电气工程导论.docx

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电气工程导论

电气工程导论综述报告

学校：

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学号：

姓名：

1．．．．．．电气工程导论

2．．．．．．电机

3．．．．．．电力系统

4．．．．．．高电压与绝缘技术

5．．．．．．电力电子与电力传动

6．．．．．．　　电工理论与新技术

7．．．．．．　　建筑电气与建筑智能化

8．．．．．．　后记

电气工程导论

电气工程与自动化是由电机系发展而来，他是研究电磁现象、规律及应用的一门科学。

在电气工程这个一级学科之下还有电机与电器、电力系统、高电压与绝缘技术、电工新技术、电力电子与电气传动、建筑电气与建筑智能化六个二级学科，其中电气智能化是在教学改革后应市场需要新拓展的专业。

电气工程能得到很快发展是由于电能有便于控制、转换和远距离输送等特点，它成人类生产和生活中最主要的能源。

人们通过对其运用，提出了许多实际性的问题从而也促使了电能的发、输、配技术及相关设备的设计、生产技术也取得了发展。

由于环境问题和能源危机，人们在寻找新能源的同时也促使了发电技术的发展。

电能的传输进入远距离、大容量、高压电、自动化的发展阶段；全国区域联合电力系统也逐步形成。

在电能应用方面，提高用电效率、提高电力传动和自动化也成为发展目标。

国民经济的发展，必定需要电气工程技术的发展，换句话说，电气工程的发展程度在一定的程度上决定了一个国家的经济发展状况。

电气工程是国民经济中一些基础工业所依赖的学科，也是一些工业发展的重要支持学科，同时又是一些高新技术、新兴学科的主要基础学科。

因此它在国民经济和国家科学技术发展中具有特殊的重要地位。

现在无论是西电东输，亦或是全国性的大联网都对电网提出了新的要求。

以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展的坚强电网为基础，构建具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的自主性、国际性电网是统一的坚强智能电网的基本概念。

现代电网研究的重要方向是实现电网安全稳定运行，降低大规模停运的风险，使分布式电源得到有效利用，提高电网资产的利用率，提高用户用电的效率和电能质量。

未来，我国将形成规模巨大的全国性交直流互联电网，这使得电力系统特性发生很多变化，系统的动态行为变得更加复杂。

这时候需要进行一场“智慧战争”。

国家电网给出的时间表，到2020年，坚强智能电网将全面建成。

届时，我国清洁能源装机包括水电、风电、核电、太阳能在内将达到5.7亿千瓦，占总装机容量的35％，每年可减少消耗5亿吨标准煤，减排二氧化碳13.8亿吨。

这一目标的实现需要电气人的共同不懈努力。

在学习电气工程的过程中，我们会以高等数学，英语，大学物理为基础；再此之上学习专业基础；而后再进行更细致的专业学习。

学习的过程中需要我们不懈的努力。

我们的学习目标是成一个有实际能力、综合素质和创新思想，有扎实的数、理、化、外语基础，掌握电气工程学科领域内坚实的理论基础、系统的专业知识及必要的技术技能，了解本学科的学科前沿、发展动态及生产实际问题，具有实事求是和严谨的科学作风，具备分析问题、解决问题及自主创新能力的高技术人才。

在学习电气工程导论之后，我们对我们的专业，我们的努力方向，我们今后的发展方向有了一个具体的了解，有了目标，心里不再迷茫，有了动力扬帆前行。

电机

电机、电器种类繁多，型式各异，但他们基本的原理都是相同的，都是机、电耦合装置，以磁场或电场为媒介，电场是储能的场所，在一定的条件下，电磁场的储能释放对外作功，并有机电装置的电路部分从外电源吸入电功率，在另外的条件下耦合场的储能可通过电路向外释放，从可动的机械部分吸入机械功率，以实现电机，电器的几点能量转换或电信号转换。

老师还说，目前世界上出现电机的几个热点：

永磁电机、无刷直流电机、开关磁阻电机、定转子双馈电机、定子双馈调速电机等。

还有待我们去研究去探索。

电机的技术要求包括:

额定值;工作制与定额;运行条件;绝缘等级与温升;介电性能;外壳防护等级;冷却方法;结构及安装形式;线端标志和旋转方向;外形和安装尺寸及其公差;噪声与震动限值;电气性能;工作期限或可靠性;表观质量;电机的安全性能等。

电力系统

电力系统简介

是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费的系统，它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等）转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心，通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量，为地区经济和人民生活服务。

由于电源点与负荷中心多数处于不同地区，也无法大量储存，故其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成，并在同一地域内有机地组成一个整体，电能生产必须时刻保持与消费平衡。

因此，电能的集中开发与分散使用，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就制约了电力系统的结构和运行。

据此，电力系统要实现其功能，就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统，以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，确保用户获得安全、经济、优质的电能。

坚强智能电网

坚强智能电网是国家最新进行的电网改造项目之一，也是整个国家电网的建设重点，坚强智能电网是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。

与旧电网不同的是，坚强智能电网的建设将使用户和电力系统变成不可分割的一个整体。

用户将不再是单一的使用者，实行动态的浮动电价制度使得用户将间接的参与到电力的调配之中。

从而使整个电网得到优化。

不仅如此，智能电网还具备了很多新的功能，有了新的特征，如自愈性，优化电能，抵御攻击等。

因此，智能电网所带来的进步不只是数字上的提升，更是我们日常生活能感受到的生活用电质量的提高。

高压电与绝缘技术

以试验研究为基础的研究高电压及其相关问题的应用技术。

其内容主要涉及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，高电压试验和测量的设备及方法，电力系统的过电压与绝缘配合、高电压或大电流环境影响和防护措施，以及高电压、大电流的应用等。

电力电研究电力系统中各种过电压，以便合理确定其绝缘水平是高电压技术的重要内容。

电力系统的过电压包括雷电过电压（又称大气过电压、外部过电压）和内部过电压。

其中雷电过电压由雷云直接或间接对变电所或输电线路（避雷线、杆塔或导线）放电造成。

一般雷电过电压幅值较高,超过系统的

额定工作电压,但作用时间较短,波头时间大多数为1.5～2微秒，平均波长时间为30微秒，大于50微秒的很少。

雷击除了会威胁输电线路和电工设备的绝缘外，还会危害高建筑物、通信线路、天线、飞机、船舶、油库等设备的安全。

因此，这些方面的防雷也属于高电压技术的研究对象。

电力系统内部过电压是因正常操作或故障等原因使电磁状态发生变化，引起电磁能量振荡而产生的。

其中衰减较快、持续时间较短的称为操作过电压；无阻尼或弱阻尼、持续时间长的称为暂态过电压。

对110～220千伏电力系统，内部过电压水平一般取3倍最大工作电压；对330～500千伏电力系统，需要采取一些限制措施，取2～2.5倍。

对特高压电力系统，进一步限制内部过电压具有巨大的经济价值，从前景来看限制到1.5～1.8倍最大工作电压是完全可能的。

电力电子与电气传动

随着生产力的发展和生产关系的结构改变，在人们的生产过程中，人类发明并掌握各种机械帮助完成劳动。

推动机械的原动力经过人力、畜力、水力、风力、蒸汽机、柴油机、汽油机等的演变后，19世纪电动机问世。

以电动机为执行机构的控制生产机械运动的系统称为电气传动。

电子技术随着晶体管和晶闸管的诞生和不断发展完善逐步向两个分支发展：

以晶体集成电路为核心的微电子技术和以晶闸管为核心的电力电子技术。

电力电子技术与许多学科和领域联系紧密，它不但本身是一项高新技术，还是许多高新技术发展的基础。

电力电子技术已经被广泛应用于各个领域，由于其在社会生活和生产中的特殊地位，引起了许多国家的高度重视。

随着科学技术的不断提高和深入，电气传动和电力电子技术正高速发展，通过学科和领域的交叉融合，其功能也不断得到完善。

电工理论与新技术系

现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。

电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展

1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于:

（1）在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。

（2）在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。

　　（3）在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。

　　（4）在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。

　　（5）在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。

　　2.整个电力系统自动化的发展则趋向于:

（1）由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC（自动发电控制）。

（2）由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS（能量管理系统）到DMS（配电管理系统）。

　　（3）由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA（监测控制与数据采集）的发展和区域稳定控制的发展。

　　（4）由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。

　　（5）装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。

　　（6）追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。

　　（7）由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如MIS（管理信息系统）在电力系统中的应用。

21世纪电工技术也有如下展望。

在电力与能源方面，核能发电、永流体发电、风能发电、太阳能发电、煤气—蒸汽联合发电、其他新能源等；在交通方面，磁悬浮列车、磁流体推动船、电动车等；在超导电工方面，有超导电力电缆、超导限流器、超导储能、超导变压器、超导直流机、超导磁悬浮列车、超导船舶、超导磁分离装置、超导核磁共振成像装置等。

建筑电气与建筑智能化

作为一个新兴的学科，并在国家经济持续增长的背景下，建筑电气的发展十分迅速，与电力系统、电机等其他的老牌学科不同，建筑电气与建筑智能化是一门新兴的二级学科，它已经成为广义电气工程正的一个崭新的具有多学科交叉特点、应用前景十分广阔的专业之一。

它以建筑物或小区为背景、为现代建筑电气及相关行业培养能够从事设计、研究的技术人才和管理人才。

建筑电气与建筑智能化主要包括：

建筑供配电技术，建筑设备电气控制技术，电气照明技术，防雷、接地与电气安全技术，现代建筑电气自动化技术，现代建筑信息及传输技术等。

这里的建筑可以是工业建筑如：

钢铁工业、医药企业、机械加工等。

有可以是民用建筑如：

居民住宅、办公大楼、商业用楼等。

与其它的专业不同，建筑电气与建筑智能化面对的用户也有其独有的特征：

需求主导、非专业性，随机性，不可控性，环境复杂性等。

如果没将这些特性掌握到位，可能不仅会造成物质上的损失，还有可能给用户的生命造成威胁。

并且在国家大力发展坚强智能电网的政策下，建筑电气的发展更会达到以前所未有的速度。

但是在建筑电气这方面从事研究的人才却不是十分充足，因此，作为电气工程与自动化的学生，在这方面深造不仅自己前途无量，还可为国家的现代化做出珍贵的贡献。

后记

经过《电气工程导论》的学习，让我对本专业有了较深的认识，对我以后管的学习很有帮助。

电气工程是一个很有难度的学科，但我现在已有了目标，我相信通过我的努力，一定可以可以成功！