第一章电气工程概论熊信银主编课件

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电力工程基础

第一章绪论

第一章

绪论

电气工程概述能量转换与电力生产电力系统电能的质量指标电压等级与选择

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第一章绪论

第一节电气工程概述电气工程是研究电磁领域的客观规律及其应用的科学技术，以电工科学中的理论和方法为基础而形成的工程技术称为电气工程。根据电气工程学科的发展现状，可将其分为相对独立的五个分学科:电力系统及其自动化技术、电机与电器及其控制技术、高电压与绝缘技术、电力电子技术和电工新技术其结构简图如下图所示。

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第一章绪论

国外大学设置电气工程专业的时间哥伦比亚大学康乃尔大学普林斯顿大学德州大学麻省理工学院 1882年 1883年 1889年 1895年 1902年

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第一章绪论

我国大学设置电气工程专业的时间 1908年，南洋大学堂(交大)设立了电机专科 1912年，同济医工学堂(同济大学)设立电机科。 1920年，公立工业专门学校(浙江大学)设立电机科。 1923年，中央大学(东南大学)设立电机工程系。 1932年，清华大学设立电机系。 1933年，北洋大学(天津大学)设立电机工程系。5

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第一章绪论

一、电能的优点电能是二次能源 1.电能可以大规模生产 2.电能运输简单，便于大容量远距离传输 3.电能使用方便，可方便地转换成其它形态的能 4.易实现自动化、提高产品质量和效益 5.电能使用时无气体和噪声污染电力是物质世界生产的动力；电力水平代表一个国家的国力水平；电力水平代表人民生活水平；电力水平代表一个国家的文明程度；电力就像空气和水一样，与人民生活息息相关；要发展国民经济和改善人民生活，电力必须先行。6

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第一章绪论

二、电力系统运行的特点 1.电能不能大量存储 2.过渡过程十分迅速 3.地区性特点较强 4.与国民经济各部门密切相关

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第一章绪论

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，损失负载大约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。

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第一章绪论

三、对电力系统运行的基本要求

1.安全第一，不应发生人身和设备事

故 2.保证可靠的持续供电 3.保证良好的电能质量 4.努力提高电力系统运行的经济性

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第一章绪论

考虑到不同用户因中断供电造成的损失相差很大，按照用户对供电可靠性的要求区别对待，以便使经济损失最小，通常可以将用户分为三类：一类用户：停电将造成人身危险，重要设备损坏，产品大量报废，生产持续长期不能恢复，给国民经济带来巨大损失或造成重大的政治影响二类用户：停电将造成大量减产，主要设备损坏，使城市公用事业和人民生活受到影响三类用户：短时停电不会造成严重后果措施：对一类用户设置两个或两个以上的独立电源；对二类用户设置专用供电线路，条件许可时可采用双回线供电；当系统一旦发生事故，出现电力不足时，首先切除三类用电负荷，以确保一二类用户的供电10

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第一章绪论

第二节能量转换与电力生产能量来源能量的基本形式及其相互转换电力生产中的能量转换

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第一章绪论

一、能量的来源 1.常规能源与新能源常规能源：煤炭、石油、天然气、薪柴、水能、电力等；新能源：太阳能、地热能、潮汐能、核能和生物质能等； 2.可再生能源与非再生能源非再生能源：煤炭、石油、天然气和核燃料等； 3.一次能源与二次能源二次能源：电力、蒸汽、煤气、氢气和各种石油制品等；12

可再生能源：太阳能、水能、风能、潮汐能和生物质能等；

一次能源：煤炭、石油、天然气、水能、风能和地热能等；

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第一章绪论

二、能量的基本形式及其相互转换 1.能量的基本形式机械能热能化学能辐射能电能核能 2.能量形态的相互转换 P8表1-2图1-113

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第一章绪论

三、电力生产中的能量转换

1.火力发电厂 2.水力发电厂 3.核电厂 4.其它能源发电

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第一章绪论

1.火力发电厂化学能燃烧热能原动机机械能发电机电能

种类：

凝汽式发电厂(专供发电)(30-45%)热电厂(发电兼供热)(60-70%)

组成：燃烧系统(运煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣系统)汽水系统(给水系统、补充水系统、循环水系统)电气系统

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第一章绪论

输电线路

汽轮机

发电机

锅炉凝汽器变压器16