本书是为“电气工程及其自动化”等电气工程类专业而编写，内容包括绪论、电力系统及其自动化技术、电机与电器技术、电力电子技术与电力传动、高电压与绝缘技术、电工新技术。本书从培养应用型创新人才的目标出发，各章重点介绍了电气工程各领域的发展现状、基本理论、实用新技术的应用、典型实例及未来的发展趋势。 本书内容涉及的知识面广，注重理论与实际相结合并突出应用。另外，每章都配有思考题，以指导读者深入地进行学习。 本书较好地平衡了工程应用与基础理论之间的关系，对电气工程类专业的学生全面了解电气工程及其学科、专业与课程体系，提高学习自主性有很大帮助，能进一步激发学生学习过程中的积极性与主观能动性。本书既可作为本科电气工程类相关专业学生的教材，也可用作工程技术人员的参考用书。

高等院校教师

序
前言

第1章 绪论 1
1.1 电气工程的地位 1
1.2 电气工程及其自动化专业的发展 3
1.2.1 电气科学与工程的起源 3
1.2.2 电气科学进入实用阶段 7
1.2.3 电力工业的演进与发展 10
1.2.4 电气工程专业高等教育的形成 11
1.3 电气工程及其自动化专业的
展望 15
1.4 电气工程的理论基础 18
1.4.1 电路理论的基本概念与基本定律 18
1.4.2 电磁场及电磁学的基本概念与基本
定律 19
1.4.3 电气工程及其自动化专业常用
计算机软件简介 20
1.5 本科生培养目标及就业领域 24
1.5.1 人才培养模式的发展历程 24
1.5.2 培养目标与定位 25
1.5.3 素质和能力教育 26
1.5.4 师资队伍结构 26
1.5.5 专业规模 27
1.5.6 就业方向 28
思考题 29
第2章 电力系统及其自动化技术 30
2.1 电力系统发展简史 30
2.1.1 电力工业概况 31
2.1.2 中国电力系统的发展现状 31
2.1.3 中国电力系统的展望 33
2.2 电力系统简介 34
2.2.1 电力系统的功能与作用 34
2.2.2 现代电力系统的特点 35
2.2.3 电力资源与负荷 35
2.2.4 电力系统的构成 43
2.2.5 电力系统设备 44
2.2.6 交流系统与直流系统 46
2.2.7 电力系统的运行 49
2.3 现代发电技术 53
2.3.1 火力发电 53
2.3.2 水力发电 55
2.3.3 核能发电 60
2.3.4 新能源发电 63
2.4 现代电网技术 69
2.4.1 电力网的构成和功能 69
2.4.2 变配电所 69
2.4.3 电力线路 69
2.4.4 电网运行和调度 70
2.4.5 电网的安全稳定控制 73
2.4.6 电力企业的节能 77
2.4.7 输电技术及新输电方式 78
2.5 电力系统供用电技术 79
2.5.1 电力负荷控制技术 79
2.5.2 电能质量 80
2.5.3 节电技术 82
2.6 电力系统可靠性 84
2.7 电力系统继电保护 85
2.7.1 继电保护的基本知识 85
2.7.2 常用保护继电器及操作电源 88
2.8 计算机技术在电力系统分析和
自动化中的应用 89
思考题 91
第3章 电机与电器技术 92
3.1 电机技术 92
3.1.1 电机的发展历程 92
3.1.2 电机的分类 94
3.1.3 电机的制造材料 95
3.1.4 电机的作用和地位 96
3.1.5 电机的典型结构 97
3.2 变压器技术 98
3.2.1 变压器的基本结构 98
3.2.2 变压器的分类 100
3.2.3 变压器的基本原理 101
3.2.4 变压器的应用 102
3.3 电机的应用领域 103
3.3.1 发电厂与新能源发电设备中的
发电机 103
3.3.2 工业领域中的电机应用 110
3.4 电器 113
3.4.1 电器的发展 113
3.4.2 高压电器 113
3.4.3 低压电器 116
思考题 118
第4章　电力电子技术与电力传动 119
4.1 电力电子技术概述 119
4.1.1　电力电子技术的发展史 119
4.1.2 电力电子技术的经济和社会意义 120
4.1.3　电力电子器件的发展历程 121
4.1.4　电力电子技术的地位 125
4.2 电力电子器件及功率集成电路 127
4.2.1　不控型器件—二极管 128
4.2.2　半控型器件—晶闸管 130
4.2.3　全控型器件 136
4.3 电力电子变流技术 144
4.3.1 AC-DC变换 145
4.3.2 DC-AC变换 146
4.3.3 DC-DC变换 150
4.3.4 AC-AC变换 152
4.3.5 软开关技术 154
4.4 电力电子技术在电气工程
领域的应用 155
4.4.1 电力电子技术在电源领域中的
应用 155
4.4.2 电力电子技术在电力系统中的
应用 156
4.4.3 电力电子技术在电机传动中的
应用 156
思考题 157
第5章 高电压与绝缘技术 158
5.1 高电压与绝缘技术的发展 158
5.2 电介质的电气强度 160
5.2.1 气体放电的物理过程 161
5.2.2 液体和固体介质的电气特性 162
5.2.3 常用的绝缘材料 166
5.3 高电压试验技术 175
5.3.1 电气设备绝缘的预防性试验 176
5.3.2 电气设备绝缘的耐压试验 179
5.4 电力系统过电压防护与绝缘
配合 183
5.4.1 雷电过电压及防护 183
5.4.2 内部过电压与绝缘配合 188
5.4.3 电力系统绝缘配合 191
5.5 高电压新技术及应用 192
5.5.1 等离子体技术及其应用 192
5.5.2 静电技术及其应用 192
5.5.3 液电效应及其应用 193
5.5.4 电磁发射技术及应用 196
5.5.5 在环保领域的应用 197
5.5.6 其他应用 197
思考题 198
第6章 电工新技术 199
6.1 超导电工技术 199
6.1.1 超导现象 199
6.1.2 超导技术发展历程 199
6.2 超导技术在各领域的应用 203
6.3 等离子体技术 211
6.3.1 等离子体概述 211
6.3.2 等离子体技术应用 212
6.3.3 聚变电工技术 213
6.3.4 磁流体发电技术 216
6.3.5 等离子发动机 218
6.4 高功率脉冲技术 219
6.4.1 高功率脉冲技术概述 219
6.4.2 高功率脉冲电源发展历程 220
6.4.3 高功率脉冲技术的应用 221
6.5 环境保护中的电工新技术 223
6.5.1 电磁环境技术 223
6.5.2 输变电工程电磁环境控制关键
技术 227
6.5.3 环保电工技术 227
6.6 生物、医学中的电工学新技术 231
6.6.1 生物领域电工新技术 231
6.6.2 生物医学领域电工新技术应用 231
思考题 236
参考文献 237