识别发电与输电设备

1．1．5．1 实训预习

1．人类认识电的发展史

·公元前6世纪，希腊人就发现并记载了琥珀与羊皮摩擦后可以吸引薄木片和碎布等轻小物体。

·18世纪，法国物理学家杜菲发现摩擦后的物体所带的电有两种性质: 同种电相互排斥，异种电相互吸引。

·美国学者富兰克林做了著名的风筝试验，证明天空中存在的电与摩擦产生的电本质相同，并因此发明了避雷针，这是人类应用电学知识的第一步。

图1－1－8 摩擦起电

图1－1－9 同种电相互排斥，异种电相互吸引

·意大利物理学家伏打发明了电池(称为“伏打电堆”)，他是把银板、锌板和用盐水浸泡过的湿布按一定顺序叠在一起，组成柱体。当用导线连接两端的导体时，导线中就产生了连续的电流。

图1－1－10 富兰克林的风筝试验

图1－1－11 伏打电堆

·1820年，奥斯特发现了电流的磁效应。

·安培发现了载流平行导线间存在着相互作用力，还发现了电流使磁针方向偏转的规律。

·1862年，韦伯首次用带电粒子的移动来解释电流现象，1871年又提出“带正电的粒子围绕负电中心旋转”。

·法拉第通过实验发现了电磁感应现象，确立了电磁感应定律。

·欧姆发现了电流定律。

·基尔霍夫解决了分支电路问题，建立了基尔霍夫第一、第二定律。

·楞次指出感应电流方向所遵循的规律，建立了楞次定律。

·英国物理学家约翰·汤姆生经过大量的实验发现了“电子”。

·1909年美国物理学家密立根用油滴实验，测得电子的电荷值，证实了汤姆生关于电子性质的预言。

2．电的传输过程认知

电从发电厂传输到用户一般要历经发电厂、升压变电站、高压输电线、降压变电站、配电变压器、用户等环节，如图1－1－12所示。

图1－1－12 电从发电厂传输到用户示意图

3．识别发电设备

发电设备能将其他形式的能转换为电能。常见的发电设备有水力发电设备、火力发电设备、风力发电设备、核能发电设备、太阳能发电设备以及小型的家用发电设备等。

(1)水力发电设施设备

水力发电设施设备主要有蓄水大坝和水力发电机组。水力发电机组最主要的是水轮机和发电机，水轮机是把水流的能量转化成机械能，而发电机是把机械能转化为电能。

图1－1－13 三峡大坝

图1－1－14 三峡水力发电机组

(2)火力发电设备

火力发电设备利用燃料燃烧，将燃料的化学能转化为蒸汽的热能，将蒸汽通过管道供给汽轮机。汽轮机将高温高压的蒸汽的热能转化为机械能，带动发电机转子转动。发电机将机械能转化为电能。

图1－1－15 宁波北仑火力发电厂

图1－1－16 火力发电机组

(3)风力发电设备

风力发电设备主要是指风力发电机。它将风能转变为机械能，带动内部的发电机，发电机将机械能转变为电能。

图1－1－17 内蒙古草原风力发电厂

图1－1－18 风力发电机组

(4)核能发电设备

核能发电设备利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。

图1－1－19 秦山核电站

图1－1－20 核电站发电机组

(5)太阳能发电设备

太阳能发电设备是一种用可再生能源——太阳能来发电的，它利用把太阳能转换为电能的光电技术来工作的。主要由太阳能电池板和逆变设备构成，太阳能电池板将太阳能转变为直流电压输出，逆变设备将直流电变为交流电输送到电网或用电设备。

图1－1－21 太阳能电站

图1－1－22 太阳能电池板

(6)小型发电机

小型发电机主要有柴油发电机和汽油发电机。柴油发电机与汽油发电机的最大区别在于点火装置与燃油系统的不同。柴油发电机是个压燃式内燃机，它使用一个喷油泵以及若干个喷油嘴; 而汽油发电机有一个汽化器、一个分配器、以及若干个火花塞。柴油发电机与汽油发电机也有很多相似的地方。柴油发电机与汽油发电机的外观区别不大。柴油发电机的内部部件也与汽油发电机的相似，但柴油发电机内部的大多数部件比汽油发电机的更结实和更沉重，这是由于柴油发电机要承受机内更大的压力。一般汽油发电机更轻便。

4．识别输电设备

输电设备将电能从发电厂输送到用户。主要由输电铁塔、输电电线杆、输电线路和变电站等构成。发电厂输出的电能通过输电铁塔上的架空线进行输送，远距离输电都采用高压输电，然后通过变电站将高压电变成市电，通过输电电线杆输送到用户。

图1－1－23 柴油发电机

图1－1－24 小型汽油发电机

图1－1－25 输电线路铁塔

图1－1－26 输电线路电线杆

图1－1－27 小型变电站

1．1．5．2 实训内容与步骤

(1)在教师组织带领下参观电工实训室，观看发电和输电设备的图片资料。

(2)有条件的可组织参观发电厂。

1．1．5．3 实训考核

识别发电与输电设备考核评价如表1－1－1所示。

表1－1－1 考核评价表

1．1．5．4 实训小结

(1)简述发电设备的类型。

(2)简述电能是如何从发电厂输送到实训室的。