最全的电力工程基础知识PPT页

6
2020/4/10
* 1.1 电力系统的基本概念
➢车间变电所：将6～10kV的电压降为380/220V，再通过车 间低压配电线路，给车间用电设备供电。 车间变电所可分为以下几种类型（图1-2）：
✓附设式变电所（1~4）
✓车间内变电所（5）
✓独立变电所（7）
✓露天变电所（6）
✓地下变电所
✓杆上变电所
图1-4 堤坝式水电厂1生5产过程示意图
2020/4/10
1.2 发电厂的生产过程
6．水电厂是我国目前最重要的电源之一，比例大于10%。
葛洲坝水电站 南美伊泰普水电站 长江三峡水电站 广州抽水蓄能电站
7．水力发电的优点 ➢是最干净的能源之一。 ➢是最廉价的能源之一：无需燃料、无环境污染、生产效率 高、发电成本低、运行维护简单。 ➢综合水利工程：可同时解决发电、防洪、灌溉、航运、水 产养殖等问题。 ➢特殊的水电厂：抽水蓄能电厂，起“削峰填谷”作用。
2．水电厂的总发电功率： P 9.8QH
3．水电厂的分类 ➢堤坝式水电厂 ✓坝后式：如三门峡、刘家峡、丹江口、三峡水电站 ✓河床式：如葛洲坝水电站 ➢引水式水电厂 ➢抽水蓄能电站
4．水电厂的组成：水库、水轮1机4 、电力系统
2020/4/10
1.2 发电厂的生产过程
5．水电厂的生产过程（见图1-4）
同级电网的额定电压高 出5%，用于补偿线路上 的电压损失。
图1-6为供电线路上的 电压变化示意图。
24 图1-6 供电线路上的电压变化示2意02图0/4/10
1.3 电力系统的电压与电能质量
变压器的额定电压
➢变压器其载的中供一电5%次时用绕一于、组补二：偿次相变绕压当组器于上满的是用电设备，其额定电压应
a）沸水碓 b）压水碓
两个回路各自独立循 环，不会造成设备的
18
放射性污染。2020/4/10
1.2 发电厂的生产过程
4．核电厂是我国目前最重要的电源之一，比例大于10%。
秦山核电站
大亚湾核电站
5．核电迅速发展的原因 ➢核电是一种新型的巨大能源。
➢煤、石油等火电燃料储量有限，不可再生。
➢发达国家的水资源已基本殆尽。
新疆达板城风电厂 21
2020/4/10
1.2 发电厂的生产过程
3．地热发电：地热能→电能
➢电能生产过程：与火电厂相似，用地热井取代锅炉设备。
➢地热资源的开发利用在西部地区已取得了良好的效益。 西藏羊八井电厂
4．潮汐发电：海水涨潮或落潮的动能或势能→电能 。
➢潮汐发电示意图
➢我国正在运行发电的潮汐电站共有8座（浙江4座，山东、 江苏、广西、福建各1座）
法国郎斯潮汐电站
江厦潮汐电站
22
2020/4/10
1.2 发电厂的生产过程
5．新能源发电的优缺点 ➢太阳能、风能、地热能、潮汐能等新能源都属于清洁、廉 价和可再生能源，是未来的能源主要形式。 ➢其他新能源：燃料电池、垃圾燃料、核聚变能、生物质能 等。 ➢太阳能、风能发电容量小，分散性大，属于分布式能源， 互联后在运行安全和管理方面存在很多问题。
与电网的电额压定损电失；压另相外同5。%用于补
偿线路上的电压损失，用于
注意：当变3压5k器V一及次以绕上组线直路接。与发电机相连时，其额定电压应与发电机
的额定电压相同。
可以不考虑线路上的电 压损失，只需要补偿满
➢变压器的二次绕组：对于用电设载 压备时 损而变 失言压 即，器可相绕，组当用上于于的1电0电kV源。
8
2020/4/10
* 1.1 电力系统的基本概念
三、电力系统的基本参量
1. 总装机容量：指系统中所有机组额定有功功率的总和，以
MW、GW计。
1GW=103MW（10万千瓦） 1MW=103kW （1000千瓦）
2. 年发电量：指系统中所有发电机组全年实际发出电能的总
和，以MW·h、GW·h、TW·h计。
变压器T2的变比为：110/6.3kV26
2020/4/10
1.3 电力系统的电压与电能质量
二、电压等级的选择
电力网的额定电压、传输功率和传输距离之间的关系见表1-2 ➢220 kV及以上：用于大型电力系统的主干线。 ➢110kV：用于中小型电力系统的主干线。 ➢35kV：用于大型工业企业内部电力网。 ➢10kV：常用的高压配电电压，当6kV高压用电设备较多时， 也可考虑用6kV配电。 ➢3kV：仅限于工业企业内部采用 。 ➢380/220V：工业企业内部的低压配电电压。
11
2020/4/10
图1-3 凝气式火电厂生1产2 过程示意图
2020/4/10
1.2 发电厂的生产过程
6．火电厂是我国目前最主要的电源，比例大于75%。 江苏谏壁发电厂 浙江北仑发电厂 张家口发电总厂
7．火力发电存在的问题
➢安全问题：采矿和运输中的安全性灾难等 。
➢环境问题：酸雨、温室效应、可吸入颗粒物等。
16
2020/4/10
1.2 发电厂的生产过程
8．水力发电存在的问题
➢建设问题：投资大、工期长，存在库区移民、淹没耕地、破 坏人文景观、破坏自然生态平衡等问题。
➢运行问题：发电量受气象、水文、季节水量变化的影响较大， 分丰水期和枯水期，出力不稳定，增加电力系统运行的复杂 性。
三、核电厂
1．核电厂的能量转换过程：核燃料的裂变能→热能→机械 能→电能。
➢我国首座太阳能发电厂 ： 2005年10月29日在南京江宁发 电成功，发电量只有70kW。
2．风力发电：风力的动能→ 机械能→电能 ➢风力发电的优点 是一种取之不尽、用之不竭的自然能源。
不需要燃料、没有污染、运行成本低。
有一定的随机性和不稳定性，因此必须配有蓄能装置。
➢西部地区的风能资源占全国的50%以上 。（青海、甘肃、 新疆、内蒙、云南、西藏等）
电力工程基础知识
第一章 概论
2020/4/10
1
第一章 概论
*1.1 电力系统的基本概念 *1.2 发电厂的生产过程 *1.3 电力系统的电压与电能质量 *1.4 电力系统中性点的运行方式 *1.5 我国电力工业发展概况及前景
2
2020/4/10
1.1 电力系统的基本概念
一、电力系统的组成
1. 电力系统 电力系统是指完成电能生产、输送、分配和消费的统
➢效率问题：凝汽式火电厂效率为40%，热电厂为60%~70%。
8．今后火电建设的重点 ➢采用高参数、大容量、高效率的设备。
➢开发清洁煤燃烧发电、天然气蒸汽联合循环发电。
➢鼓励热电联产。
➢加强煤炭基地的矿口电厂建设13。
2020/4/10
1.2 发电厂的生产过程
二、水力发电厂
1．水电厂的能量转换过程：水的位能→机械能→电能。
全所停电后，将使该地区中断供电；
2终．端工变业电所企：业是供电电网系的末统端变电所，主要由地区变电所供电，其高压侧
为10～110kV，全所停电后，将使用户中断供电。
工厂供配电系统由总降压变电所、高压配电线路、车间变电
所、低压配电线路及用电设备组成。
➢总降压变电所：将35～110kV的供电电压变换为6～10kV的 高压配电电压，给厂区各车间变电所或高压电动机供电。
9
2020/4/10
* 1.1 电力系统的基本概念
四、电力系统的特点
1．电能不能大量储存。
2．电力系统的过渡过程十分短暂。 3．与国民经济各部门的关系密切。
五、对电力系统的基本要求
1．保证供电的可靠性。 2．保证良好的电能质量。 3．为用户提供充足的电能。 4．提高电力系统运行的经济性。
ห้องสมุดไป่ตู้10
2020/4/10
四、其它新能源发电
1．太阳能发电：太阳光能或太阳热能→电能
➢太阳能发电系统的组成
➢太阳能发电的优点
是一种取之不尽、用之不竭的廉价能源。
不需要燃料、生产成本低、不产生污染
受季节、昼夜、地理和气象条件的影响较大 。
20
2020/4/10
1.2 发电厂的生产过程
➢太阳能光伏电源在西部地区应用广泛。（青海、新疆）
2．核电厂的组成：核反应堆、汽水系统（汽轮机）、电力
系统
17
2020/4/10
1.2 发电厂的生产过程
3．核反应堆的分类：轻水堆（包括沸水堆和压水堆）、重水 堆和石墨冷气堆等。
轻水堆核电厂的生产过程示意图如图1-5所示。
热力系统由单回 路构成，有可能 使汽轮机等设备 受放射性污染
图1-5
轻水碓核电厂生产过程示意图 由双回路系统构成，
当变压器二次侧供电线路较长时及：以应下比线同路。级电网额定电
压高10%
当变压器二次侧供电线路较短时：应比同级电网额定电
压高5%
我国公布的三相交流系统2的5 额定电压见表1-1。 2020/4/10
*
G
T1
变压~器T1的二次侧
供电距离较长，其
额定电压应10比kV线路
额定电压高10%
110kV
变T2压器T6k1V的一次绕组与 发电机直接相连，其一 次侧的额定电压应与发 电机的额定电压相同
➢电力网：由不同电压等级的输电线路和变压器组成，可分 为地方电力网、区域电力网及超高压远距离输电网三种类 型。
地方电力网：电压等级在35kV及以下、供电半径在20～50km以内的电 力网; 区域电力网：电压等级在35kV以上、供电半径超过50km的电力网;
超高通压常远将距2离2输0k电V网及：以电上压的等电级为力3线30～路5称00为kV输的电电力线网路，，一1般1由0k远V距 及离以输电下线的路电连力接线而成路。称为配电线路。配电线路又分为高压配
发电机G的额定电压：UN·G=1.05×10=10.5（kV）