《电工电子技术基础（第三版）》 课件 模块三 供电与安全用电.pptx

;; 电能是现代工业生产的主要能源和动力，它不仅便于输送、分配，易于转换为其他形式的能源，而且便于控制、应用十分广泛。 如图 3-1 所示为电能的传输与分配过程，电能是由发电厂发出的，发电厂往往建在能源基地附近或城市周边，距离用电负荷很远，发电厂发出的电能要经过变压器升压后远距离输送，而电能用户的负荷电压一般是低压，因此电能必须经过降压后才能分配到用户。本任务将学习电力系统的相关知识。;一、电力系统的基本概念 1．电力系统 由发电厂、变配电所、电力线路及用户组成的统一体，称为电力系统。结合图 3-2 可了 解电力系统的基本概念。; 2．电力网 电力系统中各种电压等级的输配电线路和变配电所组成的部分，即电力系统中除去发电 厂及电力用户以外的中间环节，称为电力网。 3．动力系统 电力系统加上发电厂的动力部分（如锅炉、汽轮机、发电机、核反应堆、水轮机等装 置）所构成的整体，称为动力系统。 二、电力系统的构成 1．发电厂 发电厂又称发电站，是将自然界蕴藏的各种一次能源转换成二次能源的工厂。 发电厂按其所利用的能源不同，可分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂、风力发 电厂、太阳能发电厂等。; （1）火力发电厂。火力发电是利用煤、石油、天然气等燃料的化学能转换为电能，我国火力发电厂以燃煤为主。截至 2020 年，我国火力发电量约占总发电量的 70%。 （2）水力发电厂。水力发电厂是把水的位能和动能转换成电能的工厂。它是我国目前最大的水力发电厂，年平均发电量达 1000 亿度。 （3）核能发电厂。核能发电厂通称为核电站，它主要利用原子核的裂变所产生的原子能 转换为热能，将水加热成蒸汽，推动汽轮发电机发电。近年来，我国核能发电发展尤为迅速，目前核电装机容量已经超过全世界装机容量的 40%。 （4）风力发电厂。风力发电是利用风力发电机，在风力的作用下，风机的叶片旋转，从 而带动发电机产生电能。风能是一种 无污染、可再生的能源，取之不竭，分布广泛。目前，我国风电累计装机容量已达 2.81 亿千瓦，规模居世界首位。 ; （5）太阳能发电厂。太阳能发电又称光伏发电，它是利用半导体界面的光生伏特效应 而将光能直接转变为电能的一种技术。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有 清洁、安全、免维护以及资源充足、经济等优点，在长期的能源战略中具有重要地位。如图 3-7 所示为青海格尔木光伏发电站外景图。; 2．变电所 变电所又称变电站，其作用是接收电能、变换电压和分配电能，根据变电所在电力系统 中所处的地位和作用可分为以下几类。 （1）枢纽变电站。枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，电压等级一般为 500?kV 及以上， 联系多个发电电源，变电容量大，是目前联网式大电网运行的关键。 （2）地区变电站。是一个中、小城市的主要变电所，电压等级一般为 110～220?kV。 （3）企业变电站。是大、中型企业的专用变电站，电压等级一般为 35～110?kV， 包括企业总降压变电站和车间变电站。 （4）终端变电站。终端变电站位于配电线路的终端接近负荷处，高压侧多为 10?kV，经 降压后直接向用户供电。; 3．电力负荷 电力负荷又称电力负载，有两种含义：一是指耗用电能的用电设备或用电单位（用 户），如重要负荷、不重要负荷、动力负荷、照明负荷等；二是指用电设备或用电单位所 耗用的电功率或电流大小，如轻负荷（轻载）、重负荷（重载）、空负荷（空载）、满负荷（满载）等。电力负荷的具体含义视具体情况而定。 一、发电 图 3-1 中采用广泛应用的火力发电方式，通过发电装置将自然界的一次能源转化成电能。发电厂发电机的输出电压一般在3.15～15.75?kV 之间。 二、变电 由于发电厂距离负荷中心很远，以及发电机的输出电压不高，当电流在线路上流过时; 三、配电 从二次降压变电所分配输出的配电电压等级，其特点是电压相对较低，输电距离较近，以 10?kV 的配电电压最为普遍，是大多数电力用户的首选。;; 如图 3-9 所示为某小型工厂内一座 ZBW-11 型组合式变电站的外观图和结构示意图， 它担负着为各类用电设备提供、分配电能的作用。将高压（6～10?kV）降为低压用电设备所需的电压（380?V/220?V），然后进行分配的呢？在其内部有哪些设备？ 本任务要求认识组合式变电站中各部分的名称、作用，以及工厂变配电站电能转换和分 配的方法。;一、工厂供配电系统 工厂供配电系统是工厂所需的电力电源从进厂起到