工廠供電與安全用電

電能是由發(fā)電廠生產(chǎn)的。發(fā)電廠一般建在燃料、水力豐富的地方，而和電能用戶的距離一般又很遠(yuǎn)。為了降低輸電線路的電能損耗和提高傳輸效率，由發(fā)電廠發(fā)出的電能，要經(jīng)過升壓變壓器升壓后，再經(jīng)輸電線路傳輸，這就是所謂的高壓輸電。電能經(jīng)高壓輸電線路送到距用戶較近的降壓變電所，經(jīng)降壓后分配給用戶應(yīng)用。這樣，就完成一個發(fā)電、變電輸電、配電和用電的全過程。我們把連接發(fā)電廠和用戶之間的環(huán)節(jié)稱為電力網(wǎng)。把發(fā)電廠、電力網(wǎng)和用戶組成的統(tǒng)一整體稱為電力系統(tǒng)，如圖 6 - 1 所示。

圖 6 -1電力系統(tǒng)示意圖
1. 發(fā)電廠???????
發(fā)電廠是生產(chǎn)電能的工廠，它把非電形式的能量轉(zhuǎn)換成電能，它是電力系統(tǒng)的核心。根據(jù)所利用能源的不同， 發(fā)電廠分為水力發(fā)電廠、火力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠、 地?zé)岚l(fā)電廠、太陽能發(fā)電廠等類型。
水力發(fā)電廠，簡稱水電站，它是利用水流的位能來生產(chǎn)電能的。當(dāng)控制水流的閘門打開時，強(qiáng)大的水流沖擊水輪機(jī)， 使水輪機(jī)轉(zhuǎn)動，水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。其能量轉(zhuǎn)換過程是：水流位能→機(jī)械能→電能。 ?
火力發(fā)電廠， 簡稱火電廠，它是利用燃料的化學(xué)能來生產(chǎn)電能的。通常的燃料是煤。在火電廠，煤被粉碎成煤粉，煤粉在鍋爐的爐膛內(nèi)充分燃燒，將鍋爐內(nèi)的水加熱成高溫高壓的蒸汽，蒸汽推動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動，汽輪機(jī)
帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。其能量的轉(zhuǎn)換過程是：煤的化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能
核能發(fā)電廠，通常稱核電站，它是利用原子核的裂變能來生產(chǎn)電能的。其生產(chǎn)過程與火電廠基本相同，只是以核反應(yīng)堆代替了燃煤鍋爐，以少量的核燃料代替大量的煤炭。其能量轉(zhuǎn)換過程是：核裂變能→熱能→機(jī)械能→電能。由于核能是巨大的能源，而且核電站的建設(shè)具有重要的經(jīng)濟(jì)和科研價值，所以世界上很多國家都很重視核電建設(shè)，核電在整個發(fā)電量中的比重正逐年增長。 ?
???? 風(fēng)力發(fā)電廠，就是利用風(fēng)力的動能來生產(chǎn)電能的，它建在有豐富風(fēng)力資源的地方。地?zé)岚l(fā)電廠，就是利用地球內(nèi)部蘊(yùn)藏的大量地?zé)醽砩a(chǎn)電能的，它建在有足夠地?zé)豳Y源的?地方。 ??
??? 太陽能發(fā)電廠, 就是利用太陽光的熱能來生產(chǎn)電能的。太陽能發(fā)電廠建在常年日照時間長的地方。 ?
2. 電力網(wǎng)?
???? 電力網(wǎng)是聯(lián)接發(fā)電廠和電能用戶的中間環(huán)節(jié)， 由變電所和各種不同電壓等級的電力線路組成。如圖 6 - 2 所示，它的任務(wù)是將發(fā)電廠生產(chǎn)的電能輸送、變換和分配到電能用戶。其中， 電力線路是輸送電能的通道，是電力系統(tǒng)中實(shí)施電能遠(yuǎn)距離傳輸?shù)沫h(huán)節(jié)，是將發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來的紐帶； 變電所是接受電能、變換電壓和分配電能的場所， 一般可分為升壓變電所和降壓變電所兩大類。升壓變電所是將低電壓變換為高電壓，一般建在發(fā)電廠；降壓變電所是將高電壓變換為一個合理、 規(guī)范的低電壓，一般建在靠近負(fù)荷中心的地點(diǎn)。? 圖 6 -2電網(wǎng)示意圖
電力網(wǎng)按電壓高低和供電范圍大小分為區(qū)域電網(wǎng)和地方電網(wǎng)。區(qū)域電網(wǎng)的范圍大， 電壓一般在220 kV以上。地方電網(wǎng)的范圍小，最高電壓不超過110 kV。?
??? 電力網(wǎng)按其結(jié)構(gòu)方式可分為開式電網(wǎng)和閉式電網(wǎng)。用戶從單方向得到電能的電網(wǎng)稱為開式電網(wǎng)；用戶從兩個及兩個以上方向得到電能的電網(wǎng)稱為閉式電網(wǎng)。 ?
3. 電力用戶?
電力用戶是指電力系統(tǒng)中的用電負(fù)荷，電能的生產(chǎn)和傳輸最終是為了供用戶使用。不同的用戶，對供電可靠性的要求不一樣。根據(jù)用戶對供電可靠性的要求及中斷供電造成的危害或影響的程度， 我們把用電負(fù)荷分為三級：（1） 一級負(fù)荷。
?? 一級負(fù)荷為中斷供電將造成人身傷亡并在政治、 經(jīng)濟(jì)上造成重大損失的用電負(fù)荷。 ?
???? （2）? 二級負(fù)荷。
??? 二級負(fù)荷為中斷供電將造成主要設(shè)備損壞，大量產(chǎn)品被廢，連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂，需較長時間才能恢復(fù)從而在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失的負(fù)荷。 ?
???? （3） 三級負(fù)荷。
??? 不屬于一級和二級負(fù)荷的一般負(fù)荷， 即為三級負(fù)荷。
在上述三類負(fù)荷中，一級負(fù)荷一般應(yīng)采用兩個獨(dú)立電源供電，其中，一個系統(tǒng)為備用電源。
對特別重要的一級負(fù)荷， 除采用兩個獨(dú)力電源外，還應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源。對于二極負(fù)荷，一般由兩個回路供電, 兩個回路的電源線應(yīng)盡量引自不同的變壓器或兩段母線。對于三級負(fù)荷無特殊要求，采用單電源供電即可。
4. 電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)?
? 電力系統(tǒng)的運(yùn)行具有如下特點(diǎn)：?
? (1) 電能的生產(chǎn)、 輸送、 分配和消費(fèi)是同時進(jìn)行的。?
? (2) 系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)、變壓器、電力線路和用電設(shè)備等的投入和撤除都是在一瞬間完成的，所以，系統(tǒng)的暫態(tài)過程非常短暫