02-第二章-電工、電力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)

第一節(jié)電路基礎(chǔ)知識(shí)第二章電工基礎(chǔ)知識(shí)一.電流和電路

1、電流與電荷

（1）定義：電荷的定向運(yùn)動(dòng)（2）大?。河秒娏鲝?qiáng)度來(lái)表示，電流強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量。電流強(qiáng)度習(xí)慣又常被簡(jiǎn)稱為電流。用下面的公式表示：

I=Q/t1kA=1000A1A=1000mA1mA=1000

A（1）、電路就是為電流流通提供的路徑。（2）、組成：導(dǎo)線、電源、負(fù)載(負(fù)荷)及控制器（開(kāi)關(guān)）電源開(kāi)關(guān)導(dǎo)線負(fù)載將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能裝置將電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的裝置控制器是控制用電設(shè)備，使其達(dá)到預(yù)期工作狀態(tài)的電器由導(dǎo)體材料制成，在電路中將電源、負(fù)載及控制器聯(lián)接起來(lái)3.電路模型（直流電）

(1)電源：提供電能。

(2)負(fù)載：用電設(shè)備

(3)中間環(huán)節(jié)：連接電源和負(fù)載

（3）、電路通常有三種狀態(tài):通路、開(kāi)路和短路。

通路:電路中的開(kāi)關(guān)閉合,負(fù)載中有電流通過(guò),

這種狀態(tài)工一般稱為正常工作狀態(tài)。開(kāi)路:也稱為斷路,是指電路中某處斷開(kāi)或電路中開(kāi)關(guān)打開(kāi),負(fù)載(電路)中無(wú)電流通過(guò)。短路:電源兩端的導(dǎo)線由于某種事故,而直接相連,使負(fù)載中無(wú)電流通過(guò)。短路時(shí),電源向?qū)Ь€提供的電流比正常時(shí)高十至幾百倍,因而不允許短路。

二.電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度1.定義：電場(chǎng)是電荷周圍客觀存在的一種特殊物質(zhì)2.電場(chǎng)的基本性質(zhì)：對(duì)放入電場(chǎng)的電荷有力的作用，這種力叫做電場(chǎng)力.電場(chǎng)是一種不是由分子和原子組成的看不見(jiàn)、摸不著的但又客觀存在的特殊物質(zhì)。密度很小10-23kg/m3電場(chǎng)以光速傳播，不能被加速，不能選擇做參考系F/q能反映單位電荷受到的電場(chǎng)力的性質(zhì)——電場(chǎng)的強(qiáng)弱在電場(chǎng)中不同的點(diǎn)，比值F/q一般是不同的。在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)，比值F/q是恒定的，與q無(wú)關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明：?怎樣描述不同位置電場(chǎng)的強(qiáng)弱？須找一個(gè)與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)而由電場(chǎng)決定的物理量！QP+qQP+2qQP+4qF2F4FQ+qF1+qF2二.電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度E1.定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。3.單位：牛/庫(kù)(N/C)

伏/米(v/m)2.物理意義:電場(chǎng)強(qiáng)度（簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)）是描寫(xiě)電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量。（適用于任何電場(chǎng)）注意：（1）電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向由電場(chǎng)本身決定，與放入的電荷無(wú)關(guān)。2.電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量物理學(xué)中規(guī)定：電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)度方向跟正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力方向相同。+Q-qAFAEA根據(jù)規(guī)定：負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反。+Q+qAFAEA三、電位、電壓、電動(dòng)勢(shì)1、電位：電路中某一點(diǎn)的電位，是指電場(chǎng)力將單位正電荷從該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)所做的功。水水流水在水管里形成水流，光有水是不夠的，還需要有水位差a0vbUab=12v-6v+6vUab=12v+12vab0v+6v2、電壓（電位差）：電場(chǎng)力把單位正電荷由高電位點(diǎn)移到低電位點(diǎn)所做的功，電路中任意兩點(diǎn)間的電位差。

定義：電源力把單位正電荷從“-”

極板經(jīng)電源內(nèi)部移到“+”

極板所做的功。

單位：3、電動(dòng)勢(shì)V（伏特）、kV（千伏）、mV(毫伏）實(shí)際方向：由低電位端指向高電位端電動(dòng)勢(shì)的方向用+，-

號(hào)表示，R–

+IEU+-也可用箭頭表示。U=E電源電壓電流提供形成抽水機(jī)水壓水流提供形成1、我們把容易讓電流通過(guò)的物體叫導(dǎo)體如（鑰匙、硬幣和回形針等）。

2、不容易讓電流通過(guò)的物體叫絕緣體如（玻璃、塑料和陶瓷等）。3、電阻四、導(dǎo)體、絕緣體與導(dǎo)體電阻實(shí)驗(yàn)證明，金屬導(dǎo)體的電阻與其長(zhǎng)度成正比，與其截面積成反比，并與材料、溫度等有關(guān)。20°C時(shí)導(dǎo)體電阻為：

——電阻率(

·m㎡/m)1k

=1000

1M

=1000K

電阻用R表示單位是歐姆用字母Ω表示1Ω=1V/1A

1.部分電路歐姆定律U=RI或I=U/R=GU其中G=1/R，電阻R的倒數(shù)G叫做電導(dǎo)，其國(guó)際單位制為西門(mén)子(S)。五、歐姆定律2、全電路歐姆定律

含有電源的閉合回路稱為全電路閉合電路的電流I與電源電動(dòng)勢(shì)E成正比,與內(nèi)、外電阻之和成反比,這一規(guī)律稱為全電路的歐姆定律。即全電路歐姆定律

六、電功率、電能和電流的熱效應(yīng)1.電功率P=UI（W)

1MW=1000KW1KW=1000W2.電能W=P·t=UIt(J)

1度=1千瓦小時(shí)=3600000焦耳3.電流的熱效應(yīng)Q=I2Rt（J）1焦耳=0.24卡補(bǔ)充◆基爾霍夫定律◆

基爾霍夫第一定律也稱節(jié)點(diǎn)電流定律。第一定律理論內(nèi)容是：任何時(shí)刻流入電路中某節(jié)點(diǎn)的電流總和必等于從該節(jié)點(diǎn)流出的電流總和◆

基爾霍夫第二定律也稱回路電壓定律。第二定律理論內(nèi)容是：在電路的任何一閉合回路中總電位升必等于總電位降

電路特點(diǎn):（一）、電阻串聯(lián)+_R1Rn+_uki+_u1+_unuRk(1)各電阻順序連接，流過(guò)同一電流(KCL)；(2)總電壓等于各串聯(lián)電阻的電壓之和

(KVL)。七、電路連接等效2.電阻串聯(lián)等效電阻Req+u_R1Rn+_uki+_u1+_unRku+_Reqi令Req=(

R1+R2+…+Rn)=

Rk結(jié)論：串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和。

3.串聯(lián)電阻上電壓的分配例：兩個(gè)電阻分壓,如下圖R1R2+_u+-u1-+u2io4.功率關(guān)系p1=R1i2，p2=R2i2，，pn=Rni2p1:p2::pn=R1:R2::Rn（二）、電阻并聯(lián)InR1R2RkRnI+UI1I2Ik_1.電路特點(diǎn):(1)各電阻兩端分別接在一起，兩端為同一電壓(KVL)；(2)總電流等于流過(guò)各并聯(lián)電阻的電流之和

(KCL)。I=I1+I2+…+Ik+…+In4.功率關(guān)系p1=G1u2，p2=G2u2，，pn=Gnu2p1:p2::pn=G1:G2::Gn（三）、電阻的串并聯(lián)計(jì)算舉例：例1.R=R2

4

6

3

1.磁鐵具有吸鐵的性質(zhì)，稱為磁性。2.任一磁體總有兩個(gè)磁極：北極N和南極S。同性磁極相斥，異性磁極相吸。3.磁鐵能吸鐵的空間稱為磁場(chǎng)。常用磁力線來(lái)描繪磁場(chǎng)的分布。4.將不帶磁性的物質(zhì)使其具有磁性的過(guò)程叫磁化。5、電磁感應(yīng)就是電產(chǎn)生磁、磁產(chǎn)生電的現(xiàn)象。

第二節(jié)電磁感應(yīng)和磁路一、電磁感應(yīng)（一）電流的磁場(chǎng)

磁場(chǎng)是一種看不見(jiàn)、沒(méi)有不可進(jìn)入性的空間。磁感應(yīng)強(qiáng)度表征磁場(chǎng)強(qiáng)度及其方向的物理量。符號(hào)為B，單位為T(mén)特斯拉或G高斯。

磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)前進(jìn)方向上某一面積的乘積叫做磁通。符號(hào)為Φ，單位為Wb或Mx，

通電導(dǎo)體在其周圍的空間也產(chǎn)生磁場(chǎng)，即電流的磁效應(yīng)。磁場(chǎng)方向判定如下：★法拉第電磁感應(yīng)定律：線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與通過(guò)同一線圈的磁通變化率成正比，這一規(guī)律稱為法拉第電磁感應(yīng)定律。法拉第電磁感應(yīng)定律指出，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小決定于線圈的匝數(shù)和磁通量變化的快慢，而與磁通量本身的大小無(wú)關(guān)?！锢愦味桑寒?dāng)通過(guò)線圈的磁通發(fā)生變化時(shí)，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的變化，當(dāng)線圈磁通增加時(shí)，感應(yīng)電流就要產(chǎn)生與它相反的磁通去阻礙它的增加；當(dāng)線圈中的磁通減少時(shí)，感應(yīng)電流就要產(chǎn)生與它方向相同的磁通去阻礙它的減少。1.自感現(xiàn)象

（1）由于線圈本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生電磁感應(yīng)的現(xiàn)叫自感現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱自感。（2）在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，叫自感電動(dòng)勢(shì)。（3）線圈的電感是由線圈本身的特性所決定的，它與線圈的尺寸、匝數(shù)和媒介質(zhì)的磁導(dǎo)率有關(guān)。

2.互感現(xiàn)象

（1）由于一個(gè)線圈的電流變化，導(dǎo)致另一個(gè)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為互感現(xiàn)象。（2）互感M取決于兩個(gè)耦合線圈的幾何尺寸、匝數(shù)、相對(duì)位置和媒介質(zhì)。

3.渦流（1）渦流是感應(yīng)電流的一種，帶有鐵芯的線圈相當(dāng)于原線圈，鐵芯相當(dāng)于副線圈。2）渦流會(huì)使鐵芯發(fā)熱，增加電能的損耗，叫做渦流損失。交流電器的鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊成，就是為了減少渦流損失。φi當(dāng)線圈中通有交流電時(shí)，它所產(chǎn)生的磁通也是交變的。因此，不僅要在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而且在鐵心內(nèi)也要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流。這種感應(yīng)電流稱為渦流，它在垂直于磁通方向的平面內(nèi)環(huán)流著。二、磁路絕大部分磁通將通過(guò)鐵心形成閉合路徑——磁路。圖示為交流接觸器的磁路，磁通經(jīng)過(guò)鐵心和空氣隙而閉合。式中：F=IN稱為磁動(dòng)勢(shì)，此為產(chǎn)生磁通的激勵(lì)；Rm為磁阻，是磁路對(duì)磁通具有阻礙作用的物理量；l為磁路的平均長(zhǎng)度；S為磁路的截面積。上式與電路中的歐姆定律在形式上相似，與磁路對(duì)照如下：磁路電路磁動(dòng)勢(shì)F磁通Φ磁感應(yīng)強(qiáng)度B磁阻R=l/S電動(dòng)勢(shì)E電流I電流密度J電阻R=l/γSNI

+–EIR第三節(jié)單相交流電路一、正弦交流電的產(chǎn)生二、交流電的基本物理量三、交流電的表示方法四、單相交流電路一、交流電正弦交流電的產(chǎn)生如下圖所示：當(dāng)轉(zhuǎn)子按逆時(shí)針?lè)较蜃鲃蛩賵A周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在線圈的兩端將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。從圖中可以看出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向都隨時(shí)間作周期性的變化。通常交流發(fā)電機(jī)是磁極在轉(zhuǎn)動(dòng)（稱轉(zhuǎn)子）而線圈是固定不動(dòng)的（稱定子）。第三節(jié)單相交流和三相交流電路正弦量：正弦電壓、電流等物理量統(tǒng)稱為正弦量。Riab規(guī)定電流參考方向如圖i

t0正半周：電流實(shí)際方向與參考方向相同負(fù)半周：電流實(shí)際方向與參考方向相反+

振幅角頻率初相角正弦量的三要素大小有變化！方向有變化！步長(zhǎng)速度起始點(diǎn)跑步【類比】二、正弦交流電的基本物理量頻率與周期描述正弦量變化快慢的參數(shù)：

周期(T):變化一個(gè)循環(huán)所需要的時(shí)間，單位(s)。頻率(f):單位時(shí)間內(nèi)的周期數(shù)

單位(Hz)。角頻率(ω):每秒鐘變化的弧度數(shù)，單位(rad/s)。三者間的關(guān)系示為：=2

/T=2

fωf=1/TT

t2

ti0ＴT/2

我國(guó)和大多數(shù)國(guó)家采用50Hz作為電力工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)頻率(簡(jiǎn)稱工頻)，少數(shù)國(guó)家采用60Hz。

瞬時(shí)值:正弦量任意瞬間的值稱為瞬時(shí)值，用小字母表示:

i、u、e振幅:正弦量在一個(gè)周期內(nèi)的最大值，用帶有下標(biāo)m的大寫(xiě)字母表示:

Im、Um、Em

有效值：一個(gè)交流電流的做功能力相當(dāng)于某一數(shù)值的直流電流的做功能力，這個(gè)直流電流的數(shù)值就叫該交流電流的有效值。用大寫(xiě)字母表示：

I、U、E振幅和有效值描述正弦量數(shù)值大小的參數(shù)：ti0Ｔ振幅

Im同一時(shí)間T內(nèi)消耗的能量==消耗能量相同=即：則有：

有效值與幅值的關(guān)系推導(dǎo)如下：

以電流為例：設(shè)同一個(gè)負(fù)載電阻R，分別通入周期電流i和直流電流I。RiRI設(shè)代入整理得：或同理：熟記：

可見(jiàn),周期電流有效值等于它的瞬時(shí)值的平方在一個(gè)周期內(nèi)的積分取平均值后再開(kāi)平方，因此有效值又稱為方均根值。i

t01、相位：相位、初相、相位差正弦量：

稱為正弦量的相位角或相位。它表明了正弦量的進(jìn)程。2、初相：t=0時(shí)的相位角稱為初相角或初相位。（用

的角度表示）若所取計(jì)時(shí)時(shí)刻（時(shí)間零點(diǎn)的選擇）不同，則正弦量初相位不同。相位差

兩個(gè)同頻率的正弦量的相位之差或初相位之差稱為相位差。當(dāng)

時(shí)，比

超前角，

比

滯后角。則和的相位差為：

正弦交流電路中電壓和電流的頻率是相同的，但初相不一定相同，設(shè)電路中電壓和電流為：電壓與電流正交電壓與電流同相

電壓超前電流

電壓與電流反相ωtui90°OuiωtuiOωtuiuiOiuωt

O1.波形圖2.瞬時(shí)表達(dá)式i(t)=Imsin(

t

i)u(t)=Umsin(

t

u)e(t)=Emsin(

t

e)3.旋轉(zhuǎn)矢量法ωｔiφImφ三、三相交流電路單相交流電路：它的電源是一個(gè)交流電動(dòng)勢(shì)；三相交流電路：它是由三個(gè)頻率相同、幅值相等、相位互差120°的電動(dòng)勢(shì)作為電源。三相交流電路優(yōu)點(diǎn)：（1）三相交流電易于獲得；（2）廣泛應(yīng)用于電力拖動(dòng)的主要負(fù)載—三相交流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能良好，可靠性高；（3）三相交流電適于遠(yuǎn)距離輸電。三相交流發(fā)電機(jī)示意圖1.三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生定子U1V2V1W1NSU2-+W2???(尾端)+U1U2U3U2U1V1V2W1W2(首端)++––

–每組繞組稱為一相。各相繞組結(jié)構(gòu)相同，空間位置互差120o在定子上對(duì)稱裝置三組匝數(shù)相同的繞組。三相交流發(fā)電機(jī)示意圖1.三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生U1V2V1W1NSU2-+W2???轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子鐵心上繞有激磁繞組，在繞組中通入直流電流時(shí)，便產(chǎn)生兩個(gè)磁極的磁場(chǎng)。

當(dāng)轉(zhuǎn)子由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)并以

速度勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，三個(gè)繞組中便依次產(chǎn)生三個(gè)頻率相同、幅值相等的正弦電動(dòng)勢(shì)。三相電壓瞬時(shí)表示式相量表示相量圖波形圖相量表示U1.三相電壓瞬時(shí)表示式u3u12

u2u0120°240°360°.U2120°120°120°U3.對(duì)稱三相電壓的瞬時(shí)值之和為0三相交流電到達(dá)正最大值的順序稱為相序。頻率相同幅值相等相位互差120°稱為對(duì)稱三相電壓三個(gè)正弦交流電壓滿足以下特征供電系統(tǒng)三相交流電的相序?yàn)閡1

u2u3三相電源的星形聯(lián)結(jié)圖2.三相電源的三角形聯(lián)結(jié)–++–+BAC–三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)圖三相負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)圖四、三相電路的功率1.對(duì)于負(fù)載不對(duì)稱電路，有功功率等于各相有功功率之和。即：

P＝P1＋P2＋P32.對(duì)于負(fù)載對(duì)稱的電路，有功功率陰極引線陽(yáng)極引線二氧化硅保護(hù)層P型硅N型硅(

c

)平面型金屬觸絲陽(yáng)極引線N型鍺片陰極引線外殼(

a)

點(diǎn)接觸型鋁合金小球N型硅陽(yáng)極引線PN結(jié)金銻合金底座陰極引線(

b)面接觸型圖1–12半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)二極管二極管的結(jié)構(gòu)示意圖陰極陽(yáng)極(

d

)

符號(hào)D第四節(jié)電子技術(shù)基礎(chǔ)一、二極管1.二極管加正向電壓（正向偏置，陽(yáng)極接正、陰極接負(fù)）時(shí)，二極管處于正向?qū)顟B(tài)，二極管正向電阻較小，正向電流較大。2.二極管加反向電壓（反向偏置，陽(yáng)極接負(fù)、陰極接正）時(shí)，二極管處于反向截止?fàn)顟B(tài)，二極管反向電阻較大，反向電流很小。

3.外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦浴?.二極管的反向電流受溫度的影響，溫度愈高反向電流愈大。

二極管電路分析舉例定性分析：判斷二極管的工作狀態(tài)導(dǎo)通截止否則，正向管壓降硅0.6~0.8V鍺0.2~0.3V

分析方法：將二極管斷開(kāi)，分析二極管兩端電位的高低或所加電壓UD的正負(fù)。若V陽(yáng)

>V陰或UD為正(正向偏置)，二極管導(dǎo)通若V陽(yáng)

<V陰或UD為負(fù)(反向偏置)，二極管截止

若二極管是理想的，正向?qū)〞r(shí)正向管壓降為零，反向截止時(shí)二極管相當(dāng)于斷開(kāi)。電路如圖，求：UABV陽(yáng)

=－6VV陰=－12VV陽(yáng)>V陰二極管導(dǎo)通若忽略管壓降，二極管可看作短路，UAB=－6V否則，UAB低于－6V一個(gè)管壓降，為－6.3Ｖ或－6.7V例1：

取B點(diǎn)作參考點(diǎn)，斷開(kāi)二極管，分析二極管陽(yáng)極和陰極的電位。

在這里，二極管起鉗位作用。D6V12V3k

BAUAB+–晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖和表示符號(hào)(a)NPN型晶體管；(a)NNCEBPCETBIBIEIC(b)BECPPNETCBIBIEIC(b)PNP型晶體管CE發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)集電結(jié)發(fā)射結(jié)NNP基極發(fā)射極集電極BCE發(fā)射區(qū)集電區(qū)基區(qū)P發(fā)射結(jié)P集電結(jié)N集電極發(fā)射極基極B二、半導(dǎo)體三極管基區(qū)：最薄，摻雜濃度最低發(fā)射區(qū)：摻雜濃度最高發(fā)射結(jié)集電結(jié)BECNNP基極發(fā)射極集電極結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：集電區(qū)：面積最大電流分配和放大原理1.三極管放大的外部條件BECNNP發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏PNP發(fā)射結(jié)正偏VB<VE集電結(jié)反偏VC<VB從電位的角度看：

NPN

發(fā)射結(jié)正偏VB>VE集電結(jié)反偏VC>VB

EBRBECRC晶體管電流放大的實(shí)驗(yàn)電路

設(shè)EC=6V，改變可變電阻RB,則基極電流IB、集電極電流IC和發(fā)射極電流IE都發(fā)生變化，測(cè)量結(jié)果如下表：2.各電極電流關(guān)系及電流放大作用mA

AVVmAICECIBIERB+UBE

+UCE

EBCEB3DG100

BECIBIEICBECIBIEIC

電路符號(hào)NPN型PNP型

特性曲線直接耦合第一級(jí)第二級(jí)電路簡(jiǎn)單，能放大交、直流信號(hào)，“Q”互相影響，零點(diǎn)漂移嚴(yán)重。阻容耦合第一級(jí)第二級(jí)各級(jí)“Q”獨(dú)立，只放大交流信號(hào)，信號(hào)頻率低時(shí)耦合電容容抗大。變壓器耦合第一級(jí)第二級(jí)用于選頻放大器、功率放大器等。1、級(jí)間耦合方式第一級(jí)第二級(jí)末級(jí)uiuo1RLRSuousuo2ui2uinii輸入級(jí)中間級(jí)輸出級(jí)三、多級(jí)放大電路的組成2、阻容耦合多級(jí)放大電路性能指標(biāo)的估算第一級(jí)第二級(jí)發(fā)電用電輸電變電配電RTURTURTU數(shù)據(jù)采集和傳輸應(yīng)用服務(wù)器電網(wǎng)調(diào)度生產(chǎn)電能變換、輸送、分配電能消耗電能電力系統(tǒng)與電力生產(chǎn)管理電能電力生產(chǎn)是指將煤炭、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能等一次能源轉(zhuǎn)換為二次能源的過(guò)程。發(fā)電廠（發(fā)電站）（powerplant）：將自然界蘊(yùn)藏的各種一次能源轉(zhuǎn)換為電能(二次能源)的工廠。一次能源：不可再生能源：化石能源--煤炭、石油、天然氣；核能—鈾?？稍偕茉矗核?、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)帷⒊毕任覈?guó)煤炭資源在地理分布上的總格局是西多東少、北富南貧。主要集中分布在目前經(jīng)濟(jì)還不發(fā)達(dá)的山西、內(nèi)蒙古、陜西、新疆、貴州、寧夏等6省(自治區(qū))，它們的煤炭資源總量為4.19萬(wàn)億t,占全國(guó)煤炭資源總量的82.8%。水資源分布：以昆侖山—秦嶺—大別山一線為界，以南水資源較豐富，以北水資源短缺。煤炭資源與水資源呈逆向分布。主要集中在東北、華北、西北，占86%。▉分布式可再生能源發(fā)電－風(fēng)力發(fā)電制約風(fēng)電商業(yè)化最關(guān)鍵因素：?jiǎn)挝籏W造價(jià)高，近年來(lái)一直呈下降趨勢(shì)，前景廣闊。內(nèi)蒙古赤峰賽罕壩風(fēng)電場(chǎng)——我國(guó)最大的風(fēng)電場(chǎng)，總裝機(jī)容量17萬(wàn)KW。我國(guó)第一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)----建于1989年的新疆達(dá)坂城風(fēng)電場(chǎng)。總裝機(jī)容量14萬(wàn)KW，我國(guó)第二大。分布式可再生能源發(fā)電－地?zé)岚l(fā)電西藏羊八井地?zé)犭娬?---全國(guó)首創(chuàng)，世界中溫淺層熱儲(chǔ)資源發(fā)電的先列，清潔能源，但熱效率較低。利用地下熱水和蒸汽為動(dòng)力源的一種新型發(fā)電技術(shù)，與火力發(fā)電的基本原理一樣。利用海水漲落及其所造成的水位差來(lái)推動(dòng)水輪機(jī)，再由水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)來(lái)發(fā)電。受資源和成本的制約，目前應(yīng)用不夠廣泛。分布式可再生能源發(fā)電－潮汐發(fā)電江廈潮汐電站位于浙江溫嶺，居世界第三，僅次于法國(guó)朗斯潮汐電站和加拿大安納波利斯潮汐電站。世界主要國(guó)家2007年發(fā)電量構(gòu)成電磁感應(yīng)法拉第【1831年】高壓直流輸電德波列茨【1882年】單相交流輸電【1885年】三相交流輸電【1891年】電力系統(tǒng)的形成和發(fā)展同時(shí)性－電能的生產(chǎn)與使用同時(shí)完成，即必須保持電能生產(chǎn)、輸送與使用的動(dòng)態(tài)平衡

∵電能難以儲(chǔ)藏（超導(dǎo)、燃料電池儲(chǔ)能等，但容量小）短促性－正常輸電及故障過(guò)程都極其迅速，過(guò)渡時(shí)間短暫，μs或ms計(jì)∵電能以光速【3×108m/s】傳播。地區(qū)性－西北火電、西南水電、沿海核電，“西電東送”、“北電南送”密切性：國(guó)民經(jīng)濟(jì)、人民生活電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)可靠性高－安全、連續(xù)的供電。根據(jù)重要程度、對(duì)供電可靠性的要求不同，電力負(fù)荷分類對(duì)待：第1、2、3類負(fù)荷系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求質(zhì)量好－f(P平衡)、U(Q平衡)及波形(諧波污染)足夠的穩(wěn)定性－能耐受一定的事故干擾安全性－運(yùn)行人員及設(shè)備經(jīng)濟(jì)性好－高效率、低損耗、低成本防止環(huán)境污染－脫硫、除塵、選址系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求1、制定標(biāo)準(zhǔn)電壓的依據(jù)三相傳送的有功功率：∵三相功率正比于輸電線路的線電壓及線電流，當(dāng)輸送功率一定時(shí)，U愈高，則輸送電流I愈小，因而所用導(dǎo)線截面積愈?。║高好？?。弧叩?，U越高對(duì)絕緣的要求越高，桿塔、變壓器、斷路器的絕緣投資也越大（U高不好？！）；∴對(duì)應(yīng)于一定的輸送功率與輸送距離，應(yīng)有一最佳的輸電電壓U，不宜過(guò)高或過(guò)低；∴從設(shè)備制造的經(jīng)濟(jì)性以及運(yùn)用時(shí)便于代換，電壓等級(jí)必須規(guī)格化、系列化，且等級(jí)不宜過(guò)多。電力系統(tǒng)的額定電壓等級(jí)2、為何要確定額定電壓？3、我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電網(wǎng)額定電壓等級(jí)：交流：3、6、10、（20）、35、（63）、110、220、330、500、750、1000KV直流：±500

、±800KV額定電壓等級(jí)中，相鄰電壓級(jí)差之比不宜過(guò)小。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，110KV以下的電壓級(jí)差一般在3倍左右，110KV以上的電壓級(jí)差一般在2倍左右最合適。線電壓東北西北4、線路電壓與輸送容量、距離的關(guān)系5、交流電網(wǎng)及電氣設(shè)備額定電壓用電設(shè)備額定電壓的確定各用電設(shè)備的額定電壓取與其所處線