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电气工程及其自动化

发布时间:2021-06-17   来源:国家政策    点击:   
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电气工程及其自动化11篇

电气工程及其自动化11篇

电气工程及其自动化(1)

电气工程及其自动化论文

摘要:科技的不断发展和进步,国家基础设施的不断完善对电气工程及其自动化技术的要求也不断提高。电气工程及其自动化系统的正常运行,关系着各行各业的稳定发展,关系到人民生活质量和生命财产安全。因此,我国的各个企业需要积极的抓住机遇,提高总体的竞争力和技术人员的技术水平,总体上实现电气工程处理和管理控制的一体化。

关键词:电气工程;自动化;问题;对策

前言

电气工程作为一门新兴的学科,是现代科技的核心,如电气工程中的电子技术,是现代信息化的基础,很多人认为,电气工程的出现,使得人们从机械时代进入到了信息时代,不但改变了人们的生活方式,也改变了工作的模式,因此电气工程的发展水平,已经成为了一个国家信息化的重要标志。随着电气工程自动化技术的不断发展,逐渐得到了广泛应用,在各个不同的行业中都发挥着举足轻重的作用,有利于企业的生产线上实现电气自动化的安装、调试,有利于处理不同的智能管理系统的安装和调试需求。

1电气工程及其自动化技术

1.1电气工程及其自动化技术的概念

经过了多年的发展,电气工程自身已经非常完善,在电子产品刚刚出现时,人们把电气与电子产品相关的学科,统称为电气工程,现在已经进入到了信息化的时代,电子产品的加工工艺和材料都有了很大的进步,在这种背景下,对于电气工程的概念,也变得越来越广泛。通过实际的调查发现,影响电气工程发展的主要因素有信息技术和物理科学,其中信息技术主要就是指计算机技术和互联网技术等,而物理科学就是指集成电路等硬件设备,由此可以看出,电气工程可以分为硬件和软件两个方面,在实际的设计过程中,也应该分成两个部分来进行。目前电气工程及其自动化技术主要用于工业控制系统中,通过相应的设备和控制系统,能够让生产线自行运转,最大程度上减少人为的因素,通过实际的调查发现,现在很多企业都采用了自动化技术来进行生产,尤其是日韩和西方发达国家,自动化的水平已经非常高,而我国受到各方面因素的限制,目前工业自动化的水平较低。

电气工程及其自动化(2)

一. 本专业十大重要课程

1. 高等数学:数学是以后学习各门专业课的基础, 特别是对想从事DSP(数字信号处理)工作的同学。 

2. 英语: 不要以为过了4,6级就OK了,等用到的时候才觉得学的太少 。

3. 电路:基础中的基础,自动化专业考研科目。

4.  自动控制理论:实现控制系统的理论基础,自动化专业的看家科目,考研科目 。

5. 微机原理 :单片机,DSP等硬件的基础,考研科目,不要以为汇编语言太低级,它有其它高级语言所不能比的运行速度。

6. C/C++ :不会编程,学会再多理论算法也没用武之地,特别是C,最好达到精通。

7. 数/模电: 基础课,电子电路设计的基础 。

8. DSP/单片机/PLC:精通其中任意一种硬件的结构和编程,找份好的工作十分轻松。

9. Matlab :一个伟大的软件,很好的仿真平台,可以实现各种算法,并能实时查看运行结果和各种波形,高度集成的命令,对以后要读研的同学更是要熟练掌握 。

10. 电力电子技术:偏强电的一门课,不过十分有用,无论是考研复试还是找工作面试,都常会被问到。

电气工程及其自动化(3)

第一部分 电气工程及其自动化专业简介

专业代码及专业名称

专业代码:080601

专业名称:电气工程及其自动化(Electrical Engineering and Automation)

业务培养目标:本专业培养能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研究开发、经济管理以及电子与计算机应用等领域工作的宽口径“复合型”高级工程技术人才。

业务培养要求:本专业学生主要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机技术等方面较宽广的工程技术基础和一定的专业知识。本专业的主要特点是:强弱电结合、电工技术与电子技术结合、软件与硬件结合、元件与系统结合,使学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练、具有从事电气工程领域某专业方向的工程设计、系统分析、系统运行、研究开发、经济管理和教学工作的基本能力。

毕业生的知识、能力与素质结构:

(一)知识结构

1、具有较扎实的自然科学基础,较好的人文社会科学基础和外语基础;

2、系统地掌握本专业领域必需的较宽的技术基础理论知识,主要包括电工技术、电子技术、信息处理、控制理论、计算机软硬件基本原理与应用等;

3、了解本专业学科前沿的发展趋势;

4、了解国家与本专业相关的基本方针、政策和法规。

(二)能力结构

1、掌握电气工程及其自动化系统的分析与设计方法;

2、获得良好的电气工程及其自动化系统的分析、设计和开发等方面工程实践训练,具有较熟练的计算机应用能力和外语综合;

3、掌握文献检索、资料查询的基本方法,具备一定的科学研究和实际工作能力;

4、具有一定的创新意识与创新能力。

(三)素质结构

1、品格素质:政治素质、思想素质与道德素质;

2、科学与文化素质:了解人类文明史和科学发展史,了解西方文化;熟悉中国历史和中国传统文化;具有基本的文学、艺术知识和修养;基础科学技术知识等;

3、心理素质:具有对客观事物的认识能力,具有较强的注意力、记忆力、观察力、思维力、想象力等,具有良好的个性心理品质和自我调节控制心理的能力,具有科学的信念,坚韧的毅力,奋发的精神等;

4、身体素质:健康的体魄和乐于锻炼的行为习惯、运动机能素质与抗疾病素质;

5、工程素质:扎实的基础理论知识,工程与自然环境、社会环境可持续发展的意识,良好的职业道德,严谨踏实的作风。

主干学科:电气工程、计算机科学与技术、控制科学与工程。

主要课程:电路原理、电子技术基础、自动控制原理、电力电子变流技术、电机与拖动基础、微机原理及应用、工厂供电、数字分析、单片机原理与应用、计算机控制技术、信号与系统、工厂电气控制、电气设备与PLC技术等。高年级根据社会需要学习柔性的、适应性强、覆盖面宽的专业课程及专业选修课。

主要实践性教学环节:

1.计算机操作训练:培养学生使用计算机的基本技能和编程能力;

2.金工实习:学习常用的金属加工方法、操作技能及相关知识;

3.认识实习:通过参观相关企业,初步认识和了解与电气工程相关的理论和设备;

4.课程设计:掌握电子技术及专业课程的基本设计理论、方法、步骤和技能;

5.生产实习:使学生通过实习在专业知识和人才素质两方面得到锻炼和培

6.毕业设计:综合应用所学基础理论和专业知识,以实际工程设计、科技开发和试验研究为课题,对学生进行毕业前的综合性的工程化基本培训

主要专业实验:电机与控制实验、电气工程系统实验、电力电子实验等。

修业年限:学制四年,最长可延长在七年以内。

毕业最低学分:本专业本科生在毕业时应达到德育培养目标和大学生体育合格标准要求,应获得最低总学分165学分,其中课内必修课程92 学分,限选课程36 学分,任意选修课程17 学分,实践教学30学分,课外拓展5 学分。

授予学位:工学学士。

第二部分 电气工程及其自动化专业课程设置

及教学进程计划表

1、理论教学

课程类别

课 程 名 称

学分

总学时

理论教学

实践教学

考核方式

开 课 学 期 及 周 学 时

开课单位

16

18

公共必修课程

马克思主义哲学原理

3

54

36

18

E

2

 

 

 

 

 

 

政法系

毛泽东思想概论

2

36

24

12

E

 

2

 

 

 

 

 

政法系

邓小平理论概论

4

70

48

22

E

 

 

3×16

 

 

 

 

政法系

马克思主义政治经济学原理

2

36

24

12

E

 

 

 

2×12

 

 

 

政法系

思想道德修养

3

51

34

17

E

2

 

 

 

 

 

 

政法系

法律基础

2

34

24

10

E

 

2

 

 

 

 

 

政法系

形势与政策教育

 

 

 

 

 

[1]

[1]

[1]

[1]

[1]

[1]

[1]

[1]

政法系

大学英语

16

280

280

 

E

4

4

4

4

 

 

 

 

政法系

体育

4

134

134

 

E,T

2

2

2

2

 

 

 

 

体育系

计算机应用基础

2

36

18

18

E

2

 

 

 

 

 

 

 

电子系

军事理论

2

36

36

 

T

2

 

 

 

 

 

 

 

学生处

小计

40

767

658

109

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

通识限选

学生应在以下4个系列的通识选修课程中,每个系列各选2学分以上的课程。

人文社科系列

2

36

36

 

T

 

2

 

 

 

中文系

艺术修养系列

2

36

36

 

T

 

 

 

 

2

 

 

 

艺术与教育系

身心健康系列

2

36

36

 

T

2

 

 

 

 

 

 

 

实践创新系列

2

36

36

 

T

 

 

 

 

 

2

 

 

学生处

小计

8

144

144

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学科专业必修课程

高等数学

9

152

152

 

E

6

6

 

 

 

 

 

 

数学系

线性代数

2

36

36

E

 

3

 

 

 

 

 

 

数学系

概率论与数理统计

2

36

36

 

E

 

 

2

 

 

 

 

 

数学系

普通物理

3.5

72

72

 

E

 

4

 

 

 

 

 

 

电子系

普通物理实验

1

36

 

36

 

 

2 

 

 

 

 

 

 

电子系

机械制图

3.5

64

64

 

E

4

 

 

 

 

 

 

电子系

C语言程序设计

3

54

42

12

E

 

 

3

 

 

 

 

 

电子系

电路原理

6.5

128

104

24

E

 

 

5×16

3×16

 

 

 

 

电子系

模拟电子技术*

4.5

90

72

18

E

 

 

 

6×15

 

 

 

 

电子系

数字电子技术*

4.5

90

72

18

E

 

 

 

 

6×15

 

 

 

电子系

自动控制原理

3.5

72

62

10

E

 

 

 

4

 

 

 

 

电子系

微机原理及应用

3

64

52

12

E

 

 

4

 

 

 

 

 

电子系

工厂供电

3.5

72

72

 

E

 

 

 

 

4 

 

 

电子系

小计

49.5

966

836

130

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学科专业限选课程

学生应在下列选修课程中修满 23.5学分

复变函数与积分变换

2

36

36

 

E

 

 

 

3

 

 

 

 

数学系

电机与拖动基础

3.5

72

60

12

E

 

 

 

 

 

5

 

 

电子系

电力电子变流技术

3.5

72

62

10

E

 

 

 

 

4

 

 

 

电子系

数值分析

2.5

48

36

12

E

 

 

 

 

3

 

 

 

电子系

单片机原理与应用*

3

64

44

20

E

 

 

 

 

 

 

4

 

电子系

计算机控制技术

3

64

54

10

E

 

 

 

 

 

 

4

 

电子系

自动控制系统

3

64

56

8

E

 

 

 

 

 

 

4

 

电子系

电气设备及PLC技术

3

64

52

12

E

 

 

 

 

 

4

 

 

电子系

小计

23.5

484

400

84

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

专业方向任选课程

学生应在下列专业方向课程中修满 12 学分

检测与转换

2.5

48

40

8

T

 

 

 

 

 

 

3

 

电子系

计算机仿真

2.5

48

28

20

T

 

 

 

 

 

3 

 

电子系

计算机网络

2.5

48

28

20

T

 

 

 

 

3 

 

 

电子系

电力系统继电保护

2.5

48

48

 

T

 

 

 

 

 

3 

 

电子系

楼宇自动化

2.5

48

48

 

T

 

 

 

 

 

3 

 

电子系

信号与系统

2.5

48

38

10

T

 

 

 

 

 

 

3

 

电子系

现代控制理论

2.5

48

48

 

T

 

 

 

 

4×12

 

 

 

电子系

电气专业英语

2

36

36

 

T

 

 

 

 

 

2

 

 

电子系

工厂用电设备

2.5

48

48

 

 

 

 

 

 

 

 

3 

 

 

小计

12

228

190

38

T

 

 

 

 

 

 

 

电子系

任意选修课程

学生学校开设的本科课程中任意选修4学分,本专业提供的可选课程如下:

科学技术导论

2

36

36

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

电气测量技术

2

36

36

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

电力市场概论

2

36

36

 

 

 

 

 

 

 

 

2 

 

 

总 计

137

2552

2300

252

周学时

24

25

24

25

24

22

20

 

 

其中:必修课合计(门)

24

1624

1494

130

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

选修课合计

20

928

806

122

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

合 计( 门)

44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

注:*为选修课

2、单独设置实践教学环节

课程类别

课 程 名 称

开 课 学 期 及 周 数

开课单位

 

入学教育

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生处

实践教学

军事训练

2

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

学生处

社会实践

4

2

 

 

 

2

 

2

 

 

 

 

政法系

劳动教育

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

学生处

模拟电子课程设计

2

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

电子科学系

数字电子课程设计

2

2

 

 

 

 

 

2

 

 

 

电子科学系

金工实习

1

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

电子科学系

社会调查

2

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

电子科学系

单片机原理与应用课程设计

2

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

电子科学系

毕业实习

6

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

电子科学系

毕业设计

10

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

电子科学系

毕业教育

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

学生处

*课外科技活动

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

电子科学系

*系统仿真设计

2

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

电子科学系

*职前培训

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

*电子工艺实习

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

电子科学系

*教育或生产实习

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

合 计( 门)

 

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

注:*为选修课,学生应修满30学分

3、教学进程总体安排表

学年

学期

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

理论教

学期

学周数

总周数

14

19

18

21

18

21

18

21

18

21

18

21

16

21

 

0

20

符号说明: ●:理论教学 ※:考试 ★:军训 △:实习 ◇:教育实习 ◆:课程设计

■:毕业设计 ☆:入学教育或毕业教育

第三部分 电气工程及其自动化专业培养计划的说明

一、本专业人才培养目标、规格的说明

1、 人才培养定位:

高等学校要担负起全面推进素质教育,培养高素质的创新型人才的历史使命,必须更新教育观念,深化教育改革,构建高校创新型人才培养模式。我们结合电气工程及其自动化的专业方向,面向惠州地方经济,探索培养电气工程及其自动化应用型创新人才培养体系。

惠州作为21世纪广东省发展最具生机活力的地区之一,随着近年来经济的飞速发展,惠州工业对电气工程及其自动化方面的技术人员的需求进一步增大,本专业的建设,必将为这一发展提供大量的既具有专业知识和技能,又有自动化和信息技术的基础知识和基本技能,专业面广,适应性强,可满足当今社会需要的“宽口径、复合性”高级工程技术人才。

该专业的主干学科为电气工程、计算机科学与技术、控制科学与工程。该专业涉及领域广泛,学生就业前景广阔,不仅在电气和自控产业有大量需求,还可到企事业单位、科研院所、信息产业、电子、机械、房地产、政府等行业从事与电气电子技术有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、计算机技术及应用等方面的设计开发、运行维护、实验分析、信息管理等工作。  也可从事技术管理和经营、质量检测及控制、教育与科研等方面工作。还可报考相关学科的研究生继续深造。

2、专业培养规格与特色:

根据电气工程及其自动化专业的特点、发展前景及市场需求,根据教育部有关教育改革的精神,我们将电气工程、控制工程、信息工程、计算机工程相互进行交叉整合,在人才培养方面,按照 “加强基础,注重实践、强化技能、优化素质”的原则拓宽专业口径,增强人才适应性,把电气工程技术、信息技术与控制技术、计算机技术相互结合起来,以电气工程技术、电子技术、信息技术、计算机技术、控制理论为基础,培养既具有专业知识和技能,又有电气自动化和信息技术的基础知识和基本技能,专业面广,适应性强,可满足当今社会需要的“宽口径、复合性”高级工程技术人才,即培养以电气工程为背景的应用型创新人才,以适应地方社会发展和经济建设的需要。

二、本专业培养计划中课程设置的说明

1、课程体系的设计

分为公共必修课程、通识限选课程、学科专业必修课程、学科专业限选课程、专业方向任选课程和任意选修课程六个模块设置。

2、各类课程学分、学时比例分配

公共必修课程:学分40,学时658,占总学时25.7%

通识限选课程:学分8,学时144,占总学时5.6%

学科专业必修课程:学分49.5,学时966,占总学时37.8%

学科专业限选课程:学分23.5,学时484,占总学时18.9%

专业方向任选课程:学分13,学时228,占总学时8.9%

任意选修课程:学分4,学时72;占总学时2.8%

实践教学30学分,课外拓展5 学分。

三、本培养计划的实施说明

在制订2005级教学计划时,我们在03、04级计划实施的基础上改革课程设置,更新专业教学计划,认真领会面向21世纪的新教学思想,以教育部新的电气信息类专业合并为契机,合并专业基础课,突出专业课的方向特点,适应社会需求,紧跟科技发展的步伐。加强实践教学,锻炼和提高学生独立分析问题、解决问题的能力和创业、创新的意识。建立长期可靠的实习基地,提高实践教学的效果。大量采用面向21世纪的新的教材和中国电工技术学会“电气工程及自动化”专业委员会推荐的教材。装备现代化教学设备,大量采用多媒体教学方式。

四、本培养计划制订过程的说明

本培养计划由电气工程及其自动化教研室全体教师共同制定,在参考其他学校及总结本专业03、04级教学计划的基础上多次修订而成,力争达到教育部《关于普通高等学校修订本科专业教学计划的原则意见》的要求,并结合我院实际,这些考虑能否真正实现,还有待于教学实践的检验。期望能在实践检验中进一步总结优化,从而可以更好地为保证教学质量及人才培养规格服务。

第四部分 电气工程及其自动化专业课外拓展活动计划

一、课外拓展活动要求:

本专业学生在规定的学习期限内,除修满教学计划规定的最低学分外,还应取得不低于5个课外拓展学分,方准予毕业。

二、课外拓展活动内容:

为全面推进素质教育,培养具有创新精神和实践能力的高素质人才,根据学籍管理的有关规定,并结合《惠州学院课外拓展学分实施细则》,制定计划如下:

1、 组织学生积极参加系里举办的电子设计大赛活动。

2、 在第二、第四学期后的假期安排学生参加社会实践活动(包括社会调查、社会实践等),并写出调研报告。

3、 鼓励学生参加国际国内、省市或校级正式文体比赛(含演讲比赛、辩论赛、知识竞赛等)和正式体育竞赛,以及参加学校组织的大型文体活动(如迎新晚会演出、校运会正式比赛等)。

4、 创造条件鼓励指导学生参加各种学科竞赛和学术活动。

5、 鼓励学生在校级以上公开出版的学术期刊上发表论文。

6、 鼓励学生在系级、校级、省级和国家级报纸、杂志上发表非专业性文章。

7、 其它方面。

以上活动均可按有关规定取得相应学分。

第五部分 电气工程及其自动化专业主要课程介绍:

【课程名称】电路原理

【先修课程】高等数学;普通物理

【课程教材】教科书:电路 邱关源 高等教育出版社

参考书:电路 李瀚荪 高等教育出版社

【课程目的与要求】电路原理属于电类各专业共同的理论基础,通过本课程的学习,使学生掌握电路的基本理论知识,分析计算的基本方法和初步的实验技能。为后续课程准备必要的电路知识。

【课程名称】模拟电子技术

【先修课程】电路

【课程教材】模拟电子技术基础(第三版) 童诗白 华成英 高等教育出版社

【课程的目的与要求】本书主要内容包括:常用半导体器件、基本放大电路、多级放大电路、集成运算放大电路、放大电路的频率响应、放大电路中的反馈、信号的运算和处理、波形的发生和信号的变换、功率放大电路、直流电源和模拟电子电路读图。

【课程名称】数字电子技术

【先修课程】电路

【课程教材】数字电子技术基础(第四版)康华光 高等教育出版社2000.6 

【课程的目的与要求】主要内容有:逻辑代数基础、门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、脉冲波形的产生和整形、半导体存储器、可编程逻辑器件、数模和模数转换等。

【课程名称】数值分析

【先修课程】高等数学;线性代数;高级语言程序设计

【课程教材】教科书:数值计算方法 李有法 高等教育出版社

【课程目的与要求】本课程介绍适合于计算机使用的、求解各种常用数学问题的数值计算方法,通过本课程的学习,使学生初步掌握各种常用数值方法的构造思想、基本原理及推导方法,初步具备使用所学知识分析与解决实际问题的能力。

【课程名称】自动控制原理

【先修课程】高等数学、复变函数

【课程教材】自动控制原理 (第三版) 胡寿松 国防科技出版社

【课程的目的与要求】本书主要讲述控制系统的数学描述,线性控制系统的运动;频率响应法,根轨迹法;单变量系统校正与综合以及最优控制问题。

【课程名称】现代电力电子技术基础

【先修课程】模拟电子技术、数字电子技术

【课程教材】现代电力电子技术基础 张立 高等教育出版社 1999.10 

【课程的目的与要求】全面地介绍了各种电力电子器件的原理、特性和应用技术;阐述了相位控制、直流斩波、交流逆变和软开关谐振等电路的原理及设计方法。

【课程名称】电机与拖动基础

【先修课程】电路

【课程教材】电机与拖动基础 李发海 王岩 清华大学出版社

【课程的目的与要求】主要内容:电力拖动系统动力学、直流电机原理;他励直流电动机启动、调速与四象限运行;变压器,三相电动机原理及其起动、四象限运行等。

【课程名称】计算机网络

【先修课程】计算机原理

【课程教材】教科书:计算机网络 冯博琴 高等教育出版社

【课程目的与要求】使学生掌握计算机网络的组成和连网的方法与技能,了解网络的拓扑结构和各自的工作原理,了解七层网络协议的结构和各部分的作用及有关规定。熟悉Novell网的原理、安装与维护。

【课程名称】单片机原理与应用

【先修课程】模拟电子技术;数字电子技术;微机原理与接口技术

【课程教材】教科书:MCS-51系列单片机系统及其应用 蔡美琴 高等教育出版社

参考书:单片机微型机硬件、软件及应用——8098与8051

李大友 高等教育出版社

【课程目的与要求】本课程系统介绍MCS-51系列单片机的组成、结构、指令等基本原理,详细讲解了单片机的应用,并有具体的实验和实例,使学生掌握MCS-51系列单片机的使用方法,为今后进一步学习其他型号的单片机及工作上的应用打下基础。

【课程名称】工厂供电

【先修课程】电路

【课程教材】教科书:工厂供电 刘介才 机械工业出版社

参考书:工厂供电 重庆大学

工厂供电 华中科技大学

【课程目的与要求】本书介绍有关工厂供电的有关知识,包括工厂电力负荷及计算,短路电流及计算,工厂变配电所的一次系统,过电流保护及二次系统,电力线路、防雷、接地和电气照明等设计。

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电气工程及其自动化(4)

电气工程及其自动化专业

专业介绍

本专业培养具有电力工程技术、电子技术、自动控制技术、信息处理、计算机技术与应用等较宽广领域的专业技术基础和系统的专业知识高级专门人才,具备电气工程技术分析、系统运行与控制技术的基本能力,并得到电工电子、信息技术及计算机应用方面的基本训练,能够从事与电气工程有关的规划、设计、建设、系统运行、自动控制及保护、电力电子技术、电力通信、信号分析与信息处理、试验分析、研制开发、工程经济与管理以及电子与计算机技术应用等领域工作的宽口径复合型高级人才。毕业生可在电力、能源、建筑及其他工业部门从事工程规划、设计、生产、运行、控制、试验、科研、开发应用等方面的技术与管理工作。合格毕业生颁发工学学士学位。

主要课程:大学英语、高等数学、工程制图、电路、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、工程电磁场、电机学、高电压技术、电力系统稳态分析、电力系统暂态分析、电力工程、继电保护与微机保护、电力电子技术、自动控制理论、微机原理与应用、Matlab技术应用、电气控制与PLC、自动控制系统等。

我们领你看专业

Q1、电气工程及其自动化专业的研究对象是什么?

电气工程及其自动化专业主要是研究电能的产生、传输、转换、控制、储存和利用的专业。电气工程是从人们对电磁现象的研究开始,电磁理论是电气工程的理论基础,而电磁理论是从物理学中的电学和磁学逐步发展而形成。

人类社会发展到任何时候也离不开能源,能源是人类永恒的研究对象,而电能是利用最为方便的能源形式。因此,以电能为研究对象的电气工程及其自动化专业有着十分强大的生命力。另外电信息的检测、处理、控制等技术在电能从产生到利用的各个环节中都起着越来越重要的作用。因此,有关电信息的研究也成了电气工程及其自动化专业的重要组成部分,专业名称中也就有了 “及其自动化”。

电气工程及其自动化专业的基础性也决定了其具有很强的学科交叉能力。电气工程和生命科学的交叉已经产生了生物医学工程专业,对生命中电磁现象的研究产生了一门生物电磁学。电气工程和材料科学的交叉形成了超导电工技术和纳米电工技术。电气工程和电子科学以及控制科学的交叉产生了电力电子技术,电力电子技术不但给电气工程的发展带来了极大的活力,同时电力电子技术也成为电气工程的重要分支。

综上所述,电气工程及其自动化涉及电力工程技术、电子技术、计算机技术、电机与电器技术、信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,是一个综合性实践性较强的学科,其主要特点是强弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合,使学生获得电工电子、系统控制、电气控制、电力系统、电气自动化装置及计算机应用技术等领域的基本技能。

Q2、电气工程及其自动化专业的核心课程是什么?

本专业旨在培养系统掌握电气工程及其自动化领域基本理论和方法,受到良好的工程实践能力训练,能胜任电气专业领域的系统分析设计、研究开发、运行维护及管理,具有继续学习能力、技术创新能力和团队合作意识的复合型高级工程技术人才。

主要课程包括:大学英语、高等数学、复变函数与积分变换、工程制图、电路、模拟电子技术基础、数字电子技术基础、工程电磁场、电机学、高电压技术、电力系统稳态分析、电力系统暂态分析、电力工程、继电保护与微机保护、电力系统规划、电力电子技术、自动控制理论、微机原理与应用、Matlab技术应用、电气控制与PLC、自动控制系统、电气照明、智能弱电工程、电气工程造价等。

Q3、电气工程及其自动化专业的发展方向如何?

本专业以电磁理论为基础,迄今已发展成为覆盖多门类交叉学科、应用领域广阔的完善的学科,形成了强弱电结合、软硬件结合、机电结合的学科特点。主干学科包括电气工程、计算机科学与技术、控制科学与工程。电子技术、计算机技术、信息技术的迅猛发展极大地推动着电气工程学科的发展,丰富了其内涵。

与电气工程学科相关的产业主要有电力工业、电气装备制造业以及几乎所有使用电力的行业,电气技术的发展与应用也主要集中在这些行业。包括新能源开发与利用,输电新技术,电能高效利用、电网智能化,建筑智能化,制造智能化等,前景广阔。

电气工程学作为一门完整的独立学科,其下包涵着许多分支,有电机电器及其控制技术,电力系统及其自动化技术,电力电子技术与电力传动,高电压与绝缘技术,电工技术,其中每一项技术都是电气工程学不可分割的一部分,它们也不是完全独立而不交叉的,它们在边缘互相渗透,由此产生新的学科。电气工程学的发展前景同样也是不可估量的,随着时代的进步与对新技术的不断诉求,电气工程学必将更加完善。其发展特点应该是向着高、精、尖,将传统的那些效率不高,体积笨重,噪音巨大,能耗损失严重的产品升级到效率超高,纳米体积,安静且环保的新产品。这就需要电气工程学从各个方面提升自己。同时电气工程学科加快同其他学科融合的步伐,与新材料技术,医学技术,生物技术的技术融合,将极大地提升电气工程学科的容量与地位。

Q4、学习者要具备什么样的特质?对学生的英语水平、数学水平有何特殊要求?

首先要了解:电气工程专业可分为强电和弱电两个方向,但无论强电还是弱电,基础都是一样的。

电气工程专业需要良好的数学、物理基础,故高等数学和工程数学等是应该下功夫学好的,后续课程如电路、电磁场、电力系统分析、自动控制理论等专业基础及专业课均在此基础上才能顺利学习。电气学科技术发展很快,良好的英语水平有助于了解和学习国外的最新专业知识。

电气工程专业的学生,大一和大二前半年基本上将学完全部数学课程,所以这段时间主要打好数学和计算机基础。除了大学理工科通识的高等数学,线性代数,概率论与数理统计以外,像复变函数,积分变换这些电类专业必需的数学课程和C语言、大学物理也要学好,电气CAD,Matlab等以后常用的软件也要开始练习着用。专业课部分,电路,电磁场,数电,模电,电机学,电力电子技术,电力系统分析,电力工程,电力系统继电保护等专业课程都比较重要,以后如果继续深造的话这些基础课和专业课学得好会比较轻松。总之本科阶段要想把基础打得非常坚实还是要付出点努力的。

Q5、理论学习与实践活动有哪些?

本专业培养方案理论学习包括必修课和选修课两大类。必修课包括通识教育课、科类基础课、专业核心课等。选修课包括专业特色课和个性发展课等。

专业实践活动包括基础实践、专业实践、综合实践和创业实践等。其中基础实践有军事理论及训练、劳动、社会实践与调查报告、读书与社会实践活动、体育健康与标准测试等;专业实践有认识实习、专业课程设计等;综合实践是指毕业论文(设计)和毕业实习。

除了丰富多彩的第二课堂活动,如文体活动、专业协会、知识竞赛等,本专业还有许多全国性的专业竞赛,如学院举办的机电之光、全国大学生数学竞赛、大学生数学建模竞赛(MCM)、全国大学生电子设计竞赛、大学生研究训练计划(SRT)、大学生机器人竞赛等。机械与电子工程学院鼓励大学生积极参加各类科技创新实践活动,增强实践能力和创新能力。经过多年的努力形成了大学生科技创新活动的良好机制,建成了大学生科创实验中心。

Q6、电气工程专业学习过程中会遇到哪些困难?

电气工程及其自动化专业是一个理论性和实践性都很强的专业,需要较扎实的数学基础和分析问题与解决问题的能力,很多课程不好理解从而增加了学习难度,例如本专业学习“电力系统”——由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产、传输、分配和消费的系统。而发电、变电、输电、配电、用电等,其涉及到的原理与过程均十分抽象且需要用到较为复杂的数学分析处理手段。

由于大学老师上课与中学老师上课的方式有较大差异,除教授课程内容外,老师通常不会领着学生反复复习学过的内容,也不会逼着学生有针对性地对自己不足的地方进行强化训练,学生会有更多的自由时间,这就要求学生在学习过程中要逐渐学会自主学习,要有较强的自律性。由于本专业课程逻辑性、系统性较强,前期课程一旦落下,后来再追赶将是十分困难的。在学习中遇到困难是不可避免的,只要尽快完成从高中生到大学生的角色转换,尽快适应大学的学习节奏、学习规律和方法,加强自我管理和约束,顺利完成本专业学习任务是没有问题的。

Q7、毕业生深造和就业的口径是怎样的?主要面向哪些行业?

电气工程及其自动化专业毕业生大部分学生就业内容属于电气类、自动化类以及信息类相关专业范畴,社会认可度高,特别是一些知名企业来我校开展校园招聘活动,就业质量较高。

应届本科毕业生中,30%左右直研、考研,包括国内知名985、211高校(华北电力大学、重庆大学、华中科技大学、武汉大学、北京交通大学、山东大学等),其中,学习成绩在专业排名前15%的同学还有机会保送名牌大学研究生;20%左右就业于电网,也就是电力公司,大型垄断国企,待遇高福利好,工作稳定,是大多数电气毕业生就业的首选。

电气工程专业主要就业方向:

(1)电力公司、发电厂等:主要从事电力运行管理。

(2)设计院类:建筑设计院、电力设计院、市政、水利、纺织等专业类设计院。主要从事电气工程设计。另外还有以自动控制系统设计为主的专业公司。

(3)制造业各类企业:生产过程的控制、维护、管理、电气设备运行管理,或产品开发,营销等。

(4)电子类企业:产品开发、控制、运行管理。

(5)电力工程建设公司:电力工程如电厂,输电工程施工、组织管理,工程造价和安装工程招投标。

(6)建筑安装工程公司(包括各类建筑弱电专业工程公司) :建筑电气工程施工、组织管理,工程造价和安装工程招投标。

(7)房地产开发或监理公司:安装工程监理,工程造价和安装工程招投标等。

电气工程及其自动化专业毕业生可获取国家注册电气工程师(发输变电、供配电两个方向)、高级电工、PLC工程师、电子设计工程师等技能证书。

Q8、在校生眼中的电气工程及其自动化专业是怎样的?

比较受欢迎。大一结束,学生有二次选专业的机会,本专业是少数几个批量转入专业之一。

Q9、学生除了在山东农业大学进行专业学习之外,还有没有到其他高校学习、交流的机会?

本专业的学生有机会去台湾的大学进行半年到一年的交流学习!

结语:电气工程是一个生命力旺盛的学科,其在电子信息方面,新能源方面,自动控制方面,电力工程,微电子方面,仪表与测量等方面都有用武之地,自从其诞生之日起,就展现了前所未有的爆发力和适应力,可以说,掌握了电气工程学就等于掌握了通往未来高科技的一把永不生锈的钥匙。电气工程学以它超乎常人的想象力的方式触及到生活的每一个方面,可以说,是电气工程学支撑起了现代科技的半片天,小到生活中的一个计算器的生产,大到航天飞机的信号处理装置,处处都能发现电气工程学的身影。二十一世纪是高科技高速发展的世纪,同时更是电气工程学科高速发展的世纪,电气工程学必将以更加重要的姿态发挥不可替代的作用。

电气工程及其自动化(5)

电气工程及其自动化

【摘要】电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经 济、实用,实现高效率和高品质用电相结。 

【关键字】电子工程,自动化,发展 

  电气工程及其自动化涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等。主要应学会探究电机工程及自动化相关方面。现代电力电子及电源技术的发展 现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具体应用。 

  1、电力电子技术的发展。现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 

  2、整流器时代。大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。 

  3、逆变器时代。七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内 

  4、变频器时代。进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。 

  5、现代电力电子的应用领域计算机高效率绿色电源。高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品,绿色电源系指与绿色电脑相关的高效省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的外围设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。通信用高频开关电源 通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。 

  6、电气自动化的未来发展趋势现阶段随着电气工程及自动化领域在新时期的高速发展,电力一次设备与电力互感器的智能化,已成为电气自动化技术在未来发展中的必然趋势,这是因为电力互感器在运用电气工程及自动化技术后,可以将电压和电流降低到可以应用的范围内,但是将其完全实现自动控制,以目前的电气工程及自动化技术难以实现,但是随着电气工程及自动化领域在新时期的高速发展,在未来势必会实现电力互感器的智能化控制。电力工程及自动化的高速发展可以有效实现电力一次设备的智能化,这是因为传统的电力设备在运行过程中需要靠大电流电缆对其进行连接,该种运行管理方式在安全性与管理效率上都无法满足电力企业的发展要求,因此,随着电力工程及自动化领域在新时期的高速发展,可以实现对电力系统设备的实时在线检测,这对提高电力系统设备的使用寿命、工作效率以及安全性能有着重要意义。 

  电气自动化工程控制系统逐步市场产业化在有了创新技术,以及统一的体系、标准化接口的同时,市场产业化更是产业不断发展的目标,这样才能够有效提升配置资源的工作效率。电气自动化工程控制系统正在朝着安全防范技术的集成系统方向发展。重点加强了安全与非安全系统控制的一体化集成。分析我国的市场特性,逐步的进行市场扩展。把电气自动化工程控制系统的安全与防范设计进行全面的研究。 

  随着我国社会各领域在新时期的高速发展与人民生活水平的不断提高,电气工程及自动化技术在发展中面临着更多的机遇和挑战,这不仅要求电气人员在发展中要注重科技创新,更要加强电气工程及自动化的质量管理作为一项重点内容,这样才能确保电气工程及自动化对推动国民经济发展做出重要贡献。

电气工程及其自动化(6)

电气工程及其自动化

Electrical Engineering and Automation

专业代码:080601          学 制:4年

Program Code: 080601          Duration:four years

培养目标:

培养能坚持社会主义道路,适应现代经济、科技、社会的需要和进步,德智体全面发展,具有扎实和宽广的电气工程学科的基础理论和专业知识、突出的创新精神、创业意识与综合素质、国际视野、以及较强的计算机操作应用和独立解决电气工程技术问题的能力,能够从事与电气工程领域有关的、宽口径的复合型高层次工程技术人才。

Educational Objectives:

The students are cultivated as interdisciplinary highly-skilled engineering talents with wide knowledge in electrical engineering field, who should stick to the path of socialism, accommodate the requirement and development of modern economy, technology as well as society. The students should have the following qualities: full physical and moral development; solid and broad background of fundamental theory and professional knowledge; outstanding innovation spirit, entrepreneurial awareness and comprehensive qualities; good proficiency of IT skills and the ability to solve electrical engineering problems independently.

毕业要求:

№1.工程知识:能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决电气工程领域复杂工程问题。

№2.问题分析:能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析电气工程领域复杂工程问题,以获得有效结论。

№3.设计/开发解决方案:能够设计针对电气工程领域复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。

№4.研究:能够基于科学原理并采用科学方法对电气工程领域复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

№5.使用现代工具:能够针对电气工程领域复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。

№6.工程与社会:能够基于工程相关背景知识进行合理分析,评价电气工程领域专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任,具备初步的电气工程实际经验,工作后能较快地融入角色。

№7.环境和可持续发展:能够理解和评价针对电气工程领域复杂工程问题的专业工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

№8.职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在电气工程领域工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。

№9.个人和团队:能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色,具备一定的电气领域科研/工程团队的实践经验。

№10.沟通:能够就电气工程领域复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

№11.项目管理:通过电气工程实践理解并掌握电气工程领域工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。

№12.终身学习:能够胜任相关单位从事研究、规划、及技术改进、设计、施工和运行管理工作,具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。

Student Outcomes:

№1.Engineering Knowledge: An ability to apply knowledge of mathematics, science, engineering fundamentals and engineering specialization to the solution of complex electrical engineering problems.

№2.Problem Analysis: An ability to identify, formulate and analyze complex electrical engineering problems, reaching to substantiated conclusions using basic principles of mathematics, science, and engineering.

№3.Design / Development Solutions: An ability to design solutions for complex electrical engineering problems and innovatively design systems, components or process that meet specific needs with societal, public health, safety, legal, cultural and environmental considerations.

№4.Research: An ability to conduct investigations of complex electrical engineering problems based on scientific theories and adopting scientific methods including design of experiments, analysis and interpretation of data and synthesis of information to provide valid conclusions.

№5.Applying Modern Tools: An ability to create, select and apply appropriate techniques, resources, and modern engineering and IT tools, including prediction and modelling, to complex engineering activities, with an understanding of the limitations.

№6.Engineering and Society: An ability to apply reasoning informed by contextual knowledge to assess societal, health, safety, legal and cultural issues and the consequent responsibilities relevant to professional electrical engineering practice.

№7.Environment and Sustainable Development: An ability to understand and evaluate the impact of professional electrical engineering solutions in environmental and societal contexts and demonstrate knowledge of and need for sustainable development.

№8.Professional Standards: An understanding of humanity science and social responsibility, being able to understand and abide by professional ethics and standards responsibly in electrical engineering practice.

№9.Individual and Teams: An ability to function effectively as an individual, and as a member or leader in diverse teams and in multi-disciplinary settings.

№10.Communication: An ability to communicate effectively on complex electrical engineering problems with the engineering community and with society at large, such as being able to comprehend and write effective reports and design documentation, make effective presentations, give and receive clear instructions, and communicate in cross-cultural contexts with international perspective.

№11.Project Management: Demonstrate knowledge and understanding of electrical engineering management principles and methods of economic decision-making, to function in multidisciplinary environments.

№12.Lifelong Learning: A recognition of the need for, and an ability to engage in independent and life-long learning with the ability to learn continuously and adapt to new developments.

专业简介:

电力学院的电气工程专业前身可以追溯到建国前的中山大学电机工程系。1994年与广东省电力工业局联合共建,在全国首创高校与政府、企业联合共建的办学模式。本专业拥有电气工程国家一级学科博士点(包括电力系统及其自动化、电力电子与电力传动、电机与电器、电站系统及其控制、电工理论与新技术、高电压与绝缘技术6个二级学科博士学位授权点),及相应的硕士学位授权点和博士后科研流动站,形成了完整的人才培养体系。本专业拥有风电控制与并网技术国家地方联合工程实验室、广东省风电控制与并网工程实验室、广东省电力工程技术研究开发中心、电力实验中心、电力系统工程研究所、电力经济与电力市场研究所、电能质量与节能研究所等机构,在华南地区电力行业的人才培养和科学研究领域具有举足轻重的地位。本专业与中国南方电网公司等业内龙头企业拥有长期、广泛和密切的产学研合作关系。与电信学院共同建设了“华南理工大学电气信息及控制国家级实验教学示范中心”。拥有3个创新学科平台、4个特色实验室、14个校外实习基地,为学生参与各种科研和生产实践活动提供了优越的环境。

学院加入了学校与英国爱丁堡、美国密苏里等大学的本科联合培养计划和中法中心的“3+1+2”培养计划、中澳“3+2”培养计划。

Program Profile:

The Major in Electrical Engineering of School of Electric Power, South China University of Technology historically inherited from Department of Electrical Engineering, Sun Yat-sen University. In 1994, the school started to cooperate with Guangdong Electric Power Bureau, which is the groundbreaking of a totally new educational mode in China, including the collaboration between the university and both the government and the industry.

The Major in Electrical Engineering has a complete talent-training system. It has the Doctor Degree of the Electrical Engineering First-Level Discipline, which includes six Second-Level Disciplines: Electric Power System and Its Automation, Power Electronics and Electric Drive, Electromechanics, Power Plant System and Its Control, Theory and New Technology of Electrical Engineering, High Voltage and Insulation Technique. All the research directions have the corresponding master’s degree authorizations and post-doctoral research stations.

The Major in Electrical Engineering has several high-level scientific research institutions including National & Local Joint Engineering Laboratory of Wind Power Control and Integration Technology, Guangdong Engineering Laboratory of Wind Power Control and Integration Technology, Guangdong Research and Development Center of Electrical Engineering Technology, Experimental Center of Electric Power, Research Institute of Power System, Research Institute of Power Economy and Market, Research Institute of Power Quality and Energy Conservation, etc. The major plays an important role in the field of education and research for electrical industry in South China.

The Major in Electrical Engineering has a long-time, comprehensive and close collaboration with leading Chinese electrical enterprises such as China South Grid. The National Experimental Teaching Demonstration Center of Electrical Information and Control of South China University of Technology is held by School of Electric Power and School of Electronic and Information Engineering. To participate in many scientific research practice activities, the students have an enriched environment including 3 innovation platforms, 4 featured laboratories as well as 14 off-campus practice bases.

The School of Electric Power has joined the undergraduate education programs with The University of Edinburgh of UK and The University of Missouri of US. Furthermore, the school has joined the “3+1+2” education plans collaborating with The Sino-French Centre.

专业特色:

本专业面向电力系统、电气装备制造、电气科学研究等领域,包含电力系统及其自动化、电机电器及其控制、电力电子与电力传动、高电压与绝缘技术等专业方向的强电类宽口径专业,与国内电力企业(尤其是中国南方电网)拥有长期良好科研合作关系,并与国外多所知名大学的相关专业保持密切的科研合作及人才培养关系。

Speciality Features:

The Major in Electrical Engineering is a wide-adaptable strong-power major, including the professional specialities of Electric Power System and Its Automation, Electromechanics, Power Electronics and Electric Drive, High Voltage and Insulation Technique. The major has a long-time and comprehensive collaboration with leading Chinese electrical enterprises such as China South Grid. Furthermore, the major has close educational and research collaborations with corresponding majors of several famous international universities.

授予学位:工学学士学位

Degree Conferred: Bachelor of Engineering

主干课程:

电路、电磁场、模拟电子技术、数字电子技术、电机学、电力系统分析、电力电子技术、自动控制理论、高电压技术等。

Core Courses:

Circuit, electromagnetic field, analog electronic technology, digital electronic technology, electric machinery, power system analysis, power electronics, automatic control theory and so on.

特色课程:

双语教学课程:电力经济与管理概论、电力系统通信技术

研究型课程:电力系统课程设计、电力电子课程设计

讨论型课程:专业概论与发展系列讲座

工作坊:电气工作坊与专题设计

创新实践课程:仿真技术在电气工程领域的应用、电气工作坊与专题设计

创业教育课程:电气控制产业模式与创业、新能源产业模式与创业

Featured Courses:

Bilingual courses: introduction to economics and management of power system, power line communication technology

The research course: the course design of electric power system, power electronics course design

Discussion of curriculum: Lecture Series professional introduction and development

Innovative practice course: application of simulation technology in the field of Electrical Engineering

Entrepreneurship education courses: electrical control mode of industry and entrepreneurship, new energy industry mode and Entrepreneurship


一、教学计划总体安排表(General Teaching Schedule)

二、各类课程学分登记表(Registration Form of Curriculum Credits)

1.学分统计表(Credits Registration Form)

备注:学生本科阶段在取得专业教学计划规定学分的同时,还必须第二课堂取得2个人文素质教育学分和4个创新能力培养学分。

2.类别统计表(Category Registration Form)


三、专业教学计划表(Teaching Schedule)

三、专业教学计划表(续)(Teaching Schedule)

备注:学时中上机和实验为校内,实践为校外。学生根据自己开展科研训练项目、学科竞赛、发表论文、获得专利和自主创业等情况申请折算为一定的专业选修课学分(创新研究训练、创新研究实践、创新研究实践、创业实践等创新创业课程)。每个学生累计申请为专业选修课总学分不超过4个学分。经学校批准认定为选修课学分的项目、竞赛等不再获得对应第二课堂的创新学分。

四、集中实践教学环节(Practice-concentrated Training)

五、第二课堂

第二课堂由人文素质教育和创新能力培养两部分组成。

1.人文素质教育基本要求

学生在取得专业教学计划规定学分的同时,还应结合自己的兴趣适当参加课外人文素质教育活动,参加活动的学分累计不少于2个学分。

2.创新能力培养基本要求

学生在取得本专业教学计划规定学分的同时,还必须参加国家创新创业训练计划或广东省创新创业训练计划或SRP(学生研究计划)或百步梯攀登计划或一定时间的各类课外创新能力培养活动(如学科竞赛、学术讲座等),参加活动的学分累计不少于4个学分。

5.“Second Classroom” Activities

“Second Classroom” Activities are comprised of two parts, Humanities Quality Education and Innovative Ability Cultivation.

1)Basic Requirements of Humanities Quality Education

Besides gaining course credits listed in one’s subject teaching curriculum, a student is required to participate in extracurricular activities of Humanities Quality Education based on one’s interest, acquiring no less than two credits.

2)Basic Requirements of Innovative Ability Cultivation

Besides gaining course credits listed in one’s subject teaching curriculum, a student is required to participate in any one of the following activities: National Undergraduate Training Programs for Innovation and Entrepreneurship, Guangdong Undergraduate Training Programs for Innovation and Entrepreneurship, Student Research Program (SRP), One-hundred-steps Innovative Program, or any other extracurricular activities of Innovative Ability Cultivation that last a certain period of time (e.g. subject contests, academic lectures), acquiring no less than four credits.

电气工程及其自动化(7)

电气工程及其自动化问题分析
作者:张末
来源:《装饰装修天地》2018年第02期

        摘 要:高速发展的经济不断的提升我国的科学技术的进步。我国的电气工程以及自动化相关技术就是在这样的环境下取得了突破和发展。在我国的工业发展以及商业发展过程中都发挥了非常大的作用。为了有效的促进我国相关行业的发展和创新,我国的电气工程以及其自动化技术也在不断的提升应用效率和创新效率,希望在我国的相关行业中发挥更加巨大的作用。

        关键词:自动化;创建问题;电气工程;成长讨论

        1 前言

        在我国的现代工业发展过程中,电气自动化的发展起到了非常重要的作用。我国现阶段大多数的工业设备和工业建设都需要电气自动化的设计和应用。针对目前的状况,我国的电气自动化技术已经从机械设计的附属技术逐渐的演化成了一门独立的技术。电气工程及其自动化技术最开始的理论基础是电磁学。伴随着不断的发展和创新,逐渐的形成了一门独立的系统学科。伴随着我国的工业化程度不断的提升和发展,我国的电气工程以及其自动化技术的应用也越来越广泛,越来越便捷。由于有了电气工程的介入,我国的工业发展成本在逐年的降低。我国的商业领域在发展过程中也在不断的加大电气工程的应用范围。

        2 当前的电气工程和自动化体系的主要状况

        当社会上出现一件超越从前科技水平的产品的时候,伴随着这件产品带动某一领域的发展是其必然,而其产品所使用的一些部件必然也超越了所在行业中出产的其它部件。就目前看,电脑技艺已经得到了十分普遍的应用,这种应用使得电气工程和自动化必将成为工业发展的重要組成,我们可以预测在不久的将来电气自动化将会是怎样一种发展前景。改革开放的浪潮冲击着整个时代,不论是国内还是国外,再也不会像从前那样敝帚自珍,各国之间互相交流,互相学习,并实现最终合作。伴着电脑技术的广泛应用,企业之间对于资源的相互传送最好最快的进行了实现,与此同时也达到了快速生活的发展需求。在商业和工业两者同时进步的时候,一定会让经济也跟着快速前进,而此时高科技相关技艺也会跟着进步。这样工业和反作用,一定能加快电气工程同自动化的进展走势。

电气工程及其自动化(8)

电气工程及其自动化
作者:宁月明
来源:《商情》2015年第30期

        【摘要】电力电子作为节能、节才、自动化、智能化、机电一体化的基础,正朝着应用技术高频化、硬件结构模块化、产品性能绿色化的方向发展。在不远的将来,电力电子技术将使电源技术更加成熟、经 济、实用,实现高效率和高品质用电相结。

        【关键字】电子工程,自动化,发展

        电气工程及其自动化涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等。主要应学会探究电机工程及自动化相关方面。现代电力电子及电源技术的发展 现代电源技术是应用电力电子半导体器件,综合自动控制、计算机(微处理器)技术和电磁技术的多学科边缘交又技术。在各种高质量、高效、高可靠性的电源中起关键作用,是现代电力电子技术的具体应用。

        1、电力电子技术的发展。现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。

        2、整流器时代。大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。

电气工程及其自动化(9)

电气工程及其自动化专业

篇一:电气工程与自动化专业和电气工程及其自动化专业有什么区别 电气工程与自动化专业和电气工程及其自动化专业有什么区别? 电气工程与自动化专业培养能够从事电气工程及其自动化相关领域工作的、特色鲜明的复合型高级工程技术人才,尤为注重学生获取知识的能力及全面素质的培养。该专业毕业生适应能力强、就业面宽 、就业率高,近三年就业率达到100%。毕业生主要在电力系统研究、、生产、试验、建设、管理 、教育等单位就业,从事电力系统、发电厂和相关工业领域电气工程的、运行、安装、调试科研教学、技术开发、技术管理等单位就业。 电气工程及其自动化专业介绍 概述: 电气工程及其自动化的触角伸向各行各业,小到一个开关的设计,大到宇航飞机的研究,都有它的身影。本专业生能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作,是宽口径“复合型”高级工程技术人才。该领域对高水平人才的需求很大。据估计,随着国外大企业的进入,在这一专业领域将出现很大缺口,那时很可能出现人才供不应求的现象。 一、专业综合介绍 电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业、农业、国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。 控制理论和电力网理论是电气工程及自动化专业的基础,电力电子技术、计算机技术则为其主要技术手段,同时也包含了系统分析、系统设计、系统开发以及系统管理与决策等研究领域。该专业还有一些特点,就是强弱电结合、电工电子技术相结合、软件与硬件相结合,具有交叉学科的性质,电力、电子、控制、计算机多学科综合,使毕业生具有较强的适应能力,是“宽口径”专业。 电气工程及其自动化专业对广大考生有很强的吸引力,属于热门专业,高考录取分数线往往要比其他专业方向高许多,造成这一情况的主要原因有:①就业容易,工作环境好,收入高;②名称好听,专业内容对学生有吸引力; 社会宣传和舆论导向对其有利。该专业方向有着非常好的发展前景,研究成果较容易向现实产品转换,而且效益相当可观。他创造性的研究思路吸引着众多考生,这里的确是展示他们才能的好地方。但是鉴于国内现在的形式,考生在报考该专业的时候应该注意以下两点: (1)充分考虑自己的兴趣。也许自己本来并不对该方向感兴趣,但是许多人都说好,于是自己就“感兴趣”了。这对以后的发展是很不利的,毕竟兴趣是最好的老师。 (2)衡量自己的综合素质。电气工程及自动化专业需要具有扎实的数学、物理基础,较强的外语综合能力,为今后能够掌握并且灵活运用专业知识做准备。该专业方向的人才需求虽然大,但可供选择的人也很多,如果没有非常强的综合素质,很难在众人之中脱颖而出,取得突出成绩。也许这对许多胸怀远大志向的考生来说是不能接受的。 当然,这里所说的两点是否可行也和学生个人的追求有关,如果一个人追求仅限于一份较好的工作,该专业的确是一个不错的选择。但是,如果想在科技创新方面做出突破性的贡献还是要建立在个人实力以及刻苦努力的基础上,馅饼是决不会无缘无故从天上掉下来的。 由于本专业研究范围广,应用前景好,毕业生的专业素养相对较高,因此就业形势非常好。我国现在非常需要该专业方向的人才,小到一个家庭,大到整个社会,都离不开这些专业人才的工作。通常情况下,学生毕业后可以选择国有的质量技术监督部门、研究所、工矿企业等;也可以是一些外资、私营企业,待遇当然是相当可观的。如果学生能力足够强,又在学习期间积累了比较好的研究成果,完全可以自己创业,闯出一片属于自己的天空。需要指出的是,由于国外在该专业方向的研究要领先于我们,因此如果想要有进一步的发展,确立自己在国内该方向的领先地位,出国深造是一个不错的选择。 二、专业教育发展状况 电气工程与自动化专业是理、工、文相结合,融机械工程、艺术学和计算机设计于一体的新型交叉学科专业之一。主干学科包括电子工程、计算机科学与技术、控制科学与工程。 本专业产生于70年代,首先在英国的牛津大学,首次实现的是直流电的控制方式,那时候执行元件的驱动电压是直流的,控制电压也是直流的,自动化系统的工作方式是很简单、粗糙的,精度也很低。但直流的控制方式由于其历史的久远而被人们所熟知,自然而然的人们想到了用直流电去控制交流执行元件。随着晶体管、大功率晶体管、场效应管等大功率的电子器件的出现和成熟、以及建立在场的理论上、以现代数学、矩阵代数为理论依据的弱电强电控制系统更使电子技术与自动化达到新的历史高度。至此,本专业得到了广泛的发展,日本、美国、英国及其他国家的大学也纷纷设立了本专业,在这一时期的成果也并不少,诸如完成数控机床,车间厂房自动控制的工作已经是新的课题。电子技术与自动化、计算机的有机结合,赋予电子工程及自动化专业以全新的内涵。无人操纵,系统简化,格局合理,即插即用型的产品成为新宠。 建国初期(1949—1966)我国许多大学设立了本专业,主要实践性教学环节包括电路与电子技术实验、电子工艺实习、金工实习课程设计、生产实习、毕业设计,并为国家培养了许多的这方面人才。他们已成为本行业的专家学者,分布在我国许多省、市,成为骨干力量。 “**”期间,由于受政治的影响,全国的高等院校相继停止招生,本专业受到了很大的影响,先是老师被批斗,后来根本办不下去了,只能停止招生。但是,即便如此,许多老师并没有停止研究。他们知道电子工程及自动化对我国的现代化建设起重要的作用,因而,在这一时期,并没有放弃对专业的研究和探索。 改革开放以后,在d中央的正确领导下,大学恢复了招生,本专业也发展起来,许多大学设立了本专业,并陆续招生,每年为国家培养大量的高级复合型人才,包括学士、博士等高级知识分子,特别是目前,各专业扩招,本专业的招生量也在上升。虽然我国在这方面的发展还没有站在世界的最前沿,但随着我国综合国力的提高,对外交往的增加,我们已经逐渐缩小与发达国家的差距。具有代表性的是:每秒3000亿次计算机研制成功;纳米技术的掌握;模拟技术的应用。一个不容忽视的问题摆在我们面前:如何迎接新技术革命的挑战?经过本专业的老师和同学的共同努力,把电子工程及自动化专业拓展开来,分为“电力系统及其自动化”和“电子信息工程”,涵盖原有“绝缘技术”、“电气绝缘与电缆”、“电机电器及其控制”、“电气工程及其自动化”、“应用电子技术”和“光源与照明”等几个专业方向。设有“高电压与绝缘技术”、“电机与电器”、“电力电子与电力传动”和“电工理论与新技术”、“高电压与绝缘技术”博士学位方向。并以工业产品设计为基础,应用计算机造型、设计、实现工业产品的结构、性能、加工、外形等的设计和优化。该专业培养适应社会急需的,既有扎实科学技术基础又有艺术创新能力的高级复合型技术人才。本专业着重培养学生外语、计算机应用、产品造型、设计等实际工作能力,实现平面设计、立体设计等产品设计的全面智能化。该专业毕业生可从事工业产品造型设计、计算机应用、视觉传达设计、环境设计、广告创意、企业形象策划等行业的教学、科研、生产、开发和管理工作。囊括了电路原理、电子技术基础、电机学、电力电子技术、电力拖动与控制、计算机技术(语言、软件基础、硬件基础、单片机等)、信号与系统、控制理论等课程。高年级还根据社会需要学习柔性的、适应性强、覆盖面宽的专业课及专业选修课。同时也进行电机与控制实验、电子工程系统实验、电力电子实验等。 一直以来,我国在CIMS,自动控制,机器人产品,专用集成电路等等方面有了长足的进步。例如:“基于微机环境的集成化CAPP应用框架与开发平台”开发了以工艺知识库为核心的、以交互式设计模式为基础的综合智能化CAPP开发平台与应用框架(CAPPFramework),推出金叶CAPP、同方CAPP等系列产品。具有支持工艺知识建模和动态知识获取、各类工艺的设计与信息管理、产品工艺信息共享、支持特征基创成工艺决策等功能,并提供工艺知识库管理、工艺卡片格式定义等应用支持工具和二次开发工具。系统开放性好,易于扩充和维护。产品已在全国的企业,特别是CIMS示范工程企业,推广应用,还研制了自动控制装置及系列产品,红外光电式安全保护装置,大功率、高品质开关电源的开发。机器人产品包括移动龙门式自动喷涂机,电动喷涂机器人,柔性仿形自动喷涂机,往复式喷涂机,自动涂胶机器人,框架式机器人,搬运机器人,弧焊机器人的研制。以上这些产品的开发应用还只是电子工程与自动化在生产中的一个侧面,不足以反映其全貌。在国外先进技术的冲击下,从各个方面进行新一轮技术重组。形势是严峻的,同时也充满机遇。最爱中南海祝你顺利!篇二:电气工程及其自动化专业排名及各大学状况 强势专业:电气工程及自动化 电力系统及其自动化专业 国家重点学科分布: 清华大学、天津大学、华北电力大学、浙江大学、华中科技大学、西南交通大学、西安交通大学; 设有电力系统及其自动化专业研究生院的大学 北京交通大学 东北电力学院 东南大学 福州大学广西大学 贵州工业大学 哈尔滨工业大学 哈尔滨工程大学 哈尔滨理工大学合肥工业大学河海大学 湖南大学华北电力大学华东交通大学华南理工大学 华中科技大学昆明理工大学南昌大学 南京理工大学 青岛大学 清华大学三峡大学 山东大学 上海交通大学 四川大学 四川工业大学太原理工大学天津大学 同济大学 武汉大学 西安交通大学西南交通大学 新疆大学 浙江大学郑州大学 中国矿业大学 中国农业大学重庆大学 目前不被绝大多数考生和家长了解的原电力系统三所二本高校: 由于三所高校都是由原电力系统的本科或专科学校合并、升格为本科院校的,并且现在的校名也没有电力两字,所以目前三所高校并不为广大考生和家长所了解,在各省的招生分数也并不是很高,甚至是压线录取。这对于成绩不是很高,但又有志于报考电力专业高校的考生和家长无疑是一个好选择!三所高校是:南京工程学院、长沙理工大学、沈阳工程学院。 电自名校解析 现在电力专业真的火起来了,成了高考和考研的热点。这跟就业压力增大和垄断行业的高薪是有密切关系的。之前的抄表工年薪十万曾经引起轩然大波,其实告诉你,如果在好地方,十万都说少了呵呵呵。。。。每年的考研洪流中,电气方面是最为惊涛骇浪的。而设有电气专业的各名校,差不多也都以电气为主打专业之一。本科生录取中,武大清华西交等学校的电气分数,基本上代表了入校生成绩的最高水平。那么,我就谈一下我对这些学校的认识,如果有偏颇的地方,还请大家海涵。 首先推出的,就是清华和西交。真的不愿意阐述西交第二的事实。其实电气方面清华和西交就是伯仲之间,在部的学科排名中,西交以极其微弱的差距逊于清华。事实上,这两所学校在电力系统的影响力和学科实力基本相当。说一手遮天也不为过。如果你真的有实力,就去这两个学校。他们才是王者。 华科和浙大不多说,实力在那摆着,三四名的位置稳稳站住。有人会说他们比西交强。我有两点证据,第一就是部的学科排名,第二就是西交多年来在系统内的的积累,对电力系统大量的高层次人才输出,比浙大和华科要强一些。浙大风头极强,极具争议地坐上了第一的位置。为华中科技叫个冤,本来华工和同济医科大的名声都很好,合并之后骂他的人却很多。华科实力很强,处于快速发展的阶段,希望大家多多给予支持和理解。 再接下来,排名较高的重庆大学和东南大学,上海交通大学。他们属于一个类型。这几个学校在学术上的确不错,不过要论在系统内,和其他高校比,还真就不行。进江苏电网,东南未必比南京工程好多少,而重大的影响力,也就是西南那一块,即使在西南地盘,也未必干的过武水和华工。上海交通是有实力,不过也是沾了上海的地气,名声大过实际实力。排在西交下面,是铁定的事实。 综合实力,名声,和系统内影响的因素。仅次于电气四虎的应该是武汉大学和华北电力。武汉大学2000年合并了武汉水利电力大学,曾经的水利电力两部共同的最高学府!当之无愧的部属院校老大!一段很荡气回肠的历史!归入武大后,有了一定的下降,武大是文理大学,不可否认地丢了一些水利电力大学的优势。不过武水实力尚在,而且也在积极寻求发展,其实力和就业的综合评定,远远高于第16的排名!华北电力嘛,请大家就不要喷口水了,的确还有很多不足,目前学校处于飞速的发展中,正在积极地建设和完善,两个国家重点学科是少了点,可总比没有强不是?大家应该给它足够的空间和耐心。这所学校还是有很大潜力的。毕竟是211里唯一的电力特色大学,有很大的眼球效应,能吸引更多的关注。学校的主业就是电力,和其他工科大学有所不同,所有投入都在电力上,可再生学院也是学校未来的一个发展点。无论是目前的就业,还是发展前景,都很值得期待。比较特殊的是山东大学电气工程学院,刘总拿文凭的地方。和其他高校比没什么突出的优势。不过老总出在人家那里,受到一定的照顾。 华南理工大学。非常好的工科院校。广东工科的一面大旗。其电气专业很有实力,在广东电网就业很好。学生主要集中在珠三角区域。不过学校稍远稍偏,在当今崇拜北京上海院校的大背景下,知名度略微吃了点亏。 值得一提的还有东北电力大学。这所学校不错。2000年和电力部脱钩之后,学校在逆境中求发展,取得了不小的成绩。更名为电力大学,扩建新校区,新开了输电风电核电三个专业,取得了电气热动两个博士点。这所学校也就是吃亏在地域上,知名度不够,吉林的声望太低太差。财政投入不够。吉林省的经济算得上一堆狗屎了。学校的发展前景也不错,预计三年之内,搞成国家级大学科技园,拿下土木化学自动化三个博士点。届时,东北电力大学将会有一个非常有利的局面。顺带说一下上海电力学院。完全是沾了上海的名字,空有名声,一个专科合并来的学院。06年才招收第一批硕士,水平很低。无奈名声大,其实都不如长沙理工和三峡大学。坑害了不少分数较高的学生。外地人念这个学校基本没意义。本地人靠关系进上海局。学院也在电力火热的大潮下有所发展,不过短期内看不到什么令人欣喜的成果。起点太低。篇三:电气工程及其自动化专业介绍 百科名片 电气工程及其自动化涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,是一门综合性较强的学科,其主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合.该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识,受过电工电子,系统控制及计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。 培养目标: 该专业培养德、智、体、美全面发展,知识、能力、素质协调进步,能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理、电子与计算机技术应用等领域工作的“高素质、强能力、应用型”高级工程技术人才。培养要求:本专业学生主要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机技术、电气工程及自动化技术等方面较宽广的工程技术基础和一定的专业知识,使学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练,以及电气工程及自动化领域的专业训练,具有解决电气工程技术与控制技术问题的基本能力。 人才培养特色: ①总体培养四结合:强电为主、强弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件相结合、元件与系统相结合。所培养的学生系统观念强,基础知识宽厚,具有较强的工程实践能力和创新能力。②基础实验五步走:专业基础实验教学采用新的教学模式,即以培养学生实践能力和创新能力为目的设置实验课程和实验内容。将专业基础实验分为由初级到高级五个训练平台,使学生受到电子工程实践、电工电子测量与实验技术、电子线路设计和CPLD及电子CAD技术、单片机应用综合技术、电子线路综合设计等一系列的综合型、设计型训练。③专业实验重能力:新模式的专业实验教学旨在培养学生的工程实践能力、科学研究能力和创新能力。将专业实验按照能力培养目的分为课程实验(如电机实验、微型计算机技术实验、电力电子及计算机控制技术实验等)和独立开设的专业综合实验(电力系统继电保护综合实验、电力系统综合自动化实验、电力系统检测实验、电力系统综合设计、水电站运行仿真培训等)。④知识视野跟前沿:开设反映电气工程及其自动化领域科技前沿新技术、新设备、新机制的特色选修课,以及交叉学科概论选修课,以开阔学生的视野,了解当今科技前沿新技术的研究及应用。 主干学科: 电气工程、控制科学与工程、计算机科学与技术 主要课程: 主要课程:电路原理、电子技术基础、工程电磁场、软件技术基础、微型计算机技术、计算机网络 、电机学、自动控制理论、信号分析与处理、电力系统分析、电力系统继电保护、发电厂电气主系统、高电压技术等。高年级可根据社会需要设置柔性的专业方向模块课及选修课。 学位课程:毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论、高等数学、电路原理、电子技术基础、微型计算机技术、计算机网络 、电机学、自动控制理论、电力系统分析、电力系统继电保护。 主要实践性教学环节:金工实习、电子工程实践、电工测量与实验技术、计算机软、硬件实践、专业综合实验、专业课程设计、毕业实习、毕业设计等。 学制 四年 授予学位:工学学士 相近专业: 微电子学 自动化 电子信息工程 通信工程 计算机科学与技术 电子科学与技术 生物医学工程 信息工程 信息科学技术 软件工程 影视艺术技术 网络工程 信息显示与光电技术 集成电路设计与集成系统 光电信息工程 广播电视工程 电气信息工程 计算机软件 电力工程与管理 智能科学与技术 数字媒体艺术 计算机科学与技术 探测制导与控制技术 电气工程及其自动化 数字媒体技术 信息与通信工程 建筑电气与智能化 电磁场与无线技术。 1 . 电气工程及其自动化专业教育的历史、现状及发展方向 19 世纪上半叶,安培发现电流的磁效应、法拉第发现电磁感应定律。 19 世纪下半叶,电磁理论集大成者麦克斯韦尔的理论为电气工程奠定了基础。 19 世纪末到 20 世纪初,西方国家的大学陆续设置了电气工程专业。 我国电气工程专业高等教育开始的时间并不晚。 1908 年,南洋大学堂 ( 交通大学前身 ) 设置了电机专科,这是我国大学最早的电气工程专业,至今已有一个世纪。 1917 年,交通大学的电机专科设置了电讯门,这是我国最早的无线电专业,后来逐步发展成如今的电子信息及计算机专业群。 1932 年,清华大学设置了电机系。 1949 年后,我国出现了一大批以工科为主的多科性大学,也出现了一批机电学院。这些学校基本上都有电机工程系。自 1977 年,大部分高校的“电机工程系”陆续改名为“电气工程系”,之后又有部分学校将其改为“电气工程学院”。 1998 年前,我国大学的电类专业分为电工类与电子信息类。按照 1993 年的专业目录,电工类专业共有电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电气技术、工业自动化 5 个专业,而电子信息类共有专业 14 个。 1998 年,国家将专业目录进行了调整、合并和压缩。大学本科专业总数从 1993 年的 504 个调整至 249 个,电工类和电子与信息类也合并成电气信息类。 1998 年颁布的专业目录中,原电工类的电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电气技术等专业合并为目前的电气工程及其自动化专业。原电工类的工业自动化专业和电子信息类的自动控制等专业合并为自动化专业。在同时颁布的工科引导性专业目录中,又把电气工程及其自动化专业和自动化专业中的部分(主要是原工业自动化专业)合并为电气工程与自动化专业。 自 1998 年新的专业目录公布以来,全国设置电气工程专业的大学数从 1999 年的 123 所增加到 2002 年底的 197 所,现已超过 200 所。 目前,在发达国家的大学,保留了“电气工程系”的名称,有的和计算机专业一起称为“电气工程与计算机科学系”。其中电气工程所涉及的内容主要是电子、信息等,传统的“电力工程”内容已不多见,已经很少有我国目前的“电气工程”专业。其背景是发达国家的发电装机容量已基本满足社会发展需求,用电需求年增长率不超过 2% ,电力发展趋于饱和,所需传统电气工程人才数量大为减少。 我国和发达国家所处的发展阶段不同,国情差别很大。我国的电力工业还处于迅猛发展期,年用电增长率超过 10% ,在现有装机容量 3.6 亿千瓦 (2003 年底 ) 的基础上, 2020 年预计装机容量约 9.5 亿千瓦,仍需要大量的电气工程人才。与之相适应,各著名工科大学都把电气工程专业作为支柱性专业,一般大学的工科专业中也几乎都少不了电气工程专业。 1.1 电气工程及其自动化专业的学科内涵 电气工程及其自动化专业主要是研究电能的产生、传输、转换、控制、储存和利用的专业。近几十年来,有关电能的转换、控制在该专业所占的地位日益重要,专业名称中的“及其自动化”就反映了科学技术的这种发展和变化。 电气工程是从人们对电磁现象的研究开始,电磁理论是电气工程的理论基础,而电磁理论是从物理学中的电学和磁学逐步发展而形成。 人类社会发展到任何时候也离不开能源,能源是人类永恒的研究对象,而电能是利用最为方便的能源形式。因此,以电能为研究对象的电气工程及其自动化专业有着十分强大的生命力。 电气工程及其自动化专业是一个工程性很强的专业,正是因为电气工程的发展,才能有庞大的电力工业,人类才不可逆转地进入伟大的电气化时代。 迄今为止,通信和计算机都主要以电作为信息的载体。因此,这些专业也都属于电类专业,电气工程实际上是其母体。电气工程及其自动化的研究对象是电能,而电信息的检测、处理、控制等技术在电能从产生到利用的各个环节中都起着越来越重要的作用。因此,有关电信息的研究也成了电气工程及其自动化专业的重要组成部分,专业名称中也就有了的“及其自动化”。 电气工程及其自动化专业的基础性也决定了其具有很强的学科交叉能力。电气工程和生命科学的交叉已经产生了生物医学工程专业,对生命中电磁现象的研究产生了一门生物电磁学。电气工程和材料科学的交叉形成了超导电工技术和纳米电工技术。电气工程和电子科学以及控制科学的交叉产生了电力电子技术,电力电子技术不但给电气工程的发展带来了极大的活力,同时电力电子技术也成为电气工程的重要分支。 电气工程及其自动化专业的专业范围主要包括电工基础理论、电气装备制造和应用、电力系统运行和控制三个部分。电工理论是电气工程的基础,主要包括电路理论和电磁场理论。这些理论是物理学中电学和磁学的发展和延伸。而电子技术、计算机硬件技术等可以看成是由电工理论的不断发展而诞生,电工理论是它们的重要基础。电气装备制造主要包括发电机、电动机、变压器等电机设备的制造,也包括开关、用电设备等电器与电气设备的制造,还包括电力电子设备的制造、各种电气控制装置、电子控制装置的制造以及电工材料、电气绝缘等内容。电气装备的应用则是指上述设备和装置的应用。电力系统主要指电力网的运行和控制、电气自动化等内容。当然,制造和运行不可能截然分开,电气设备在制造时必须考虑其运行,如电力系统由各种电气设备组成,其良好的运行必然要依靠良好的设备。 1.2 电气工程及其自动化专业的方法论介绍 本专业学科的科学方法与其他工程技术学科类同,理论分析是其最基本的研究方法。在诸多的工科专业中, 电气工程及其自动化专业使用的数学工具较多,理论分析在其中的地位也更为重要。 作为工科专业,实验研究是最主要和最基本的手段,没有基本的实验条件,学生就难以掌握本专业的知识。 随计算机技术的发展,仿真模拟也已是本专业广泛使用的一种方法。 在使用上述理论分析、实验研究和仿真模拟中,等效与类比都是本专业重要的科学方法。 1.3 电气工程及其自动化专业的相关学科及影响本专业教育的因素 电气工程专业是一个基础性强、派生能力活的专业。如今的电子科学与技术专业、通信工程专业、电子信息工程专业、自动化专业、计算机科学与技术专业乃至生物医学工程专业都是从电气工程专业派生或再派生而形成。这些专业统称为电子与信息类专业,而它们和电气工程专业又被统称为电类专业。电气工程专业是电子与信息类专业的母体,而这些专业的产生和发展又大大推动了电气工程专业的发展。 电气工程及其自动化专业和电子与信息类专业同属电类专业,因此具有共同的专业基础。传统的电气工程专业被认为是强电专业,而现在,电气工程及其自动化专业已经成为强弱电相结合的专业。电子技术、信息技术、计算机技术在电气工程及其自动化专业中占有越来越重要的地位,本专业学生应加强这方面知识的学习。 电工基础以及电气工程及其自动化专业的一些专业基础和专业课程,需要较多和较深的数学工具。电磁理论是电气工程及其自动化专业最重要的基础理论,而电磁理论源于物理中的电学和磁学。因此,本专业需要较扎实的数学物理基础。 2. 电气工程及其自动化专业(科学技术型)培养目标和规格 2.1 培养目标 业务培养目标:本专业培养能够从事与电气工程有关的装备制造、系统运行、自动控制、信息处理、试验分析、研究开发、经济管理以及计算机应用等领域工作的宽口径复合型科学研究、技术开发与管理人才。 业务培养要求:本专业学生主要学习电工理论、电子技术、信息技术、控制理论、计算机技术等方 面较宽广 的科学技术基础和相应的专业知识。本专业主要特点是强弱电结合、软件与硬件结合、元件与系统结合。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力: ⑴具有较扎实的数学、物理、化学等自然科学的基础知识,具有较好的人文社会科学和经济管理科学基础,具有外语综合应用能力。 ⑵系统地掌握本专业领域较宽的技术基础理论知识,主要包括电工理论、电子技术、信息处理、控制理论、电力电子技术、电机学、计算机软硬件基本原理与应用等。 ⑶获得较好的工程实践训练,具有较好的综合分析与解决实际问题的能力。 ⑷具有较熟练的计算机应用能力。 ⑸具有本专业领域内至少 1 个专业方向的专业知识、技能与理论,了解本专业学科前沿的发展趋势。 ⑹具有较强的工作适应能力,具备一定的科学研究、科技开发和组织管理等实际工作能力。 2.2 培养规格 学制:一般为 4 年,逐步过渡到学分制。 学位:工学学士。 2.2.1 素质结构要求 素质结构 要 求 备注 思想道德素质 政治素质 主要解决立场、观点、信仰问题。应掌握社会发展及其规律的基础知识,坚持四项基本原则,热爱祖国,热爱社会主义。 思想素质 解决思想认识和思想方法问题。应初步掌握辩证唯物主义,善于从相互联系、发展和对立统一中去观察、分析和解决问题,树立积极向上的世界观、人生观和价值观。道德品质 主要解决品德行为问题。应具有社会主义的道德品质和文明的行为习惯;具有敬业精神和职业道德。 法制意识 做合法社会公民。应具有很强的法制意识和观念。 诚信意识 应诚信做人,做事,做学问。 团队意识 应具有协调配合的团队精神和能力。 文化素质 文化素养 具有中华文化传统的道德品质,自觉传承和弘扬民族精神。具有一定的人文科学知识,了解中国传统文化,对中外历史有一定了解。 文学艺术修养 具有对音乐、美术、艺术的一定鉴赏力和高雅品位。 现代意识 具有较强的竞争意识,富有合作精神,善于与人交往。 理性意识 具有适应意识,有自我控制能力,能理性处理生活、工作和学习中发生的各种问题。 专业素质 科学素质 科学思维方法 有较强的逻辑思维、辨证思维、形象思维的能力,有理性的批判意识;有尊重客观事物发展的科学的务实的思维方法。 科学研究方法 能较好掌握电气工程及其自动化学科专业的相关技术与理论的科学研究方法和基本思路。 创新意识 具有较强的创新意识和创新精神。 科学素养 具有求实、求真精神,有理性的批判意识和跟踪自然科学重要发现和主要进展的意识。 工程素质 工程意识 具有良好的工程意识,实践意识和质量意识。 综合分析素养 具有综合分析学科技术问题的能力,能处理解决实际工作中遇到的相关技术问题。 价值效益意识 在科学研究和技术研发的工程实践中具有市场意识和价值效益意识。革新精神 敢于革新,善于提出新思路、新方法。 身心素质 身体素质 健康的身体,良好的体魄。 心理素质 具有健康的情绪,正确的自我认识,良好的人际关系,健全的人格,良好的环境适应能力。良好的气质与性格,坚强的意志,坚忍不拔的毅力。 2.2.2 能力结构要求 能力结构 要 求 备注 获取知识的能力 自学能力 具有较强的自主学习能力,高效的学习方法。具有终身学习的观念。 表达能力 具有良好的书面和口头表达能力,以及基本的外语交流能力。 社交能力 具有良好的社交和协调能力。善于与他人合作,待人谦和,虚心求教。文献检索能力 具有基本的资料搜集和文献检索能力。 应用知识的能力 应用知识能力 基础理论扎实,具有发现问题、提出问题,分析问题和解决问题的能力。 实验能力 能熟练使用常用的实验仪器;掌握实验原理,并具有实验的设计能力。工程实践能力 具备综合分析并解决实际工程技术工作中出现的问题,并善于提出新思路、新办法。在综合类实践中具有较强的系统分析和调试能力。 创新能力 创新思维能力 具有创造性的科学思维能力。

电气工程及其自动化(10)

电气工程及其自动化专业培养方案

一、 培养目标

本专业按照“加强基础,拓宽专业,强化能力,提高素质”的人才培养指导思想,培养适应社会需要,具有良好的科学素养、扎实的基础理论知识和较强的创新精神和实践能力,牢固掌握电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、计算机技术与应用、网络技术等基础理论和专业知识,能在电气工程、电力系统、电气传动自动控制、计算机控制、电力电子技术、信息处理、管理与决策等生产和研究领域从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发及研究等工作的德、智、体、美全面发展的应用型高级专门人才。

二、专业特点与培养要求

通过学习,使学生掌握电气工程及其自动化领域所必须的基本科学理论和必要的专业知识,掌握一门外语,能熟练阅读本专业的外文文献,具有较强的实际动手能力和自学能力,具有分析、解决工程实际问题的能力,具有初步的科学研究、技术开发和工程组织管理能力,具有较强的计算机应用能力。学生在文化素质、德育、体育方面有较高的修养。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

1.掌握电气工程及其自动化领域的基本科学理论和必要的专业知识;

2.掌握分析、解决工程实际问题的能力,并具有一定的科研工作能力;

3.具有设计、开发电气工程及其自动化工程系统的基本能力;

4.了解电气工程及其自动化技术产业的方针、政策和法规;

5.了解电气工程及其自动化科学与技术的发展动态,具有学习跟踪新技术的能力。

三、主干学科

电气工程。

四、主要课程

电路、模拟电子技术、数字电子技术、电磁场、电机学、自动控制原理、检测与转换技术、电器控制、电力电子技术基础、单片机原理、微机原理与接口技术、计算机控制技术、电气传动自动控制系统、电力系统分析等。

五、学制与学位

1.实行弹性学制。本专业基本学制4年,学生可在3~6年内完成学业。

2.符合《河南科技大学普通本科学生学士学位授予办法》规定的毕业生授予工学学士学位。

六、学分

最低毕业学分要求

七、教学进程计划表

专 业 课 专 业 选 修 课

八、实 践 性 教 学 环 节

九、时 间 分 配 表

电气工程及其自动化(11)

毕 业 论 文

题 目: 电气工程及其自动化专业毕业设计论文

课 程: 电 力 调 度 自 动 化

姓 名: \

专 业: 电 气 工 程 及 其 自 动 化

班 级: \

学 号: \

指导教师:

2013年9月10日

第 1 章 绪 论

第1.1节 电力系统继电保护的作用

第1.2节 继电保护的基本特性

1. 2. 1 选择性

1. 2. 2 速动性

1. 2. 3 灵敏性

1. 2. 4 可靠性

第2章 发电机 变压器 线路的参数计算

第2.1节 元件参数的意义

第2.2节 系统元件参数的计算

2.2.1 元件参数计算原则

2.2.2 元件参数一览表

第3章 电流 电压互感器及变压器中性点的选择

第3.1节 输电线路电流 电压互感器的选择

3.1.1 输电线路 CT的选择

3.1.2 输电线路 PT的选择

第3.2节 变压器中性点的选择

3.2.1 变压器中性点的选择原则

第4章 系统运行方式的选择

第4.1节系统最大最小运行方式的意义

第4.2节 系统运行方式的选择

第 5 章 短路计算

第 5.1 节 短路的概述

5.1.1 短路的后果

第 5.2 节短路计算的意义

5.2.1 短路计算的目的

5.2.2 计算短路电流的基本程序

第 5.2 节短路计算

5.3.1 短路电流计算结果:

第 6章 相间距离保护整定和灵敏度检验

第 6.1 节 概述

6.1.1 距离保护的基本概念

6.1.2 阻抗继电器

6.1.3 距离保护的基本特性

第 6.2 节 相间距离保护装置各保护段定值配合的原则

6.2.1 距离保护定值配合原则

第 6.3 节 距离保护整定计算

6.3.1 距离保护Ⅰ段整定计算

6.3.2 距离保护段整定计算

6.3.3 距离保护段整定计算

第 6.4节 距离保护整定和灵敏度校验

6.4.1 1号断路器距离保

6.4.2 2号断路器距离保

6.4.3 3号断路器距离保

6.4.4 5号断路器距离保

第7章 电力网零序继电保护方式选择与整定计算

第 7.1 节 概述

7.1.1零序保护原理

7.1.2零序电流保护的特点

第 7.2 节 零序电流保护整定计算的运行方式分析

7.2.1 接地短路电流、电压的特点

7.2.2 接地短路计算的运行方式选择

7.2.3 流过保护最大零序电流的运行方式选择

第 7.3 节 零序电流保护的整定计算

7.3.1 零序电流保护段的整定

7.3.2 零序电流保护段的整定

7.3.3 零序电流保护段保护的整定

第8章 自动重合闸选择及整定

第 8.1 节 自动重合闸的选择

第 8.2 节自动重合闸的基本要求

第 8.3 节自动重合闸整定计算

8.3.1自动重合闸整定原则:

8.3.1自动重合闸整定结果

第9章 发电机变压器保护

第9.1 节发电机保护

9.1.1发电机保护整定原则:

9.1.2发电机——变压器组

9.1.3发电机保护整定结果详见计算书第8章42-45页

第9.2节 变压器保护整定

9.2.1变压器保护整定

9.2.2发电机——变压器保护整定

9.2.3变压器保护整定结果详见计算书第8章45-47页

第10章 WXB—11C型微机继电保护装置的介绍与整定

第10.1节 装置介绍

10.1.1 装置硬件特点

10.1.2 保护配置及特点

10.1.3 主要技术数据

10.1.4 交流回路过负载能力:

10.1.5 功耗

10.1.6 整定范围:

10.1.7 精确工作范围

10.1.8 精度

10.1.9 整组动作时间

10.1.10允许环境温度

10.1.11湿度

10.1.12 振动

10.1.13绝缘耐压

10.1.14 抗干扰性

第10.2节 WXB-11C微机继电保护整定原则

10.2.1、距离保护定值整定计算

10.2.2、距离保护定值清单

10.2.2.零序保护及重合闸整定

第10.3节 WXB-11C型微机保护性能分析

10.3.1距离保护

10.3.2零序保护

致谢

第 1 章 绪 论

第1.1节 电力系统继电保护的作用

电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好。但是,电力系统的组成元件数量多,结构各异,运行情况复杂,覆盖的地域辽阔。因此,受自然条件、设备及人为因素的影响,可能出现各种故障和不正常运行状态。故障中最常见,危害最大的是各种型式的短路。为此,还应设置以各级计算机为中心,用分层控制方式实施的安全监控系统,它能对包括正常运行在内的各种运行状态实施控制。这样才能更进一步地确保电力系统的安全运行。

继电保护装置,就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务是:

(1) 当电力系统中发生短路故障时,继电保护能自动地、迅速地和有选择性地动作,使断路器跳闸,将故障元件从电力系统中切除,以系统无故障的部分迅速恢复正常运行,并使故障的设备或线路免于继续遭受破坏。

(2)当电气设备出现不正常运行情况时,根据不正常运行情况的种类和设备运行维护条件,继电保护装置则发出信号,以便由值班人员及时处理,或由装置自动进行调整。

由此可见,继电保护在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性,最大限度地保证向用户安全供电。因此,继电保护是电力系统重要的组成部分,是保证电力系统安全可靠运行的不可缺少的技术措施。在现代的电力系统中,如果没有专门的继电保护装置,要想维持系统的正常运行是根本不可能的。

第1.2节 继电保护的基本特性

动作于跳闸的继电保护,在技术上一般应满足四个基本要求,即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

1. 2. 1 选择性

所谓继电保护装置动作的选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时,其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除,当故障设备或线路的保护或断路器拒绝动作时,应由相邻设备或线路的保护秒年个鼓掌切除。

总之,要求继电保护装置有选择地动作,是提高电力系统供电可靠性的基本条件,保护装置无选择性的动作,又没有采取措施(如线路的自动重合闸)予以纠正,是不允许的。

1. 2. 2 速动性

所谓速动性就是指继电保护装置应能尽快地切除故障。对于反应短路故障的继电保护,要求快速动作的主要理由和必要性在于:

(1) 快速切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性。因此,快速切除故障是提高系统并列运行稳定性,防止系统事故的一项重要措施。

(2) 快速切除故障可以减少发电厂厂用电及用户电压降低的时间,加速恢复正常运行的过程,保证厂用电及用户工作的稳定性。因此,快速切除短路故障,所有电动机在故障切除后都可以继续正常运行,因而保证发电厂和用户工作的稳定性。通常要求在发电厂母线上的引出线上发生短路故障,机端母线电压下降到额定电压60%以下时,必须无时限地切除故障。

(3) 快速切除故障可以减轻电气设备和线路的损坏程度。

(4) 快速切除故障可以防止故障的扩大,提高自动重合闸和备用电源或设备自动投入成功率。从上述理由可知,快速切除鼓掌,对提高电力系统运行的可靠性具有重大的意义。切除故障的时间是指从发生短路故障的时刻起到断路器跳闸电弧熄灭为止的时间,它等于继电保护装置的动作时间与断路器跳闸时间之和。所以,为了保证快速切除故障,除了加快保护装置的动作时间之外,还必须采用快速跳闸 断路器。

1. 2. 3 灵敏性

所谓继电保护装置的灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时,保护装置的反映能力。

1. 2. 4 可靠性

所谓保护装置的可靠性是指在拨户范围内发生的故障该保护应该动作时,不应该由于它本身的缺陷而拒绝动作;而在不属于它动作的任何情况下,则应该可靠不动作。

要求继电保护装置有很高的可靠性是非常重要的。因为,博爱户装置的拒绝动作或误动作,都将给电力系统和用户带来严重的损失。所以,在设计、安装和维护继电保护装置时,必须满足可靠性的要求。

以上四个基本要求是设计、培植和维护继电保护的依据,又是分析评价继电保护的基础。这四个基本要求之间,是相互联系的,但往往由存在着矛盾。因此,在实际工作中,要根据电网的结构和用户的性质,辩证地进行统一。

第2章 发电机 变压器 线路的参数计算

第2.1节 元件参数的意义

参数计算需要用到标幺值或有名值,在实际的电力系统中,各元件的电抗表示方法不统一,基值也不一样。如发电机电抗,厂家给出的是以发电机额定容量Sn和额定电压Un为基值的标幺电抗Xd(%);而输电线路电抗,通常是用有名值。

在标幺制中,单个物理量均用标幺值来表示,标幺值的定义如下:

标幺值=实际有名值(任意单位)/基准值(与有名值同单位)

可见,一个物理量的标幺值,就是其有名值与选定的同单位的基准值比值,也就是对基准值的倍数值。显然,同一个实际值,当所选的基准值不同是,其标幺值也不同。所以当诉说一个物理量的标幺值是,必须同时说明起基准值多大,否则仅有一个标幺值是没意义的。

使用标幺值,首先必须选定基准值.电力系统的各电气量基准值的选择,在符合电路基本关系的前提下,原则上可以任意选取。

系统各元件参数的计算是进行以后各种计算的基础,例如各种网络化简和短路零序电流的计算等等。

第2.2节 系统元件参数的计算

2.2.1 元件参数计算原则

参数计算需要用到标幺值或有名值,因此做下述简介。

在实际的电力系统中,各元件的电抗表示方法不统一,基值也不一样。如发电机电抗,厂家给出的是以发电机额定容量Sn和额定电压Un为基值的标幺电抗Xd(%);而输电线路电抗,通常是用有名值。

在标幺制中,单个物理量均用标幺值来表示,标幺值的定义如下:

标幺值=实际有名值(任意单位)/基准值(与有名值同单位)

显然,同一个实际值,当所选的基准值不同是,其标幺值也不同。所以当诉说一个物理量的标幺值是,必须同时说明起基准值多大,否则仅有一个标幺值是没意义的。

当选定电压、电流、阻抗、和功率的基准值分别为UB、IB、ZB和SB时,相应的标幺值为

U×=U/UB (2-1)

I×=I/ IB (2-2)

Z×=Z/ZB (2-3)

S×=S/SB (2-4)

使用标幺值,首先必须选定基准值.电力系统的各电气量基准值的选择,在符合电路基本关系的前提下,原则上可以任意选取。

四个物理量的基准值都要分别满足以上的公式。因此,四个基准值只能任选两个,其余两个则由上述关系式决定。至于先选定哪两个基准值,原则上没有限制;但习惯上多先选定UB SB。这样电力系统主要涉及三相短路的IB ZB, 可得:

IB=SB/√3UB (2-5)

ZB=UB/√3IB=U²B/SB (2-6)

UB和SB原则上选任何值都可以,但应根据计算的内容及计算方便来选择。通常UB多选为额定电压或平均额定电压。SB可选系统的或某发电机的总功率;有时也可取一整

数,如100、1000MVA等。

(3)标幺值的归算

① 精确的计算法,再标幺值归算中,不仅将各电压级参数归算到基本级,而且还需选取同样的基准值来计算标幺值。

1)将各电压级参数的有名值按有名制的精确计算法归算到基本级,再基本级选取统一的电压基值和功率基值。

2)各电压级参数的有名值不归算到基本值而是再基本级选取电压基值和功率基值后将电压基值向各被归算级归算,然后救灾各电压级用归算得到的基准电压和基准功率计算各元件的标幺值。

②近似计算:标幺值计算的近似归算也是用平均额定电行计算。标幺值的近似计算可以就在各电压级用选定的功率基准值和各平均额定电压作为电压基准来计算标幺值即可。

本网络采用近似计算法。选取基准值:SB=100MVA UB1=115 KV UB2=10.5 KV

UB3=6.3 KV

计算结果为: (计算结果详细过程见《计算书》第1页)

2.2.2 元件参数一览表

电源: 参数计算表(2-1)

名称

额定容量

功率因数

Xd"

正序电抗

G

SB

COSΦ

标幺值

有名值(Ω)

发电机A

43 MVA

0.8

0.28

0.651

86.116

发电机B

75MVA

0.8

0.15

0.2

26.45

发电机C

31.25MVA

0.8

0.165

0.1526

69.828

变压器 参数计算表(2-2)

变压器名称

变压器额定容量(MVA)

变比

短路电压百分比

绕组电抗标幺值

有名值(Ω)

Uk

XT*

XT

T1

40 MVA

10.5

0.2625

34.716

T2

15 MVA

10.5

0.7

92.575

T3

31.5 MVA

10.5

0.333

44.083

T4

10 MVA

10.5

1.05

138.863

T5

20 MVA

10.5

0.525

69.431

线路名称

长度

(KM)

正(负)序电阻

正(负)序电抗

零序电阻

零序电抗

有名值

(Ω)

标幺值

有名值

(Ω)

标幺值

有名值

(Ω)

标幺值

有名值

(Ω)

标幺值

L1

30

5.1

0.0386

12

0.0907

15.3

0.1157

42

0.318

L2

30

5.1

0.0386

12

0.0907

15.3

0.1157

42

0.318

L3

30

5.1

0.0386

12

0.0907

15.3

0.1157

42

0.318

L4

60

10.2

0.0771

24

0.1815

30.6

0.2314

132

0.9981

线路 参数计算表(2-3)

第3章 电流 电压互感器及变压器中性点的选择

第3.1节 输电线路电流 电压互感器的选择

3.1.1 输电线路 CT的选择

(1)CT的作用

①电流互感器将高压回路中的电流变换为低压回路中的小电流,并将高压回路与低

压回路隔离,使他们之间不存在电的直接关系。

②额定的情况下,电流互感器的二次侧电流取为5A,这样可使继电保护装置和其

它二次回路的设计制造标准化。

③电保护装置和其它二次回路设备工作于低电压和小电流,不仅使造价降低,维护

方便,而且也保证了运行人员的安全。

1) 电流互感器二次回路必须有一点接地,否则当一,二次击穿时,造成威胁人

身和设备的安全。

(2)CT的选择和配置

①型号:电流互感器的型号应根据作用环境条件与产品情况选择。

②一次电压:Ug=Un

Ug---电流互感器安装处一次回路工作电压

Un---电流互感器的额定电压

③一次回路电流:I1n≥Igmax

Igmax—电流互感器安装处一次回路最大电流

I1n—电流互感器一次侧额定电流。

④准确等级:用于保护装置为0.5级,用于仪表可适当提高。

⑤二次负荷:S2≤Sn

S2---电流互感器二次负荷

Sn---电流互感器额定负荷ф

⑥输电线路上CT的选择:

根据最大极限电流来选择。(最大极限电流值可查计算书)

由ILMAX=209.95A可知

1-6号断路器可选变比为2╳150 /5 型号为LCWD-110

由ILMAX=78.73可知

7-10号断路器可选变比为100 /5 型号为LCWD-110

3.1.2 输电线路 PT的选择

(1)PT的作用

①电压互感器的作用是将一次侧高电压成比例的变换为较低的电压,实现了二

次系统与一次系统的隔离,保证了工作人员的安全。

②电压互感器二次侧电压通常为100V,这样可以做到测量仪表及继电器的小型化

和标准化。

(2)PT的配置原则:

①型式:电压互感器的型式应根据使用条件选择,在需要检查与监视一次回路单

相接地时,应选用三相五柱式电压互感器或具有三绕组的单相互感器组。

②一次电压的波动范围:1.1Un>U1>0.9Un

③二次电压:100V

④准确等级:电压互感器应在哪一准确度等级下工作,需根据接入的测量仪表.继

电器与自动装置及设备对准确等级的要求来确定。

⑤二次负荷:S2≤Sn

(3) 输电线路上PT变比的选择

线路电均为110KV,故选用三相屋外的PT。由《发电厂电气部分课设参考资料》查

得变比为。可用三个单相的PT组合而成。

第3.2节 变压器中性点的选择

3.2.1 变压器中性点的选择原则

(1)电力系统的中性点是指:三相电力系统中星形连接的变压器或发电机中性点。

目前我国的电力系统采用中性点运行方式主要有三种,中性点不接地,经过消弧线圈和直接接地,前两种称不接地电流系统;后一种又称为大接地电流系统。

(2)如何选择发电机或变压器中性点的运行方式,是一种比较复杂的综合性的技

术经济问题,不论采用哪一种运行方式,都涉及到供电可靠性,过电压绝缘配合,继电保护和自动装置的正确动作,系统的布置,电讯及无线电干扰,接地故障时对生命的危险以及系统稳定等一系列问题。

(3)本课题所设计网络是110KV。

电力网中性点的接地方式,决定了变压器中性点的接地方式。

主变压器的110KV侧采用中性点直接接地方式:

①凡是中低压有电源的升压站和降压站至少有一台变压器直接接地

②终端变电所的变压器中性点一般接地。

③变压器中性点接地点的数量应使用电网短路点的综合零序电抗。 

(4)所有普通变压器的中性点都应经隔离开关接地,以便于运行调度灵活,选择

接地点,当变压器中性点可能断开运行时,若该变压器中性点绝缘不按线电压设计,应在中性点装设避雷器的保护。

(5)选择接地点时应保证任何故障形式都不应使电网解列成为中性点不接地系

统,双母线界限有两台及以上变压器时,可考虑两台主变压器中性点接地。

根据上述原则本次设计的变压器中性点的接地方式为

表3—1

名称

发电厂

变电站

变压器数

4 台

2 台

接地数目

3  台

2 台

第4章 系统运行方式的选择

第4.1节 系统最大最小运行方式的意义

4.1.1 最大运行方式

计算短路电流时运行方式的确非常重要,因为它关系到所选的保护是否经济合理,简单可靠,以及是否能满足灵敏度要求等一系列问题保护的运行方式是以通过保护装置的短路电流大小来区分的。根据系统最大负荷的需要,电力系统中的发点设备都投入运行或大部分投入运行,以及选定的接地中性点全部接地的系统运行方式称为最大运行方式。它是指供电系统中的发电机,变压器,并联线路全投入的运行方式。系统在最大运行方式工作的时候,等值阻抗最小,短路电流最大,发电机容量最大。

4.1.2 最小运行方式

根据系统最小负荷投入与之相适应的发电设备且系统中性点只有少部分接地的运行方式称为最小运行方式,对继电保护来说是短路时通过保护的短路电流最小的运行方式。对通常都是根据最大运行方式来缺定保护的整定值,以保证选择性,在其它运行方式下也一定能保证选择性,灵敏度的校验应根据最小运行方式来运行。因为只要在最小运行方式下灵敏度一定能满足要求。它是指供电系统中的发电机,变压器,并联线路部分投入的运行方式。系统在最小运行方式工作的时候,应该满足等值阻抗最大,短路电流最小,发电机容量最小的条件。

第4.2节 系统运行方式的选择

系统最大最小运行方式的结果为:。(详细过程见《计算书》第15-25页)

DL1

最大运行方式

A厂运行,L4双回线运行

最小运行方式

A厂运行,L4单线运行

DL2

最大运行方式

A厂运行,L4双回线运行

最小运行方式

A厂运行,L4单线运行

DL3(DL4)

最大运行方式

A厂停行,L4单线运行

最小运行方式

A厂运行,L4双回线运行

DL5 (DL6)

最大运行方式

A厂运行,L4单线运行

最小运行方式

A厂停行,L4双回线运行

第 5 章 短路计算

第 5.1 节 短路的概述

短路是电力系统最常见的故障。所谓短路,是指一切不正常的相程与相或中性点接地系统中相与地之间的短路。

5.1.1 短路的后果

短路故障对电力系统的正常运行会带来严重后果,主要表现在如下几方面。

(1) 短路故障使短路点附近的某些支路中流过巨大的短路电流(大容量系统中可达数万或数十万安培),产生的电动力效应可能使电气设备变形或损坏。

(2) 巨大短路电流的热效应可能烧坏设备。

(3) 短路时短路点的电压比正常运行时低,如果是三相短路,则短路点的电压为零。这必然导致整个电网电压大幅度的下降,可能使部分用户的供电受到破坏,接在网络中的用电设备不能正常工作。如在用电设备中占有很大比重的异步电动机,其电磁转矩与电压的平方成正比,当电压下降幅度较大时,电动机将停止转动,在离短路点较远的电动机,因电压下降幅度较小而能继续运转,但它的转速将降低,导致产生废,次产品。此外,由于电压下降,转速降低,而电动机拖动的机械负载又未变化,电动机绕组将流过较大的电流,如果短路持续时间较长,电动机必然过热,使绝缘迅速老化,缩短电动机的寿命。

(4) 影响电力系统运行的稳定性

在由多个发电机组成的电力系统中发生短路时,由于电压大幅度下降,发电机输出的电磁功率急剧减少,如果由原动机供给的机械功率来不及调整,发电机就会加速而失去同步,使系统瓦解而造成大面积停电,这是短路造成的最严重,最危险的后果。

(5) 对通信干扰

第 5.2 节 短路计算的意义

5.2.1 短路计算的目的

短路故障对电力系统正常运行的影响很大,所造成的后果也十分严重,因此在系统的设计,设备选择以及系统运行中,都应着眼于防止短路故障的发生,以及在短路故障发生后要尽量限制所影响的范围。短路的问题一直是电力技术的基本问题之一,无论从设计,制造,安装,运行和维护检修等各方面来说,都必须了解短路电流的产生和变化规律,掌握分析计算短路电流的方法。

针对本次设计,短路电流计算的主要目的是:继电保护的配置和整定。

系统中应配置哪些继电保护以及保护装置的参数整定,都必须对电力系统各种短路故障进行计算和分析,而且不仅要计算短路点的短路电流,还要计算短路电流在网络各支路中的分,并要作多种运行方式的短路计算。

电力工程中,计算短路电流的目的还很多,不可能一一列举,如确定中性点的接地方式,验算接地装置的接触电压和跨步电压,计算软导线的短路摇摆,计算输电线路分裂导线间隔棒所承受的向心压力等都需要计算短路电流。

综上所述,对电力系统短路故障进行计算和分析是十分重要的。无论是电力系统的设计,或是运行和管理,各环节都免不了对短路故障的分析和计算。但是,实际的电力系统是十分复杂的,突然短路的暂态过程更加复杂,要精确计算任意时刻的短路电流非常困难。然而实际工程中并不需要十分精确的计算结果,但却要求计算方法简捷,适用,其计算结果只要能满足工程允许误差即可。因此,工程中适用的短路计算,是采用在一定假设条件下的近似计算法, 这种近似计算法在电力工程中称为短路电流实用计算。

5.2.2 计算短路电流的基本程序

短路电流计算是电力系统基本计算之一,一般采用标幺制进行计算。对于已知电力系统结构和参数的网络,短路电流计算的主要步骤如下:

(1) 制定等值网络并计算各元件在统一基准值下的标幺值。

(2) 网络简化。对复杂网络消去电源点与短路点以外的中间节点,把复杂网络简化为如下两种形式之一:

(3)一个等值电势和一个等值电抗的串联电路,

(4)多个有源支路并联的多支星形电路,

(5) 考虑接在短路点附近的大型电动机对短路电流的影响。

(6)计算指定时刻短路点发生某种短路时的短路电流(含冲击电流和短路全电流有效值)。

(7) 计算网络各支路的短路电流和各母线的电压。

一般情况下三相短路是最严重的短路(某些情况下单相接地短路或两相接地短路电流可能大于三相短路电流)。因此,绝大多数情况是用三相短路电流来选择或校验电气设备。另外,三相短路是对称短路,它的分析和计算方法是不对称短路分析和计算的基础。

第 5.3 节 短路计算

5.3.1短路电流计算结果:

DL1:大方式下B母线短路时,流过1DL的零序电流为:

IDL.10=0.6239∠-800×502=313.978∠-800 A

小方式下1DL15%处短路时,流过1DL的零序电流为:

IDL.10=2.3442∠-87.80×502=1176.788∠-800A

DL2: 大方式下A母线短路时,流过2DL的零序电流为:

IDL.20=1.4164∠-75.40×502=711.033∠-75.40 A

小方式下2DL15%处短路时,流过2DL的零序电流为:

IDL.10=2.4552∠-84.80×502=1232.51∠-84.80A

DL3: 大方式下B母线短路时,流过3DL的零序电流为:

IDL.20=0.566∠-82.1×502=284.132∠-82.10 A

小方式下3DL15%处短路时,流过3DL的零序电流为:

IDL.10=1.9191∠-84.60×502=963.388∠-84.60A

DL4计算结果同DL3

DL5: 大方式下C母线短路时,流过5DL的零序电流为:

IDL.20=0.977∠-780×502=490.454∠-780 A

小方式下5DL15%处短路时,流过5DL的零序电流为:

IDL.10=2.2177∠-82.70×502=1113.285∠-82.70A

DL6计算结果同DL5

第 6章 相间距离保护整定和灵敏度检验

第 6.1 节 概述

6.1.1 距离保护的基本概念

由于电力系统的迅速发展,出现了一些新的情况,系统的运行方式变化增大,长距离负荷线路增多,网络结构复杂化,在这些情况下,相间的电流、电压保护的灵敏度、快速性、选择性往往不能满足要求。

电流、电压保护是依据保护安装处测量电流、电压的大小及相应的动作时间来判断故障是否发生以及是否属于内部故障,因不受系统的运行方式及电网的接线影响大可以联想到,对一个被保护元件,在其一端装设的保护,如能测量出故障点至保护安装处的距离并于保护范围对应的距离比较,即少判断出故障点位置从而决定其行为。这种方式显然不受运行方式和接线的影响,这样构成的保护就是距离保护。显然,它是适应新的情况的保护。

6.1.2 阻抗继电器

阻抗继电器是距离保护装置的主要元件,它是反映从故障点至保护安装之间阻抗值大小的的测量元件,通常称为阻抗继电器。阻抗继电器的种类很多,但根据其基本性质可分为两大类,即第类阻抗继电器和第类阻抗继电器。第类阻抗继电器的主要特点是,它的动作特性可直接表示在阻抗(或导纳)复数平面上,因而可利用它在复数平面上的特性曲线,对继电器在各种故障方式及系统运行方式下的行为进行分析。这些特性曲线,都可以表示为通入继电器的电压与电流的某种函数。根据各种不同的构成方式,可以得到圆、直线、椭圆、平行四边形等各种轨迹曲线;也可以构成带有方向性的圆特性及带有偏移的圆特性曲线。对于第类阻抗继电器,根据它的动作原理,其动作特性不能表示成为复数平面上的单一变量Z的某个函数曲线,因而只能根据继电器的原始动作方程式,以及具体的系统运行方式和故障类型,对继电器的动作行为进行分析,所以其特性分析较为复杂。

6.1.3 距离保护的基本特性

(1) 距离保护的基本构成

距离保护是以反映从故障点到保护安装处之间阻抗大小(距离大小)的阻抗继电器为主要元件(测量元件),动作时间具有阶梯性的相间保护装置。当故障点至保护安装处之间的实际阻抗大雨预定值时,表示故障点在保护范围之外,保护不动作当上述阻抗小于预定值时,表示故障点在保护范围之内,保护动作。当再配以方向元件(方向特性)及时间元件,即组成了具有阶梯特性的距离保护装置。

(2) 距离保护的应用

距离保护可以应用在任何结构复杂、运行方式多变的电力系统中,能有选择性的、较快的切除相间故障。当线路发生单相接地故障时,距离保护在有些情况下也能动作;当发生两相短路接地故障时,它可与零序电流保护同时动作,切除故障。因此,在电网结构复杂,运行方式多变,采用一般的电流、电压保护不能满足运行要求时,则应考虑采用距离保护装置。

(3) 距离保护各段动作特性

距离保护一般装设三段,必要时也可采用四段。其中第段可以保护全线路的80%~85%,其动作时间一般不大于0.03~0.1s(保护装置的固有动作时间),前者为晶体管保护的动作时间,后者为机电型保护的动作时间。第段按阶梯性与相邻保护相配合,动作时间一般为0.5~1.5s,通常能够灵敏而较快速地切除全线路范围内的故障。由、段构成线路的主要保护。第()段,其动作时间一般在2s以上,作为后备保护段。

(4) 距离保护装置特点

① 由于距离保护主要反映阻抗值,一般说其灵敏度较高,受电力系统运行方式变化的影响较小,运行中躲开负荷电流的能力强。在本线路故障时,装置第段的性能基本上不受电力系统运行方式变化的影响(只要流过装置的故障电流不小于阻抗元件所允许的精确工作电流)。当故障点在相邻线路上时,由于可能有助增作用,对于地、段,保护的实际动作区可能随运行方式的变化而有所变化,但一般情况下,均能满足系统运行的要求。

② 由于保护性能受电力系统运行方式的影响较小,因而装置运行灵活、动作可靠、性能稳定。特别是在保护定值整定计算和各级保护段相互配合上较为简单灵活,是保护电力系统相间故障的主要阶段式保护装置。

第 6.2 节 相间距离保护装置各保护段定值配合的原则

6.2.1 距离保护定值配合原则

距离保护定值配合的基本原则如下:

(1) 距离保护装置具有阶梯式特性时,起相邻上、下级保护段之间应该逐级配合,即两配合段之间应在动作时间及保护范围上互相配合。

距离保护也应与上、下相邻的其他保护装置在动作时间及保护范围上相配合。例如:当相邻为发电机变压器组时,应与其过电流保护相配合;当相邻为变压器或线路时,若装设电流、电流保护,则应与电流、电压保护之动作时间及保护范围相配合。

(2) 在某些特殊情况下,为了提高保护某段的灵敏度,或为了加速某段保护切除故障的时间,采用所谓“非选择性动作,再由重合闸加以纠正”的措施。例如:当某一较长线路的中间接有分支变压器时,线路距离保护装置第段可允许按伸入至分支变压器内部整定,即可仍按所保护线路总阻抗的80%~85%计算,但应躲开分支变压器低压母线故障;当变压器内部发生故障时,线路距离保护第段可能与变压器差动保护同时动作(因变压器差动保护设有出口跳闸自保护回路),而由线路自动重合闸加以纠正,使供电线路恢复正常供电。

(3) 采用重合闸后加速方式,达到保护配合的目的。采用重合闸后加速方式,除了加速故障切除,以减小对电力设备的破坏程度外,还可借以保证保护动作的选择性。这可在下述情况下实现:当线路发生永久性故障时,故障线路由距离保护断开,线路重合闸动作,进行重合。此时,线路上、下相邻各距离保护的、段可能均由其振荡闭锁装置所闭锁,而未经振荡闭锁装置闭锁的第段,在有些情况下往往在时限上不能互相配合(因有时距离保护段与相邻保护的第段配合),故重合闸后将会造成越级动作。其解决办法是采用重合闸后加速距离保护段,一般只要重合闸后加速距离保护段在1.5~2s,即可躲开系统振荡周期,故只要线路距离保护段的动作时间大于2~2.5s,即可满足在重合闸后仍能互相配合的要求。

第 6.3 节 距离保护整定计算

6.3.1 距离保护Ⅰ段整定计算

(1) 当被保护线路无中间分支线路(或分支变压器)时,

定值计算按躲过本线路末端故障整定,一般可按被保护线路正序阻抗的80%-85%计算,即

Zdz.I≤Kk×Zxl (6—1)

式中 Zdz.I—— 距离保护段的整定阻抗;

Zxl—— 被保护线路的正序相阻抗;

Kk—— 可靠系数,可取0.8~0.85;

而保护的动作时间按 t=0秒整定。

(2) 当线路末端仅为一台变压器时(即线路变压器组)

其定值计算按不伸出线路末端变压器内部整定,即按躲过变压器其他各侧的母线故障定

Zdz.I≤Kk×Zxl+KkbZb (6—2)

式中 Zb —— 线路末端变压器的阻抗;

Kkb —— 可靠系数,取0.7;

Kk—— 可靠系数,取0.8~0.85;

Zxl—— 线路正序阻抗。

保护动作时间按t=0秒整定。

(3)当被保护线路中间接有分支线路或分支变压器时

其计算按同时躲开本线路末端和躲开分支线路(分支变压器)末端故障整定,即

≤ (6—3)

及 Zdz.I≤KkZ’xl+KkZb (6—4)

式中 Zxl——本线路正序阻抗;

Z’xl——本线中间接分支线路(分支变压器)处至保护安装处之间的线路的正序阻抗。

6.3.2 距离保护段整定计算

(1) 按与相邻线路距离保护段配合整定

Zdz.Ⅱ≤KkZl+KbKzZ’dz.I (6—5)

式中 Zl —— 被保护线路阻抗;

Z’dz.I—— 相邻距离保护段动作阻抗;

Kk—— 可靠系数,取0.8~0.85;

Kb—— 可靠系数,取0.7;

Kz—— 助增系数,选取可能的最小值。

保护动作时间 tdz.Ⅱ=△t (6—6)

式中 △t—— 时间级差,一般取0.5s 。

6.3.3 距离保护段整定计算

(1) 躲开最小负荷阻抗远后备

采用0度接线的方向阻抗继电器

Zdz.Ⅲ≤0.9UN/[KkKhKzqIfh.maxcos(ψlm-ψfh)] (6—7)

式中 Kk—— 可靠系数,取1.2~1.3;

Kh—— 返回系数,取1.15~1.25:

Kzq—— 自起动系数,取2;

UN—— 电网的额定电压;

Ifh.max—— 最大负荷电流;

ψlm—— 阻抗元件的最大灵敏角,取71.57度;

ψfm —— 负荷阻抗角,取26度;

第 6.4节 距离保护整定和灵敏度校验

6.4.1 1号断路器距离保(如配置图所示)

(1) 1号断路器Ⅰ段距离保护整定(详见计算书15页)

有名值:ZDZ1I=0.0838∠66.950x132.25=11.083∠66.950 (Ω)

整定时间:tDZ2I=0 s

(2) 1号断路器Ⅱ段距离保护整定

1 与7DL距离I段保护相配合

KBmin =2.8121

ZDZ1II= 0.85x(0.0386+j0.0907+ 2.8121x0.0838∠66.950)

=0.85x0.3342∠66.960=0.284∠66.960

② 与变压器B2速动保护相配合

因为与变压器纵差保护配合时的整定值一定大于与相邻线路相间距离保护

I段整定值配合时定值,所以与变压器B2纵差保护相配合时的定值较大。

③ 与L4线路5DL距离I段保护相配合

Kbmin=1.367

ZDZ1II =0.85x(0.0386+j0.0907+ 1.367x0.1676∠66.950)

=0.109-j0.2563=0.2785∠66.950

三者相比较,取最小者进行整定,

即:ZDZ1II=0.2785∠66.950x132.25=36.832∠66.95(详见计算书18页)0

(3) 灵敏度校验:

Klm= ZDZ1II/ ZL1 = 0.2785 /0.0986=2.82>1.5,满足灵敏度要求

即 1号断路器Ⅱ段整定值为36.832, 其动作时限为0.5秒。

(4) 1号断路器Ⅲ段距离保护整定

采用方向阻抗继电器

ZDZ1III=193(Ω) (详见计算书24页)

(5) 灵敏度校验

Klm近=14.8>1.5满足要求

Klm远=2.93>1.3满足要求

6.4.2 2号断路器距离保(如配置图所示)

(1) 2号断路器Ⅰ段距离保护整定(详见计算书15页)

有名值:ZDZ2I=0.0838∠66.950x132.25=11.083∠66.950 (Ω)

整定时间:tDZ2I=0 s

(2) 2号断路器Ⅱ段距离保护整定

有名值:ZDZ2II=0.1479∠66.950x132.95=19.6(Ω)

即 2号断路器Ⅱ段整定值为19.6(详见计算书18页)

其动作时限为0.5秒

(3) 2号断路器Ⅲ段距离保护整定

采用方向阻抗继电器

ZDZ2III =2569.75(Ω) (详见计算书24页)

(4) 灵敏度校验

近后备Klm= 197.08>1.5满足要求。

无远后备。

6.4.3 3号断路器距离保(如配置图所示)

(1) 3号断路器Ⅰ段距离保护整定(详见计算书15页)

有名值:ZDZ3I=0.1676∠66.980x132.25=22.165∠66.980 (Ω)

整定时间:tDZ3I=0 s

(2)3号断路器Ⅱ段距离保护整定

1 与2DL距离I段保护相配合

KBmin =1.679

ZDZ3II=0.85x(0.0771+j0.1815+ 1.679x0.0838∠66.950)

=0.1124+j0.2463=0.2872∠66.970

2 与7DL距离保护I段配合

KBmin =1

有名值:ZDZ3II=0.2388∠66.980x132.25=31.581∠66.980(Ω)

3 与6DL距离保护I段配合

由计算分析知无法与6DL保护I段相配合

4 与相邻B2变压器纵差保护配合

因为与变压器纵差保护配合时的整定值一定大于与相邻线路相间距离保护I段整定值

配合时的定值,所以与B2纵差保护配合时定值较大

上述四者相比较,取最小者进行整定,即

ZDZ3II= 132.25x0.2388∠66.980=31.581∠66.980(Ω)(详见计算书22页)0

(6) 灵敏度校验:

Klm= ZDZ1II/ ZL1 = 0.2785 /0.0986=2.82>1.5,满足灵敏度要求

即 1号断路器Ⅱ段整定值为36.832, 其动作时限为0.5秒。

(7) 1号断路器Ⅲ段距离保护整定

采用方向阻抗继电器

ZDZ3III =193(Ω)(详见计算书24页)

(8) 灵敏度校验

Klm近= 7.42>1.5 满足要求

Klm远=2.9>1.3 满足要求

4DL整定计算及灵敏度校验同3DL.

6.4.4 5号断路器距离保(如配置图所示)

(1)5号断路器Ⅰ段距离保护整定(详见计算书15页)

有名值:ZDZ5I=0.1676∠66.980x132.25=22.165∠66.980 (Ω)

整定时间:tDZ5I=0 s

(2) 5号断路器Ⅱ段距离保护整定

① 与4DL保护I段配合

由计算分析知无法与4DL保护I段相配合

② 整定原则:按保证被保护线路L4末端故障保护有足够灵敏度整定

有名值 ZDZ2II=0.2761∠66.980x132.95=36.514(Ω)

即 5号断路器Ⅱ段整定值为36.514(详见计算书24页)

其动作时限为0.5秒

(3) 5号断路器Ⅲ段距离保护整定

采用方向阻抗继电器

ZDZ5III=220.26(Ω) (详见计算书25页)

(4) 灵敏度校验

近后备Klm=8.47>1.5满足要求。

无远后备。

6DL整定计算及灵敏度校验同5DL.

第7章 电力网零序继电保护方式选择与整定计算

第 7.1 节 概述

7.1.1零序保护原理

WXB-11C型微机保护中零序保护设置了五段全相运行时的零序保护,两段非全相运行时的不灵敏段零序保护,全相运行时各段零序保护的方向元件均可由控制字整定投入或退出。重合加速Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段,可由控制字分别投入或退出,后加速时间均固定为0.1S,另外零序段在重合闸后带0.1S延时。

(1) 起动元件

本装置零序保护由相电流差突变量启动,为防止CT断线,零序保护误动设置了3U0突变量元件把关闭锁,此功能由控制字整定投入或退出。

(2) 3U0的切换

零序保护方向元件的3U0,正常情况下均取用自产3U0即软件根据Ua+Ub+Uc=3U0获得,若故障前发现上述等式不成立(可能PTDX),而此时Ua+Ub+Uc=0仍成立,则故障时仍取用自产3U0,Ua+Ub+Uc≠0则取实际接入的3U0,不考虑Ua、Ub、Uc与3U0同时断线的情况。PT断线时零序保护不退出工作,也不报警。

7.1.2零序电流保护的特点

中性点直接接地系统中发生接地短路,将产生很大的零序电流分量,利用零序电流分量构成保护,可做为一种主要的接地短路保护。因为它不反映三相和两相短路,在正常运行和系统发生振荡时也没有零序分量产生,所以它有较好的灵敏度。另一方面,零序电流保护仍有电流保护的某些弱点,即它受电力系统运行方式变化的影响较大,灵敏度将因此降低。

当零序电流保护的保护效果不能满足电力系统要求时,则应装设接地距离保护。接地距离保护因其保护范围比较固定,对本线路和相邻线路的博爱户效果都会有所改善。

零序电流保护接于电流互感器的零序滤过器,接线简单可靠,零序电流保护通常由多段组成,一般是三段式,并可根据运行需要而增减段数。

第 7.2 节 零序电流保护整定计算的运行方式分析

7.2.1 接地短路电流、电压的特点

根据接地短路故障的计算方法可知,接地短路是相当于在正序网络的短路点增加额外附加电抗的短路。这个额外附加电抗就是负序和零序综合电抗。各序的电流分配,只决定该序网中各只路电抗的反比关系;而各序电流的绝对值要受其他序电抗的影响。

计算分支零序电流的分布时,例如:计算电流分支系数,只须研究零序序网的情况;当要计算零序电流绝对值大小时,必须同时分析正、负、零三个序网的变化。零序电压的特点,类似零序电流的情况。零序电压分布在短路点最高,随着距短路点的距离而逐渐降低,在变压器中性点接地处为零。

7.2.2 接地短路计算的运行方式选择

计算零序电流大小和分布的运行方式选择,是零序电流保护整定计算的第一步。选择运行方式就是考虑零序电流保护所能适应的发电机、变压器以及线路变化大小的问题。一般来说,运行方式变化主要取决于电力系统调度管理部门,但继电保护可在此基础上,加以分析选择。其中变压器中性点接地数目的多少和分配地点,对零序电流保护影响极大,通常由继电保护整定计算部门决定。变压器中性点接地方式的选择,一般可按下述条件考虑。

(1) 总的原则是,不论发电厂或是变电所,首先是按变压器设备的绝缘要求来确定中性点是否接地;其次是以保持对该母线的零序电抗在运行中变化最小为出发点来考虑。当变压器台数较多时,也可采取几台变压器组合的方法,使零序电抗变化最小。

(2) 发电厂的母线上至少应有一台变压器中性点接地运行,这是电力系统过电压保护和继电保护功能所需要的。为改善设备过电压的条件,对双母线上接有多台(一般是四台以上)变压器时,可选择两台变压器同时接地运行,并各分占一条母线,这样在双母线母联短路器断开后,也各自保持着接地系统。

变电所的变压器中性点分为两种情况,单侧电源受电的变压器,如果不采用单相重合闸,其中性点因班应不接地运行,以简化零序电流保护的整定计算;双侧电源受电的变压器,则视该母线上连接的线路条数和变压器台数的多少以及变压器容量的大小,按变压器零序电抗变化最小的原则进行组合。

7.2.3 流过保护最大零序电流的运行方式选择

(1) 单侧电源辐射形电网,一般取最大运行方式,线路末端的变压器中性点不接地运行。

(2) 多电源的辐射形电网及环状电网,应考虑到相临线路的停运或保护的相继动作,并考虑在最大开机方式下对侧接地方式最小,而本侧(保护的背后)接地方式最大。

(3) 计算各类短路电流值。

(4)短路电流计算结果整理。(见11-12页)

第 7.3 节 零序电流保护的整定计算

7.3.1 零序电流保护段的整定

(1) 按躲开本线路末端接地短路的最大零序电流整定,即

IDZ.X0I=KKI IDLX0 (7-1)

式中 KKI——可靠系数,取1.2~1.3;计算时取1.3

IDLX0——线路末端接地短路时流过保护的最大零序电流。

(2) 按躲开线路断路器三相不同时合闸的最大零序电流整定,即

IDZ.X0I=KKI 3I0.bt.max (7-2)

式中 KKI—— 可靠系数,取1.1~1.2;计算时取1.1

3I0.bt.max—— 断路器三相不同时合闸所产生的零序电流最大值。

(3) 当线路长度太短致使零序段保护范围很小,甚至没有保护范围时,则零序段保护应停用。

7.3.2 零序电流保护段的整定

此段保护一般担负主保护任务,要求在本线路末端达到规定的灵敏系数。此段保护的整定原则也适用于零序电流保护段的整定。此段保护按满足以下条件整定:

(1)按与相邻下一级线路的零序电流保护段配合整定,即

IDZX0II=KIIK IDZY0I/ Kbmin (7-3)

式中 KIIK —— 可靠系数,取1.15~1.2;

Kbmin —— 分支系数,按实际情况选取可能的最小值;

IDZY0I —— 相邻下一级线路的零序电流保护段整定值。当按此整定结果达不到规定灵敏系数时,可改为与相邻下一级线路的零序电流保护段配合整定。

(2)按躲开本线路末端母线上变压器的另一侧母线接地短路时流过的最大零序电流整定。

(3) 当本段保护整定时间等于或低于本线路相间保护某段的时间时,其整定值还必须躲开该段相间的保护范围末端发生相间短路的最大不平衡电流。

7.3.3 零序电流保护段保护的整定

此段保护一般是起后备保护作用。段保护通常是作为零序电流保护段保护的补充作用。对后备保护的要求是在相邻下一级线路末端达到规定的灵敏系数。零序电流保护段保护按满足以下条件整定:

(1) 按与相邻下一级线路的零序电流保护段保护配合整定。当本保护的零序电流保护段已达到规定的灵敏系数时,此零序电流保护段也可按与相邻下一级线路的零序电流保护段配合整定,以改善后备性能。

(2)按躲开下一条线路出口处发生三相短路时,保护装置零序电流滤过器中的最大不平衡电流来整定

IDZX0III = KKIII Kap KSt Ker Ikmax (7-4)

式中 KKIII—— 可靠系数。取1.1~1.2;

Kap——非周期分量系数,,取1.5;

KSt ——电流互感器的同性系数,取0.5;

Ker——电流互感器的10%误差,取0.1;

Ikmax——本级线路末端三相短路的最大短路电流。

(3)按零序电流保护段整定中的3项条件整定。

(4)按零序电流保护段保护整定中的4项条件整定。

(5)当零序电流保护最后一段整定值较小时,其下限条件应大于变压器中、低压侧相间短路的最大不平衡电流。

零序段的灵敏度

线路末端灵敏度计算为

KlmIII(近)= 3IBmin/ IDZ10III>1.3~1.5 (7-5)

后备保护灵敏度计算为

KlmIII(远)= 3ICmin/ KBmax×IDZ10III> 1.0 (7-6)

结合实际情况,整定结果为:

(详细过程见《计算书》第26--40页)

零序整定计表7-1

DL1

DL2

DL3(4)

DL5(6)

零序电流段

整定值

407.12A

924.41A

369.37A

637.59A

15%处短路电流值

1176.79A

1232.51A

963.39A

1113.29A

灵敏度

满足要求

满足要求

满足要求

满足要求

动作时限

0s

0s

0s

0s

零序电流段

整定值

519.52A

402.6A

337.7A

215.36A

灵敏度

1.3

1.5

0.54

1.4

动作时限

0.5S

0.5S

0.5S

0.5S

零序电流段

整定值

173.15A

150.27A

174.43A

灵敏度

(近)3.69

4.02

1.73

(远)0.53

动作时限

T+∆t

第8章 自动重合闸选择及整定

第8.1节 自动重合闸的选择

在110KV级以上电压的大接地电流系统中,由于架空线路的线间距离较大,相间故障的机会比较少,而单相接地短路的机会比较多。我国某系统220KV网络17年线路的故障类型统计在短路故障类型中,单相接地故障占87%,并且从录波照片的分析中还发现,在发生的乡间故障中,相当一部分也是由单相接地故障发展而成的。如果在三相线路上装设三个单相断路器,当发生单相接地故障时,只将故障相的断路器跳开,而未发生故障的其余两相仍继续运行,这样就可大大提高供电的可靠性和系统并列运行的稳定性,还可以减少相间故障发生的机会。因此,在高压输电线路上,若不允许采用快速非同期三相重合闸,而采用检同期重合闸,又因恢复供电的时间太长,满足不了稳定运行的要求时,就采用单相重合闸方式。

单相重合闸是指只把发生故障的一相断开,然后再进行单相重合,而未发生故障的两相仍然继续运行,这样就可大大提高供电的可靠性和系统并列运行的稳定性。如果线路发生的是瞬时性故障,则单相重合闸成功即恢复三相的正常运行。如果是永久性故障,单相重合不成功,则根据系统的具体情况,如不允许长期非全相运行时,则应再次切除单相并不再进行5Z重合。目前一般都是采用重合不成功时跳开三相的方式。当采用单相重合闸时,如线路发生相间短路时,一般都跳开三相断路器,不进行三相重合;如有其它原因断开三相断路器时,也不进行重合

在整定单相重合闸的时间时,由于潜供电流的影响,将使短路时弧光通道的去游离受到严重的阻碍,而自动重合闸只有在故障点电弧熄灭且绝缘强度恢复以后才有可能成功。因此,单相重合闸的时间必须考虑潜供电流的影响。一般线路的电压越高,线路越长,则潜供电流就越大。潜供电流的持续时间不仅与其大小有关,而且也与故障电流的大小、故障切除的时 间、弧光的长度以及故障点的风速等因素有关。因此,为了正确地整定单相重合闸的时间,国内外许多电力系统都是由实测来确定熄弧时间。一般来说重合闸时间整定为0.6s。

第8.2节 自动重合闸的基本要求

8.2.1 为了满足系统运行的需要,自动重合闸应满足下列基本要求。

(1)在下列情况下,自动重合闸装置不应动作。

1)由值班人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时。

2)手动投入断路器,由于线路上存在故障,随即由保护动作将其断开.因为在这种情况下,故障大多都是属于永久性的。它可能是由于检修质量不合格、隐患未能消除或者是保安地线没有拆除等原因造成的。因此,即使再重合一次也不可能成功。 .

3)在某些不允许重合的情况下例如,断路器处于不正常状态(如气压、液压降低等)以及变压器内部故障,差动或瓦斯保护动作使断路器跳闸时,均应使闭锁装置不进行重合闸。

(2)除上述条件外,当断路器由继电保护动作或其他原因而跳闸后,重合闸都应该动作,使断路器重新合闸。在某些情况下(如使用单相重合闸时),也允许只在保护动作于跳闸后进行重合闸。

(3)基于以上的要求,应优先采用断路器操作把手与断路器位置不对应启动方式,即当断路器操作把手在合闸位置而断路器处在跳闸位置时启动重合闸。这种方式可以保证无论什么原因使断路器跳间后(包括偷跳和误跳),都能进行一次重合闸。当手动操作断路器跳闸,由于两者的位置是对应的,因此,不会启动重合闸。

当利用保护来启动重合闸时,由于保护动作很快,可能使重合闸来不及启动。因此,必须采取措施(如设置自保持回路或记忆回路等)来保证装置可靠动作。

(4)自动重合闸装置的动作次数应符合预先的规定。如一次重合闸就只应该动作一次。当重合于永久性故障而再次跳间后,就不应该再动作。

装置本身也不允许出现元件损坏或异常时,使断路器多次重合的现象,以免损坏断路器设备和扩大事故范围。

(5)自动重合闸在动作以后,应能够自动复归。

对于10kV及以下的线路,当经常有值班人员时,也可采用手动复归方式。

(6)自动重合间时间应尽可能短,以缩短停电的时间.因为电源中断后,电动机的转速急剧下降,停电时间越长,电动机转速越低,重合闸后自起动就越困难,会拖延恢复正常工作的时间。但重合闸的时间也不能太短,因为:

1)要使故障点的绝缘强度来得及恢复;

2)要使断路器的操作机构来得及恢复到能够重新合闸的状态。重合闸的动作时间一般采用0.5~1.5s。

(7)自动重合闸装置应有与继电保护配合加速切除系统故障的回路。加速方式可分为前加速和后加速。

前加速方式就是在重合闸前保护以瞬时或缩短ΔT时间,快速切除故障。重合于永久性故障时保护将延时切除故障。

后加速方式就是在重合闸前保护瞬时或后备时间切除故障,重合于永久性故障时,保护将瞬时或后备缩短△T时间,快速切除故障。

第8.3节 自动重合闸整定计算

8.3.1自动重合闸整定原则:(重合闸后加速)

(1) 时间配合:

线路:

①配置原则:110 KV双电源线路用合适的三相重合闸能满足系统稳定和运行要求时,

可采用三相自动重合闸装置.

近故障侧重合闸动作时间:

top = topmax + tt + tre + trel - tn (8-1)

式中:topmax——远故障侧保护动作时间最大值

tt——远故障断路器跳闸时间

tre——消弧及去游离时间

trel——裕度时间 0.1~0.5 s

tn——近故障侧断路器合闸时间

已知:sw4-110型断路器 tt=0.06 s tn=0.25 s

topmax=0.5 s(远故障侧距离保护II段动作)

②配置原则:110 KV单侧电源线路采用单侧电源线路的三相一次重合闸.

top = tt + tre + trel - tn (8-2)

用不对应启动原则时 tt = 0 s

(2)同期问题:

通过发电机最大冲击电流周期分量有效值:I = 2E/ Z∑×Sinδ/2

取 E =1.05 UN δ=1800

当  I1.29 KA

因为 I1.33 KA

因为I

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