電工學(xué)(七版-秦曾煌)-第12章-工業(yè)企業(yè)供電及安全用電

第12章

工業(yè)企業(yè)供電與安全用電第12章工業(yè)企業(yè)供電與安全用電12.1發(fā)電和輸電概述12.2工業(yè)企業(yè)配電12.3安全用電12.4節(jié)約用電

本章主要概述發(fā)電、輸電、工業(yè)企業(yè)供配電、安全用電和節(jié)約用電等內(nèi)容，作為本課程的基本常識(shí)。第12章工業(yè)企業(yè)供電與安全用電電力系統(tǒng)概述

電力是現(xiàn)代工業(yè)的主要?jiǎng)恿Γ诟餍懈鳂I(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用。電力系統(tǒng)是發(fā)電廠、變電站、配電所直到各個(gè)用戶等環(huán)節(jié)所組成的電能生產(chǎn)消費(fèi)系統(tǒng)。

電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電和配電系統(tǒng)組成。發(fā)電廠變電所輸電線配電設(shè)備用電設(shè)備(電燈電動(dòng)機(jī)等)變電站大型工廠商店學(xué)校小型電能用戶輸電線發(fā)電廠變電站小型配電站配電站住宅鄉(xiāng)村12.1發(fā)電和輸電概述發(fā)電廠按能源種類可分為：水力、火力、風(fēng)力、核能、太陽(yáng)能、沼氣、生物能發(fā)電等。主要是火力發(fā)電和水力發(fā)電。發(fā)電廠中的發(fā)電機(jī)幾乎都是三相同步發(fā)電機(jī)。其組成定子：機(jī)座、鐵心和三相繞組+轉(zhuǎn)子1.發(fā)電發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電壓一般為6~10kV。三相同步發(fā)電機(jī)的原理水力發(fā)電勵(lì)磁機(jī)發(fā)電機(jī)水輪機(jī)水輪發(fā)電機(jī)模型小浪底電站水輪機(jī)組安裝三峽電站首臺(tái)機(jī)組安裝三峽水電站效果圖長(zhǎng)江三峽水電站壩長(zhǎng)2335m，壩高185m，水頭175m，總庫(kù)容393億立方米，總裝機(jī)容量22.5GW（32×700MW+2×50MW）年發(fā)電量86.5TW·h。世界第一大發(fā)電站（水電站）。長(zhǎng)江三峽水電站24MW發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在吊裝10000kW水輪機(jī)轉(zhuǎn)子葛洲壩三峽向家壩溪洛渡烏東德白鶴灘烏東德水電站葛洲壩27孔泄洪閘葛洲壩水電站葛洲壩水電站共有機(jī)21臺(tái)機(jī)組，總裝機(jī)容量271.5萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量157億度。電站以500kV和220kV輸電線路并入華中電網(wǎng)，并通過(guò)500kV直流輸電線路向距離1000km的上海輸電120萬(wàn)千瓦。伊泰普水電站是二十世紀(jì)最大的水電站

，位于巴西和巴拉圭交界處的巴拉那河上，從1974年5月開始修建，于1991年5月竣工，由巴西與巴拉圭共建?？傃b機(jī)容量14GW（20×700MW），年發(fā)電量900億度。水電站壩身長(zhǎng)7.7公里，壩高196米（相當(dāng)于65層樓的高度）。廣州抽水蓄能電站為目前世界上最大的抽水蓄能電站，是為大亞灣核電站安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行而建設(shè)的配套工程，同時(shí)還承擔(dān)著廣東、香港電網(wǎng)的調(diào)峰填谷和事故備用的任務(wù)。電站總裝機(jī)總裝機(jī)容量2.4GW（8×300MW），設(shè)計(jì)水頭535m。中國(guó)在建已建十大水電站，單站5萬(wàn)kW以上的大中型水電站是中國(guó)水電的主力，經(jīng)過(guò)五十余年的開發(fā)建設(shè)，已建成230余座，其中百萬(wàn)kW級(jí)以上的水電站25座，五十萬(wàn)kW級(jí)以上的40余座.三峽（2250）溪洛渡（1260），白鶴灘（1200），烏東德（750）向家壩（600）龍灘（630）糥扎渡（585）錦屏二級(jí)（480）小灣(420)兩家人（400）拉西瓦（372）錦屏一級(jí)（360）單位為萬(wàn)千瓦潮汐發(fā)電示意圖

法國(guó)郎斯潮汐電站示意圖

法國(guó)朗斯潮汐電站

法國(guó)郎斯電站1967年建成，位于法國(guó)圣馬洛灣郎斯河口。一道750米長(zhǎng)的大壩橫跨郎斯河。壩上是通行車輛的公路橋，壩下設(shè)置船閘、泄水閘和發(fā)電機(jī)房。郎斯潮汐電站機(jī)房中安裝有24臺(tái)雙向渦輪發(fā)電機(jī)，漲潮、落潮都能發(fā)電?？傃b機(jī)容量24萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量5億多度，輸入國(guó)家電網(wǎng)。

江廈潮汐電站是中國(guó)第一座雙向潮汐電站，位于浙江省溫嶺市樂(lè)清灣北端江廈港。1980年5月第一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。電站裝有雙向貫流式機(jī)組6臺(tái)，總裝機(jī)容量3200干瓦，年發(fā)電量600萬(wàn)度，可晝夜發(fā)電14～15小時(shí)

。規(guī)模僅次于法國(guó)郎斯潮汐電站、加拿大芬地灣安娜波利斯潮汐電站，居世界第三?；鹆Πl(fā)電勵(lì)磁機(jī)發(fā)電機(jī)汽輪機(jī)燃燒室燃料鍋爐的爐膛循環(huán)水汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)3600r/min升壓變壓器超熱高壓蒸汽電能輸出電能的產(chǎn)生600MW汽輪發(fā)電機(jī)

熱電廠1煤傳送帶2加煤機(jī)3粉碎機(jī)4鍋爐5煤渣6空氣預(yù)熱器7靜電除塵8煙囪9汽輪機(jī)10冷凝器11變壓器12冷卻塔13發(fā)電機(jī)14輸電線火電廠全景火電廠夜景內(nèi)蒙古大唐國(guó)際托克托發(fā)電公司總裝機(jī)容量540萬(wàn)千瓦，是目前亞洲最大在役火力發(fā)電廠。該公司8臺(tái)60萬(wàn)千瓦亞臨界火電機(jī)組通過(guò)500千伏升壓站接入京津唐電網(wǎng)，2臺(tái)30萬(wàn)千瓦機(jī)組通過(guò)220千伏升壓站接入蒙西電網(wǎng)。每年的發(fā)電量接近北京用電總負(fù)荷的1/3。浙江北侖發(fā)電廠是我國(guó)目前第二現(xiàn)代化火力發(fā)電廠，總裝機(jī)容量為300萬(wàn)千瓦(5×600MW)，年發(fā)電量167億度，為浙江省各類發(fā)電廠發(fā)電總量的四分之一。北侖發(fā)電廠主控制室北侖發(fā)電廠汽輪機(jī)房

張家口發(fā)電總廠，發(fā)電廠總裝機(jī)容量240萬(wàn)千瓦（8×300MW），通過(guò)500kV雙回線向北京供電，同時(shí)兼顧地方用電，擔(dān)負(fù)著北京地區(qū)1/4電力負(fù)荷的供電任務(wù)。張家口發(fā)電總廠夜景廠區(qū)景色汽輪機(jī)房國(guó)電山東費(fèi)縣電廠規(guī)劃總裝機(jī)容量為720萬(wàn)千瓦。費(fèi)縣電廠總體規(guī)劃裝機(jī)容量7200MW，按亞洲最大的火力發(fā)電廠規(guī)模規(guī)劃建設(shè)，其中一期工程（目前正在建設(shè)）安裝2臺(tái)國(guó)產(chǎn)600MW超臨界凝氣式燃煤發(fā)電機(jī)組，二期安裝2臺(tái)1000MW超臨界凝氣式燃煤發(fā)電機(jī)組，三期安裝4臺(tái)1000MW超臨界凝氣式燃煤發(fā)電機(jī)組；一期工程裝機(jī)容量2×1000MW機(jī)組計(jì)劃2007年投產(chǎn)發(fā)電，二期工程計(jì)劃2×1000MW機(jī)組計(jì)劃2009年投產(chǎn)發(fā)電。機(jī)組全部建成后將是亞洲最大的火力發(fā)電廠和全國(guó)最大的火力發(fā)電基地?，F(xiàn)代火電廠一般都考慮了“三廢”（廢渣、廢水、廢氣）的綜合利用；有的火電廠不僅發(fā)電，而且供熱。兼供熱能的火電廠，稱為熱電廠?；痣姀S與同容量的水電站相比，具有建設(shè)工期短、工程造價(jià)低、投資回收快等特點(diǎn)，但是火電成本高，而且對(duì)環(huán)境要造成一定的污染，因此火電建設(shè)要受到環(huán)境的一定制約?；痣娊ㄔO(shè)的重點(diǎn)是煤炭基地的坑口電廠的建設(shè)。對(duì)于遠(yuǎn)離煤炭產(chǎn)地的火電廠，宜采用高熱值的動(dòng)力煤。對(duì)位于酸雨控制區(qū)和二氧化硫控制區(qū)特別是大城市附近的火電廠，應(yīng)采用低硫煤，或?qū)υ合冗M(jìn)行脫硫處理。對(duì)嚴(yán)重污染環(huán)境的低效小型火電廠，應(yīng)按照國(guó)家“節(jié)能減排”的要求予以關(guān)停?，F(xiàn)在國(guó)外已研究成功將煤先轉(zhuǎn)化為氣體再送入鍋爐內(nèi)燃燒發(fā)電的新技術(shù)，從而大大減少了直接燃煤而產(chǎn)生的廢氣廢渣對(duì)環(huán)境的污染，這稱之為潔凈煤發(fā)電新技術(shù)。核反應(yīng)堆

3.核能發(fā)電廠核能發(fā)電廠，又稱為原子能發(fā)電廠，通稱核電站，它是利用某些核燃料的原子核裂變能來(lái)生產(chǎn)電能，其生產(chǎn)過(guò)程與火電廠大體相同，只是以核反應(yīng)堆（俗稱原子鍋爐）代替了燃煤鍋爐，以少量的核燃料代替了大量的煤炭。其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：熱能機(jī)械能電能汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)核裂變能大亞灣核電站

大亞灣核電站位于深圳市東部大亞灣畔，為我國(guó)目前最大的核電站。大亞灣核電站是我國(guó)引進(jìn)國(guó)外資金、設(shè)備和技術(shù)建設(shè)的第一座大型商用核電站。核電站安裝有兩臺(tái)單機(jī)容量為900MW的壓水堆反應(yīng)堆機(jī)組。1987年8月7日工程正式開工，1994年2月1日和5月6日兩臺(tái)機(jī)組先后投入商業(yè)營(yíng)運(yùn)。大亞灣核電站每年發(fā)電量超過(guò)100億度，其中七成電力供應(yīng)香港，三成電力供應(yīng)廣東電網(wǎng)。大亞灣核電站電站設(shè)備秦山核電站位于東海之濱美麗富饒的杭州灣畔，是中國(guó)第一座依靠自己的力量設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)管理的壓水堆核電站，總裝機(jī)容量2×300MW。1985年3月動(dòng)工，1991年12月首次并網(wǎng)發(fā)電。它的建成使我國(guó)成為繼美、英、法、前蘇聯(lián)、加拿大、瑞典之后世界上第七個(gè)能夠自行設(shè)計(jì)、建造核電站的國(guó)家。秦山核電站主控制室秦山核電站汽輪機(jī)房秦山核電站德國(guó)伊薩爾核電站一、已經(jīng)建成的9座：

1.廣東大亞灣核電站（94年）

2.浙江秦山第一核電站（94年）

3.廣東嶺澳核電站（2002年）

4.浙江秦山第二核電站（2002年）

5.浙江秦山第三核電站(2003年)

6.江蘇連云港田灣核電站（2006年）

7.臺(tái)灣3座

二、正在建設(shè)之中的3座：

1.遼寧瓦房店核電站一期工程（暫停）

2.臺(tái)灣2座

三、即將破土開工的4座：

1.廣東陽(yáng)江核電站

2.浙江臺(tái)州三門核電站

3.山東海陽(yáng)核電站

4.廣東嶺澳核電站二期工程一、已經(jīng)建成的9座：

1.廣東大亞灣核電站（94年）

2.浙江秦山第一核電站（94年）

3.廣東嶺澳核電站（2002年）

4.浙江秦山第二核電站（2002年）

5.浙江秦山第三核電站(2003年)

6.江蘇連云港田灣核電站（2006年）

7.臺(tái)灣3座

二、正在建設(shè)之中的3座：

1.遼寧瓦房店核電站一期工程（暫停）

2.臺(tái)灣2座

三、即將破土開工的4座：

1.廣東陽(yáng)江核電站

2.浙江臺(tái)州三門核電站

3.山東海陽(yáng)核電站

4.廣東嶺澳核電站二期工程排名國(guó)家和地區(qū)運(yùn)營(yíng)核電站

數(shù)量在建核電站

數(shù)量籌建核電站

數(shù)量1

美國(guó)1041112

法國(guó)58113

俄羅斯3310174

韓國(guó)(ROK)23455

印度207186

加拿大17327

英國(guó)16048

中國(guó)大陸1525519

烏克蘭150210

瑞典100011

德國(guó)90012

西班牙80013

比利時(shí)70014

捷克60215

中國(guó)臺(tái)灣62116

瑞士500世界各國(guó)核電站數(shù)量排名

(2)輕水反應(yīng)堆它用2%~3%的低濃縮鈾作燃料，高壓輕水（即普通水）作慢化劑和冷卻劑。目前世界上的核電站，85%以上為輕水堆型，其中絕大多數(shù)又為壓水堆型。我國(guó)已經(jīng)建成并安全運(yùn)行多年的大亞灣核電站和秦山核電站（一、二期工程）都是壓水堆型。核電站的反應(yīng)堆類型主要有：

(1)石墨慢化反應(yīng)堆它采用石墨作慢化劑，它又分氣冷堆型和水冷堆型。新型的高溫氣冷堆型，采用2.5%~3%的低濃縮鈾作燃料。石墨水冷堆型以石墨作慢化劑，輕水作冷卻劑。1986年4月發(fā)生嚴(yán)重核泄漏事故的前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站就采用這種堆型。該電站已于2000年底全面關(guān)閉，這種堆型已不再使用。

(3)重水反應(yīng)堆它用重水（D2O,含氘的水）作慢化劑和冷卻劑，用天然鈾作燃料。我國(guó)于2002年11月投入并網(wǎng)發(fā)電的秦山核電站三期工程擴(kuò)建的2臺(tái)70萬(wàn)千瓦反應(yīng)堆就是這種重水堆型。

(4)快中子增殖反應(yīng)堆簡(jiǎn)稱快堆。它是利用快中子來(lái)實(shí)現(xiàn)可控鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)和核燃料增殖的反應(yīng)堆。由于核能是巨大的能源，而且核電具有安全、清潔和經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，所以世界上很多國(guó)家都很重視核電建設(shè)，核電在整個(gè)發(fā)電量中占的比重逐年增長(zhǎng)。我國(guó)在上世紀(jì)80年代就確定了“要適當(dāng)發(fā)展核電”的電力建設(shè)方針，并已興建了浙江秦山、廣東大亞灣、廣東嶺澳等多座大型核電站。風(fēng)輪機(jī)及升速裝置4.風(fēng)力發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電及太陽(yáng)能發(fā)電簡(jiǎn)介風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)力的動(dòng)能來(lái)生產(chǎn)電能。我國(guó)西北地區(qū)的風(fēng)力資源比較豐富，已裝設(shè)了一些風(fēng)力發(fā)電裝置。在“西部大開發(fā)”戰(zhàn)略決策的推動(dòng)下，風(fēng)力發(fā)電也將有更大的發(fā)展。機(jī)械能電能發(fā)電機(jī)風(fēng)能蓄能裝置全球的風(fēng)能約為2.74×109MW，其中可利用的風(fēng)能為2×107MW，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。寧夏青銅峽邵崗風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量可達(dá)50萬(wàn)千瓦內(nèi)蒙古克什克騰旗塞罕壩風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量可達(dá)30萬(wàn)千瓦達(dá)板城風(fēng)力發(fā)電廠裝機(jī)容量12.5萬(wàn)千瓦NO1.寧夏青銅峽邵崗風(fēng)電場(chǎng)

NO2.內(nèi)蒙古克什克騰旗塞罕壩風(fēng)電場(chǎng)

NO3.新疆達(dá)坂城柴窩堡風(fēng)電場(chǎng)

NO4.河北圍場(chǎng)紅松洼風(fēng)電場(chǎng)

NO5.內(nèi)蒙古察右中旗輝騰錫勒風(fēng)電場(chǎng)

NO6.甘肅玉門三十里井子風(fēng)電場(chǎng)

NO7.河北尚義大滿井風(fēng)電場(chǎng)

NO8.內(nèi)蒙古克什克騰旗達(dá)里風(fēng)電場(chǎng)

NO9.河北張北白不洛風(fēng)電場(chǎng)

NO10.內(nèi)蒙古翁牛特旗孫家營(yíng)風(fēng)電場(chǎng)地?zé)岚l(fā)電是利用地球內(nèi)部蘊(yùn)藏的大量地?zé)崮軄?lái)生產(chǎn)電能。它建在有足夠地?zé)豳Y源的地方。地?zé)崾堑乇硐旅?0公里以內(nèi)儲(chǔ)存的天然熱源，主要來(lái)源于地殼內(nèi)的放射性元素蛻變過(guò)程所產(chǎn)生的熱量。地?zé)岚l(fā)電的熱效率不高，但不消耗燃料，運(yùn)行費(fèi)用低。它不象火力發(fā)電那樣，要排出大量灰塵和煙霧，因此地?zé)徇€是屬于比較清潔的能源。但地下熱水和蒸汽中大多含有硫化氫、氨、砷等有害物質(zhì)，因此對(duì)排出的熱水要妥善處理，以免污染環(huán)境。地?zé)岚l(fā)電的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：地?zé)崮軝C(jī)械能電能汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)地球的內(nèi)部是一個(gè)高溫高壓的世界，是一個(gè)巨大的熱庫(kù)。據(jù)估計(jì)，即便是在地球表層10km厚這樣薄薄的一層，全世界地?zé)豳Y源的總量約為1.45×1026J，相當(dāng)于4.948×1015t標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)所發(fā)出的熱量。如果將地球上貯存的全部煤炭燃燒時(shí)所放出的熱量作為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，那么，石油的貯存量約為煤炭的3%；目前可利用核燃料的貯存量約為煤炭的15%；而地?zé)崮艿目傎A存量則為煤炭的1.7億倍。

羊八井電廠是我國(guó)最大的地?zé)犭姀S，總裝機(jī)容量為25.18MW，水溫約150℃，擔(dān)負(fù)拉薩地區(qū)50%的供電任務(wù)。電站由5眼地?zé)峋┧?，單井產(chǎn)量為75～160立方米／小時(shí)。羊八井地?zé)犭姀S

羊八井地?zé)釡厝覈?guó)目前已發(fā)現(xiàn)地?zé)狳c(diǎn)2000多處，已經(jīng)進(jìn)行過(guò)不同程度勘察的有739處，以低于150℃的中低溫地?zé)豳Y源為主。高于150℃的地?zé)豳Y源主要分布在西藏、云南和臺(tái)灣。西藏羊八井硫磺礦地區(qū)打出一口高溫地?zé)峋瑴囟雀哌_(dá)329.8℃。已裝有9臺(tái)機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電，總裝機(jī)容量達(dá)25MW。隨著“西部大開發(fā)”戰(zhàn)略的實(shí)施，我國(guó)的地?zé)岚l(fā)電也將得到更大的發(fā)展。背壓式汽輪發(fā)電機(jī)凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)熱水型地?zé)岚l(fā)電

熱水型地?zé)岚l(fā)電是地?zé)岚l(fā)電的主要方式。目前熱水型地?zé)犭娬居袃煞N循環(huán)系統(tǒng)：

a、閃蒸系統(tǒng)。當(dāng)高壓熱水從熱水井中抽至地面，于壓力降低部分熱水會(huì)沸騰并“閃蒸”成蒸汽，蒸汽送至汽輪機(jī)做功；而分離后的熱水可繼續(xù)利用后排出，當(dāng)然最好是再回注入地層。

b、雙循環(huán)系統(tǒng)。地?zé)崴紫攘鹘?jīng)熱交換器，將地?zé)崮軅鹘o另一種低沸點(diǎn)的工作流體，使之沸騰而產(chǎn)生蒸汽。蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)做功后進(jìn)入凝汽器，再通過(guò)熱交換器而完成發(fā)電循環(huán)。地?zé)崴畡t從熱交換器回注入地層。這種系統(tǒng)特別適合于含鹽量大、腐蝕性強(qiáng)和不凝結(jié)氣體含量高的地?zé)豳Y源。發(fā)展雙循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是開發(fā)高效的熱交換器。太陽(yáng)能發(fā)電就是利用太陽(yáng)的光能或熱能來(lái)生產(chǎn)電能。利用太陽(yáng)的光能發(fā)電，是通過(guò)光電轉(zhuǎn)換元件如光電池等直接將太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)換為電能。這已廣泛應(yīng)用在人造地球衛(wèi)星和宇航裝置上。利用太陽(yáng)的熱能發(fā)電，可分直接轉(zhuǎn)換和間接轉(zhuǎn)換兩種類方式。溫差發(fā)電、熱離子發(fā)電和磁流體發(fā)電，都屬于熱電直接轉(zhuǎn)換。太陽(yáng)能通過(guò)集熱裝置和熱交換器，給水加熱，使之變?yōu)檎羝?，推?dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，與火力發(fā)電原理相同，屬于間接轉(zhuǎn)換發(fā)電。太陽(yáng)能是一種十分安全、經(jīng)濟(jì)、無(wú)污染而且是取之不盡的能源。太陽(yáng)能發(fā)電裝置建在常年日照時(shí)間長(zhǎng)的地方。我國(guó)的太陽(yáng)能資源也相當(dāng)豐富，特別是我國(guó)的西藏、新疆、內(nèi)蒙古等地區(qū)，常年日照時(shí)間達(dá)250~300天，屬于太陽(yáng)能豐富區(qū)。我國(guó)的80%地區(qū)均可利用太陽(yáng)能發(fā)電。太陽(yáng)電池的種類，主要有硅電池、流化鎘電池、砷化鎵電池、砷化鎵－砷化鋁鎵電池等。常用的太陽(yáng)電池是單晶硅電池，它的轉(zhuǎn)換效率一般可達(dá)13％～17％。20世紀(jì)60年代開始，太陽(yáng)電池就在人造衛(wèi)星上作主電源使用。在空間應(yīng)用的基礎(chǔ)上，太陽(yáng)電池在地面的應(yīng)用也獲得了發(fā)展，逐步成為一種特殊場(chǎng)合的輔助能源。太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的組成太陽(yáng)能電池板：將太陽(yáng)的輻射能轉(zhuǎn)換為電能。太陽(yáng)能控制器：控制整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，對(duì)蓄電池起到過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)的作用。蓄電池：在有光照時(shí)將太陽(yáng)能電池板所發(fā)出的電能儲(chǔ)存起來(lái)，到需要的時(shí)候再釋放出來(lái)。逆變器：將太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能。

光電板控制器逆變器配電線路負(fù)載蓄電池光電(太陽(yáng)能電池）模塊光電模塊將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能。變換器(電力調(diào)節(jié)器）變換器將光電模塊產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換成交流電并自動(dòng)控制整個(gè)系統(tǒng)。室內(nèi)配電盤配電盤向家用電器輸送適當(dāng)?shù)碾娯?fù)載。電度表青海省格爾木光伏電站EnbridgeInc.和FirstSolarInc.位于加拿大安大略省西南部的80兆瓦世界上運(yùn)營(yíng)中最大的光伏電站。發(fā)電站鏡子所反射的太陽(yáng)光能使塔周圍的溫度達(dá)到攝氏538℃

(二)電力系統(tǒng)

為了充分利用動(dòng)力資源，減少燃料運(yùn)輸，降低發(fā)電成本，因此有必要在有水力資源的地方建設(shè)水電站，而在有燃料資源的地方建設(shè)火電廠，但這些有動(dòng)力資源的地方，往往離用電中心較遠(yuǎn)，所以必須用高壓輸電線進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，如圖1-8所示。圖1-8從發(fā)電廠到用戶的送電過(guò)程示意圖電力系統(tǒng)與電力網(wǎng)電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)由各級(jí)電壓的電力線路將一些發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來(lái)的一個(gè)發(fā)電、輸電、變電、配電和用電的整體，稱為電力系統(tǒng)（powersystem）。圖1-9大型電力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖電力系統(tǒng)中各級(jí)電壓的電力線路及其聯(lián)系的變電所，稱為電力網(wǎng)或電網(wǎng)（powernetwork）。但習(xí)慣上，電網(wǎng)或系統(tǒng)往往以電壓等級(jí)來(lái)區(qū)分，如說(shuō)10kV電網(wǎng)或10kV系統(tǒng)。這里所說(shuō)的電網(wǎng)或系統(tǒng)，實(shí)際上是指某一電壓的相互聯(lián)系的整個(gè)電力線路。電力系統(tǒng)的示意圖~水力發(fā)電廠升壓變電所220kV地區(qū)樞紐所10kV至用戶配電所10kV10kV升壓變電所220kV220kV220kV輸電線路220kV35kV35kV負(fù)荷變電所35kV~火力發(fā)電廠10kV為保證供電的可靠性和安全連續(xù)性，電力系統(tǒng)將各地區(qū)、各種類型的發(fā)電機(jī)變壓器、輸電線、配電和用電設(shè)備等連成一個(gè)環(huán)形整體。區(qū)域電網(wǎng)的供電范圍大，電壓一般在220kV及以上。地方電網(wǎng)的供電電壓一般不超過(guò)110kV。我國(guó)目前已有華東、華北、華中、東北、西北、南方等地區(qū)性電網(wǎng)。區(qū)域電網(wǎng)和地方電網(wǎng)國(guó)家電網(wǎng)公司南方電網(wǎng)公司華能集團(tuán)國(guó)電集團(tuán)大唐集團(tuán)華電集團(tuán)中電投集團(tuán)兩大電網(wǎng)：五大發(fā)電集團(tuán):中新社北京2月25日電(記者閆曉虹)，中電聯(lián)（中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)）25日透露2013年底我國(guó)發(fā)電裝機(jī)達(dá)12.5億kW左右，發(fā)電裝機(jī)容量首次躍居世界第一，全國(guó)電力供需總體平衡。其中：水電2.8億kW火電8.6億kW核電1478萬(wàn)kW并網(wǎng)風(fēng)電7500萬(wàn)kW

并網(wǎng)太陽(yáng)能600萬(wàn)kW左右。直流輸電結(jié)構(gòu)原理圖發(fā)電升壓直流輸電降壓配電整流逆變直流輸電能耗小，無(wú)線電干擾小，輸電線路造價(jià)較低，但逆變和整流部分較復(fù)雜。3.配電

配電由10kV及以下的配電線路和配電(降壓)變壓器所組成。它的作用是將電能降為380/220V低壓再分配到各個(gè)用戶的用電設(shè)備。電力網(wǎng)的電壓等級(jí)高壓：1kV及以上的電壓稱為高壓。有1kV,3kV,6kV,10kV,35kV,110kV,330kV，550kV等。低壓：1kV及以下的電壓稱為低壓。有220V，380V。安全電壓：36V以下的電壓稱為安全電壓。我國(guó)規(guī)定的安全電壓等級(jí)有：12V、24V、36V等。12.2工業(yè)企業(yè)配電從車間變電所或配電箱到用電設(shè)備線路屬于低壓配電線路。其連接方式主要是放射式和樹干式兩種。低壓供電系統(tǒng)的有兩種接線方式。(1)放射式供電線路變電所配電箱放射式配電線路(1)放射式供電線路

適用場(chǎng)合：負(fù)載點(diǎn)比較分散，而每個(gè)點(diǎn)的用電量又較大，變電所又居于各負(fù)載點(diǎn)的中央。

特點(diǎn)：供電可靠性高，便于操作和維護(hù)。但配電導(dǎo)線用量大，投資高。變電所配電箱放射式配電線路(2)樹干式供電線路

適用場(chǎng)合：用電點(diǎn)比較集中，各用電點(diǎn)居于變電所同一側(cè)時(shí)。負(fù)載比較均勻地分布在一條線上。

特點(diǎn)：

供電可靠性差。但配電導(dǎo)線用量小，投資費(fèi)用低，接線靈活性大。變電所配電室樹干式配電線路某校實(shí)驗(yàn)樓樹干式配供電線路示意圖去教學(xué)區(qū)去辦公區(qū)干線干線干線

2#辦公區(qū)配電柜

1#教學(xué)區(qū)配電柜

3#實(shí)驗(yàn)區(qū)配電柜實(shí)驗(yàn)樓總配電箱……X室配電箱Ｙ室配電箱分支線分支線分支線2層配電箱11層配電箱1層配電箱

1#主配電柜10kV去報(bào)告廳報(bào)告廳配電變壓器配電柜……12.3安全用電

觸電事故是指人體由于不慎觸及帶電體，使人體受到傷害。按人體所受傷害方式的不同，觸電事故可分為電擊和電傷。電擊主要是電流通過(guò)人體內(nèi)部，影響呼吸、心臟和神經(jīng)系統(tǒng)，造成人體內(nèi)部組織的破壞，乃至死亡。電傷主要是指在電弧的作用下，或熔絲熔斷時(shí)，對(duì)人體的傷害，如燒傷、金屬濺傷等。12.3.1電流對(duì)人體的危害電擊所引起的傷害程度與下列因素有關(guān)：1．人體電阻的大小；皮膚干燥時(shí)約10~100k。2．電流通過(guò)時(shí)間長(zhǎng)短；3．電流的大??；小于50mA時(shí)安全；4．電流的頻率。為防止觸電事故而采用的由特定電源供電的電壓系列稱為安全電壓。通用接觸電壓極限：人體允許長(zhǎng)期承受的電壓極限值。常規(guī)環(huán)境下：交流(15~100Hz)電壓為50V直流電壓為120V。潮濕環(huán)境下：交流(15~100Hz)電壓為25V直流電壓為60V。通常認(rèn)為36V以下為安全電壓。選用安全電壓是防止觸電的安全措施。

注意：安全電壓的供電電源除采用獨(dú)立電源外，其輸入與輸出電路必須實(shí)行電路上的隔離。工作在安全電壓下的電路必須與其他電氣系統(tǒng)和任何無(wú)關(guān)的可導(dǎo)電部分實(shí)行電氣上的隔離。12.3.3

觸電方式1.接觸正常帶電體

(1)電源中性點(diǎn)接地的單相觸電R0通過(guò)人體電流:式中:

UP:電源相電壓(220V)Ro:接地電阻4Rb:人體電阻1000這時(shí)人體處于相電壓下，危險(xiǎn)較大。(2)電源中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相觸電R'對(duì)地絕緣電阻Ib人體接觸某一相時(shí)，通過(guò)人體的電流取決于人體電阻Rb與輸電線對(duì)地絕緣電阻R'的大小。若輸電線絕緣良好，絕緣電阻R'較大，對(duì)人體的危害性就減小。但導(dǎo)線與地面間的絕緣可能不良（R'較小），甚至有一相接地，這時(shí)人體中就有電流通過(guò)。(3)雙相觸電雙相觸電觸電后果更為嚴(yán)重通過(guò)人體的電流：2.接觸正常不帶電的金屬體當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣損壞而與外殼接觸，將使其外殼帶電。當(dāng)人觸及帶電設(shè)備的外殼時(shí)，相當(dāng)于單相觸電。大多數(shù)觸電事故屬于這一種。這時(shí)人體處于線電壓下，Ib3.跨步電壓觸電U電位分布接地點(diǎn)20m0.8m跨步電壓在高壓輸電線斷線落地時(shí)，有強(qiáng)大的電流流入大地，在接地點(diǎn)周圍產(chǎn)生電壓降。如圖所示。當(dāng)人體接近接地點(diǎn)時(shí)，兩腳之間承受跨步電壓而觸電?？绮诫妷旱拇笮∨c人和接地點(diǎn)距離，兩腳之間的跨距，接地電流大小等因素有關(guān)。雙腳跨步一般在20m之外，跨步電壓就降為零。如果誤入接地點(diǎn)附近，應(yīng)雙腳并攏或單腳跳出危險(xiǎn)區(qū)。12.3.4接地和接零為了人身安全和電力系統(tǒng)工作的需要，要求電氣設(shè)備采取接地措施。按接地目的的不同，主要分為工作接地、保護(hù)接地和保護(hù)接零。1.工作接地R0即將中性點(diǎn)接地。目的：(1)降低觸電電壓(2)迅速切斷故障在中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)中，一相接地后的電流較大，保護(hù)裝置迅速動(dòng)作，斷開故障點(diǎn)。(3)降低電氣設(shè)備對(duì)地的絕緣水平要求2.保護(hù)接地R'C'IbIe當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣損壞發(fā)生一相碰殼時(shí)：由于外殼帶電,當(dāng)人觸及外殼,接地電流Ie

將經(jīng)過(guò)人體入地后,再經(jīng)其它兩相對(duì)地絕緣電阻R及分布電容C回到電源。當(dāng)R值較低、C較大時(shí)，Ib

將達(dá)到或超過(guò)危險(xiǎn)值。對(duì)地絕緣電阻分布電容電氣設(shè)備外殼未裝保護(hù)接地時(shí):接地裝置一般要求接地電阻≤4Ω。M接地線接地體保護(hù)接地:電氣設(shè)備外殼有保護(hù)接地時(shí)通過(guò)人體的電流：

Rb與Ro并聯(lián)，且

R