6.1 电力供电与节约供电 教学讲义 -2023-2024学年高一下学期（中职）物理（高教版·第3版）《电工电子技术与技能》

6供用电技术 【课趣】 6.1电力供电与节约供电 【教学目标】 1.了解发电、输电和配电过程。 2,了解电力供电的主要方式及供配电系统的基本组成。 3.了解节约用电的方法。 【教学重点】 供电质量（供电的可靠性、电压质量）。 【教学难点】 供电系统。 【教学过程】 【一、复习】 三相四线制供电系统的组成。 【二、引入新课】 供电系统及供电质量一直是电力系统长期研究、不断改进、并取得较大成果的项目之一， 本节所介绍的内容只是入门，是具有科普性质的知识。 【三、讲授新课】 6.1.1电力供电 1.电力系统：是发电机发出的电压经升压变电所升压后，由高压输电网输送到城镇或 工业集中区，再经降压变电所降压，然后，一般经过杆上变压器或车间变电所将电压变成 380V/220V,再分配给低压用电设备使用。 2.电力系统的组成：发电设备、电力输送设备、用电设备。电力系统的构成如图61 所示。 火力发电厂 楼能发电站 水力发电站 330-500kV (输电线) 超高压变电站 000 翰电线 (配电线) (配电线) 输电系统 110-330kV 000 110-330kV 一次变电站 铁路变电站 {地下配电线) (L电线) 35kV 35kV 000 大厦 :次变比站 (地下配电线) (输电线】 33-6kV 6kV n h 上交压 楼房中T厂 电 配屯用变电所 (配电线) (H入线) (引入线) 220380V (引入线) 220380V 220380V ✉可 nn (引入线) 住宅 机关 学校 380V 小工 图6.1 电力系统的构成 3.电能的产生 人们利用的电能是二次能源，是由煤炭、石油、水力、风力、核能等一次能源通 过各种转换装置而获得的。根据一次能源的种类不同，电能产生的方式也不同，目前常 用的发电方式有三种。 (1)火力发电。火力发电如图62所示。我国以火力发电为主，它是利用煤炭、石油、 天然气燃烧后发出的热量来加热水，变成高温、高压蒸汽，再用蒸汽推动汽轮机旋转并 带动三相交流同步发电机发电。火力发电具有建厂快，投资少的优点，缺点是要消耗大 量的燃料，对环境污染较严重。 烟肉 水管锅炉 过热器 汽轮机 发电机 燃料 图62火力发电示意图 (2)核能发电站。如图63所示为核能站结构示意图。核能发电是利用原子核裂变时 释放出来的能量来加热水，使之成为高温高压的蒸汽，去推动汽轮机并拖动发电机发电。 冷却剂 蒸汽汽轮机 发电机 热 交 堆 器 凝 汽 器 循环泵 给水泵 图6.3核电站结构示意图 (3)水力发电站。水力发电是利用水流的落差及流量推动水轮机旋转并带动发电机发 电。按照集中落差的方式分类，水电站分为引水式、是坝式和混合式三类。如图6.4所 示为混合式水力发电示意图。 调压室 取水口水库 拦河坝 压力隧道 管 发电厂房 所三 图6.4混合式水力发电示意图 (4)风力发电厂。风力发电厂是利用风车带动发电机，然后将电能输送到远方。为增 加风力发电的功率，通常将很多风车建在一起，成为风车田。风力发电厂的风车田如图 6.5所示。 图65风力发电厂的风车田 4.电能的输送与分配 (1)从发电厂到电能消费中心，需用输电线常距离输送电能，另外，考虑到提高供电 质量以及便于统一调度，一般组建电力网。 (2)电力网主要由输电网和变电站组成。 5.供电质量 (1)供电的可靠性：用事故停电到恢复供电所需时间的长短来反映的。 1)一类负荷。突然停电将造成人身伤亡，或造成重大的政治影响，或使重大设备损坏 且难以修复，或造成爆炸、火灾、中毒、混乱等，如医院、重要大型企业、交通枢纽等。一 类负荷对供电电源的要求是应有两个独立电源供电。 2)二类负荷。突然停电将在经济上造成较大损失。如引起设备损坏、大量产品报废， 造成重大减产，大量人员集中的公共场所秩序混乱，如化工厂、炼钢厂、大型影剧院等。二 类负荷对电源的要求也是采用两个独立电源供电，但在投入的快速性上略低于一类负荷的要 求。 3)三类负荷。较长时间中断供电造成的损失不很严重的负荷，如机械行业工厂等。三 类负荷对电源的要求只需单路电源供电。 (2)电压质量：国家规定，35kV及以上供电电压允许偏差为+10%~-10%：10kV 及以下的供电电压允许偏差为+7%一-7%：220V单相供电电压允许偏差+5%一- 10%。 (3)颜率质量：频率偏差一般不超过+0.5Hz-0.5Hz。若电力系统容量达3000 MW或以上时，频率偏差不得超过+0.2Hz~-0.2Hz。 (4)电压波形质量：由于大型晶闸管整流装置以及一些新元件的使用，导致供电系统 中电流、电压波形发生变化，使其它用电设备损耗增大、寿命缩短。过大的畸变还会影响一 些电气设备正常工作。 6.12节约用电 1.合理使用电气设备 正确选用电动机的容量，一殿选择