电力系统概述

第6章电力系统概述河源职业技术学院6.1.1电力系统和电力网概述提问：1.什么是电力系统？电力网？河源职业技术学院图6.2电力的产生及传输分配河源职业技术学院电力系统：由发电、送电、变电、配电和用电组成的“整体”电力网：输送、变换和分配电能的网络，分为输电网和配电网两大部分电力网的电压等级：低压（1kV以下）、中压（1kV~10kV）、高压（10kV~330kV）、超高压（330kV~1000kV）、特高压（1000kV）电能的质量指标：频率、电压河源职业技术学院发电厂：其它形式的能源（如水能、热能、风能、核能等）电能电力的传输：发电厂变压器升压高压输电线路变配电站河源职业技术学院6.1.2电力的传输提问：2．为什么要升压供电？因为：电流，传输距离，热能消耗，电能损失所以：在传输容量一定的条件下，输电电压，输电电流，电能消耗我国常用的输电电压等级：有35kV、110kV、220kV、330kV、500kV等多种电力的传输线路：架空线路、电缆线路河源职业技术学院6.1.3电力的分配输电线路配电线路分配给用户常用的配电电压：高压：10kV或6kV低压：380／220V河源职业技术学院6.1.5用户和用电负荷的分类一类负荷：中断供电将造成人身伤亡者、重大的政治经济影响应有两个或以上独立电源供电二类负荷：中断供电将造成较大的政治经济影响尽可能要有两个独立的电源供电三类负荷：不属于一、二类电力负荷对供电没有什么特别要求河源职业技术学院常用的低压供配电系统提问：3.什么是零线、火线、地线、线电压、相电压、三相四线制？直流电：方向不随时间变化交流电：电压大小和方向随着时间而变化，分单相、三相上一页下一页返回河源职业技术学院图6.4三相交流发电机绕组的星形接法与三相四线制供配电系统上一页下一页返回河源职业技术学院三相四线制系统：相电压：相线与中性线之间的电压线电压：相线与相线即两根火线之间的电压三相三线制系统：线电压上一页下一页返回河源职业技术学院图6.5无中线的三相三线制上一页下一页返回河源职业技术学院火线：分别从发电机绕组三个始端引出的线，红、绿、黄零线：中性点接地时的中性线，黑线地线：接地装置引出的线，对人身设备起保护作用。黄绿双色线上一页下一页返回河源职业技术学院图1.6三相四线制中性点接地上一页下一页返回河源职业技术学院6.1.6电力工业发展前景1、电力工业现代化高电压、大系统交流500kv、750kv、1150kv直流500kv大电厂、大机组：火电60~130万kw高度自动化水电厂和变电站无人值班和远方控制联合调度：西电东送，错峰用电绿色能源的开发和利用：风能、太阳能河源职业技术学院风能电厂装机容量44万kw新疆达坂风力发电二场装机容量7.5万kw(最大)新疆光伏太阳能发电厂245kw河源职业技术学院6.1.7发电厂介绍火力发电厂：新建300mw以上水力发电厂：如三峡工程装机容量1820万kw年平均发电量847亿kw.h核能发电厂：秦山核电厂1*300MW广东在大亚湾核电厂2*900MW河源职业技术学院火电厂河源职业技术学院水电厂河源职业技术学院水力发电厂河源职业技术学院水力发电厂河源职业技术学院抽水储能电厂抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。河源职业技术学院抽水储能电厂的作用调峰填谷根据供电系统的电能供应情况及各类用户的不同用电规律，合理地，有计划地安排和组织各类用户的用电时间，以压低负荷高峰，填补负荷低谷，即“削峰填谷”。备用调频调相河源职业技术学院核电厂河源职业技术学院河源新丰江电厂更新1号机组发电年增2亿千瓦2003.02运转40多年的河源新丰江电厂1号机组日前被新机组取代，由此该厂一年可增加发电量近2亿千瓦时，增加产值2388万元。1960年6月15日，新丰江电厂第一台机组--1号机组正式并网发电。1号机组的发电机、水轮机皆由中国人自己制造，它们安装在华南地区最大的水库上，为国人增添了很大的光彩。1号机组运转40多年来，仍然能正常发电，更新它是为了增容。经过130多天的苦战，1号机组得以彻底更新，机组容量由原来的7．25万千瓦增加到9．35万千瓦，增加了2．1万千瓦，所投入的2700万元资金一年多就可收回，效益非常之好。新的1号机组并网发电20天来，发电机、水轮机以及监测设备运转正常，达到了设计标准河源职业技术学院6.2电工安全基本知识6.2.1人为什么会触电？人体本身就是一个导体，有一定的电阻。上一页下一页返回河源职业技术学院电流对人体的作用人体触电时，电流对人体会造成两种伤害：电击和电伤。电击是指电流通过人体，影响呼吸系统、心脏和神经系统，造成人体内部组织的破坏乃至死亡。电伤是指在电弧作用下或熔断丝熔断时，对人体外部的伤害，如烧伤、金属溅伤等。调查表明，绝大部分的触电事故都是由电击造成的。电击伤害的程度取决于通过人体电流的大小、持续时间、电流的频率以及电流通过人体的途径等。河源职业技术学院1.人体电阻人体电阻因人而异，通常为104~105，当角质外层破坏时，则降到800~1000。2.电流强度对人的伤害人体允许的安全工频电流:30mA工频危险电流:50mA电流频率在40Hz~60Hz对人体的伤害最大。实践证明，直流电对血液有分解作用，而高频电流不仅没有危害还可以用于医疗保健等。3.电流频率对人体的伤害4.电流持续时间与路径对人体的伤害电流通过人体的时间愈长，则伤害愈大。河源职业技术学院5.电压对人体的伤害电流的路径通过心脏会导致神经失常、心跳停止、血液循环中断，危险性最大。其中电流的流经从右手到左脚的路径是最危险的。触电电压越高，通过人体的电流越大就越危险。因此，把36V以下的电压定为安全电压。工厂进行设备检修使用的手灯及机床照明都采用安全电压。河源职业技术学院6.2.2触电有哪几种？单相触电两相触电跨步电压触电河源职业技术学院6.2.2触电方式1.接触正常带电体(1)电源中性点接地的单相触电R0通过人体电流:mA50mA219P0PbRRUI式中:UP:电源相电压(220V)Ro:接地电阻4Rb:人体电阻1000这时人体处于相电压下，危险较大。河源职业技术学院单相触电两相触电跨步电压触电上一页下一页返回河源职业技术学院(2)电源中性点不接地系统的单相触电R'对地绝缘电阻Ib人体接触某一相时，通过人体的电流取决于人体电阻Rb与输电线对地绝缘电阻R'的大小。若输电线绝缘良好，绝缘电阻R'较大，对人体的危害性就减小。但导线与地面间的绝缘可能不良（R'较小），甚至有一相接地，这时人体中就有电流通过。河源职业技术学院(3)双相触电双相触电触电后果更为严重通过人体的电流：A38.01000380bbRUIlmA50mA3802.接触正常不带电的金属体当电气设备内部绝缘损坏而与外壳接触，将使其外壳带电。当人触及带电设备的外壳时，相当于单相触电。大多数触电事故属于这一种。这时人体处于线电压下，Ib河源职业技术学院3.跨步电压触电U电位分布接地点20m0.8m跨步电压在高压输电线断线落地时，有强大的电流流入大地，在接地点周围产生电压降。如图所示。当人体接近接地点时，两脚之间承受跨步电压而触电。跨步电压的大小与人和接地点距离，两脚之间的跨距，接地电流大小等因素有关。双脚跨步一般在20m之外，跨步电压就降为零。如果误入接地点附近，应双脚并拢或单脚跳出危险区。河源职业技术学院6.2.2接地和接零为了人身安全和电力系统工作的需要，要求电气设备采取接地措施。按接地目的的不同，主要分为工作接地、保护接地和保护接零。1.工作接地R0即将中性点接地。目的：(1)降低触电电压(2)迅速切断故障在中性点接地的系统中，一相接地后的电流较大，保护装置迅速动作，断开故障点。(3)降低电气设备对地的绝缘水平河源职业技术学院2.保护接地R'C'IbIe当电气设备内部绝缘损坏发生一相碰壳时：由于外壳带电,当人触及外壳,接地电流Ie将经过人体入地后,再经其它两相对地绝缘电阻R及分布电容C回到电源。当R值较低、C较大时，Ib将达到或超过危险值。对地绝缘电阻分布电容电气设备外壳未装保护接地时:河源职业技术学院电气设备外壳有保护接地时通过人体的电流：b00ebRRRIIRb与Ro并联，且Rb»Ro通过人体的电流可减小到安全值以内。R'C'R0IbIeI0利用接地装置的分流作用来减少通过人体的电流。保护接地：将电气设备的金属外壳(正常情况下是不带电的)接地。用于中性点不接地的低压系统河源职业技术学院保护接零（用于380V/220V三相四线制系统）将电气设备的外壳可靠地接到零线上。当电气设备绝缘损坏造成一相碰壳，该相电源短路，其短路电流使保护设备动作，将故障设备从电源切除，防止人身触电。CABRoN(a)把电源碰壳，变成单相短路，使保护设备能迅速可靠地动作，切断电源。河源职业技术学院保护接地和保护接零同时使用时当A相绝缘损坏碰壳时，接地电流式中：R0：保护接地电阻4R0：工作接地电阻4A5.2744220eI注：中性点接地系统(1)不允许采用保护接地，只能采用保护接零；(2)不准保护接地和保护接零同时使用。此电流不足以使大容量的保护装置动作，而使设备外壳长期带电，其对地电压为110V。CABR'0N(b)R0IeooPeRRUI河源职业技术学院6.2.3触电程度跟哪些因素有关？与通过人体电流强度、持续时间、电压频率、通过人体的途径以及人体状况都有关系。上一页下一页返回河源职业技术学院6.2.4怎样预防触电?要有必要的安全知识安装保护设备创造不导电环境：绝缘、屏护、间距上一页下一页返回河源职业技术学院6.2.4触电事故1.电气事故的原因1)违章操作(1)违反“停电检修安全工作制度”，因误合闸造成维修人员触电。(2)违反“带电检修安全操作规程”，使操作人员触及电器的带电部分。(3)带电移动电器设备。(4)用水冲洗或用湿布擦拭电气设备。(6)对有高压电容的线路检修时未进行放电处理导致触电。(5)违章救护他人触电，造成救护者一起触电。河源职业技术学院2)施工不规范(1)误将电源保护接地与零线相接，且插座火线、零线位置接反使机壳带电。(2)插头接线不合理，造成电源线外露，导致触电。(3)照明电路的中线接触不良或安装保险，造成中线断开，导致家电损坏。(5)随意加大保险丝的规格，失去短路保护作用，导致电器损坏。(4)照明线路敷射不合规范造成搭接物带电。(6)施工中未对电气设备进行接地保护处理。河源职业技术学院3)产品质量不合格(1)电气设备缺少保护设施造成电器在正常情况下损坏和触电。(2)带电作业时，使用不合理的工具或绝缘设施造成维修人员触电。(3)产品使用劣质材料，使绝缘等级、抗老化能力很低，容易造成触电。(4)生产工艺粗制滥造。(5)电热器具使用塑料电源线。4)偶然条件电力线突然断裂使行人触电；狂风吹断树枝将电线砸断；雨水进入家用电器使机壳漏电等偶然事件均会造成触电事故。河源职业技术学院6.2.5发生了触电怎么办?迅速切断电源触电程度轻重的判断立即采取相应的急救措施：口对口（或口对鼻）人工呼吸法、胸外心脏挤压法上一页下一页返回河源职业技术学院图1.11触电者就地脱离电源的方法上一页下一页返回河源职业技术学院图1.12对触电者的检查（a）检查瞳孔（b）检查呼吸（c）检查心跳上一页下一页返回河源职业技术学院图1.13口对口人工呼吸法（a）触电者平卧姿势（b）急救者吹气方法（c）触电者呼气姿态上一页下一页返回河源职业技术学院图1.14胸外心脏挤压法（a）急救者跪跨位置（b）急救者压胸的手掌位置•（c）挤压方法示意（d）突然放松示意上一页下一页返回河源职业技术学院图1.15对心跳和呼吸均停止者的急救（a）单人操作法（b）双人操作法上一页下一页返回