章电力系统继电保护-引言稳定控制技术继电保护技术：自动检测、判别与隔离故障的一种反事故技术稳态控制技术正常失稳异常故静稳稳动障不正常Power System Protective Relaying 对电力系统故障和不正常状态进行保护的首要措施是继电保护技术！★电力系统故障和不正常状态是不可避免的，可能酿成事故；★任何故障都是必须清除的，任何不正常状态都是必须处理的；★故障清除和处理必须是有效、及时、影响范围最小和可靠地。
Introduction to Power System Protective Relaying第十章电力系统继电保护引言第一节继电保护的作用和原理第二节对继电保护的基本要求第三节继电保护装置的构成第四节输电线路的电流保护第五节输电线路的自动重合闸第六节主要电气设备的保护配置第七节继电保护的发展趋势Basic Functions and Principles of Protective Relaying本节内容要点一、继电保护的基本概念与作用二、继电保护技术与继电保护装置三、继电保护技术的发展与特点四、继电保护的基本原理五、继电保护的系统配置原理与保护范围(1)电力网及电力设备的异常状态1)故障状态( Fault State )：如短路（最严重），断线等；2)不正常运行状态(Abnormal Operating Conditions)：超出了正常允许的工作范围，但没发生故障，如过负荷。
华中科技大学-电气工程基础课件(熊银信)-第10章-电力系统继电保护
1)1QF处无时限电流速
断保护的动作电流I IIOP1
Iop1：
0
I
I
op1
＝
KIrel I
K.Bmax
Lmin Lmax
3 1
IkBmax 2
l
I
第八页，共42页。
2)动作时间： 3)灵敏度：
t Iop1= 0s
用保护范围即它所保护的线路的长度的百分数 来表示。
无时限电流保护不能保护线路全长，应采用最
互感器、变换器、序滤过器、滤波回路、整流电路、
模数变换等部件。
测量元件。包括：
电磁型：电流、电压、时间、中间等继电器；
晶体管型：电流、电压、方向元件等；
微机型：通过软件实现。
逻辑元件：由各种门电路、时间电路、相位或幅
值比较电路、加法器、减法器、积分器及移相电路
等中一个或几个部份第组三页，成共42页。。
~
正常运行并伴有电动机自启动而流过保护的最
大负荷电流为KssILmax时该电流保护不动作，即：
> K I IIIIop1
ss Lmax
外部故障切除后，非故障线的定时限过流保护
在时可应下靠能一系可母数靠线KII返有IIroIeIp1lI回电一 K，般动rKIeIIlrK取即e机ss1I：启L.m1a5动x ~1且.2流5 过最大负荷电流 故取电0流动.85测I作。re=量电K元II流IrelK件IsⅢsI的oLpm1返ax：回第十且三系页，共数42页I。IIKIopr1e>一Ire 般
灵敏度，即整定值为：
I ＝K I /K II
II II
op1 op2 rel 第十二页，共42页。 bmin
3. 定时限过电流保护（电流保护III段）
电气工程基础课件 华科电气PE_06
HUST_CEEE
一、架空线路
架空线路由导线、避雷线（即架 空地线）、杆塔、绝缘子和金具等 主要部件组成。 导线用来传导电流，输送电能； 避雷线用来将雷电流引入大地，对 输电线路进行直击雷保护； 杆塔用来支撑导线和避雷线，并使 导线与导线、导线与接地体之间保 持一定的安全距离； 绝缘子用来使导线与导线、导线与 杆塔之间保持绝缘状态； 金具是用来固定、悬挂、连接和保 护架空线路各主要部件的金属器件 的总称。
HUST_CEEE
例6-1 ：有一条长100km，额定电压为110kV的输电线路，采用LGJ-185型 钢芯铝绞线，导线水平排列，线间距离为4m，导线表面系数m1=0.85， 气象状况系数m2=1，空气相对密度δ=1。求线路参数。 解： 31.5
对于超高压输电线路，为减小线路电抗和降低导线表面电场强度以 达到减低电晕损耗和抑制电晕干扰的目的，往往采用分裂导线。 分裂导线的每相由2~4根导线组成，且布置在正多角形的顶点上，如 图6-13所示。 分裂导线的采用改变了导线周围 d 的磁场分布，使得电抗计算式(6-3)中 d 的导线半径r由组成各分裂子导线的圆 d d d d 的等值半径rD代替，即等效地增大了导 d d 线半径，从而减小了导线的电抗。
第六章 电力网的稳态计算
第一节 第二节 电力线路的结构 架空输电线路的参数计算和等值电路
第三节
第四节 第五节
变压器的等值电路及参数计算
网络元件的电压和功率分布计算 电力网络的潮流计算
HUST_CEEE
第一节
电力线路的结构
架空线路是将导线和避雷线架设在露天的 杆塔上； 电缆线路一般埋在地下 。 架空线路的建设费用比电缆线路低得多， 电压等级越高，二者在投资上的差异就越 显著；同时，架空线路还具有建设工期短、 易于维护等优点。
华中科技大学-电气工程基础课件(熊银信)-第7章-电力系统的短路计算剖析
➢ 为设计和选择发电厂和变电所的电气主接线提 供必要的数据；
➢ 为合理配置电力系统中各种继电保护和自动装 置并正确整定其参数提供可靠的依据。
❖ 简化假设
I. 负荷用恒定电抗表示或略去不计；
II. 认为系统中各元件参数恒定，在高压网络 中不计元件的电阻和导纳，即各元件均用 纯电抗表示，并认为系统中各发电机的电 势同相位，从而避免了复数的运算；
0.87
X
T1( N
)*
U
2 T 1(
N
)
ST1( N )
Sd
U
2 dI
10.5 10.52 100 31.5
100 10.52
0.33
X G( N )*
Sd SN
0.26 100 30
0.87
X T1(N )*
Sd ST1(N )
10.5 100 100 31.5
0.33
X
项目 UdⅡ UdⅢ
1. 准确计算法
U dI
/
K1
10.5 1 10.5 /121
121kV
U dI
/(K1K2 )
U dII
/
K2
121 1 110/ 6.6
7.26 kV
2. 近似计算法 UavⅡ＝115 kV UavⅢ＝6.3 kV
E=1.05
各元件电抗的标幺值分别为： 1
2
3
4
5
6
HUST_CEEE
HUST_CEEE
第一节 电力系统的短路故障
短路：电力系统中一切不正常的相与相之 间或相与地之间发生通路的情况。
一、短路的原因及其后果 二、短路的类型 三、短路计算的目的和简化假设
HUST_CEEE
➢ 为合理配置电力系统中各种继电保护和自动装 置并正确整定其参数提供可靠的依据。
❖ 简化假设
I. 负荷用恒定电抗表示或略去不计；
II. 认为系统中各元件参数恒定，在高压网络 中不计元件的电阻和导纳，即各元件均用 纯电抗表示，并认为系统中各发电机的电 势同相位，从而避免了复数的运算；
0.87
X
T1( N
)*
U
2 T 1(
N
)
ST1( N )
Sd
U
2 dI
10.5 10.52 100 31.5
100 10.52
0.33
X G( N )*
Sd SN
0.26 100 30
0.87
X T1(N )*
Sd ST1(N )
10.5 100 100 31.5
0.33
X
项目 UdⅡ UdⅢ
1. 准确计算法
U dI
/
K1
10.5 1 10.5 /121
121kV
U dI
/(K1K2 )
U dII
/
K2
121 1 110/ 6.6
7.26 kV
2. 近似计算法 UavⅡ＝115 kV UavⅢ＝6.3 kV
E=1.05
各元件电抗的标幺值分别为： 1
2
3
4
5
6
HUST_CEEE
HUST_CEEE
第一节 电力系统的短路故障
短路：电力系统中一切不正常的相与相之 间或相与地之间发生通路的情况。
一、短路的原因及其后果 二、短路的类型 三、短路计算的目的和简化假设
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电气工程基础 华中科技大学 第十一章 发输配电系统的二次系统2010
第十一章发输变配电系统的二次系统华中科技大学电力工程系罗毅luoyee@第十一章教学目的•理解二次接线图的基本概念•看懂二次展开图•掌握断路器控制和信号回路接线展开图第二章学习指导•从对电气设备控制、监视、保护的角度理解二次系统的功能•注意二次设备的标准符号•掌握典型功能的二次展开图，如手动自动跳合闸回路、防跳、不对应原理、二次信号、完整性监视等，复杂的电气二次展开图往往由这些简单的典型功能组成§11-1 基本概念一、概述☑一次设备及一次系统一次设备有：发电机、变压器、断路器、隔离开关、电抗器、电力电缆以及母线、输电线路等。
由这些设备按一定规律相互连接构成的电路称为一次接线或一次系统，它是发电、输变电和配电的主体。
☑二次设备及二次系统二次设备包括监察测量仪表、控制及信号器具、继电保护装置、自动装置、远动装置等。
这些设备通常是由电流互感器、电压互感器、蓄电池组或厂（所）用低压电源供电。
表明二次设备互相连接关系的电路称为二次接线或二次系统。
☑二次接线图：原理接线图、展开接线图和安装接线图。
§11-1 基本概念二、原理接线图原理接线图：是用来表示继电保护、测量仪表和自动装置等工作原理的一种二次接线图。
特点：二次回路中的元件及设备以整体形式表示，同时将相互联系的电气部件和连线画在同一张图上，给人以明确的整体概念。
常开接点（动合接点）、常开触点（动合触点）常闭接点（动断接点）、常闭触点（动断触点）§11-1 基本概念三、展开接线图展开接线图（简称展开图）：用来说明二次回路的动作原理，在现场使用极为普遍。
特点：将每套装置的有关设备部件解体，按供电电源的不同分别画出电气回路接线图，如交流电流回路、交流电压回路和直流回路分开表示。
于是，同一个仪表或继电器的电流线圈、电压线圈和接点分别画在不同的回路里，为了避免混淆，将同一个元件及设备的线圈和结点采用相同的文字标号表示。
三段式电流保护的原理图ABC 1QFBI>I>I>I>I>I>I>I>I>t 2t 3KCO16跳1QF15141311126KA5KA4KA 1KA 2KA3KA7KA8KA 9KA 2KT 3KT 1KS2KS3KSi ai bi c~Ak 2M1QFB2QFC 3QFk 1三段式电流保护展开接线图TAA B C 1kA2kA3kA4kA5kA6kA7kA8kA9kAWC -WC1kA4kA7kA2kA5kA8kA3kA6kA9kA2KTKCO3KTQF12KT3KT2KS3KS1KS KCOYRFU FU1KS2KS3KSWS信号§11-1 基本概念四、安装接线图☑安装接线图是制造厂加工制造屏（屏盘）和现场施工安装所必不可少的图，也是运行试验、检修和事故处理等的主要参考图。
电气工程基础 华中科技大学版本 第一章 绪论2019
UI
100
2
单相二线制
UIcos
UIcos
100
2
二相三线制
2UIcos
2UIcos
3
94
三相三线制
3UIcos
3UIcos
115
3
三相四线制
3UIcos
3UIcos
87
4
四相四线制
4UIcos
UIcos
100
2
2
对称n相n线制（n
nUIcos
UIcos
100
• 美国威斯汀豪斯（G. Westinghouse，18461914）预见交流输电是发展方向，开始了交 流输电工业尝试
交直流输电的电力战争
• 19世纪80年代到90年代，围绕交直流输电问 题爆发了“交直流之战”
• 爱迪生、凯尔文等主张大力推广直流电，极 力反对交流电。首先，他们认为当负荷波动 很大时，采用直流电效率更高。当时主要供 给照明，交流1度电煤耗9.072kg，而直流是 4.536kg；其次，他们认为交流电具有很大 的危险性，1889年5月购买威斯汀豪斯3台交 流发电机，然后卖给监狱执行罪犯威廉.凯 姆勒死刑
电力网 电力系统 动力系统
M~ M~
电力系统基本概念
超高压远距 离输电网
变电所A：枢纽
500kV
220kV
区域电力网
变电所C：地方 110kV
地方电力网
变电所D：终端 10 kV
110
kV
变电所B：
中间
~
~
水力发电厂 火力发电厂
35kV
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ35kV
电力系统基本概念
电力网：按电压等级的高低、供电范围的大小的分类 地 方 电 力 网 ： 电 压 等 级 在 35kV 及 以 下 ， 供 电 半 径 在 20~50km以内 区 域 电 力 网 ： 电 压 等 级 在 35kV 以 上 （ 一 般 为 110kV~220kV），供电半径超过50km，联系较多发电厂 的网络 超高压远距离输电网：电压等级为330kV~500kV的网络， 其主要任务是把远处发电厂生产的电能输送到负荷中心， 同时还联系若干区域电力网形成跨省、跨地区的大型电力 系统
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电力系统之最：
最大单机： 火电：1000MW（玉环061128、邹县061204） 水电：700MW（三峡） 核电：1000MW（岭澳核电厂）
最大发电厂： 水 电 ： 三 峡 工 程 ， 32×70 万 kW ， 年 均 发 电 量 846 亿
kW·h，比全世界70万kW机组的总和还多，世界最大发电厂 火电：500万kW（北仑电厂，5×60＋2×100万kW） 核电：200万kW（岭澳核电厂，2×100万kW） 抽水蓄能： 8×30万kW（广蓄，世界最大）
我国电力系统的发展：
年份
1949 1978 1987 1995 2000 2004 2005 2006 2007 2009
装机容量 /(万 kW)
184.86 5712 10290 21720 31900 44070 51200 62200 71329 87407
年发电量 /(亿 kW·h)
43.1 2566 4973 10069 13685 21870 24747 28344 32559 36506
第十三章 电力系统防雷保护
（2）
雷电的放电过程和雷电参数；防雷装置的外特性
第十四章 电力系统绝缘配合
（1）
绝缘配合的基本概念；绝缘配合方法
第十五章 现代电力系统的管理
（0）
第一章 绪论
第一节 电力系统发展概况及前景 第二节 电力系统基本概念 第三节 电能质量指标 第四节 电力系统的电压等级及其选择 第五节 电力系统中性点接地
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二、教学内容及学时安排
第十一章 发输变配电系统的二次系统 （4）
二次系统和二次设备的基本概念；原理接线图、展开接线图和安装接线图的基本概念和 绘制原则；对断路器控制的基本要求，控制开关，断路器控制回路的实现
第十的基本概念和分类；操作过电压产生的基本原理，切除空载变压器、切除空载长 线路、合闸空载线路、电弧接地等产生过电压的机理、过电压倍数及其影响因素、限制 过电压的措施；三种谐振过电压产生的机理、特点、过电压倍数及其影响因素、限制过 电压的措施，电力系统中常见谐振过电压及其防治；工频电压升高基本概念及原理简介
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二、教学内容及学时安排
第一章 绪论
（4）
电力系统、电力网、变电站的定义与分类；大系统联网的技术经济效益简介；电 力系统的特点；对电力系统的要求；电能质量指标；电力系统和电气设备额定电 压及其规定；电压等级与传输功率及传输距离的关系；接地的基本概念和类型； 各种工作接地方式的技术特点、适用电压等级
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第一节 电力系统发展概况及前景
一、电力工业发展概况
电力工业发展史上的第一： 火电：1882年上海电气公司； 水电：1912年云南石龙坝2×240kW； 核电：1991年浙江秦山300MW； 输电线路：
1974年甘肃刘家峡水电站陕西关中地区 330kV交流； 1981年河南姚孟火电厂到武汉500kV 交流； 1988年葛州坝水电站到上海南桥变电站±500kV直流； 2005年青海官厅—甘肃兰州东750kV交流； 2008年晋东南—南阳—荆州1000kV交流 2010.06.18：云南省楚雄—广东省广州 ±800kV直流输电工程
人均装机容量 /(kW/人)
0.0043 0.0593 0.094 0.179 0.252 0.339
0.39 0.47 0.54
人均年发电量 /(kW·h/人)
10 266.6 455 831.4 1081.1 1682.5 1890 2156 2464
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我国发电装机容量的几大跨越： 1987年，突破1亿kW(105年)；1995年3月，突破2亿kW；2000年4月，突破3亿kW；
第二章 发电系统
（2）
能源的概念与分类，我国的（发电）能源分布和能源政策
发电厂的能量转换；各类发电厂的分类及特点
第三章 输变电系统
（4）
一次系统和一次设备的基本概念；一次设备的类型；母线、断路器、隔离开关、
输电线路、TA、TV等一次设备；各类电气主接线的接线方式、运行特点、检修
特点、适用场合（注意各类主接线之间的比较）；配电装置的基本概念及分类， 安全净距的概念及ABCDE值简介；保护接地的基本概念、实现原理及分类。
第七章 电力系统的短路计算
（10）
短路故障、标幺制、无限大功率电源供电网络的三相短路、网络简化与转移电抗的计算、
有限容量系统供电网络三相短路电流的实用计算、各元件的负序与零序参数、各序网络 的建立、不对称短路的计算
第八章 电气主接线的设计与设备选择 （4）
载流导体的发热和电动力；电气设备选择的一般步骤及计算公式；短路计算点的基本概 念和选择方法；断路器、电抗器的选择
第四章 配电系统
（1）
配电网基本概念；保护接零的基本概念、原理及分类。
第五章 电力系统负荷
（1）
负荷的基本概念及分类；负荷曲线的基本概念及分类；最大负荷利用小时数Tmax
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二、教学内容及学时安排
第六章 电力网的稳态计算 —— 张步涵 （6）
电力线路结构、架空输电线路的参数计算和等值电路、变压器的等值电路及参数计算、 元件的电压和功率分布计算、开式电力网（同一电压级、不同电压级）潮流计算
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一、关于电气工程基础
1.课程背景 2.课程特点、前修课程、后续课程
特点：工程思想 前修课程：电路理论、电机学 后续课程：电力系统分析、继电保护、电力系统
自动化、高电压技术
3.教材：熊信银，张步涵．电气工程基础（第二版）
华中科技大学出版社，2010
4.学习方式、要求： 5.考核方式：笔试80%＋平时成绩20% 6.教学录像：配合
第九章 现代电力系统的运行
（6）
有功功率与频率的关系；电力系统无功功率平衡及其与电压的关系；电力系统调压的基
本思路，中枢点电压管理；电力系统各种调压措施的原理、计算和应用；电网运行经济 性简介（网损概念及计算、最大负荷损耗时间、降损措施）；电力系统稳定性基本概念。
第十章 电力系统继电保护
（4）
继电保护的基本概念、作用、基本原理；继电保护装置的构成，动作电流、返回电流、 返回系数的基本概念；继电保护的“四性”要求；三段式相间短路电流保护的实现原理