电力基本常识包括以下几个方面:
一、电力系统的基本概念
- 电能:电能是电流在电路中流动时所产生的能量,可以通过发电厂产生,也可以通过电池等设备储存和释放。
- 电流:电流是电子在电路中流动的速率,单位是安培(A)。
- 电压:电压是电流在电路中流动时所产生的势差,单位是伏特(V)。电压分为高电压(高于1000V)、低电压(小于1000V)和安全电压(人体较长时间触碰不会触电,有5个等级,42V,36V,24V,12V,6V)。
- 电阻:电阻是电流在电路中流动时遇到的阻力,单位是欧姆(Ω)。
- 功率:功率是单位时间内电能的转换速率,单位是瓦特(W)。
二、电力系统的组成部分
- 发电厂:是产生电能的地方,常见的发电方式包括燃煤发电、核能发电、水力发电、风力发电和太阳能发电等。
- 输电线路:将发电厂产生的电能输送到远离发电厂的地方的设施,通常由高压电缆和铁塔组成。
- 变电站:电力系统中的关键设施,用于将高压电能转换为低压电能,以便分配到各个用户。
- 配电线路:将变电站输出的低压电能输送到用户家的设施,通常由低压电缆和电杆组成。
- 用户:电力系统的最终使用者,包括家庭、商业机构和工业用户等。
三、电力系统的运行原理
- 发电过程:发电厂通过将燃料燃烧、水流、风力或太阳能等能量转化为电能,产生电流。
- 输电过程:发电厂产生的电能通过输电线路输送到远离发电厂的地方,输电线路通常采用高压输电,以减少能量损耗。
- 变电过程:在输电线路的终点,电能通过变电站被转换为低压电能,以便分配到各个用户。
- 配电过程:配电线路将变电站输出的低压电能输送到用户家,用户通过插头等设备将电能引入家中,供各种电器使用。
四、电力系统的安全与保护
- 过载保护:电力系统中的设备需要具备过载保护功能,以防止电流过大导致设备损坏或火灾等安全事故。
- 漏电保护:电力系统中的设备需要具备漏电保护功能,以防止电流泄漏导致触电事故。
- 短路保护:电力系统中的设备需要具备短路保护功能,以防止电流过大导致设备损坏或火灾等安全事故。
- 接地保护:电力系统中的设备需要具备接地保护功能,以防止电流泄漏导致触电事故。
五、电力系统的特点
- 经济总量大:我国电力行业的资产规模已超过2万多亿,占整个国有资产总量的四分之一,电力生产直接影响着国民经济的健康发展。
- 同时性:电能不能大量存储,各环节组成的统一整体不可分割,过渡过程非常迅速,瞬间生产的电力必须等于瞬间取用的电力,所以电力生产的发电、输电、配电到用户的每一环节都非常重要。
- 集中性:电力生产是高度集中、统一的,无论多少个发电厂、供电公司,电网必须统一调度、统一管理标准,统一管理办法;安全生产,组织纪律,职业品德等都有严格的要求。
- 适用性:电力行业的服务对象是全方位的,涉及到全社会所有人群,电能质量、电价水平与广大电力用户的利益密切相关。
- 先行性:国民经济发展电力必须先行。
六、电力系统的额定电压
我国电力系统的电压等级有220/380V、3kV、6kV、10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV。随着标准化的要求越来越高,3kV、6kV、20kV、66kV也很少使用。供电系统以10kV、35kV为主。输配电系统以110kV以上为主。发电机过去有6kV与10kV两种,现在以10kV为主,低压用户均是220/380V。

七、电力系统的历史
最早的电可以追溯到富兰克林在18世纪50年代早期发现电,在1752年著名的风筝实验,他主要到风筝的麻绳上有一些松散的线头全部直立起来,彼此独立,过程中通过钥匙感受到微弱的电击。在1750 - 1850年间,伏特、库伦、高斯、亨利、法拉第等科学家发现了电和磁的多项重大原理。电生磁、磁生电,发明了电池、电报、电话等。1879年爱迪生发明了高效的电灯泡。电力从开始的供给灯泡使用,到电力系统持续的24小时服务,逐渐形成小电力变电站系统。后期为了解决远距离传输的问题,发明了变压器设备,逐步建立了大型的电力系统。
八、电力系统的基本要求
- 供电可靠性:用户要求供电系统能在任何时间内都能满足用户用电的需要,即便在供电系统中,局部出现故障情况,仍不能对某些重要用户的供电有很大的影响。
- 供电质量合格:供电质量的优、劣,直接关系到用电设备的安全经济运行和生产的正常运行。电能质量包含电压质量、频率质量、波形质量。
- 安全、经济、合理性:降低发电、变电和输电过程中的损耗,最大限度降低电能成本。
- 电力网运行调度的灵活性:只有灵活的调度,才能解决对系统局部故障时检修的及时而达到系统的安全、可靠、经济和合理地运行。
九、电力系统的基本组成和工作原理
- 基本组成
- 发电设备:包括各种发电厂,如水电站、火电厂、核电站等,通过不同方式(如水力、煤炭、核能等)将一次能源转化为电能。
- 变压器:在发电过程中,发电机产生的电能需要经过变压器进行升压或降压处理。升压是为了减小输电过程中的电能损耗,而降压则是为了满足不同用户的用电需求。
- 输电设备:主要包括高压输电线路,负责将发电厂产生的电能传输到不同地区。输电过程可以通过高压直流输电或高压交流输电方式进行。
- 变电设备:即变电站,是连接不同输电线路并实现电能传输的重要场所。它将输电线路的电压进行降压处理,以适应不同地区的用电需求。
- 配电设备:配电系统通常分为高压配电和低压配电。高压配电通过变电站进行,将输电线路传输的高压电能转化为适合工业生产和大型建筑消耗的电能;低压配电则是将高压电能通过变压器降压至适合普通用户使用的电能。
- 用电设备:最终,电能被输送到各种用电设备,如工业生产设备、商业用电设备和家庭用电设备等。
- 工作原理
- 发电:通过各种发电设备将一次能源转化为电能。
- 输电:通过高压输电线路将发电厂产生的电能传输到不同地区。
- 变电:在变电站中,将输电线路的电压进行降压处理,以适应不同地区的用电需求。
- 配电:将降压后的电能分配到不同的用户和需要用电的地方。
- 用电:电能最终被输送到各种用电设备,供用户使用。
十、电力系统的故障及其危害
- 故障类型
- 短路故障:可分为三相短路、单相接地短路(简称单相短路)、两相短路和两相接地短路。注意两相短路和两相接地短路是两类不同性质的短路故障,前者无短路电流流入地中,而后者有。三相短路时三相回路依旧是对称的,故称为对称短路;其他几种短路均使三相回路不对称,因此称为不对称短路。
- 断线故障:可分为单相断线和两相断线。断线又称为非全相运行,也是一种不对称故障。大多数情况下在电力系统中一次只有一处故障,称为简单故障或单重故障,但有时可能有两处或两处以上故障同时发生,称为复杂故障或多重故障。
- 危害
- 电流急剧增大:短路时的电流要比正常工作电流大得多,严重时可达正常电流的十几倍。大型发电机出线端三相短路电流可达几万甚至十几万安培。这样大的电流将产生巨大的冲击力,使电气设备变形或损坏,同时会大量发热使设备过热而损坏。有时短路点产生的电弧可能直接烧坏设备。
- 电压大幅度下降:三相短路时,短路点的电压为零,短路点附近的电压也明显下降,这将导致用电设备无法正常工作,例如异步电动机转速下降,甚至停转。
- 可能使电力系统运行的稳定性遭到破坏。
