第7章 用电技术(课件）-《电工电子技术与技能》同步教学（机械工业版）

第7章 用电技术 学习目标 【知识目标】 1. 了解发电、输电和配电过程 2. 了解电力供电的主要方式和特点。 3. 了解供配电系统的基本组成。 4. 了解节约用电的方式方法。 5. 了解保护接地、保护接零和漏电保护器的概念及应用。 【技能目标】 会检查漏电保护断路器是否正常工作，遇漏电事故时能正确操作。 主要内容 7.1 电力供电与节约用电 7.1.1 电力系统概述 7.1.2 电力供电的主要方式 7.1.3 节约用电 7.2 用电保护 7.2.1 保护接地 7.2.2 保护接零 7.2.3 漏电保护 7.1 电力供电与节约用电 7.1.1 电力系统概述 电能是由发电厂生产的，一般要经过升压、输送、降压、分配等中间环节，然后送给用户使用。这些中间环节称为电力网（简称电网），由发电厂、电网和用户等组成的统一整体称为电力系统。 1. 电力的生产 电力生产就是把自然界的一次能源，比如煤炭、天然气、水力、核能、石油、地热等转换成电能，发电厂是生产电能的工厂，目前主要有以下几类发电厂： 【水力发电厂】 简称水电厂或水电站，是利用水的落差和流量去推动水轮机旋转并带动发电机发电。 【火力发电厂】 简称火电厂或火电站，是通过煤、石油和天然气等燃料燃烧来加热水，产生高温高压的蒸汽，再用蒸汽来推动汽轮机旋转并带动发电机发电。 【核能发电厂】 通常称为核电站，是利用原子核裂变时释放出来的巨大能量来加热水，产生高温高压的水蒸汽来推动汽轮机旋转并带动发电机发电。 除此之外，还有风力发电、太阳能发电、地热发电、潮汐发电等。 2. 电力的输送和分配图 发电厂发出的电压较低，一般在10kV左右，直接送到远离电厂的城区、工业区很不经济，为了能将电能输送远些，并减少输电损耗，需要采用高压输电。如图7-2所示，在发电厂设置升压变电所，通过升压变压器将电压升高到110kV、 220kV或500kV等高压，然后由高压输电线经过远距离传输，送到用电区，在用电区设置降压变电所，经过降压变压器降至低压，如35kV、10kV或6kV，最后经配电线路分配到用电单位，再降压至380/220V供电给普通用户。 图7-2 电力传输示意图 3.供配电系统的基本组成 如图7-3所示，供配电系统由总降压变电所（高压配电所）、高压配电线路、车间变电所、低压配电线路及用电设备组成。 图7-3 供配电系统示意图 7.1.2电力供电的主要方式 【TN-C系统】 为三相四线制供电方式，如图7-4所示。它是N线（中性线）和PE线（专用保护线）共用的供电系统。N线与PE线合二为一，称为PEN线（保护中性线），设备的外壳接在PEN线上。PEN线兼有N线和PE线的功能，比较经济，可节省导线材料，但在安全要求较高以及要求抗电磁干扰的场所均不允许采用该系统。 图7-4 TN-C系统 【TN-S系统】 为三相五线制供电方式，如图7-5所示，它是把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统，所有设备的外露可导电部分均与公共PE线相连，中性线也称工作零线。该系统多用于环境条件较差，对安全可靠性要求较高及用电设备对抗电磁干扰要求较严的场所。 图7-5 TN-S系统 7.1.3 节约用电 【加快通用电器设备的节电技术改造】 电动机耗电约占所有工业耗电的60%。因此要在有条件的情况下，大量采用节能型电动机并进行无功就地补偿，此外应尽快淘汰高耗能、功率因数低的老式电机。 【推广应用新技术、新产品】照明应尽量采用节能灯具；采用远红外加热技术，加热效率高；用变频器控制风机、水泵类负载，节能效果显著；电焊机安装空载自动断电装置；在大电流交流节能器上安装节能消声器等。 【提高功率因数，节约电能消耗】装设无功补偿设备，如在负载侧装设电能补偿柜、同步补偿器等，可减少电网中的无功电流，降低线路损耗；提高设备利用律，确保设备满载运行；电动机轻载或空载时，功率因数低，对于长时间轻载运行的电动机，可将三角形接法改为星型接法。 【合理选择设备，调整设备使用时间 选购新设备时，要把高效、节能作为一项重要措施；根据生产实际情况，合理安排设备使用时间，错开用电高峰。 7.2 用电保护 7.2.1 保护接地 保护接地是将电气设备的金属部分与埋入地下的接地体可靠连接的一种保护方式,如图7-7所示。通常接地体为角铁或钢管