電力系統

的組成示意圖目錄發電廠1變配電所電網電能用戶23403-熟悉電力系統各部分的作用01-熟悉電力系統的構成02-了解發電的形式學習目標動力系統、電力系統、電網示意圖電力系統=發電廠+變電所+電力網+電能用戶動力系統=電力系統+動力裝置電力網絡=輸配電線路+變電所發電廠發電廠是將一次能源轉化為二次能源的工廠化學能水能核能火力發電廠水力發電廠核能發電廠電能其它其它發電廠發電廠凝汽式發電廠（專供發電）熱電廠（發電兼供熱）(1）火力發電廠：利用煤、石油、天然氣燃燒使汽輪機轉動優點：生產過程簡單、污染小、發電成本低；缺點：建設投資大、工期長、受氣候、水文條件影響大，分豐水期和枯水期。（2）水力發電廠：利用水的落差、流量使水輪機轉動消耗燃燒少（

容量50萬kW的火電廠需煤燃料150萬噸/年;而核電廠需鈾燃料20噸）燃燒時不需要空氣助燃；容量越大越經濟；有放射性污染。(3）核電廠：利用鈾或钚在反應堆核裂變使汽輪機轉動化學能熱能機械能電能水能核能發電廠能量的轉換其它發電廠潮汐發電廠：潮汐能是地球在自轉過程中，海水受月流重力牽引產生的。還有小部分潮汐是受太陽引力牽引形成的。海水漲落的周期為12小時25分鐘，同時在海底造成三角流。世界最大的潮汐發電站：法國北部LaRance河，Pe=240MW世界最高的潮汐發電站：加拿大Fundy高達39英尺Pe=20MW世界首座海底潮汐發電站：挪威北部KvalsundPe=300KW發電廠我系師生到發電廠參觀學習變配電所變配電所又稱變電站，它是聯系發電廠和電能用戶的橋梁，它的任務是接受電能、變換電壓和分配電能，即受電—變壓—配電按變電所的性質和任務分為：

1.升壓變電所(低壓變高壓---近發電廠)2.降壓變電所(高壓變低壓---近負荷點)變配電所01030204樞紐變電所：220~1000kV35~110kV，位于大用電區或大城市附近，從超高壓輸電網或發電廠受電，供給該區域用戶或大型工業企業用電。中間變電所：交換功率或分段長距離高壓輸電，高壓側電壓等級220~330kV。地區變電所：110kV~220kV10~110kV，從樞紐變電所受電，對市區或地區供電。

終端變電所：接近負荷中心，高壓側35~110kV，降壓后直接向用戶供電。電網(1）分開式用戶只能從單方向得到供電。用戶可從兩個或兩個以上方向得到供電(2）閉式電網按結構特征分類電網輸電網配電網低壓網（1kV以下）中壓網（1~10kV）高壓網（35~220kV）超高壓網（330~750kV）特高壓網（1000kV以上）電網電網分類電能用戶按電流分類直流設備交流設備按電壓分類低壓設備（1kV以下）高壓設備（1kV以上）按頻率分類低頻（50Hz以下）、工頻（50Hz）中、高頻（50Hz以上）設備按用途分類動力用電、電熱用電、照明用電、試驗用電、工藝用電設備電能用戶又稱電力負荷。在電力系統中，一切消費電能的用電設備均稱為電能用戶電能用戶電能用戶若停止供電，會帶來人身危險，設備損壞，產生大量廢品，長期破壞生產秩序給國民經濟帶來巨大的損失或造成重大的政治影響。Ⅰ類用戶對這類負荷停止供電，會造成大量減產城市公用事業和人民生活受到影響等。Ⅱ類用戶短時停電不會造成嚴重后果的用戶，如工廠附屬車間、小城鎮、小加工廠Ⅲ類用戶課后思考及練習01發電廠的類型有哪些？

03變電所的變電過程有哪些？04電能用戶分為那幾類？

02發電廠能量轉換的過程是什么？電弧

的形成與熄滅目錄12電弧的產生電弧的熄滅3滅弧的基本方法03-熟悉電弧熄滅原理及方法01-熟悉電弧的本質與特點02-熟悉電弧產生原理及過程學習目標基本概念電弧是一種氣體游離放電現象現象：開關電器開斷電路時，觸頭間產生的耀眼的白光電流可繼續通過電弧流動只有當電弧熄滅，觸頭間隙成為（1）電弧的能量集中，溫度極高，亮度很強（10kvQF斷開20kA的電流，電弧功率達到1萬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部流過弧柱處溫度最高，可達6~7千到1萬度以上）電弧的特征（2）電弧由陰級區，陽極區和弧柱區組成電弧的特征在大氣中，1cm長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作用下或電動力作用下，能迅速移動、伸長或彎曲。（4）電弧是一束游離的氣體，質量極輕，極易變形帶電質點的來源(強電場發射+熱電子發射)自由電子由強電場產生，熱電發射維持電極發射大量自由電子(強電場發射+熱電子發射)電弧由碰撞游離產生，熱游離維持弧柱區的氣體游離，產生大量的電子和離電弧的形成熱電子強電場加速碰撞游離溫度↑熱游離電弧電弧的產生

碰撞游離

電弧的熄滅去游離弧隙中帶電質點自身消失或者失去電荷變為中性質點的現象游離>去游離電弧加強游離=去游離電弧穩定燃燒游離<去游離電弧減少以致熄滅削弱游離作用，加強去游離作用熄滅電弧電弧的熄滅帶有異性電荷的質點相遇而結合成中性質點的現象

帶電質點濃度↑

、電弧溫度↓、隙電場強度↓、復合↑復合

電弧中的帶電質點向周圍介質移動的現象與電弧和周圍介質間的溫度差、電弧和周圍介質間的濃度差、電弧的表面積等因素有關擴散交流電弧的熄滅電弧電壓和電流隨時間不斷變化，每一周期，電流過零2次電弧在自然過零時將自動熄滅，但下半周期隨著電壓的升高，電弧會重燃。若電流過零時，電弧不再重燃，電弧就此熄滅交流電弧的熄滅01030204

開關電器滅弧裝置就是利用這個有利條件在電流過零時強迫冷卻或拉長電弧，使去游離大于游離作用．將電弧迅速熄滅，切斷電路。

低壓開關的交流電弧可以在1～2個周期內使其熄滅。

對于具有較完善滅弧結構的高壓斷路器，交流電弧的熄滅一般也只需要幾個周期。

真空斷路器的滅弧只需要半個周期，即電流第一次過零時就能使電弧熄滅。滅弧的基本方法速拉電弧滅弧法1吹弧滅弧法2√迅速拉長電弧→冷卻↑電場強度↓√利用氣流或油流√吹動電弧→冷卻↑√分為縱吹和橫吹√縱吹使電弧變細√橫吹使電弧拉長√縱橫混合吹效果更好（3）長弧切短滅弧法

將長弧分割成許多短弧→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動、被拉長→冷卻↑，電弧電阻↑

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

1.接觸電阻

---指觸頭接觸面之間發生的電阻，其大小直接反映觸頭的工作狀況。分析

如果接觸電阻值過大，則表現為觸頭的過熱，說明觸頭的工作狀況不良，若未及時發現和處理，繼而發展成觸頭燒毀、拉出電弧和飛弧短路，最后使事故擴大。了解電氣觸頭2.對電氣觸頭的要求3.電氣觸頭的分類和結構特點√按接觸面的形式：面接觸、線接觸、點接觸。√按結構形式：

1）固定觸頭——如母線之間的聯接、母線與電器的引出端頭的連接，采用螺柱