电气工程概论课件.ppt

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1、电气工程概论杨国福主讲河北科技大学电气信息学院2011年10月第一章绪论电气工程概论电气工程概论第一章绪论一、电气工程的历史和形成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。电气工程概论第一章绪论电气工程除具有其各分支学科的专业理论外，还具有本学科的共性基础理论（电路理论、电

2、磁场理论、电磁计量理论等），它与基础科学（如物理、数学等）中的相应分支具有密切的联系，但又具有明显的差别。基础科学的主要任务是认识客观世界的本质及其内在规律。技术科学的目的则在于改造客观世界以达到人们的预定要求。电工学科的基础理论所研究的是存在的现象。还不能只限于现象的分析，而应包括实现所需现象的综合以及为此所需的代价，从而使方法和途径也占有重要地位。电气工程概论第一章绪论电气测量技术在电气工程各分支学科的技术发展中具有耳目和神经的作用，它是定量研究电气工程技术问题的手段，随着各分支学科的发展而迅速发展。电气测

3、量技术及其仪器的自动化、微机化、智能化、多功能化等发展趋势，已深深渗透到电气工程各分支学科的测量技术中。新原理、新技术和新仪器日新月异，例如测量、监视、控制等多功能新型装置以及现场测试或实时监测技术对整体系统精度的改进等，都对电气工程分支学科的发展起了重要作用。电气工程概论第一章绪论二、电气工程的地位和发展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；是一些高新技术的重要科

4、技组成部分。电气工程概论第一章绪论解放前，我国电工科学的基础薄弱而落后。建国后，有了多方面的巨大发展。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。截至2003年底，我国水电装机达92170MW，占发电总装

5、机的24％，年发电量2830亿kWh，占总发电量的15％。电气工程概论第一章绪论电工制造业以技术复杂的汽轮发电机组为例：我国1956年才试制成功6000kW机组；2002年，已制成并投产900MW，即46年期间汽轮发电机组单机容量的制造能力扩大到1500倍，居于世界先进行列。电气工程概论第一章绪论电气工程概论第一章绪论在断路器和避雷器等电器制造方面：解放时，我国只能制造10kV的充油式断路器；目前，可制造500kV新型的SF6的断路器；从10kV管式避雷器提高到500kV氧化锌避雷器的制造水平，均已进入了世界先

6、进行列。以大型电力变压器为例：1923年，我国生产第一台三相电力变压器50kVA；1948年，制成国内最大的6.6kV三相2500kVA电力变压器；本世纪初，我国已能生产500kV的三相750MVA和成组1000kV/250MVA的单相电力变压器，按三相容量计算，制造能力扩大到300倍。电气工程概论第一章绪论电气工程概论第一章绪论在输电线路方面：1949年，我国只有一回220kV线路，全部35kV以上输电线仅6475km；1999年底，我国超高压输电500kV（含直流线路）达22927km，变电容量达80120

7、MVA；220kV以上输电线路总长达495123km、变电容量达593690MVA。在电气化方面：工业用电量占全部电能生产的71.5%（2001），每年新增发电量的64.6%用于工业用电，其中轻工业用电的年增长率已达14.6%。农业用电增长也很快，自解放以来，平均每年以24%的高速增长，在全国2300个县中，已有2280个县用上了电。第三产业用电（包括市政商业和交通通信）和居民用电量到2001年已达电能总生产量的24.61%。电气工程概论第一章绪论电气工程概论第一章绪论在电力电子和电工新技术领域：1962年，我

8、国试制出第一个晶闸管；目前，已能批量生产电流达3000A、电压为8500V的晶闸管，并能研制生产和应用快速、全控器件或设备。在电力系统方面：1949年，只有东北、京津唐和上海三个容量不大（分别为646，259和250MW）的电力系统；2003年，已有11个电力系统发电装机容量超过20000MW，其中东北、华北、华东、华中电网发电装机容量均超过30000MW，华东、华中电网甚至超过400