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电工与电子基础项目化教程(微课版)

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项目1安全用电

项目1安全用电

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项目1

安全用电

【项目要点】

掌握电力系统基本知识、安全用电的基本常识，用电操作规程以及触电原因、急救方法。

1.1电力系统基本知识

1.1.1电力系统概述

在我们的日常生活中，电的重要性不言而喻。很多人只知道用电，并不清楚电是怎样输送并分配到千家万户的，其实电力系统由“发、输、变、配、用”五大环节构成。

1.电力系统

电力系统是由发电、输电、变电、配电、用电等设备和相应的辅助系统，按规定的技术、要求组成的一个统一系统。电力系统示意如图1-1所示。

图1-1电力系统示意

输电是将电能传输向远方的环节，变电是将电能电压等价调高或降低的环节，配电是将电能分配给用户的环节，用电是消费电能的环节。

2.电力系统电压等级划分

我国电力系统电压是有等级的，根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定为输电电压和配电电压两类。

输电电压的分级：

(1) 特高压(UHV)。1000kV以上。

(2) 超高压(EHV)。330?kV、500?kV、750kV。

(3) 高压输电电压(HV)。220kV。

配电电压的分级：

(1) 高压配电电压。35～110kV。

(2) 中压配电电压。10kV。

(3) 低压配电电压。380/220V。

1.1.2电力产生

发电是指利用发电动力装置将水能、石化燃料(煤、油、天然气)的热能、核能以及太阳能、风能、地热能、海洋能等转换为电能的生产过程，用以供应国民经济各部门与人民生活所需。

发电动力装置按能源的种类分为火电动力装置、水电动力装置、核电动力装置及其他能源发电动力装置。目前世界上的发电方式主要有火力发电、水力发电和核能发电，其他小容量的有风能发电、地热能发电、太阳能发电、潮汐发电及地热发电等清洁可再生能源等。

1.火电站

利用煤、石油和天然气等化石燃料所含能量发电的方式统称为火力发电。按发电方式，火力发电分为燃煤汽轮机发电、燃油汽轮机发电、燃气—蒸汽联合循环发电和内燃机发电。

火力发电的优势是早期建设成本低、发电量稳定，一年四季均匀生产。在世界范围内，火电厂的装机容量约占总装机容量的70%，发电量约占总发电量的80%，是目前电力发展的主力军；缺点是所用的原料是不可再生资源，且污染严重，所以火电是限制性的计划性发展。火电站如图1-2(a)所示。

2.水电站

水电是将水能转换为电能的综合工程设施，一般包括由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。水库中的高水位水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能，电能再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。水电站如图1-2(b)所示。

水电的优势是环保、发电成本低、调峰能力强；缺点是前期建设成本高、时间长、年发电量不均匀。所以目前水电发电量只能占发电总量的30%以下。

(a)火电站(b)水电站

图1-2发电站

3.风电

风电是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将风叶旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约每秒3千米的微风速度，便可以开始发电。

风力发电是新能源领域中技术最成熟、最具规模和有开发商业化发展前景的发电方式之一，其优势是可再生能源，环保而且洁净，对实现可持续发展等具有非常重要的意义；缺点是受地理位置限制严重、能量大小不稳定、转换效率低。

4.核电

核电站是利用原子核内部蕴藏的能量产生电能的新型发电站。核电站大体可分为两部分：一部分是利用核能生产蒸汽的核岛，包括反应堆装置和一回路系统，另一部分是利用蒸汽发电的常规岛，包括汽轮发电机系统。

核能发电的优势是只需要消耗很少的核燃料就可以产生大量的电能，无污染，用核电取代火电是世界发展的大趋势；缺点是早期建设成本高、技术要求高、平时故障少，但是一旦发生故障(如核泄漏)，将是毁灭性的大灾难。

除了上述几种发电类型外，其他还有生物质能发电、潮汐能发电和太阳能发电等。

1.1.3电力的传输

电力的传输和变电、配电、用电一起，构成电力系统的整体功能，通过输电，把相距远的(可达数千千米)发电厂和负荷中心联系起来，使电能的开发和利用超越地域的限制。和其他能源的传输(如输煤、输油等)相比，输电的损耗小、效益高、灵活方便、易于调控、环境污染少。输电还可以将不同地点的发电厂连接起来，实行峰谷调节。输电是电能利用优越性的重要体现，在现代化社会中，它