电力基础知识

1、电力基础知识（一）能源的分类能源历来是人类文明的先决条件，人类社会一切活动都离不开能源，从衣食住行，到文化娱乐，都要直接或间接地消耗一定数量的能源。能源的形式多种多样，按照获得的方法可分为一次能源和二次能源。一次能源，指自然界中现成存在，可直接取得和利用而又不改变其基本形态的能源，例如煤炭、石油、天然气、水能、风能等。二次能源，指一次能源经加工转换成另一种形态的能源产品，它们使用方便、易于利用，是高品质的能源，例如电能、煤气、汽油、蒸汽等。按照被利用的程度能源可分为常规能源与新型能源。常规能源，指在一定的历史时期和科学技术水平下，已经被人们广泛利用的能源，例如煤炭、石油、天然气、水能等。新型能

2、源，指采用先进的方法及新发展的科学技术开发利用的能源，例如太阳能、风能、海洋能、地热能、核能等。 此外，按对环境的污染程度分为清洁能源和非清洁能源。清洁能源，指对环境无污染或污染很少的能源，例如太阳能、水能、风能等。非清洁能源，指对环境污染较大的能源，例如煤炭、石油等。（二）电能及其特点电能是一种由一次能源加工转换而成的二次能源。电能的开发利用，是人类征服自然过程中所取得的具有划时代意义的光辉成就。在现代文明中，电能被视为与空气和水一样重要，这不仅因为电能使家庭晚餐愉快和谐，使电视机成为生活中不可缺少的部分，而且还因为它可使电器火车奔驰，让工厂机器轰隆转动和实现电气化。可以想象，如果没有了电能

3、，现代文明社会将不复存在。相比于其它能源电能的特点有：1.可以大规模生产和远距离输送。用于生产电能的一次能源广泛，可以由煤炭、石油、核能、水能等多种能源转换而成，便于大规模生产。电能运送简单，便于远距离传输和分配。2.方便转换和易于控制。电能可以方便的转换成其他形式的能，如机械能、热能、光能、声能、化学能及粒子的动能等，同时使用方便，易于实现有效而精确的控制。3.损耗小。输送电能时损耗比输送机械能和热能都小得多。4.效率高。电能代替其他能源可以提高能源利用效率，被称之为“节约的能源”。如用电动机代替柴油机，用电气机车代替蒸汽机车，用电炉代替其他加热炉等，可提高效率20%50%。5.使用时没有污

4、染、噪声小。如用电瓶车代替汽车、柴油车、蒸汽机车等，成为“无公害车”，因此电能被成为“清洁的能源”。随着科学技术的发展，电能的应用不仅影响到社会物质生产的各个方面，也越来越广泛地渗透到人类生活的每个层次。电气化在某种程度上成为现代化的同义词，电气化程度已成为衡量社会物质文明发展水平的重要标志。（三）电能的产生及利用电能的产生和利用涵盖发电、输电、配电及变电等各个环节。1.发电将各种一次能源转变成电能的工厂,称为发电厂。按一次能源的不同发电厂分为火力发电厂（以煤炭、石油和天然气为燃料）、水力发电厂（以水的位能做动力）、核能发电厂、风力发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂、潮汐发电厂等。目前我国各种发

5、电类型占比为：火电65.4%，水电23%，风电7%，光伏发电2.3%，核电1.5%，其他0.8%。常见发电厂的能量转换过程如下：火力发电厂的能量转换过程：燃料在锅炉燃烧，加热锅炉中的水使之变为水蒸气，水蒸气进入汽轮机，冲动汽轮机旋转，能量由燃料燃烧的热能转换为机械能，由汽轮机的旋转带动发电机的旋转，发电机内发生电磁感应，能量由机械能转换为电能。水力发电厂的能量转换过程：从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，将机械能转换成电能。核能发电厂的能量转换过程：利用反应堆中的核燃料裂变链式反应所产生的热能，再按火力发电厂的发电方式，将热

6、能转换为机械能，再转换为电能。2.输电电能的产生依靠各种类型的发电厂，而电能的输送和分配则需要依靠电网，其中起到长距离、大容量输送电能的部分叫做输电网。输电网能够解决能源的地区分布与经济发展程度的地区分布之间的矛盾。我国大量的煤炭、水能、风能主要分布于西北、东北及西南地区，而经济发达地区主要集中在我国东部地区及南部地区。输电网能够把边远地区的能源通过电能的形式输送到经济发达的地区。电压等级越高的输电网，其输送电能的距离越远，容量越大，而且损耗越小。目前我国常用的输电电压等级有：220千伏、330千伏、500千伏，750千伏、1000千伏。电压等级（千伏）送电距离（千米）送电功率（兆瓦）分类22

7、0100300100500高压输电网330200600200800超高压输电网50015085010001500超高压输电网750500以上20002500超高压输电网10001000150040005000特高压输电网3.配电配电网是指在消费电能地区内将电能分配给各个用户的电网，直接为用户服务。目前我国常用的配电电压等级有：220伏、380伏、6千伏、10千伏、35千伏、110千伏。电压等级（千伏）送电距离（千米）送电功率（千瓦）分类0.22、0.380.6以下100以下低压配电网6.4151001200中压配电网106202002000中压配电网352070100010000高压配电网66

8、30100350030000高压配电网110501501050兆瓦高压配电网4.变电为了把发电厂发出来的电能输送到较远的地方，必须把电压升高，变为高压电，到用户附近再按需要把电压降低，分配给各个用户，这种升降电压的工作要靠变电站来完成。变电站即为改变电压的场所。5.电力系统由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统就是电力系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各个负荷中心的用户，通过各种用电设备转换成动力、热、光等不同形式的能量，为地区经济和人民生活服务。（四）全球能源互联网1.电力系统的发展趋势电力系统的发展，必然会打

9、破历史形成的地方电力系统的疆域，逐渐连成大区域或跨区域的联合电力系统。也只有依靠联合电力系统才能把诸如水能、煤炭、石油、天然气、核能等一次能源转化为电能，并把它们有效地联系在一起，通过长距离输送进行分配、互相支援、彼此配合，取得最大的经济效益。为了增强电网输送能力，提高系统的运行稳定性，大区电网间的链接多采用500千伏或750千伏超高压电压等级，甚至采用1000千伏的特高压电压等级。2.一极一道从世界清洁能源资源分布来看，北极圈及其周边地区(“一极”)风能资源和赤道及附近地区(“一道”)太阳能资源十分丰富，简称“一极一道”。集中开发北极风能和赤道太阳能资源，通过特高压等输电技术送至各大洲负荷中

10、心，与各洲大型能源基地和分布式电源相互支撑，提供更安全、更可靠的清洁能源供应，将是未来世界能源发展的重要方向。北极地区风能资源丰富且分布广，技术可开发量约1000亿千瓦，约占全球陆上风能资源的20%。环北冰洋的喀拉海、巴伦支海、白令海峡和格陵兰岛等是北极风能资源最丰富的地区。赤道附近地区所处纬度低、太阳直射多，其中一些地区多为干旱、半干旱或沙漠地带，太阳散射少，因此太阳能资源极其丰富，是未来太阳能大规模集中开发和利用的重点区域。此外，赤道附近地区还拥有大量优质的风能和水能资源，如非洲刚果河、南美洲亚马孙河流域拥有丰富的水能资源。3.全球能源互联网全球能源互联网由跨洲、跨国骨干网架和各国各电压等

11、级电网（输电网、配电网）构成，连接“一极一道”（北极、赤道）大型能源基地，适应各种集中式、分布式电源，能够将风能、太阳能、海洋能等可再生能源输送到各类用户，是服务范围广、配置能力强、安全可靠性高、绿色低碳的全球能源配置平台，具有网架坚强、广泛互联、高度智能、开放互动的特征。（五）电力安全知识1.安全电压我国规定工频有效值42、36、24、12、6V为安全电压的额定值。无特殊安全结构或安全措施，应采用42V或36V安全电压；金属容器内、隧道内、矿井内等潮湿、工作地点狭窄、行动不变，以及周围有大面积接地导体的环境，应采用24V或12V安全电压。国际电工委员会规定直流安全电压的上限值为120V。 2

12、.电气安全距离工作人员工作中正常活动范围与带电设备的安全距离电压等级（千伏）安全距离（米）10及以下0.35 20、35 0.60 63（66）、110 1.50 220 3.00330 4.00500 5.00 注：表中未列电压按高一档电压等级的安全距离；低压操作时，人体及其所携带工具与带电体之间的距离不得小于0.1 m。 3.触电救护触电者的生命能否获救，其关键在于能否迅速脱离电源和进行正确的紧急救护。经验证明：（1）触电后1min内急救，有60%-90%的救活可能；（2）1-2min内急救，有45%左右的救活可能；（3）经过6min才进行急救，那么只有10%-20%的救活可能；（4）超过6min，救活的可能性就更小了，但是还有救活的可能。触电者死亡后有以下五个特征：心跳、呼吸停止；瞳孔放大；尸斑；尸僵；血管硬化。触电急救，首先要使触电者迅速脱离电源，越快越好。因为电流作用的时间越长，伤害越重。4.伤员脱离电源后的处理（1）触电伤员如神智清醒者，应使其就地躺平，严密观察，暂时不要站立或走动。（2）触电伤员若神智不清者，应就地仰面躺平，且确保气道通畅，并用5S时间，呼叫伤员或