电工基础 参考资料 项目1电能的传输学习资料.doc

PAGE PAGE 1 项目1 电能的传输学习资料 1.2.1电能的生产 1．我们利用的电能来源于发电厂，主要有哪些形式的发电？ 学习记录： 2．通过网络有哪些信誉好的足球投注网站与书籍查阅，对电能的生产大体有了了解，请列出利用各种能源进行发电时各有什么优缺点？ 学习记录： 3．不同电能的生产形式在环境污染、生物平衡、对资源的可重复利用性、投资成本等方面有什么利与弊？如何合理利用这些能源资源？ 学习记录： 知识参考1： 电能可以由热能（火力发电站）、水能（水力发电站）、核能（核能发电站）、太阳能（太阳能电站）、风能（风力发电站）等转换而得，同时又可以方便地转换成其他形式的能量。如利用电动机将电能转换成机械能，利用电热设备将电能转换成热能，利用照明设备将电能转换成光能，利用扬声器将电能转换成声能等等。电能的产生世界各国（包括我国）目前最主要还是用火力发电站通过燃烧煤来发电，既消耗了不可再生能源，又污染了环境，近来国际社会都在大力倡导用可再生能源（绿色能源）如水力、风能、太阳能发电，我国在这方面取得了很大的成效，如我国水电装机容量已超过2亿千瓦(2011年我国总装机容量约11亿千瓦) ，居世界首位，风能、太阳能发电在我国也取得了可喜的发展。 1．火力发电 图1-1 火力发电厂我国大部分电力来源于火力发电，主要用煤、油、燃气做燃料。目前也有少量的用垃圾、污泥等做燃料，主要以环保为目的。图1-1为火力发电厂。 图1-1 火力发电厂 火电是靠燃烧产生热能，再用热能转化为机械能去推动原动机转动，带动发电机发电，火电厂用锅炉，燃烧煤炭或者油、燃料，把水加热后变为高温高压的过热蒸汽，可达到几百度（一般400度左右），再用蒸汽去推动汽轮机，带动发电机发电。我国是以火电为主，约占总装机容量的70%，但是火电最大的问题是效率太低，煤炭资源是不可再生能源，它的储存量也是有限的，另外火力发电对环境的污染较大，为了可持续发展，人们大力发展水能、风能、太阳能等可再生的其他形式的能源发电。 2．水力发电 水力发电是利用河流、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处，将水的位能推动水轮发电机产生电能。我国大力发展水力发电，水力发电装机容量已占世界首位，在国内占发电总量的第二位，图1-2为葛洲坝水力发电厂。 图1-2 葛洲坝水力发电厂 1-3 核能发电厂 3．核能发电 核能发电利用核反应堆中经过受控核裂变释放出热量，水被加热成高温高压水蒸汽驱动蒸汽轮机带动发电机发电。发电所使用的燃料体积小，不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。核能发电厂热效率较低，使用过的核燃料，具有放射性，废料处理必须慎重处理。图1-3为核能发电厂。 4．风力发电 风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，带动发电机发电。属于可再生能源利用。它不需要燃料、不占耕地、没有污染，我国风力资源丰富，正在大力快速发展中，但风力发电的效率低，造价昂贵。图1-4为风力发电站。 图1-4 风力发电站 图 1-5 太阳能发电站 5．太阳能发电 太阳能发电是先将太阳能转化为热能，再将热能转化成电能，如图1-5所示。它有两种转化方式。一种是将太阳热能直接转化成电能，如半导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金属热电转换，以及磁流体发电等。另一种方式是将太阳热能通过热能形式带动发电机发电，与常规热力发电类似，有两种主要形式，一是用光伏电池、二是用热电交换，属于可再生能源利用。 6．潮汐发电 通过水库，在涨潮时将海水储存在水库内，以势能的形式保存，然后，在落潮时放出海水，利用高、低潮位之间的落差，推动水轮机旋转，带动发电机发电。 1.2.2 电能的传输与分配 1．我国能源和用电负荷分布有什么特点？ 学习记录： 2．电能是如何从发电厂传输到输电线路的？ 学习记录： 3．发电厂为什么要将电压升高后再进行传输？ 学习记录： 4．我国现行输电线路的电压等级有哪些？为什么会存在这些电压等级？ 学习记录： 5．随着经济的全球化趋势和科学技术的迅速发展，我国的特高压输电电网建设具有哪些发展基础？ 学习记录： 6．直流输电线路有什么优点？ 学习记录： 知识参考2： 电力系统一般是由发电厂、升压变电站、输电线路、降压变电站、配电线路及用电设备构成。 发电厂一般均建在能源产地，江、海边或远离城市的地区，因此，它所发出的电能在向用户输送的过程中，通常需用很长的输电线。由物理知识可知道，电功率与电压和电流的乘积成正比，因此在输送功率一定时，输电线路上的电压U越高，则流过输电线路中的电流I就越小。这不仅可以减小输电线的截面积，节约导体材料，同