电气工程基础实验指导书
实验一：同步发电机空载及自动装置实验
统一说明：
实验前老师可在监控主站通过“转换开关”旋转来进行实验选择，可选择“单机”或者“并网”实验。
当打到“单机”位时，可进行单个实验台的实验，此时各微机线路保护实验装置为双端供电。
当打到“并网”位时，可进行单机对无穷大的并列实验，具体指微机发电机保护实验装置经微机线路保护实验装置到无穷大系统的并列实验。
按照电力系统同期并网条件，当发电机并网成功以后可以进行电力系统的整体实验。
在各个实验装置上都装有“远方/就地”转换开关，当转换开关打到“就地”位置时，可进行本实验装置的实验；当打到“远方”位置时，可实现监控后台对各保护装置的远方操作和控制。
各实验装置上的保护装置的原始密码均为“000”。
一、实验目的
了解电力系统中的发电机以及发电机励磁系统，熟悉电网中的两个重要参数电压和频率的调节方法。
二、实验原理
实验主电路图如下。
发电机的空载特性实验实验框图如下。
三、实验内容：
空载特性：当保持电枢电流I=0(即电枢绕组与负载断开)时，端电压U(也即为空载电势E0)随励磁电流I f的变化规律，即U=E0=f(I f)。
灭磁实验：
四、实验操作步骤：
（一）空载特性实验
1. 首先合上发电机保护实验台的电源开关，检查实验台上各开关状态：信号灯应该绿灯、停止灯亮，发电机风机启动。
2. 按下启动按钮，启动灯红灯亮，同时发电机断路器处于分位，绿灯亮。设置直流电动机调速装置的给定电压为200V(根据直流电动机的额定电压整定)，按下运行/停止按键3～5秒，至运行灯亮，发电机慢慢转起来，至给定电压值，此时微机励磁自动调节装置上显示转速为1400r/min左右，机端电压显示18V左右，按下起励按钮，励磁电压为35V左右，机端电压升至给定机端电压值180V左右。
3. 通过调速装置的增大或者减小按键调节发电机转速到额定转速1500r/min，通过微机励磁调节装置的增励、减励触摸按键调节励磁使机端电压达到0.3Un，记录对应的机端电压值和励磁电流值。逐步增加发电机的励磁电流(由励磁调节装置上励磁电流显示)的大小，直到发电机的端电压(由励磁调节装置显示)为1.2倍额定电压为止，即U0=1.2U N。
4. 在步骤(3)的调节发电机励磁电流过程中，在其间选取6～7点，逐点记录发电机定子端电压及励磁电流，取得空载特性曲线的上升段曲线，要注意，在额定值附近要多取几点。
5. 在步骤(3)的调节发电机励磁电流过程中，从发电机的端电压为1.2倍额定电压时开始，
逐步减小励磁电流，在其间选取6～7点，逐点记录发电机定子端电压及励磁电流，测取空载特性曲线的下降分支。
6. 根据记录的Uo和I f数值，然后取平均值，即可得出发电机的空载将性曲线。
（二）灭磁实验
实验步骤：
（1）按照前述方法启动发电机组，使发电机组运行在额定状态，转速达到1500r/min,机端电压达到380V。
（2）发电机实验台上可以通过手动灭磁和微机励磁装置的软灭磁，手动灭磁通过灭磁试验按钮进行灭磁，软灭磁是微机励磁调节装置显示分闸状态时，触摸屏上的灭磁按键，可以实现灭磁。
思考题：
1 根据上述实验数据，绘制端电压U(也即为空载电势E0)随励磁电流I f的变化曲线，即U=E0=f(I f)。
2 发电机在停机前为什么要进行灭磁操作？
实验二：单机—无穷大系统并列操作
统一说明：
实验前老师可在监控主站通过“转换开关”旋转来进行实验选择，可选择“单机”或者“并网”实验。
当打到“单机”位时，可进行单个实验台的实验，此时各微机线路保护实验装置为双端供电。
当打到“并网”位时，可进行单机对无穷大的并列实验，具体指微机发电机保护实验装置经微机线路保护实验装置到无穷大系统的并列实验。
按照电力系统同期并网条件，当发电机并网成功以后可以进行电力系统的整体实验。
在各个实验装置上都装有“远方/就地”转换开关，当转换开关打到“就地”位置时，可进行本实验装置的实验；当打到“远方”位置时，可实现监控后台对各保护装置的远方操作和控制。
各实验装置上的保护装置的原始密码均为“000”。
一、实验目的
了解掌握电力系统并列的条件和一般并列的操作方法。
二、实验原理
系统结构图如下：
三、实验操作步骤：
1.合上监控主站漏电断路器，按下“启动”按钮，把“转换开关”打到“并网”位。
2.首先用导线将微机发电机保护实验装置面板上的“合闸回路”与端子“合闸回路”短接，“跳闸回路”与端子“跳闸回路”短接，“A相TV出”与端子“A相TV入”短接,“A相TA出”与端子“A相TA入”短接。用导线将微机线路保护实验装置面板下方的“合闸回路”两个接线孔和“跳闸回路”两个接线孔短接。
3.接完检查无误后再合上微机线路保护实验装置的“控制开关”和“电源开关”，并按下“启动”按钮。
4.微机线路保护实验装置全部启动后，旋转“Ⅳ母电压切换”转换开关检查系统进线电压是否正常。并把两侧“转换开关”都打到就地位置，合上断路器QF4、 QF5 、QF9和QF，通过其单回路来完成并列。
5.合上微机发电机保护实验装置的“电源开关”，选择需要的同期方式（比如“手动同期”），并把“转换开关”打到“就地”。
7.当输电微机线路保护实验装置的回路接通（合断路器QF4、 QF5 、QF9和QF）单回路接通后微机发电机保护实验装置的“微机自动准同期装置”通过互感器上电，显示“待并频率”和“待并PT电压”值，进入待并列状态。
8.启动发电机组，起励建压（当第一次启动发电机组的时候，最好先预热15分钟左右，这样可避免发电机组第一次并列后出现自动送功率的现象）。调节“微机调速装置”改变待并频率，调节触摸屏“微机励磁调节装置”的“增励”、“减励”来改变待并电压。
9.当频差和压差均满足条件后，“微机自动准同期装置”自动在合适的相位发出合闸信号，驱动发电机机端断路器合闸，至此发电机组的并列实验完成（如果第一次并列时发电机组有抖动现象，可手动跳开发电机机端断路器，并按下“微机自动准同期装置”的“复归”键，重新观测调整，再次并列）。
10.并列后，微机发电机保护实验装置经输电微机线路保护实验装置与系统连接。此时可进行电力系统的实验。
思考题：
1 指出实验系统结构图中的并网开关。
2 根据实验现象，分析总结交流发电机并网的条件。
实验三 过负荷保护实验
一、实验目的
1. 了解过负荷保护的原理；
2. 熟悉过负荷保护的逻辑组态方法。
二、实验原理及逻辑框图
装置设有过负荷保护功能，过负荷可通过控制字定值选择动作于跳闸或告警。投跳闸时，跳闸后闭锁重合闸。投告警功能时，过负荷返回系数不小于0.95。原理框图如图所示：
过负荷告警信号显示远传保护异常中央信号跳闸
过负荷跳闸信号显示远传保护动作中央信号
过负荷跳闸投/退
IA ≥过负荷定值过负荷保护投/退
图中：Tfh 为过负荷保护延时
IC ≥过负荷定值IB ≥过负荷定值
图 过负荷保护原理框图
三、实验内容及操作步骤
1.
首先接好控制回路，用导线将端子“合闸回路”两个接线孔短接，将端子“跳闸回路” 两
个接线孔短接。合上“控制开关”和“电源开关”，使实验装置上电，保护装置得电启动,同时实验装置停止按钮亮。 2.
按下启动按钮，旋转“Ⅳ母电压切换”转换开关检查系统进线电压是否正常，根据实验需
要合断路器连接线路，此时线路实验装置为双端供电，两侧的线路保护装置都已启动，可选择其中一个进行实验，左边的保护装置跳左边的断路器QF9，右边的保护装置跳右侧的断路器QF5。 3.
通过实验装置面板上的“故障点选择”旋转开关，可选择距离Ⅰ段或者距离Ⅱ段保护实
验。并把两侧转换开关都打到就地位置。
4. 修改保护定值：进入装置菜单“定值”→“定值”，输入密码后，进入→ “过负荷保护”→ 按“确认”按钮，进入定值修改界面，如：
5.投入保护压板。将过负荷保护的软压板投入（“定值”→“ 压板” ，输入密码后，进入→“过
负荷保护”，将其保护软压板投入后→ 按“确认”后显示“压板固化成功”），其他所有保护的硬压板和软压板均退出。
6. 在输电线路实验系统的故障模拟区中按下单相接地或者相间（AB，BC或CA）短路故障实验按钮进行输电线路的过负荷保护实验。
7. 实验完成后，在WXH-825微机线路保护测控装置的“报告”中记下过负荷保护动作时的保护动作信息，并制作相应的表格。
8. 记录保护动作信息后，可改变实验定值进行多次实验。
思考题
1 简述过负荷保护的原理。
2 过负荷保护与过电流保护的区别？
实验四零序电流保护
一、实验目的
1.理解WXH-822保护装置零序电流保护的原理。
2. 熟悉WXH-822保护装置零序电流保护的逻辑框图。
二、实验原理及实验内容
零序电流软压板投入，分段自产零序电流大于整定值，经整定延时跳分段。逻辑图如图：
图3-6 零序电流保护逻辑图
三、实验步骤
1.首先用导线将面板上保护装置下面的所有“合闸回路“、“跳闸回路”短接，再合上“控制开关”和“电源开关”，保护装置上电，按下启动按钮，旋转“10kv进线电压开关”，检查电压是否正常。
2. 把转换开关打到“就地”的位置（打到就地位置，进行实验装置的实验；打到远方位置，进行远方操作即在后台上实现远程操控）。
3. 进入WXH-822保护装置菜单“定值”中对零序电流保护定值进行修改整定。
4. 进入WXH-822保护装置菜单“压板”中投入零序电流保护软压板，其他所有保护的硬压板和软压板均退出。
5. 通过以上试验按钮可以做相应的单相接地或相间短路（A、B、C、
N为自锁按钮，黄色试验按钮为瞬动按钮，可以满足瞬时性故障），满
足三相不平衡，产生零序电流。
6. 当保护动作条件满足时，断路器QF101跳开，保护装置面板跳闸
灯亮。在保护装置报告中可查看保护的动作时间和动作值等相关信息，
再进行实验分析。
四、思考题
1 根据实验过程，绘制出1）试验电力系统接线图2）该接线图的零序网络。
2 如何产生零序电流？
火力发电厂概况及原理 火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。 1、发电厂组成 火力发电站的主要设备系统包括：燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统、电气系统及其他一些辅助处理设备。 火力发电系统主要由燃烧系统（以锅炉为核心）、汽水系统（主要由各类泵、给水加热器、凝汽器、管道、水冷壁等组成）、电气系统（以汽轮发电机、主变压器等为主）、控制系统等组成。前二者产生高温高压蒸汽；电气系统实现由热能、机械能到电能的转变；控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。 二、火力发电厂生产过程 储存在储煤场(或储煤罐)中的原煤由输煤设备从储煤场送到锅炉的原煤斗中,再由给煤机送到磨煤机中磨成煤粉。煤粉送至分离器进行分离,合格的煤粉送到煤粉仓储存(仓储式锅炉)。煤粉仓的煤粉由给粉机送到锅炉本体的喷燃器,由喷燃器喷到炉膛内燃烧(直吹式锅炉将煤粉分离后直接送入炉膛)。燃烧的煤粉放出大量的热能将炉膛四周水冷壁管内的水加热成汽水混合物。混合物被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离,分离出的水经下降管送到水冷壁管继续加热,分离出的蒸汽送到过热器,加热成符合规定温度和压力的过热蒸汽,经管道送到汽轮机作功。过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转,汽轮机带动发电机发电,发电机发出的三相交流电通过发电机端部的引线经变压器什压后引出送到电网。在汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝汽器冷却成凝结水,凝结水经凝结泵送到低压加热器加热,然后送到除氧器除氧,再经给水泵送到高压加热器加热后,送到锅炉继续进行热力循环。再热式机组采用中间再热过程,即把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽,送到锅炉的再热器重新加热,使汽温提高到一定(或初蒸汽)温度后,送到汽轮机中压缸继续做功。 3、能量转换原理 燃料通过燃烧，将其化学能转换成热能，并将大部分热量传递给锅炉中的水和水蒸汽，提高蒸汽的能位（表现为具有较高的压力和温度）；之后具有较高压力和温度的蒸汽在汽轮机内膨胀做功，将蒸汽所含有的一部分热能转换成汽轮机转子的机械能；高速旋转的汽轮机转子通过联轴器带动发电机转子，使静子上的线圈不断切割磁力线而产生电流，从而实现机械能转换成电能的过程。
第1章电力系统的基本概念 1-1 电力网、电力系统和动力系统的定义是什么？基本构成形式如何？ 1-2 对电力系统运行的基本要什么？ 1-3 电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？ 1-4 电力系统的额定电压是如何确定的？系统各元件的额定电压如何确定？ 1-5 目前我国电力系统的额定电压等级有哪些？额定电压等级选择确定原则有哪些？ 1-6 电力系统的接线方式有哪些？各自的优、缺点有哪些？ 1-7 联合电力系统的优越性有哪些？ 1-8 根据发电厂使用一次能源的不同，发电厂主要有哪几种型式？ 1-9 电力变压器的主要作用是什么？主要类别有哪些？ 1-10 架空线路与电缆线路各有什么特点？ 1-11 直流输电与交流输电比较有什么特点？ 1-12 电力系统的结构有何特点？比较有备用和无备用接线形式的主要区别。 1-13 为什么要规定电力系统的电压等级？主要的电压等级有哪些？ 1-14 试述我国电压等级的配置情况。 1-15 电力系统各个元件(设备)的额定电压是如何确定的？ 1-16 某一60kV电力线路长为100km，每相导线对地电容为0.005F/km，当电力线路末端发生单相接地故障时，试求接地电容电流值(60kV系统中性点经消弧线圈接地)。 1-17 电力网的额定电压是怎样规定的？电力系统各类元件的额定电压与电力网的额定电压有什么关系？ 1-18 升压变压器和降压变压器的分接头是怎样规定的？变压器的额定变化与实际变化有什么区别？ 1-19 电能生产的主要特点是什么？对电力系统运行有哪些基本要求？ 1-20 根据供电可靠性的要求，电力系统负荷可以分为那几个等级？各级负荷有何特点？ 1-21 电能质量的基本指标是什么？ 1-22 直流输电与交流输电相比较，有什么特点？ 1-23 电力系统的结构有何特点？比较有备用和无备用接线形式的主要区别？ 1-24 我国电力系统的中性点运行方式主要有哪些？各有什么特点？ 1-25 电能质量的三个主要指标是什么？各有怎样的要求？ 1-26 电力系统的主要特点是什么？ 1-27 电力网的接线方式中，有备用接线和无备用接线，各有什么特点？
[试题分类]:专升本《电气工程基础》_08188450 [题型]:单选 [分数]:2 1.额定电压在一下的发电机,其额定电压一般（）相应的系统额定电压。 A.高于 B.低于 C.等于 D.不确定 答案:A 2.电流互感器的二次侧绕组不能（）。 A.开路 B.短路 C.无所谓 答案:A 3.双母线带旁路接线的优点不包括（）。 A.检修母线可以不停电 B.检修母联断路器可以不停电 C.检修出线断路器可以不停电 D.任意一段母线故障可以不停电 答案:D 4.冲击电流是指（）。 A.每次短路电流的最大短路电流有效值
B.每次短路电流的最大短路电流瞬时值 C.可能出现的最大短路电流有效值 D.可能出现的最大短路电流瞬时值 答案:D 5.在220kV电力系统中,并联静电电容器一般装设在变压器的（）。 A.低压侧 B.中压侧 C.高压侧 D.低压侧或中压侧 答案:A 6.铁磁谐振过电压的特点不包括（）。 A.铁芯未饱和时感抗大于容抗 B.产生谐振时出现“翻相”现象 C.谐振状态可能自保持 D.电感-电容效应 答案:D 7.测量用电流互感器二次侧电流额定值一般为（）。 答案:D 8.对降低供电网电能损耗的效果最差的是（）。 A.采用并联电容就地补偿
B.在向供电网供电的变电站内采用调相机补偿 C.改造供电网络,缩短供电路径 D.将供电网络的电压提高到接近上限运行 答案:B 9.在超高压或特高压系统中主要由内过电压决定系统的绝缘水平,请问主要是如下哪种电压决定？ A.操作过电压 B.谐振过电压 C.工频过电压 D.由上述三种电压共同决定 答案:A 10.为了提高线路耐雷性能、降低雷击跳闸率、保证安全供电,下列防雷措施不正确的是（）。 A.架设避雷线 B.增加杆塔接地电阻 C.采用中性点经消弧线圈接地 D.安装线路避雷器 答案:B 11.启停速度最快的发电机组是（）。 A.凝汽式汽轮机组 B.水轮机组 C.供热式背压机组 D.燃气轮机组 答案:B 网络中有A,B两台变压器,已知SNA=,UkA%=UKB%,则变压器的电抗（）。 >XB =XB
电气工程基础实验指导 李丽 实验一：电度表接线方式实验 说明：三相电度表的接线方式有两种：三相三线式和三相四线式。 本实验使用三相四线式。选用型号为DTS237电子式电度表。参考电压为3*220/380V ；参比频率为50Hz ； 同时可以看到试验台线路装置中，有三相电流互感器TA301和电压互感器TV101。当使用电度表测量时，三相电度表有两种接线方式，一种是三相四线直接接入式；一种是经电流互感器接入式。 注：通常规格为A )20(53?、A )40(103?、A )60(153?、A )80(203?，采用直接接入式接线方式。而A )6(5.13?采用经互感式接线方式。本实验台模拟10KV 、35KV 电压，而实际接的电压为380V ，实际负载为一个1.5KW 的小电机。所以该3*1.5（6）A 规格的电度表，在该实验过程中两种接线测量均可以用，实用倍率为B L =1。 实验注意事项：当不使用电度表测量时，面板显示的35KV 侧A 、B 、C 、N 应左右两侧短接起来。TA301的三相电流互感器的二次侧也要短接起来。 1、 电度表三相四线直接接入式实验： 附图1：三相四线电度表直接接线原理图：
步骤：实验前，查阅电能计量的相关知识，自学机械式和电子式电能表的工作原理。试验中，按图接线，测量负载电能。最后注意观察脉冲。接线中即1、2、3为一组；4、5、6 为一组；7、8、9 为一组。 2、三相四线经电流互感器接入式实验： 附图2：三相四线电度表经电流互感器接线原理图： 实验注意事项及步骤： 1)、实验前，查阅电能计量的相关知识，自学机械式和电子式电能表的结构以及工作原理。 2）、试验中，断电，按图接线。注意的是各电流测量取样必须与其电压取样保持同相，特别注意的是各电流互感器的电流测量取样必须与其电压取样保持同相，即1、2、3为一组；4、5、6 为一组；7、8、9 为一组。实验2经电流互感器接入时，注意，其中1、4、7接电流互感器二次侧S1端，即电流进线端；3、6、9接电流互感器二次侧S2端，即电流出线端；2、5、8分别接三相电源；10、11是接零端。同时注意：为了安全，应将电流互感器S2端连接后接地。 3）、按图接线完成，经老师检查无误，方可接通电源。步骤为首先合上“电源开关”和“控制开关”，保护装置上电，旋转“转换开关”，检查10kv进线电压是否正常。然后按下启动按钮，依次合上QS101、QF101、QS102、QF102、QS103, 旋
第一章 1、由生产、输送、分配与消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。 2、输送与分配电能的部分称为电力网,或电力网络,包括升、降压变压器与各种电压等级的输电线路。 电力网 + 发电机 = 电力系统 (输送,分配) 动力系统:包括所有,把水轮机也包进去 3、输送功率一定时,输电电压越高,电流越小,导线电阻一定时,导线损耗也相应减小。理论上,输电线路的输电能力与输电电压的平方成正比。 4、国家从设备设计制造角度考虑,为保证生产的系列性,就规定了一系列的标准的电压等级,又称额定电压。3/6/10/35/110/220/330/500 5、 同一个电压等级下(同一行中),各种设备的额定电压并不完全相等。 6、电压等级越高,传输功率随传输距离增大下降得越快。 7、我国规定电力系统的额定频率为50Hz,简称工频或基频。 频率:50Hz 允许偏移:±0、2~±0、5Hz 与有功功率有关 电压:35kV 及以上的允许偏差为±5% 10kV 及以下的允许偏差为±7% 与系统的无功功率有关 波形:6~10kV 供电电压的波形畸变率不超过4% 0、38kV 供电电压的波形畸变率不超过5% 8、每一个负荷都只能沿唯一的路径取得电能的网络,称为开式网络。 有备用接线的网络中,每一个负荷点至少通过两条线路从不同的方向取得电能,统称为闭式网络。 第二章 jX R V S +=2e &&
1、 电力线路包括:输电线路与配电线路。 从结构上分为:架空线路、电缆线路 2、 架空线路由导线、避雷线(即架空地线)、杆塔、绝缘子与金具等主要部件组成。 3、 导线型号后的数字代表主要载流部分(非整根导线)额定截面积的平方毫米数 4、绝缘子片数越多,电压等级越高 5、 在220kV 及以上的超高压架空线路上,为了减小电晕放电与单位长度电抗,普遍采用分裂导线。 6、 分裂导线由数根相同的钢芯铝绞线并联构成,每相导线分裂成若干根,各根导线之间每隔一定长度用金具支撑,以固定尺寸。所用的导线根数称分裂数,常用的有2、3与4分裂。 7、 普通的分裂导线的分裂根数一般不超过4,而且就是布置在正多边形的顶点上。正多边形的边长d 称为分裂间距,一般取40cm 左右。 8、 ∵d>>Ds,∴Dsb>Ds,∴L 分裂
一、单选（共20题,每题2分,共40分） 1.我国实现配电网故障隔离的方法一般是（） A.利用电流保护中电流定值选择性配合实现故障隔离 B.线路首端断路器跳闸实现故障隔离 C.利用电流保护时间阶梯原则实现故障隔离 D.在线路首端断路器跳闸后，利用自动化系统或自动化设备实现故障隔离 2.二次设备不包括（） A.远动装置 B.继电保护装置 C.电流互感器 D.监视与测量仪表 3.不需要同时校验动稳定和热稳定的电气设备是（） A.电压互感器 B.电抗器 C.断路器 D.隔离开关 4.下列发电机组中，启动速度最快的发电机组是（） A.背压式热电机组 B.核电机组 C.水电机组 D.凝汽式火电机组 5.下列发电机组中，有功功率应该尽可能在额定功率附近运行的发电机组是（） A.背压式热电机组 B.凝汽式火电机组 C.水电机组 D.核电机组 ?? 6.对于Y0/接的变压器，变压器Y0侧输电线路上发生两相短路故障，绕组侧输电线路中（） A.肯定产生零序电流 B.肯定产生零序电压 C.可能产生零序电压 D.肯定产生负序电压 7.计量用电压互感器的准确级是（） A.0.2级 B.1级 C.0.1级 D.0.5级 8.短路电流最大有效值用于校验电气设备的（） A.动稳定 B.机械强度 C.热稳定 D.开断能力 9.在下列措施中，对降低电能损耗效果最明显的是（） A.在线路首端并联电容器 B.调整分接头提高运行电压 C.提高发电机的端电压 D.在用户端并联电容器，提高用户的功率因数 10.在下列保护中，保护范围最短的保护是（） A.带时限电流速断保护 B.无时限电流电压连锁速断保护 C.定实限过电流保护 D.无时限电流速断保护 11.关于调压的地点，正确的是（） A.仅仅只在中枢点调压 B.先在负荷点调压，再对电压不合格的中枢点调压 C.仅仅只在负荷点调压 D.先在中枢点调压，再对电压不合格的负荷点调压
电气工程基础课程设计题目：110kV降压变电站电气系统初步设计 学生姓名：林俊杰 专业：电气工程及其自动化 班级：电气0906班 学号：4 指导教师：罗毅
目录 变电站电气系统课程设计说明书 一、概述 1、设计目的———————————————————————————— 2、设计内容 3、设计要求 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 2、电力系统与待建变电站的连接情况 3、待建变电站负荷 三、主变压器与主接线设计 1、各电压等级的合计负载及类型 2、主变压器的选择 四、短路电流计算 1、基准值的选择 2、
一、概述 1、设计目的 （1）复习和巩固《电气工程基础》课程所学知识。 （2）培养和分析解决电力系统问题的能力。 （3）学习和掌握变电所电气部分设计的基本原理和设计方法。 2、设计内容 本课程设计只作电气系统的初步设计，不作施工设计和土建设计。 （1）主变压器选择：根据负荷主变压器的容量、型式、电压等级等。 （2）电气主接线设计：可靠性、经济性和灵活性。 （3）短路电流计算：电力系统侧按无限大容量系统供电处理； 用于设备选择时，按变电所最终规模考虑；用于保护整定计算时，按本期工程考虑；举例列出某点短路电流的详细计算过程，列表给出各点的短路电流计算 结果S k 、I”、I ∞ 、I sh 、T eq （其余点的详细计算过程在附录中列出）。 （4）选择主要电气设备：断路器、隔离开关、母线及支撑绝缘子、限流电抗器、电流互感器、电压互感器、高压熔断器、消弧线圈。每类设备举例列出一种设备的详细选择过程，列表对比给出选出的所有设备的参数及使用条件。 （5）编写“××变电所电气部分设计”说明书，绘制电气主接线图（＃2图纸）3、设计要求 （1）通过经济技术比较，确定电气主接线； （2）短路电流计算； （3）主变压器选择； （4）断路器和隔离开关选择； （5）导线（母线及出线）选择； （6）限流电抗器的选择（必要时）。 （7）完成上述设计的最低要求； （8）选择电压互感器； （9）选择电流互感器； （10）选择高压熔断器（必要时）； （11）选择支持绝缘子和穿墙套管； （12）选择消弧线圈（必要时）； （13）选择避雷器。 二、设计基础资料 1、待建变电站的建设规模 ⑴变电站类型： 110 kV降压变电站 ⑵三个电压等级： 110 kV、 35 kV、 10 kV ⑶ 110 kV：近期线路2回；远期线路 3回 35 kV：近期线路2回；远期线路4 回
电气工程基础课程设计(论文) 设计（论文）题目：电气控制实验柜的安装 学院名称核技术及其自动化工程学院 专业名称电气工程及其自动化 学生姓名 学生学号 任课教师 设计（论文）成绩 2014年 12 月 3 日
电气控制实验柜的安装及验收 一、设备概述 采用柜式结构（附图1），内部安装一块不锈钢网板（附图2），在柜体和网板上安装各种电器，整体结构和技术规范与工业现场的电气控制柜相同。可在柜内进行控制线路的连接和试验。该设备用于工矿企业和职业技术院校的电气控制系统的装配、调试、实验、维修、维护等技能培训；也可用于高等院校的课程设计和毕业设计。 二、技术规范 1、低压成套开关设备和控制设备符合：GB7251.1-2（对母线干线系统的特殊要求） 2、低压开关设备和控制设备符合：GB14048.2-5（2003年执行的新标准） 3、通用用电设备配电设计规范符合：GB50055（针对电机的选用） 4、电器装置安装工程电气设备交接试验标准符合：GB50150 三、整体结构 柜体尺寸：800×500×2000（长×宽×高，单位：mm）。柜体外形尺寸见附图1所示。柜体正面柜门分为三段，均可独立开关柜门。柜体背面一个柜门。正面和背面柜门打开角度可达180度，柜门在180度处可固定。 柜内分上、中、下三段，上段部位为仪表和转换开关安装区域，仪表和转换开关直接安装在柜门上。中段部位为低压电器安装区域。柜门上安装按钮和指示灯。其他电器则安装在柜内网板上。网板大小为1300×780（长×宽，单位：mm），网板外形尺寸见附图2所示。下段部位为电机安装区域，电机安装在带有滚轮的托盘上，便于整体抽出。控制柜右侧面安装电源总开关，该开关带漏电保护功能。控制柜底安装4个脚轮，其中2个为带刹车制动装置的脚轮，以便柜体移动和固定。 四、电气控制实验柜的制作材料及加工要求 1、柜体 柜体采用2mm厚冷轧钢板制作，内部采用角钢及其他加强筋，来增强柜体的强度和满足相应的功能。柜体在表面涂覆前，按国家和行业有关标准要求，进行除油、除锈、酸洗磷化等表面处理，保证涂覆材料在柜体上的附着力达到标准的规定值。柜体内外表面涂覆采用喷塑工艺，要求涂覆层厚度均匀、附着牢固、色度一致。喷塑颜色由用户选定。 仪表安装孔尺寸，指示灯和按钮均按照电器的标准尺寸开孔。根据订货方提供的开孔数量和要求，进行具体的设计。要求布局美观、符合规范、操作方便。安装开孔位置须经订货方确认后，才能实施。
2007－2008学年第一学期电气工程基础（上）试卷 班级 学号 姓名 成绩 一、填空（30分） 1．电能系统是由包括能源、 、 、 、 等主体设备和一系列辅助设备形成的一个整体。在电力系统中通常把 和 之间的属于 和 电能的中间环节称为电力网。 2．发电厂依据一次能源不同，可分为 发电厂、 发电厂、 发电厂和利用其它能源发电的发电厂。 3．架空线路由 、 、 、 和 等主要部件组成，LGJ-90表示为 。 4．同步发电机的三相电流为2=a i ，1==c b i i ，1=ω，o 00=?， 试求=d i ， =q i ，=0i 。 5．用公式表示：电压降落 、电压损耗 、电压偏差 。 6．最大年负荷利用小时数的物理意义是 。 7．电力网络中功率的自然分布取决于网络的 ； 功率的经济分布取决于网络的 。 8．用计算机计算潮流时，电力网络的节点可分为 ， ， 三种形式。 9．电力系统中枢点的调压方式有 、 、 ，其对应的调压范围为： 、 、 。 10．同步调相机欠激运行 无功功率， 过激运行 无功功率。 11．在我国35KV 系统为 接地系统，当35KV 系统电网单相接地电流大于10A 时，中性点宜用 的运行方式，220KV 及以上电压等级的系统为 接地系统。 12．凸极式有阻尼绕组的同步发电机的电抗'd x ，"d x ，d x ，σx 的大小次序为： 。 稳态（感性负荷）时电势q E ，Q E ，'q E ，" q E 的大小次序一般为： 。
二、简答题（30分） 1．在110KV 以上的高压电力网中（各元件X R <<），为什么说结点电压的相位主要与有功功率有关，而结点电压的大小主要与无功功率有关？ 2．为什么要进行派克变换，并写出同步发电机在dqo 坐标系统中的电压方程和磁链方程。 3．用图形说明电力系统频率的一次调整与二次调整过程以及它们之间的区别。 4．简要说明电力系统有功功率最优分配的两个主要内容：有功电源最优组合、有功负荷最优分配的主要内容。 5．电力系统的调压措施有哪些？应用时应如何综合考虑？ 三 计算题（40分） 1．如图，已知系统首端电压为KV 121，MVA j S 6080~2+=。 求：（1）线路上的功率损耗和首端功率1~ S ； （2）线路上的电压损耗和末端电压2U ；（10分） 2．五节点电力系统节点导纳矩阵结构如下图所示，图中：“×”表示非零元素，“0”表示零元素。设节点5为平衡节点，节点1为PV 节点，其余节点为PQ 节点。（10分） ??????? ??????????????????????00000 0000000 求：1) 画出网络接线示意图； 2) 写出用直角坐标的牛顿－拉夫逊法求解该系统潮流分布时的修正方程表达式（雅可比矩阵中的非零元素用“×”表示，零元素用“0”表示，方程中的其他量用相应符号表示） 3．某简单电力系统如图所示。已知：1.1==q d x x ，12.0=' d x ，13.0=T x ，29.0=l x 。 这些标么值均已折成发电机额定值为基准。稳态运行时：o U 00.1∠= ，o G U 301.1∠= 。
专升本《电气工程基础》 一、（共75题,共150分） 1. 额定电压在10.5kV一下的发电机,其额定电压一般（）相应的系统额定电压。（2分） A.高于 B.低于 C.等于 D.不确定 .标准答案：A 2. 电流互感器的二次侧绕组不能（）。（2分） A.开路 B.短路 C.无所谓 .标准答案：A 3. 双母线带旁路接线的优点不包括（）。（2分） A.检修母线可以不停电 B.检修母联断路器可以不停电 C.检修出线断路器可以不停电 D.任意一段母线故障可以不停电 .标准答案：D 4. 冲击电流是指（）。（2分） A.每次短路电流的最大短路电流有效值 B.每次短路电流的最大短路电流瞬时值 C.可能出现的最大短路电流有效值 D.可能出现的最大短路电流瞬时值 .标准答案：D 5. 在220kV电力系统中,并联静电电容器一般装设在变压器的（）。（2分） A.低压侧 B.中压侧 C.高压侧 D.低压侧或中压侧 .标准答案：A 6. 铁磁谐振过电压的特点不包括（）。（2分） A.铁芯未饱和时感抗大于容抗 B.产生谐振时出现“翻相”现象 C.谐振状态可能自保持 D.电感-电容效应 .标准答案：D 7. 测量用电流互感器二次侧电流额定值一般为（）。（2分） A.2A B.3A C.4A D.5A .标准答案：D 8. 对降低供电网电能损耗的效果最差的是（）。（2分） A.采用并联电容就地补偿 B.在向供电网供电的变电站内采用调相机补偿 C.改造供电网络,缩短供电路径 D.将供电网络的电压提高到接近上限运行 .标准答案：B 9. 在超高压或特高压系统中主要由内过电压决定系统的绝缘水平,请问主要是如下哪种电压决定？（2分） A.操作过电压 B.谐振过电压 C.工频过电压 D.由上述三种电压共同决定 .标准答案：A 10. 为了提高线路耐雷性能、降低雷击跳闸率、保证安全供电,下列防雷措施不正确的是（）。（2分） A.架设避雷线 B.增加杆塔接地电阻 C.采用中性点经消弧线圈接地 D.安装线路避雷器 .标准答案：B 11. 启停速度最快的发电机组是（）。（2分） A.凝汽式汽轮机组 B.水轮机组 C.供热式背压机组 D.燃气轮机组 .标准答案：B 12. 220kV网络中有A,B两台变压器,已知S NA=1.5S NB,U kA%=U KB%,则变压器的电抗（）。（2分） A.X A>X B B.X A=X B C.X A B D.无法确定 .标准答案：C 13. 若发电机母线上接有2台以上主变压器,当其中容量最大的一台因故退出运行时,其它主变压器在允许正常过负荷范围内应能输送剩余功率的（）。（2分）A.60% B.70% C.80% D.90% .标准答案：B 14. 在（1）屏面布置图、（2）屏背面接线图、（3）端子排图中,安装接线图包括（）。（2分） A.（1）（2）（3） B.（1）（2） C.（1）（3） D.（2）（3）
2-2 何谓负荷特性？负荷特性如何分类？ 答：电力系统综合负荷取用的功率一般要随系统运行参数（主要试电压U 或频率f ）的变化而变化，反映这种变化规律的曲线或数学表达式称为负荷特性。 负荷特性有静态特性和动态特性之分。 2-3 何谓谐波含量、谐波总崎变率和谐波含有率？ 答：谐波含量是指各次谐波平方和的开方，分为谐波电压含量和谐波电流含量。 谐波电压含量可表示为 H U = 谐波电流含量可表示为 H I =的比值的百分数称为谐波总崎变率，用THD 表示。由此可得： 电压总崎变率为 1 100%H U U THD U =?电流总崎变率为 1 100%H I I THD I =? 3-5. 交流电弧的特点是什么？采用哪些措施可以提高开关的熄弧能力？ 答：交流电弧的特点是电流每半个周期要经过零值一次。在电流经过零值时，电弧会自动熄灭。加速断口介质强度的恢复速度并提高其数值是提高开关熄弧能力的主要方法： (1) 采用绝缘性能高的介质 (2) 提高触头的分断速度或断口的数目，使电弧迅速拉长；(电弧拉长，实际上是使电弧上的 电场强度减小，则游离减弱，有利于灭弧，伏安特性曲线抬高) (3) 采用各种结构的灭弧装置来加强电弧的冷却，以加快电流过零后弧隙的去游离过程。 4-11. 中性点接地方式有几种类型？概述它们的优缺点。 答：中性点的接地方式可分为两大类：一类是大电流接地系统（或直接接地系统），包括中性点直线接地或经小阻抗接地；另一类是小电流接地系统（或非直接接地系统），包括中性点不接地或经消弧线圈接地。 在大电流接地系统中发生单相接地故障时，接地相的电源将被短接，形成很大的单相接地电流。此时断路器会立即动作切除故障，从而造成停电事故。单相接地短路后，健全相的电压仍为相电压。 在小电流接地系统中发生单相接地故障时，不会出现电源被短接的现象，因此系统可以带接地故障继续运行（一般允许运行2小时），待做好停电准备工作后再停电排除故障。可见采用小电流接地的运行方式可以大大提高系统供电的可靠性。但这种运行方式的缺点是，发生单相接地时非接地相的对地电压将上升为线电压，因此线路及各种电气设备的绝缘均要按长期承受线电压的要求设计，这将使线路和设备的绝缘费用增大。电压等级愈高，绝缘费用在电力设备造价中所占的比重也愈大。
电气工程专业实践创新能力培养的实例 徐懂理韩笑 (南京工程学院电力工程学院，江苏南京 211167） 摘要: 广大企业的用人需求决定了电气工程专业继电保护专业方向的“应用型”特色，坚强智能电网的发展也决定了我国当前急需是具有实践创新能力的实用性人才。本文通过《配电变压器经济运行控制器》这一实践创新项目的教学实例，给出了将理论教学、实践教学、教师科研、学生创新等多个环节进行有效融合的一种新型教学方法，力图让学生实现由被动学习向主动学习的转变、让教师实现由课堂理论教学为主向实验室项目教学为主的教育模式的转变。 关键词:工程；应用；改革；实践 Electrical engineering practice of cultivating innovation skills examples BY XuDongli and HanXiao (nanjing engineering college power engineering institute, nanjing, jiangsu 211167) Pick to: vast enterprise of choose and employ persons needs determines the electrical engineering relay protection professional direction of the application-type characteristics, strong and intelligent network development also determines the for urgent is practical and innovative ability of practical talents. This article through the distribution transformer economic operation controller of the practical innovation project teaching examples are given, and the theoretical teaching and practical teaching, teachers' scientific research, students' innovation etc. Several effective integration process of a kind of new teaching methods, and tries to make students realize from the passive study to active learning to change, make teachers achieved by classroomtheoretical teaching primarily to laboratory project teaching primarily education mode of the shift. Keywords: engineering; Application; Reform; practice 1引言 我校电气工程及其自动化专业的实践性教学环节主要包括实验课，课程设计，金工实习和毕业设计。但多数实践课程存在以下问题：实验课程的内容多数为验证性实验，实验教学方式呆板，学生只需按照实验指导书的接线图依葫芦画瓢，照章办事，就能得到实验结果;不能充分发挥学生的积极性，主动性，更不能培养学生的创造性，学生的综合实验能力无法得到提升，从而对实践课程兴趣不足;学生的计算机应用能力差，无法应用专业软件进行辅助分析，计算和设计;动手能力差，主动学习能力差，团队协作能力差。多种问题的存在，与我校培养工程应用型人才的教学理念相悖。于是提出构建新的实践教学体系，将理论知识教学与实验室项目教学有机结合，培养学生的实践创新能力。在综合考虑之下，提出《配电变压器经济运行控制器》的课题研究，作为本次教学模式改革的教学项目实例。
探究电气工程及其自动化技术的发展与实践 发表时间：2016-07-11T14:57:35.700Z 来源：《基层建设》2016年6期作者：闭锦才[导读] 电气工程及其自动化是被广泛应用于工业生产与日常生活中的综合性高新技术，在诸多电气领域发挥着经济建设与保证生产的关键作用。 摘要：电气工程及其自动化是被广泛应用于工业生产与日常生活中的综合性高新技术，在诸多电气领域发挥着经济建设与保证生产的关键作用。随着新时期科技技术的发展，对电气工程及自动化技术也提出了新的创新与技术需求。本文以电气工程自动化的历史发展为切入点，分析当前电气工程自动化在各领域的具体实践应用与未来的发展趋势，为我国电气工程及自动化发展提供参考。 关键词：电气工程；自动化；应用；发展 伴随我国的社会经济建设与发展，各学科领域的理论技术也一直在不断进步提升，其中电气工程及自动化就是当前被应用于社会各方面生产生活的关键技术学科。它囊括计算机技术与电子信息技术等先进科技手段，以控制与电网理论发展出对电能与电子系统的自动化控制技术，广泛应用在小到电灯电话大到航空航天的社会各个电气利用领域，推动产业发展与社会进步。因此，笔者以电气工程及自动化的技术发展为出发点，探讨电气工程自动化在各工业领域的实践利用与发展的技术方向。 一、电气工程及自动化技术概论与发展历程电气工程（Electrical Engineering）简称EE，是现代科学领域中的核心学科，它是创造生产电气与电子系统的有关学科的综合，以电能、电气设备和电气技术为手段创造、改善与维护空间环境的科学。电气工程及自动化技术主要以计算机技术为依托，涵盖电能电气的转换、利用与研究三大方面。电气自动化理论研究与发展电力网的控制智能度，提高电气工程的工业效率与节能效果，达到经济与环保的目的。 人们对现有系统科学认识的历史最早可追溯到18世纪的格雷与杜飞对电的静电现象的发现与研究，富兰克林著名的“风筝实验”对电存在的证明也为今后电学发展铸造了基础。在19世纪法拉第等科学家相继发现电流磁效应与电磁感应定律推动了电学知识的发展后，由麦克斯维尔集成前人研究成果提出了电气工程的相关理论，正式奠定电气工程基础。随后各国开始设立电气工程专业，我国最早的电气工程专业始于1908年的南洋大学堂，新中国成立后也陆续建设了一批优秀的机电学院，1958年北京电力学院开设“发电厂电力网及电力系统专业”、“高电压技术专业”，这是后来“电气工程及其自动化专业”的前身所在。其后国家为发展电气工程也将“电力系统及其自动化”作为博士学位授权学科，带动我国电气工程及自动化的学科研究。 二、电气工程及自动化技术的具体实践应用（一）电气工程自动化在电厂电力系统中的实践电厂电力系统环节多，系统复杂，危险度高，若没有稳定有效的电力控制系统，其安全隐患对员工、电厂与环境的危害是不可估量的。目前电力控制系统的智能化正逐渐成为主要的发展与运用方法，对电力系统的自动智能控制能有效、安全地输送电力保障电厂生产活动。 1、在电厂发电设备中的实践要保障电厂电力系统的安全运行，首先就要对发电设备予以精确合理地控制与调度。伴随科学技术发展，电厂的发电设备日趋复杂与增多，为维护电力设备的有效运行，电厂不得不投入更多的人力与科研成本。这不仅增加企业负担，同时过多的维护与运行人员也给变电站的运行效率与安全带来影响。因此，将电气自动化技术用于发电站的控制系统，能有效提升工作效率，减少人员成本与安全隐患。具体来说，一是将常规的电磁设备更换为全微机化设备，二是用计算机光缆替换电力信号电缆，发电设备控制系统的自动化才能为电厂输送稳定可靠的电源。此外就是对变电站电气设备加入智能监控系统，以维护发电设备频率与模式的自动化调控。 2、在电厂电网调度中的实践电力系统的有效运行除了发电外，对电力的调度也是一项重要技术运作。过去电厂仅依靠继电器进行电气保护与调度，随时代发展已不能完全应对现在复杂的电力调配情形。而电气自动化技术为电力调度带来微机继电保护技术，使其步入调度自动化时代。计算机对电力系统的运行负荷情况、设备运行自动化与电力调度进行监控，对各项数据信息予以分析处理，自动调整设施运行与电力分配。同时伴随着计算机技术与电气工程自动化技术的结合，智能电网系统也开始推进电力调度的智能化。智能电网通过网络通信，以对电站设备的实时监控，构建出一个电站内部的信息局域网，自动对站内设施实现随时的控制与调整，提高通讯的快捷与工作的效率。同时，电站与电站之间建立起智能电网联络，互相建立起一个庞大的电力调配网，为各站之间的电力调度提供讯息连接，提升调度效率与智能化程度。（二）电气工程自动化在其他方向的实践电气工程及自动化技术在工业其他领域最大的实践应用就是建筑设备电气的自动化。就建筑设备而言，电气工程自动化将楼层建筑的电气电力运用计算机、传感器等装置构成的智能控制系统予以监控，以建筑内外的各个电灯、电梯、空调等电气设备作为控制点，通过互联网技术建立起一个大的信息数据控制库，由中央监控系统智能控制，合理有效地调度各个建筑设备的电气使用与开关。同时避免过去老式电气开关对设备的分散式控制，提高建筑电力的使用流畅，保障设施及建筑内居民的生活工作高效率。 三、电气工程及自动化技术的发展趋势（一）加深与计算机互联网技术的联系结合计算机、互联网技术在过去带动着电气工程自动化的发展，而未来也将继续为技术进步提供支持。三者互相影响与作用，计算机与互联网技术为电气工程及自动化为控制智能化与集成式控制奠定理论与技术基础，电气工程自动化则为计算机与互联网技术提供设备与产业上的应用与实践。完善二者理论，推动技术创新。目前广泛应用的微机技术就是三者在技术上有机结合的成果，它是大规模集成电路所组成的微型电子计算机，被大量应用于社会生活生产的各个方面，它对信息的处理与控制有效提高设备的工作效率，节省人力与时间成本，推动现代社会的生产工作自动与智能化。因而加深与计算机、互联网技术的联系融合，是电气工程自动化的一大发展方向。（二）开关设备自动化
《电气工程基础》题解（第1章） 1-1 简述我国电力工业的现状和发展前景？ 答：建国以来我国的电力工业得到了飞速的发展，在电源建设、电网建设和电源结构建设等方面均取得了世人瞩目的成就。目前我国电力工业已进入“大机组”、“大电网”、“超高压”、“高自动化”的发展阶段。截至2000年，全国装机容量已达316GW，年发电量1.3*1012KW?h,均居世界第二位，成为一个电力大国。不过与发达国家相比仍有较大差距。主要体现在，我国电力工业的分布和发展还很不平衡，管理水平和技术水平都有待提高，人均占有电力也只有0.25KW。电力工业还需持续、稳步地发展。 我国电力工业地发展方针是一方面优先开发水电、积极发展火电、稳步发展核电、因地制宜利用其他可再生能源发电，搞好水电的“西电东送”和火电的“北电南送”建设；另一方面，要继续深化电力体制改革，实施厂网分开，实行竞价上网，建立竞争、开放、规的电力市场。 随着总装机容量为18200MW的三峡水电站的建成，将为我国的电力工业发展注入强大的活力和深远的影响。2009年三峡电站全部建成投产后，将会通过15回500KV交流输电线路和3回500KV直流双极输电线路，将其巨大的电能向周围的区域电网辐射，逐步建成以三峡电站为核心的全国联合电网。 1-2 电能生产的主要特点是什么？组成电力系统运行有何优点？ 答：电能生产主要有以下特点： ⑴电能的生产和使用同时完成。在任一时刻，系统的发电量只能取决于同一时刻用户的用电量。因此，在系统中必须保持电能的生产、输送、和使用处于一种动态的平衡。 ⑵正常输电过程和故障过程都非常迅速。电能是以电磁波的形式传播的，所以不论是正常的输电过程还是发生故障的过程都极为迅速，因此，为了保证电力系统的正常运行，必须设置完善的自动控制和保护系统。 ⑶具有较强的地区性特点。电力系统的规模越来越大，其覆盖的地区也越来越广，各地区的自然资源情况存在较大差别，因此制定电力系统的发展和运行规划时必须充分考虑地区特点。
教师学科教案[ 20 – 20 学年度第__学期] 任教学科：_____________ 任教年级：_____________ 任教老师：_____________ xx市实验学校
教学内容：电气工程的历史和形成、地位和发展、展望。 教学重点：电气工程学科的分学科分类的未来发展；； 教学难点：电气工程学科所包含的内容，设备 教学方法：课堂教学为主，充分利用网络课程中的多媒体素材来表示抽象概念。 教学要求：了解电气工程的历史和形成、电气工程的地位和发展、电气工程的展望。1.1 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。 1. 2 电气工程的地位和发展 1.电气工程学科的地位 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技组成部分。 2.发展 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，占发电总装机的24％，年发电量2830亿kWh，占总发电量的15％。 3.实例： （1）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。 （2）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，均已进入了世界先进行列。 （3）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50kV A； 1948年，制成国内最大的6.6kV三相2500kV A电力变压器； 本世纪初，我国已能生产500kV的三相750MV A和成组1000kV/250MV A的单相电力变压器，按三相容量计算，制造能力扩大到300倍。 （4）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80120MV A ；220kV以上输电线路总长达495123km、变电容量达593690MV A。 （5）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%。 （6）在电力电子和电工新技术领域： 1962年，我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。 （7）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、