1、课 题7.1 电力供电与节约用电课型新课授课班级授课时数1教学目标1.了解发电、输电和配电过程。2.了解电力供电的主要方式和特点。3.了解供配电系统的基本组成。4.了解节约用电的方式方法。教学重点1. 电力供电的主要方式和特点。2. 供配电系统的基本组成。教学难点电力供电的主要方式和特点。教学方法读书指导法、分析法、演示法、练习法。学情分析教后记A. 话题引入新课电能是是迄今为止应用最广泛的能源，它可由其它形式的能转换而来，也可以方便的转换成其它形式的能，并具有便于输送、分配、使用、控制等优点，被广泛应用于现代工农业、交通运输、科学技术、国防建设及人民生活中。 B. 新授课7.1.1 电力系统
2、概述电能是由发电厂生产的，一般要经过升压、输送、降压、分配等中间环节，然后送给用户使用。这些中间环节称为电力网（简称电网），由发电厂、电网和用户等组成的统一整体称为电力系统。（1）电力的生产【水力发电厂】 简称水电厂或水电站，是利用水的落差和流量去推动水轮机旋转并带动发电机发电。【火力发电厂】 简称火电厂或火电站，是通过煤、石油和天然气等燃料燃烧来加热水，产生高温高压的蒸汽，再用蒸汽来推动汽轮机旋转并带动发电机发电。【核能发电厂】 通常称为核电站，是利用原子核裂变时释放出来的巨大能量来加热水，产生高温高压的水蒸汽来推动汽轮机旋转并带动发电机发电。除此之外，还有风力发电、太阳能发电、地热发电、潮
3、汐发电等。【想一想】你都见过哪些电能生产设备？（2）电力的输送和分配图7.2 电力传输示意图发电厂发出的电压较低，一般在10kV左右，直接送到远离电厂的城区、工业区很不经济，为了能将电能输送远些，并减少输电损耗，需要采用高压输电。如图7.2所示，在发电厂设置升压变电所，通过升压变压器将电压升高到110kV、220kV或500kV等高压，然后由高压输电线经过远距离传输，送到用电区，在用电区设置降压变电所，经过降压变压器降至低压，如35kV、10kV或6kV，最后经配电线路分配到用电单位，再降压至380/220V供电给普通用户。图7.3 供配电系统示意图（3）供配电系统的基本组成如图7.3所示，供
4、配电系统由总降压变电所（高压配电所）、高压配电线路、车间变电所、低压配电线路及用电设备组成。【提示】大型工厂和某些负荷较大的大中型企业，往往采用35110KV电源进线，先经过总降压变电所，将35110KV的电源电压降至610KV，然后经过高压配电线路把电能送到各车间变配电所，再将610KV的电压降至380/220V，供给用电设备。7.1.2电力供电的主要方式【TN-C系统】 为三相四线制供电方式，如图7.4所示。它是N线（中性线）和PE线（专用保护线）共用的供电系统。N线与PE线合二为一，称为PEN线（保护中性线），设备的外壳接在PEN线上。PEN线兼有N线和PE线的功能，比较经济，可节省导线
5、材料，但在安全要求较高以及要求抗电磁干扰的场所均不允许采用该系统。【提示】在TN-C系统中，当发生单相电源碰壳故障时，泄漏电流将经设备外壳引至PEN线导入大地，此时，如有人触摸漏电设备外壳时，由于工作接地电阻一般很小约2-4欧，而人身电阻相对很大(约12KW)，因分流作用，流过人体的电流很小，不足以对人构成威胁。【TN-S系统】 这种系统为三相五线制供电方式，如图7.5所示，它是把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统，所有设备的外露可导电部分均与公共PE线相连。该系统多用于环境条件较差，对安全可靠性要求较高及用电设备对抗电磁干扰要求较严的场所。图7-5 TN-S系统图7.4 TN-C系
6、统【提示】我国20世纪80年代之前，交流低压供电系统基本上都采用TN-C系统，主要原因是这种供电方式较为经济。目前，在新建的住宅、工厂和商业设施中已普遍采用TN-S系统。7.1.3 节约用电【加快通用电器设备的节电技术改造】 电动机耗电约占所有工业耗电的60%。要落实电动机经济运行的各项措施，在加强管理的同时还需做到：一是有条件的应大量采用节能型电动机；二是进行无功就地补偿；三是加装节电控制设备。【推广应用新技术、新产品】 照明应尽量采用节能灯具；采用远红外加热技术，加热效率高；用变频器控制风机、水泵类负载，节能效果显著；电焊机安装空载自动断电装置；在大电流交流节能器上安装节能消声器等。【提高
7、功率因数，节约电能消耗】 装设无功补偿设备，如在负载侧装设电能补偿柜、同步补偿器等，可减少电网中的无功电流，降低线路损耗；提高设备利用率，确保设备满载运行；电动机轻载或空载时，功率因数低，对于长时间轻载运行的电动机，可将三角形接法改为星型接法。 【合理选择设备，调整设备使用时间】选购新设备时，要把高效、节能作为一项重要措施；根据生产实际情况，合理安排设备使用时间，错开用电高峰。【想一想】 想想自己每天的生活中，都有哪些地方用电了，应该怎么做，才能尽可能多的节约电能。练习布置作业1. 考察分析一下，自己家里用的电能，是从什么地方送过来的，中间经过了哪些环节。2.思考与练习 7-1、7-2课题7.
8、2 用电保护课型新课授课班级授课时数1教学目标1.了解保护接地、保护接零和漏电保护器的使用及应用。2.能保护人身与设备安全，防止发生触电事故。教学重点1.保护接地、保护接零和漏电保护器的使用及应用。2.保护人身与设备安全，防止发生触电事故。教学难点保护接地、保护接零和漏电保护器的使用及应用。教学方法读书指导法、分析法、演示法、练习法。学情分析教后记新课A上节回顾B本节话题引入生活用电明明是单相交流电，只有一根零线和一根相线，可为什么电冰箱插头（如图7-6所示）却有三个电极呢？其实多出来的那个电极接的是保护接零线，下面我们就来了解一下用电保护的三种常见措施：保护接地、保护接零和漏电保护。C新授课
9、7.2.1 保护接地保护接地是将电气设备的金属部分与埋入地下的接地体可靠连接的一种保护方式,如图7-7所示。通常接地体为角铁或钢管,接地电阻应4。当电气设备因绝缘损坏产生漏电,人体触及带电外壳时, 人体相当于与接地电阻并联。由于人体电阻远远大于接地电阻,故流过人体的电流很小,从而保证了人体安全。保护接地用于中性点不接地的供电系统中,适应于对供电要求较高、潮湿及有易燃易爆危险的场所，如矿山、井下等。【提示】变压器的中性线及外壳须采用保护接地措施。7.2.2 保护接零保护接零适用于中性点直接接地的低压供电系统中。通常有两种情况: 一种是在三相四线制中，将用电设备的外壳直接与PEN线相连，如图7-8
10、a所示；另一种是在三相五线制中，将用电设备的外壳直接与PE线相连，如图7-8b所示。前者只适用于一般场合,后者适用于对安全及抗干扰要求较高的场合。 (a) (b)图7.8 保护接零示意图如果电气设备的某相绝缘损坏而碰壳时,就形成了该相与PEN或PE线之间的单相短路电流,将使电路中的保护电气动作或使该相的熔体熔断,从而切断电流,消除了人触电的危险。【提示】 同一低压配电系统中,不能有的设备采取保护接地,而有的设备采取保护接零;否则,当保护接地的设备发生单相接地故障时,采取保护接零的设备外壳将带上危险的电压。7.2.3 漏电保护图7-9 漏电保护原理示意图漏电保护原理如图7-9所示，在被保护电路工
11、作正常、没有发生漏电或触电的情况下，通过互感器TA一次侧电流的相量和等于零。此时TA二次侧不产生感应电动势，漏电保护装置不动作，系统保持正常供电。当被保护电路发生漏电或有人触电时，由于漏电电流的存在，通过TA一次侧各相负荷电流的相量和不再等于零，TA二次侧线圈就有感应电动势产生，此信号经中间环节进行处理和比较，当达到预定值时，使主开关分励脱扣器线圈TL通电，驱动主开关QF自动跳闸，迅速切断被保护电路的供电电源，从而实现保护。常用的漏电保护装置是漏电保护断路器，外形如图7-10所示，除做漏电保护之用外，同时还具有过载保护和短路保护功能。图7.10 漏电断路器外形【提示】漏电保护断路器在日常使用中，应每月检查一次试验按钮，看漏电保护断路器动作是否正常；使用中，如漏电保护动作，必须查明原因找出故障，严禁强行连续送电。【想一想】图7-5中电冰箱插头保护接零线起什么作用？练习布置作业思考与练习7-3、7-4、7-5
