电工技术与技能训练课件：电力系统与安全用电

电力系统与安全用电4.1电力系统概述4.2安全用电常识举世瞩目的大型水利电力工程——三峡水电站祖国电力建设日新月异，电力系统的规模和技术高低已经成为了一个国家经济发展水平的标志之一。4.1电力系统概述4.1.1电力系统的组成电力系统的主体结构有电源（水电站、火电厂、核电站等发电厂），变电所（升压变电所、负荷中心变电所等），输电、配电线路和负荷中心。各电源点还互相联接以实现不同地区之间的电能交换和调节，从而提高供电的安全性和经济性。输电线路与变电所构成的网络通常称电力网络。电力系统的信息与控制系统由各种检测设备、通信设备、安全保护装置、自动控制装置以及监控自动化、调度自动化系统组成。电力系统的结构应保证在先进的技术装备和高经济效益的基础上，实现电能生产与消费的合理协调。4.1电力系统概述1．发电电能是自然界中应用最为广泛的一种能源，在工农业生产、科学研究和日常生活中被广泛的应用。『情境链接』国家新能源发展战略2009年9月，时任国务院总理温家宝连续三次主持召开了战略性新兴产业发展座谈会。四十七名中科院院士和工程院院士，大学和科研院所教授、专家，企业和行业协会负责人参加了此次会议。2010年9月8日，温家宝总理主持召开国务院常务会议，审议并通过了《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》。国务院确定了七大战略性新兴产业，核心内容包括：新能源、节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新材料和新能源汽车。新能源作为新兴产业的一个重要领域，已经上升为国家发展战略的重要组成部分。太阳能和风能就是人类理想中清洁的可再生新能源。太阳能发电和风力发电正在世界范围内形成一股热潮。4.1电力系统概述

发电厂中的发电机几乎都是三相同步发电机，它分为定子和转子两个基本组成部分。定子由机座、铁心和三相绕组等组成，与三相异步电动机或三相同步电动机的定子基本一样。同步发电机的定子常称为电枢。同步发电机的转子是磁极，有显极和隐极两种。显极式转子具有凸出的磁极，显而易见，励磁绕组绕在磁极上，如图所示。隐极式转子呈圆柱形，励磁绕组分布在转子大半个表面的槽中，如图所示。和同步电动机一样，励磁电流也是经电刷和滑环流入励磁绕组的。目前已采用半导体励磁系统，即将交流励磁机（也是一台三相发电机）的三相交流经三相半导体整流器变换为直流，供励磁用。4.1电力系统概述2．电力用户电力用户是指电力系统中的用电环节，电能的生产和传输最终是为了供用户使用。不同的用户，对供电可靠性的要求不一样。电力用户包括工业用电、农业用电、商业用电与居民生活用电等。根据用户对供电可靠性的要求及中断供电造成的危害或影响的程度，我们把电力用户分为三级：一级用户：是指突然中断供电将会造成社会秩序严重混乱或在政治上产生严重影响、将会造成经济上巨大损失、将会造成人身伤害或会引起周围环境严重污染的用户。二级用户：是指突然中断供电会造成经济上较大损失的、将会造成社会秩序混乱或政治上产生较大影响的用户。三级用户：是指不属于上述一类和二类用户的其他用户。4.1电力系统概述4.1.2电力网与电力传输电力网是连接发电厂和电力用户的中间环节，由变电所和各种不同电压等级的电力线路组成。电力网的任务是将发电厂生产的电能输送、变换和分配到电力用户。4.1电力系统概述直流输电的能耗较小，无线电干扰较小，输电线路造价也较低，但逆变和整流部分较为复杂。整流是将交流变换为直流，逆变则反之，直流输电的结构原理如图4-7所示。我国从三峡到华东地区已建有50×104V的直流输电线路。4.1电力系统概述4.1.3电力系统的发展历程中华人民共和国的电力系统从50年代开始迅速发展。到1991年底，电力系统装机容量为14600万千瓦，年发电量为6750亿千瓦时，均居世界前列。输电线路以220千伏、330千伏和500千伏为网络骨干，形成4个装机容量超过1500万千瓦的大区电力系统和9个超过百万千瓦的省电力系统，已经实现了大区之间的联网工作。4.1.4工业企业配电从车间变电所或配电箱（配电屏）到用电设备的线路属于低压配电线路。低压配电线路的联接方式主要是放射式和树干式两种。放射式配电线路如图4-8所示。当负载点比较分散而各个负载点又具有相当大的集中负载时，则采用这种线路较为合适。4.1电力系统概述树干式配电线路：(1)负载集中，同时各个负载点位于变电所或配电箱的同一侧，其间距离较短，如图4-9a所示。(2)负载比较均匀地分布在一条线上，如图4-9b所示。4.1电力系统概述

采用放射式或图4-9a的树干式配电线路时，各组用电设备常通过总配电箱或分配电箱联接。用电设备既可独立地接到配电箱上，也可联成链状接到配电箱上，如图4-10所示。距配电箱较远，但彼此距离很近的小型用电设备宜接成链状，这样能节省导线。但是，同一链条上的用电设备一般不得超过三个。4.1电力系统概述4.2安全用电常识4.2.1触电的有关知识

1.触电对人体的危害（1）触电分为电伤和电击两种伤害形式。电伤是指电流的热效应、化学效应或机械效应对人体外部的伤害，如电弧烤伤、烫伤、和电烙印等，电伤是指电流对人体表面的伤害，它往往不致危及生命安全；而电击是指电流通过人体内部，破坏人的心脏、肺部及神经系统、使人出现痉挛、呼吸窒息、心颤和心跳骤停等症状，严重时会造成死亡。（2）触电事故是指电击而言。电击又可分为直接接触电击和间接接触电击。直接接触电击是指人身直接接触电气设备或电气线路的带电部分而遭受的电击。它的特征是人体接触电压，就是人所触及带电体的电压；人体所触及带电体所形成接地故障电流就是人体的触电电流。直接接触电击带来的危害是最严重的，所形成的人体触电电流总是远大于可能引起心室颤动的极限电流。间接接触电击是指电气设备或是电气线路绝缘损坏导致其外露部分存在对地故障电压，人体接触此外露部分而遭受的电击。它主要是由于接触电压而导致人身伤亡的。（3）触电对人体的伤害程度与通过人体的电流大小、时间长短、电流途径及电流性质有关。触电的电压越高，电流越大，时间越长，对人体的危害越严重。通过人体电流的大小、主要取决于施加于人体的电压及人体本身的电阻。皮肤干燥时人体电阻为10～100kΩ，人体允许的安全工频电流为30mA，危险工频电流为50mA，超过50mA时，就会有致命危险。4.2安全用电常识2.触电方式（1）单相触电：人站在地面上人体的某一部位触到火线而发生的触电现象。如图4-13所示。（2）两相触电：人体同时接触到电力线路中的火线与零线，电流将从火线通过人体流入零线，此种触电方式称两相触电。人体同时接触两根火线所造成的触电为两相触电。两相触电如图4-14所示。（3）跨步电压触电：当高压线路发生接地故障时，接地电流通过大地向四周流散，在20米范围构成威胁地区。假如人在接地点周围20米以内行走，其两脚之间就有跨步电压。如图4-15所示。

图4-13单相触电

图4-14两相触电

图4-15跨步电压触电4.2安全用电常识图4-16保护接地4.2.2保护接地与保护接零4.2安全用电常识图3-17保护接零4.2安全用电常识4.2.3安全操作规程(1)停电工作停电工作是指用电设备或线路在不带电的情况下进行的电气操作。

1)检查是否断开所有的电源。

2)验电。图4-18验电笔的使用方法(2)带电工作如果因特殊情况必须在用电设备或线路上带电工作4.2安全用电常识时，要经过有关部门批准，专人监