【正文】 電 氣 工 程 導 論 主 講： 彭春華 電氣與電子工程學院 緒 論 關于課程： 課程名稱：電氣工程導論 課程性質：是電氣工程及自動化專業(yè)的一門選修課程 考查依據(jù)：考勤 、課堂表現(xiàn) 、作業(yè) 、總結測驗 研究的內容： 介紹電氣工程的基本概念、電力系統(tǒng)的基本計算、電力系統(tǒng)正常運行的潮流分布、電力系統(tǒng)運行狀況的優(yōu)化與調整、故障分析、穩(wěn)定性分析等。通過學習使學生在有限的學時內較全面地學習和掌握電氣工程的基本知識。 4. 與其他課程的聯(lián)系： ? 先修課程：電路 、 電機學 ? 后繼課程：電力系統(tǒng)分析 、 繼電保護 、 建筑供配電 相關參考書： 楊淑英主編，電力系統(tǒng)概論，中國電力出版社，2022 楊以涵 電力系統(tǒng)基礎 中國電力出版社 1986 尹克寧 電力工程 中國電力出版社 2022 陳慈萱 電氣工程基礎 中國電力出版社 2022 王錫凡 現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析 科學出版社 2022 教學計劃 (32學時 16周 ) 第 1章 電氣工程概論 /4 電氣工程的地位和作用 電機工程 電力系統(tǒng)工程 電力電子技術 高電壓工程 電氣工程新技術 第 2章 電器設備 /2 電弧與滅弧 高壓斷路器 隔離開關、高壓負荷開關、高壓熔斷器 低壓電器 互感器 電氣設備的選擇 第 3章 電氣一次系統(tǒng) /2 發(fā)電工程 電氣主接線 配電裝置 電力系統(tǒng)負荷 教學計劃 第 4章 電氣二次系統(tǒng) /2 電氣二次回路基本概念 斷路器的控制回路與信號回路 中央信號 發(fā)電廠變電所的操作電源 第 5章 現(xiàn)代電力系統(tǒng)運行 /6 電力網的參數(shù)計算和等值電路 電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運行 電力系統(tǒng)的經濟運行 電力系統(tǒng)故障分析 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性 遠距離輸電 第 6章 繼電保護與安全自動裝置 /4 繼電保護概述 電力線路的繼電保護 變壓器保護 發(fā)電機保護 第 7章 電力系統(tǒng)自動化 /2 電力系統(tǒng)通信 電力系統(tǒng)調度自動化 電廠自動化系統(tǒng) 變電站綜合自動化 第 8章 高電壓工程 /2 高電壓絕緣 高壓絕緣試驗 電力系統(tǒng)過電壓及其保護 電力系統(tǒng)絕緣配合 第 9章 電氣工程設計 /2 電氣工程設計的基本知識 電氣制圖規(guī)范 電氣工程設計的內容 電氣設計 AutoCAD簡介 變配電工程設計示例 第 10章 電氣工程建設監(jiān)理 /2 第 11章 電氣工程管理 /2 第一章 電氣工程概論 電氣工程在國民經濟中的地位 電 是能量的一種表現(xiàn)形式 ， 是現(xiàn)代社會中最重要 、 最方便的能源 ， 現(xiàn)代工農業(yè)生產 、 交通運輸以及城鄉(xiāng)人民生活等各個方面 , 廣泛地使用著電能 。 電能為二次能源 煤炭 、 石油 、 天然氣 、 水利等隨自然界演化生成的動力資源是能量的直接提供者為 一次能源 。 電能是由一次能源轉換而成 ， 稱為 二次能源 。 電氣工程的地位和作用 優(yōu)點 : 電能易于轉換成其它形式的能量 (光能 、 熱能 、 機械能 、 化學能 ） ,使用便利 電能便于生產 、 輸送 、 分配 、 使用和易于控制 。 電能經過高壓輸電線路 , 還可以輸送很遠的距離 , 供給遠方的用戶 , 輸送與分配經濟 自然界中具有豐富的電力資源 ， 如煤 、 石油 、 天然氣 、 水力 、 原子能 、 太陽能 、 風能等 另外 , 許多生產部門利用電進行控制 , 更容易實現(xiàn)自動化 , 提高產品質量和經濟效益 。 電氣工程 （ Electrical Engineering）是與電能生產和應用相關的技術，包括發(fā)電工程、輸配電工程和用電工程。 發(fā)電工程 根據(jù)一次能源的不同可以分為：火力發(fā)電工程、水力發(fā)電工程、核電工程、可再生能源工程等。 輸配電工程 可以分為輸變電工程和配電工程。 用電工程 可分為：船舶電氣工程、交通電氣工程、建筑電氣工程等。 電氣工程還可分為 電機工程、電力電子技術、電力系統(tǒng)工程、高電壓工程 。 電氣工程與土木工程、機械工程、化學工程及管理工程并稱現(xiàn)代社會五大工程。 發(fā)電工程 發(fā)電廠是生產電能的核心 ， 任務是將一次能源轉換成電能 發(fā)電廠類型： 燃燒煤 、 石油 、 天然氣發(fā)電的火力發(fā)電廠； 利用水能發(fā)電的水力發(fā)電廠； 利用核能發(fā)電的核動力電廠 （ 又稱核電廠 ） 。 我國目前火力發(fā)電設備容量占的比重最大 ， 超過 70％ ，水電設備容量約占 20％ ， 核能發(fā)電設備容量則不足 10％ 。 另外還有太陽能發(fā)電廠 、 風力發(fā)電廠 、 潮汐發(fā)電廠和地熱發(fā)電廠等 。 火電廠生產過程示意圖 水電廠示意圖 黃河三門峽水電站 長江三峽水電站 核 電 廠示 意 圖 其它能源發(fā)電 1. 地熱發(fā)電（地下熱水） 2．潮汐發(fā)電（潮漲潮落） 3. 風能發(fā)電 （電能質量較差、不穩(wěn)定） 4. 太陽能發(fā)電 電力可持續(xù)發(fā)展問題 我國目前電力工業(yè)居世界第二位，電力供應中煤電占 74％，水電占 24％，核電僅占 ％。通過大力發(fā)展水電、加快發(fā)展核電、積極發(fā)展非水可再生能源（尤其是風能）等舉措，可逐步降低化石燃料的份額，改善能源結構。 2020年以后，預計我國石油對外依存度將達 50％以上；煤炭的開發(fā)規(guī)模又受到環(huán)境、運輸?shù)葪l件的制約；水電裝機容量達到３億千瓦之后，進一步大規(guī)模持續(xù)開發(fā)的余地不大；非水可再生能源如風能和太陽能等，存在能量密度低和供能間斷性等問題，尚無法大規(guī)模取代化石能源 ；綜觀各種能源，應大力發(fā)展核能才能滿足我國 2020年以后的能源需求。專家指出，到本世紀中葉，核電裝機容量應進一步提高到 ，核電份額將提高到 10％～ 20％，使核能與潔凈煤電和水電共同成為我國能源的三大支柱之一。 輸配電工程 電網按電壓高低和供電范圍大小可分為區(qū)域電網和地方電網。區(qū)域電網的供電范圍大，電壓一般在 220kV及以上；地方電網的供電范圍小，電壓一般為 35～ 110kV。電網也往往按電壓等級來稱呼，如說10kV電網或 10kV系統(tǒng)，就是指相互連接的整個 10kV電壓的電力線路。 根據(jù)供電地區(qū)的不同有時也將電網稱為城市電網和農電網。 電氣工程的發(fā)展 電氣工程的發(fā)展歷史（見書介紹） 至 2022年底，我國發(fā)電裝機容量達 kW，三峽水電及輸變電工程、百萬千瓦級超超臨界火電工程、百萬千瓦級核電工程，以及全長 645km的交流 1000kV晉東南 — 南陽 — 荊門特高壓輸電線路工程、世界第一條直流 177。 800kV云廣特高壓輸變電工程等舉世矚目 發(fā)展 智能電網 : 可靠、安全、經濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的智能化電網 風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電等可再生能源發(fā)電技術的產業(yè)化及規(guī)?；瘧? 電氣應用領域 建筑電氣與智能化在建筑行業(yè)中的比重越來越大，現(xiàn)代化建筑物、