电⽓⼯程基础
电⽓⼯程基础
课程代码：0801758 开课学院：电⽓⼯程学院
开课学期：每学年上、下学期授课对象：电⽓⼯程与⾃动化专业⼤三学⽣
学分：5 课程负责⼈：刘涤尘
课程简介：
（1）教学⽬的：使学⽣建⽴电⼒系统的基本概念，掌握电⼒系统稳态分析、电⼒系统故障分析的基本原理及计算⽅法，熟悉电⼒系统稳定的基本概念。使学⽣了解⾼电压交、直流输电技术的基本概念、远距离输电线路的⾃然功率与电压分布、各种过电压的形成及其限制措施；建⽴⼆次系统的概念，看懂⼆次接线图，了解电⼒系统继电保护、⾃动装置的原理及作⽤，了解电⼒系统通信的基本原理。
（2）主要教学内容：熟悉“电⼒系统的组成和运⾏；电⼒系统的负荷特性与模型；简单电⼒系统稳定的基本物理概念和提⾼电⼒系统稳定性的措施；远距离输电线路的⾃然功率与电压分布；发电⼚、变电所常⽤的控制与信号系统；电⼒系统常⽤的三种主要通信⽅式光纤通信、微波中继通信和电⼒线载波通信的基本原理；电⼒系统调度⾃动化的基本原理；配电⽹⾃动化的构成及功能”。掌握“电⼒系统主设备元件的物理特性及等值电路；标⼳值的概念、计算⽅法；各种操作过电压的形成及其影响因素；数字通信的基本原理；同步发电机同期并列装置和电⼒系统⾃动低频减负荷等电⼒系统常⽤的⾃动控制装置的基本原理”。重点掌握“电⼒系统经典潮流计算的基本⽅法、电⼒系统有功功率与频率之间的关系、⽆功功率与电压之间的关系以及电⼒系统经济运⾏的基本概念和计算⽅法；电⼒系统对称和简单不对称故障的物理过程分析和计算⽅法；架空输电线路、变电站的雷害过程及防雷措施；输电线路电流保护的整定计算原则以及变压器纵差动保护的基本原理”。
（3）教学⽅法与⼿段：坚持开展教学⽅法研究，改进教学⽅法，加强和优化实践性教学环节，注重对学⽣创新能⼒的培养。采⽤使⽤多媒体，但不依赖多媒体的教学⽅法授课；将教学实验逐步由基础性实验转化为设计型、综合型、创新型实验；将课程认知实习多样化，让学⽣按实习⼤纲到⽔、⽕⼒发电⼚，电⼒调度所、电⼒设计院和企业进⾏实习，克服原来单⼀场所的实习模式。
电气工程基础
电气工程基础是电气工程专业学习的第一门入门课程，是学习电气工程的基础知识的重要组成部分。电气工程基础主要涉及电路基本知识、电磁场理论和传感器等方面的内容。本文将从电路、电磁场和传感器三个方面来介绍电气工程基础的相关内容。
一、电路基本知识
电路基本知识是电气工程的基础，它包括电流、电压、电阻的概念和关系，以及直流回路和交流回路的分析等内容。
电流是指电荷的流动，是电气信号传输的基础。电压是电场力量的表现，是驱动电流流动的动力。电阻是指电流在电路中受阻碍的程度。直流回路是指电流方向不变的电路，交流回路是指电流方向周期性改变的电路。
在电路分析中，我们可以利用基尔霍夫定律和欧姆定律来解决各种电路分析问题。基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律，它们是电路分析中重要的基本定律。基尔霍夫电流定律指出，在电路中，流入某个节点的电流等于流出该节点的电流的代数和。基尔霍夫电压定律指出，在电路中，沿着闭合回路的各个电压代数和为零。欧姆定律指出，电流和电压之间存在线性关系，电阻是电流和电压之间的比值。
二、电磁场理论 电磁场理论是电气工程基础中的重要内容，它研究电荷和电流所产生的电场和磁场的性质和相互作用。
电场是由电荷产生的力场，包括静电场和变化的电场。静电场是由静止电荷产生的电场，它的性质由库仑定律描述。变化的电场是由电流和变化的电荷所产生的电场，它遵循麦克斯韦方程组。
磁场是由电流所产生的力场，在电气工程中主要涉及恒定磁场和电磁感应。恒定磁场是由恒定电流所产生的磁场，它的性质由安培定律描述。电磁感应是由变化的磁场所产生的感应电场，根据法拉第电磁感应定律，磁场的变化会导致感应电动势的产生。
电磁场理论为电气工程中的电磁设备和电机的设计和分析提供了理论基础。
三、传感器
传感器是电气工程中的重要设备，它能将非电信号转化为电信号，并对环境中的各种物理量、化学量和生物量进行检测和控制。
常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、湿度传感器、光照传感器等。温度传感器可以将温度信号转化为电压信号或电流信号，用于测量和控制温度。压力传感器可以将压力信号转换为相应的电信号，用于测量和控制压力大小。湿度传感器可以将湿度信号转换为电信号，用于测量和控制湿度。光照传感器可以将光照强度转换为电信号，用于测量环境的光照强度。 传感器在电气工程中的应用非常广泛，可以应用于工业控制、环境监测、医疗仪器和家用电器等领域。
1．电力系统的一次调频与二次调频。
一次调频：
由发电机组的调速器（所有发电机组均装有调速器，所以除已满载的机组外，每台机组均参加频率的一次调整）来完成，按发电机组调速器的静态频率特性自动完成。
频率的一次调整：由发电机组的调速器自动实现的不改变变速机构位置的调节过程就是频率的一次调整。这一调节是有差调节，是对第一种负荷变动引起的频率偏差进行的调整。
二次调频：
由发电机组的调频器完成，使发电机组的静态特性平行上移，以保证频率偏差在允许范围内。由主调频厂和辅助调频厂来完成。
频率的二次调整：在电力负荷发生变化时，仅靠发电机调速系统频率特性而引起的一次调频是不能恢复原运行频率的，为使频率保持不变，需运行人员手动或自动操作调速器，使发电机的频率特性平行地上下移动，进而调整负荷，使频率不变。保持系统频率不变是由一次调整和二次调整共同完成的。
频率的三次调整：即有功功率的经济分配。按最优化准则分配预计负荷中的持续分量部分，安排系统系统内各有关发电厂按给定的负荷曲线发电，在各发电厂、各发电机组之间最优分配有功功率负荷。 2．电力系统中枢点电压的调节方式：逆调压，恒调压，顺调压
3．电力系统的无功电源、电压调整的措施
无功电源：发电机、同步调相机、静止无功补偿器、静电电容器
电压调整的措施：
改变发电机的励磁调压；改变变压器变比；改变电力网的无功功率分布；改变输电线路参数。但是，需要注意的是，在无功不足的系统中，不能用改变变压器变比的办法来改善用户的电压质量，否则会顾此失彼，不能从根本上解决全系统的调压问题。
4、谐振过电压：电力系统中一些电感、电容元件在系统进行操作或发生故障时可形成各种振荡回路，在一定的能源下，会产生串联谐振现象，导致系统某些元件出现严重的过电压。
5、发电机调速系统的频率静态特性：当系统频率变化时，发电机组的调速系统将自动地改变汽轮机的进汽量或水轮机的进水量，以增减发电机组的出力，这种反映由频率变化而引发发电机组出力变化的关系，叫发电机调速系统的频率静态特性。
14专业知识培训课件 电气化篇
14、专业知识培训课件-电气化篇
第一章基本知识
铁路四电专业的技术人员应该掌握以下基本的基础知识，以下按照4个小专业进行阐述。1电力专业
1.1.1变配电所安装工程
变、配电所设备基础浇筑；变、配电所构架安装；变、配电所电力变压器安装；成套配电柜及动力开关柜安装；变、配电所母线装置制作安装；变、配电所高压开关安装。
1.1.2节电力工程
杆塔基坑开挖及回填工；电杆组立及杆顶组装；拉线安装；导线架设；电缆敷设；高压电缆热缩终端头制作；高压电缆热缩中间接头制作。
1.1.3电站电力工程
杆式变压器及杆上其它设备安装；箱式变电站基础制作及设备安装；接地避雷装置敷设和安装；远东系统安装、调试。2信号专业
单盘电缆测试：电缆沟开挖、电缆敷设、电缆保护、电缆沟回填、电缆连接；箱盒安装、电缆布线和电缆引入；安装高杆信号机、低杆信号机和信号标志牌。
zpw-2000无绝缘轨道电路设备安装；补偿电容安装；钢轨绝缘安装；道岔跳线安装；钢包铜引接线安装；应答器安装；外锁闭装z及安装；道岔密贴及融雪装置安装；设备接地、设备底座安装；设备机柜安装、控制台安装；走线架、走线槽道安装；室内配线、信号电源屏安装；室内信号防雷、室内信号接地。3通信专业
光缆单盘试验；单电缆盘试验；光电电缆沟开挖；直埋光缆敷设；光缆连接；电缆连接；光缆中继段测试；电缆音频段测试；安装室内通讯设备；室内设备布线；通信电源设备的安装；通信电源设备的接线；安装室内用户终端设备；室外设备安装、机车设备安装；无线塔架基础的制作安装程序；泄漏同轴电缆敷设。4业主立案法团纪律
沉井圈防护基坑开挖；横腹式混凝土支柱安装；型钢柱安装整正；格构式刚接硬横梁安装；腕臂预配与安装；软横跨安装；承力索架设；接触线架设；整体吊弦制作与安装；中心锚结安装；锚段关节调整；隔离开关人工安装；交叉式线岔安装；构架基础浇筑、构架组立；牵引变电所接地装置安装；牵引变压器安装；27.5kv真空断路器安装；gis高压开关柜安装。
