電力系統(tǒng)的基本知識(shí)（電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)課件）

電力系統(tǒng)

的組成示意圖目錄發(fā)電廠1變配電所電網(wǎng)電能用戶23403-熟悉電力系統(tǒng)各部分的作用01-熟悉電力系統(tǒng)的構(gòu)成02-了解發(fā)電的形式學(xué)習(xí)目標(biāo)動(dòng)力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、電網(wǎng)示意圖電力系統(tǒng)=發(fā)電廠+變電所+電力網(wǎng)+電能用戶動(dòng)力系統(tǒng)=電力系統(tǒng)+動(dòng)力裝置電力網(wǎng)絡(luò)=輸配電線路+變電所發(fā)電廠發(fā)電廠是將一次能源轉(zhuǎn)化為二次能源的工廠化學(xué)能水能核能火力發(fā)電廠水力發(fā)電廠核能發(fā)電廠電能其它其它發(fā)電廠發(fā)電廠凝汽式發(fā)電廠（專供發(fā)電）熱電廠（發(fā)電兼供熱）(1）火力發(fā)電廠：利用煤、石油、天然氣燃燒使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單、污染小、發(fā)電成本低；缺點(diǎn)：建設(shè)投資大、工期長(zhǎng)、受氣候、水文條件影響大，分豐水期和枯水期。（2）水力發(fā)電廠：利用水的落差、流量使水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)消耗燃燒少（

容量50萬(wàn)kW的火電廠需煤燃料150萬(wàn)噸/年;而核電廠需鈾燃料20噸）燃燒時(shí)不需要空氣助燃；容量越大越經(jīng)濟(jì)；有放射性污染。(3）核電廠：利用鈾或钚在反應(yīng)堆核裂變使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)化學(xué)能熱能機(jī)械能電能水能核能發(fā)電廠能量的轉(zhuǎn)換其它發(fā)電廠潮汐發(fā)電廠：潮汐能是地球在自轉(zhuǎn)過(guò)程中，海水受月流重力牽引產(chǎn)生的。還有小部分潮汐是受太陽(yáng)引力牽引形成的。海水漲落的周期為12小時(shí)25分鐘，同時(shí)在海底造成三角流。世界最大的潮汐發(fā)電站：法國(guó)北部LaRance河，Pe=240MW世界最高的潮汐發(fā)電站：加拿大Fundy高達(dá)39英尺Pe=20MW世界首座海底潮汐發(fā)電站：挪威北部KvalsundPe=300KW發(fā)電廠我系師生到發(fā)電廠參觀學(xué)習(xí)變配電所變配電所又稱變電站，它是聯(lián)系發(fā)電廠和電能用戶的橋梁，它的任務(wù)是接受電能、變換電壓和分配電能，即受電—變壓—配電按變電所的性質(zhì)和任務(wù)分為：

1.升壓變電所(低壓變高壓---近發(fā)電廠)2.降壓變電所(高壓變低壓---近負(fù)荷點(diǎn))變配電所01030204樞紐變電所：220~1000kV35~110kV，位于大用電區(qū)或大城市附近，從超高壓輸電網(wǎng)或發(fā)電廠受電，供給該區(qū)域用戶或大型工業(yè)企業(yè)用電。中間變電所：交換功率或分段長(zhǎng)距離高壓輸電，高壓側(cè)電壓等級(jí)220~330kV。地區(qū)變電所：110kV~220kV10~110kV，從樞紐變電所受電，對(duì)市區(qū)或地區(qū)供電。

終端變電所：接近負(fù)荷中心，高壓側(cè)35~110kV，降壓后直接向用戶供電。電網(wǎng)(1）分開(kāi)式用戶只能從單方向得到供電。用戶可從兩個(gè)或兩個(gè)以上方向得到供電(2）閉式電網(wǎng)按結(jié)構(gòu)特征分類電網(wǎng)輸電網(wǎng)配電網(wǎng)低壓網(wǎng)（1kV以下）中壓網(wǎng)（1~10kV）高壓網(wǎng)（35~220kV）超高壓網(wǎng)（330~750kV）特高壓網(wǎng)（1000kV以上）電網(wǎng)電網(wǎng)分類電能用戶按電流分類直流設(shè)備交流設(shè)備按電壓分類低壓設(shè)備（1kV以下）高壓設(shè)備（1kV以上）按頻率分類低頻（50Hz以下）、工頻（50Hz）中、高頻（50Hz以上）設(shè)備按用途分類動(dòng)力用電、電熱用電、照明用電、試驗(yàn)用電、工藝用電設(shè)備電能用戶又稱電力負(fù)荷。在電力系統(tǒng)中，一切消費(fèi)電能的用電設(shè)備均稱為電能用戶電能用戶電能用戶若停止供電，會(huì)帶來(lái)人身危險(xiǎn)，設(shè)備損壞，產(chǎn)生大量廢品，長(zhǎng)期破壞生產(chǎn)秩序給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大的損失或造成重大的政治影響。Ⅰ類用戶對(duì)這類負(fù)荷停止供電，會(huì)造成大量減產(chǎn)城市公用事業(yè)和人民生活受到影響等。Ⅱ類用戶短時(shí)停電不會(huì)造成嚴(yán)重后果的用戶，如工廠附屬車間、小城鎮(zhèn)、小加工廠Ⅲ類用戶課后思考及練習(xí)01發(fā)電廠的類型有哪些？

03變電所的變電過(guò)程有哪些？04電能用戶分為那幾類？

02發(fā)電廠能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程是什么？電弧

的形成與熄滅目錄12電弧的產(chǎn)生電弧的熄滅3滅弧的基本方法03-熟悉電弧熄滅原理及方法01-熟悉電弧的本質(zhì)與特點(diǎn)02-熟悉電弧產(chǎn)生原理及過(guò)程學(xué)習(xí)目標(biāo)基本概念電弧是一種氣體游離放電現(xiàn)象現(xiàn)象：開(kāi)關(guān)電器開(kāi)斷電路時(shí)，觸頭間產(chǎn)生的耀眼的白光電流可繼續(xù)通過(guò)電弧流動(dòng)只有當(dāng)電弧熄滅，觸頭間隙成為（1）電弧的能量集中，溫度極高，亮度很強(qiáng)（10kvQF斷開(kāi)20kA的電流，電弧功率達(dá)到1萬(wàn)kw以上）弧柱周圍溫度較低，亮度明顯減弱的部分叫弧焰電流幾乎都從弧柱內(nèi)部流過(guò)弧柱處溫度最高，可達(dá)6~7千到1萬(wàn)度以上）電弧的特征（2）電弧由陰級(jí)區(qū)，陽(yáng)極區(qū)和弧柱區(qū)組成電弧的特征在大氣中，1cm長(zhǎng)的直流電弧的弧柱電壓僅15-30v在變壓器油中，同樣的弧柱電壓僅100-220v(3）電弧的氣體放電是自持放電，維持電弧燃燒的電壓很低

電弧在氣體或液體的流動(dòng)作用下或電動(dòng)力作用下，能迅速移動(dòng)、伸長(zhǎng)或彎曲。（4）電弧是一束游離的氣體，質(zhì)量極輕，極易變形帶電質(zhì)點(diǎn)的來(lái)源(強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射+熱電子發(fā)射)自由電子由強(qiáng)電場(chǎng)產(chǎn)生，熱電發(fā)射維持電極發(fā)射大量自由電子(強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射+熱電子發(fā)射)電弧由碰撞游離產(chǎn)生，熱游離維持弧柱區(qū)的氣體游離，產(chǎn)生大量的電子和離電弧的形成熱電子強(qiáng)電場(chǎng)加速碰撞游離溫度↑熱游離電弧電弧的產(chǎn)生

碰撞游離

電弧的熄滅去游離弧隙中帶電質(zhì)點(diǎn)自身消失或者失去電荷變?yōu)橹行再|(zhì)點(diǎn)的現(xiàn)象游離>去游離電弧加強(qiáng)游離=去游離電弧穩(wěn)定燃燒游離<去游離電弧減少以致熄滅削弱游離作用，加強(qiáng)去游離作用熄滅電弧電弧的熄滅帶有異性電荷的質(zhì)點(diǎn)相遇而結(jié)合成中性質(zhì)點(diǎn)的現(xiàn)象

帶電質(zhì)點(diǎn)濃度↑

、電弧溫度↓、隙電場(chǎng)強(qiáng)度↓、復(fù)合↑復(fù)合

電弧中的帶電質(zhì)點(diǎn)向周圍介質(zhì)移動(dòng)的現(xiàn)象與電弧和周圍介質(zhì)間的溫度差、電弧和周圍介質(zhì)間的濃度差、電弧的表面積等因素有關(guān)擴(kuò)散交流電弧的熄滅電弧電壓和電流隨時(shí)間不斷變化，每一周期，電流過(guò)零2次電弧在自然過(guò)零時(shí)將自動(dòng)熄滅，但下半周期隨著電壓的升高，電弧會(huì)重燃。若電流過(guò)零時(shí)，電弧不再重燃，電弧就此熄滅交流電弧的熄滅01030204

開(kāi)關(guān)電器滅弧裝置就是利用這個(gè)有利條件在電流過(guò)零時(shí)強(qiáng)迫冷卻或拉長(zhǎng)電弧，使去游離大于游離作用．將電弧迅速熄滅，切斷電路。

低壓開(kāi)關(guān)的交流電弧可以在1～2個(gè)周期內(nèi)使其熄滅。

對(duì)于具有較完善滅弧結(jié)構(gòu)的高壓斷路器，交流電弧的熄滅一般也只需要幾個(gè)周期。

真空斷路器的滅弧只需要半個(gè)周期，即電流第一次過(guò)零時(shí)就能使電弧熄滅。滅弧的基本方法速拉電弧滅弧法1吹弧滅弧法2√迅速拉長(zhǎng)電弧→冷卻↑電場(chǎng)強(qiáng)度↓√利用氣流或油流√吹動(dòng)電弧→冷卻↑√分為縱吹和橫吹√縱吹使電弧變細(xì)√橫吹使電弧拉長(zhǎng)√縱橫混合吹效果更好（3）長(zhǎng)弧切短滅弧法

將長(zhǎng)弧分割成許多短弧→維持電弧燃燒所需的最低電壓降的總和大于外加電壓滅弧的基本方法(4）狹縫滅弧法電弧在狹縫中運(yùn)動(dòng)、被拉長(zhǎng)→冷卻↑，電弧電阻↑

真空具有較高的絕緣強(qiáng)度碰撞游離↓，熱游離↓，擴(kuò)散↑(5）真空滅弧法滅弧的基本方法了解電氣觸頭電氣觸頭:指兩個(gè)或幾個(gè)導(dǎo)體之間相互接觸的部分

1.接觸電阻

---指觸頭接觸面之間發(fā)生的電阻，其大小直接反映觸頭的工作狀況。分析

如果接觸電阻值過(guò)大，則表現(xiàn)為觸頭的過(guò)熱，說(shuō)明觸頭的工作狀況不良，若未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，繼而發(fā)展成觸頭燒毀、拉出電弧和飛弧短路，最后使事故擴(kuò)大。了解電氣觸頭2.對(duì)電氣觸頭的要求3.電氣觸頭的分類和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)√按接觸面的形式：面接觸、線接觸、點(diǎn)接觸?！贪唇Y(jié)構(gòu)形式：

1）固定觸頭——如母線之間的聯(lián)接、母線與電器的引出端頭的連接，采用螺柱