电力一路发展过来,至今已有 历史100 余年。今天, 电与人们生产、生活、科学发展研究和精神文明建设等各方面息息相关,对社会产生重要影响,已然作为现代社会文明的重要体现,显现出重要意义。
如电灯通电会发光,电动机通电会旋转。电究竟是怎样一回事?在电线里有什么东西通到电灯、电视机里去?在1831 年,法拉第的电磁感应原理,奠定了发电机的理论基础。1866 年,维·西门子带来了励磁电机,1876 年,贝尔带来了电话;1879 年,爱迪生带来了电灯。这三位先驱者带来的礼物照亮了人类实现电气化的道路,引起了电力技术革命。很快,就在1882 年,世界上第一座较正规的发电厂建成,通过 110V 电缆供电, 最大送电距离 1.6km,在6台直流发电机带动下,共 900 马力,可供白炽灯照明用6200 盏,爱迪生的这一工程初步完成了电力工业技术体系。
1881 年,卢西恩·高拉德和约翰·吉布斯取得“供电交流系统”专 利,发明家乔治·威斯汀豪斯(美国)买下此专利,在其基础上于 1885年完成了交流发电机和变压器, 1886 年就建成了第一个单相交流送电系统,接着在1888 年交流感应式电动机的问世。1891 年,世界第一台三相交流发电机在德国劳芬电厂安装,建成第一条三相交流送电线路。三相交流电的出现开创了远方供电,电力拖动等多种创新运用。
电力的广泛应用和发展改变了人们的生产和生活面貌,随着电力需求增加,又促使大型水轮发电机、大型汽轮发电机、高压输电应运而生,迅速发展。依托于电力技术革命,美国后来居上,成为超越英国德国最发达的国家。
1960 —— 50 万 kW 汽轮发电机(美国)
1963 —— 100 万 kW 双 轴汽轮发电机(美国)
1973 —— 130 万 kW 双轴汽轮发电机投入运行(美国)
1971 ——单轴 80 万 kW 机组投入运行(原苏联)
1980 ——科斯特罗姆火电厂单轴 120 万 kW 机组投入运行,这是世界上唯一的一 台单轴最大机组。
1954 ——第一条 380kV 输电线(瑞典)
1964 ——第一条 500kV 输电线路(美国、原苏联)
1965 ——建成±400kV 直流输电线路(原苏联)
1965——建成 765kV 输电线路(加拿大)
1989 ——建成一条世界上最高电压 1150kV、 长 1900km 交流输电线路(原苏联)
1990 年,全世界拥有发电设备 27.46 亿 kW,其中火电占 64.9%,水电占 23%,核电占 12.1%,全世界发电量为 117340 亿 kW·h。以大机组、大电厂、高电压、大电网、高度自动化为特点的现代化电力工业在不同的国家已经形成或正在形成。
关于“电”的十个小常识,看看你了解几个。
一、电的旅程有哪些环节?
发电——变电——输电——变电——用电
①电力输送的源头:发电
②电力输送的媒介:输电
③电力输送的终端:用电
通过发电厂发出电,进入变电站把电压升高,以便电能可以送得更远,线路通过输电铁塔输送到远方。再通过变电站将电压降低,以便工厂和大型商场使用,再通过变压器将电压降得更低,以便家庭使用。
二、电的速度有多快?
输电是继公路、铁路、水路、航空和管道运输之后的“第六种运输方式”。电场以每秒30 万公里的光速传输,发电、输电、配电、用电同时完成。为了可靠地供电和优化资源,降低用电成本,我们将输电线路联成一个大电网,供人们使用。电场的传播速度每秒钟可以绕地球差不多8圈。
三、为什么要变压?
人们可以把水储蓄在罐子中,可是电无法储存,必须在一瞬间制造它,并通过电线输送。为让电流能输送更远,就要给电增加电压。电流从升压变电站里流出后,就会进入高压线。高压线远离地面,架设在巨大的铁塔上,将电流从发电站送往各地。
四、可发电的能源有哪些?
可发电的能源主要分为传统能源和可再生能源。我国目前主要以传统能源发电为主。传统能源包括煤、石油、天然气等;可再生能源包括核能、水能、地热能、太阳能、风能等。
五、什么是“西电东送”?
我 国西部地区水力资源丰富,缺乏开发;东部地区经济发达,缺乏能源。通过“西电东送”这一能源发展战略,开发西部水电、火电,输送到电力紧缺的东部地区,既 为西部省区把电力资源优势转化为经济优势提供了新的历史机遇,又缓解了东部电力紧缺的现状,促进大范围的资源优化配置,达到有限资源的最佳利用。
六、为什么要巡线?
线路工人沿着电线塔巡视,检查设备是否完整,若有被损坏就要及时报告上级部门,进行抢修,以免耽误电源的正常输送。因为有些线路要跨越山河,或在崇山峻岭之 间,巡线工作十分艰苦。超高压巡线员登上高压线后,脚下的电缆离地面最近距离为12米,最高则达800米。心理素质和体能要绝对过硬。
七、输电线路遇到冰雪灾害怎么办?
暴风雪会使电线上结出凝冰,有的铁塔因为不堪承受冰雪的重力,倒塌在地。现在最新研发的直流融冰装置,安装在覆冰线路上,冰雪就可以一点点融化。
八、高压线有辐射吗?
很多人会疑惑输变电设施周围的电磁环境是否安全。其实,我国的输变电设施的电力频率是50赫兹,只有频率超过3000 赫兹的电力才会以电磁波形式传播形成辐射,因此大家不用担心变电站或高压电线对健康安全产生影响。
九、1度电能做什么?
最能跑的1 度电:电动自行车跑约80 公里
十、如果每人每天节约1度电,会有怎样的效果?
我国13.3 亿人口,一年能节约13.3亿度电,假设1 度电0.61 元,则13.3×365 = 4854.5 亿度;4854.5×0.61 ≈ 2961.2亿元。 以广州每年用电637.51 亿度计,4854.5÷637.51 ≈ 7.6 年,一年节约的电够广州用7.6年。发1度电需要用0.3 千克标准煤,会产生0.8 千克二氧化碳。按上述算法:4854.5×0.8 = 3883.6 亿千克= 3.8836 亿吨,可以减少3.8836亿吨二氧化碳排放。