电气工程基础华中科技大学版本第一章绪论

《电气工程基础华中科技大学版本第一章绪论》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电气工程基础华中科技大学电力工程系罗毅luoyee@mail.hust.edu.cn教学目的掌握“发电－输电－配电－用电”的设备、工作原理以及与电力系统整体的关系，建立电力系统的整体概念掌握电力系统“分析－设计－运行－管理”的基本理论、基本技术、基本计算方法电力工程入门课程，学完本课程后即可以从事与电力工程相关的设计、运行、检修工作课程衔接先修课程：电路理论，电机学；主要后续课程：电力系统分析、继电保护、电力系统自动化、高电压技术本学期计划学时安排章学时章学时章学时章学时1422＋234＋4425266788496104＋2114124132142152总学时：课

2、内56学时；课外实验8学时第一章主要内容掌握与电力系统相关的若干基本概念，包括电力系统、电力网、动力系统、变电站等；理解电力系统的特点；理解对电力系统提出的要求；掌握电力系统的三个电能质量指标，包括国家标准规定的允许变化范围；掌握电力系统的额定电压等级及规定，了解电力系统电压等级与输电距离之间的关系；了解电力系统中常用的接地方式，掌握各种不同的中性点接地方式的特点。第一章学习难点电能不能大量存储的特点引起的电力系统有功功率和无功功率动态平衡；电力系统和电气设备额定电压的规定；各种不同的中性点接地方式的特点；第一章学习方法指导注意基本概念的内涵和外延，并适当识记；注意

3、思考从电力系统的特点、要求推断出来的一系列基本原理；注意寻找额定电压规定的基本规律；注意比较各种不同的中性点接地方式的特点。电力初期发展对电力的认识和应用从直流开始1873年，在维也纳国际博览会上，法国弗泰内使用2000m导线，连接一台瓦斯发动机拖动的格拉姆直流发电机和一台带动水泵的电动机，证明了远距离输电的现实性1874年，俄国皮罗茨基在彼得堡架设了输送功率4.5kW的直流输电线路，距离为500m，后增至1000m。1876年，又利用铁路轨道输送了3.6km，后来被用于有轨电车牵引电力初期发展1882年，法国德普勒架设首条57km直流试验线路，采用4.5mm电报线

4、，首端电压1343V，末端850V，输送功率不到200W，损耗78%，把米斯巴赫水电站直流发电机发出的电力送到慕尼黑国际博览会1883年，德普勒从法国南部比塞尔到格勒诺布尔进行14km输电试验，输送功率1.1kW1885年，采用6000V高压直流发电机从瓦利尔输电到巴黎，56km，损耗55%电力初期发展1882年10月，英国霍普金森（J.Hopkinson）发明直流输电三线制系统，外线到中线110V，两外线之间220V。后来扩展到五线制由于高压大容量直流发电机的制造技术问题，远距离输电所需的高电压不可能直接从直流电机直接获得。19世纪末，法国芳建在送端串联多台直流发

5、电机提高输电电压，将75kW电力输送75km，效率50%电力初期发展20世纪初，瑞典瑟雷在各台串联的直流发电机上装上短路器，使任意发电机投切不停电，该系统在其后20多年中建成了15条直流输电线路，规模最大的是1906年投运的从法国慕吉水电站到里昂180km、57kV、4700kW线路，1927年改建为260km、125kV、19000kW，多接入两座水电站当时直流输电装置和运行方式复杂、造价高、可靠性差，很快被竞争的三相交流取代电力初期发展英国法拉第（M.Faraday,1791-1867）电磁感应实验中，两个绕在铁芯上的线圈，但断开或接通一个线圈中的电流时在另一个

6、线圈上感应有电压，这实际上是变压器的雏形美国亨利（J.Henry,1797-1878）用多匝线圈作为原边，用少匝线圈作副边，使高电压感应出低电压1876年，俄国亚布洛契科夫发明了单相变压器，用于照明电力初期发展1883年，法国高拉德(L.Gauland)和英国吉布斯（J.D.Gribbs）将多台变压器原边串联在输电线路中，当副边接入的电弧灯盏数变化时，输电电压会受到干扰1883年，美国特斯拉研制感应电机1885年，匈牙利吉伯纳基斯、贝利、波拉其共同设计多台变压器并联连接方式美国威斯汀豪斯（G.Westinghouse，1846-1914）预见交流输电是发展方向，开始

7、了交流输电工业尝试交直流输电的电力战争19世纪80年代到90年代，围绕交直流输电问题爆发了“交直流之战”爱迪生、凯尔文等主张大力推广直流电，极力反对交流电。首先，他们认为当负荷波动很大时，采用直流电效率更高。当时主要供给照明，交流1度电煤耗9.072kg，而直流是4.536kg；其次，他们认为交流电具有很大的危险性，1889年5月购买威斯汀豪斯3台交流发电机，然后卖给监狱执行罪犯威廉.凯姆勒死刑交直流输电的电力战争威斯汀豪斯、特斯拉（N.Tesla）积极主张发展交流电。他们认为交流电的输电效率更高，可以通过变压器升压和降压，高压输电可以减少电能损失。交流发电机制