发电厂电气部分第一章
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4（2）抽水蓄能电厂
效益 • 容量效益 • 节能效益 • 环保效益 • 动态效益 • 提高火电设备利用率 • 对环境没有污染
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4（3）水力发电厂的特点
• 可以综合利用水能资源
• 发电成本低，效率高
• 运行灵活
• 水能可以储备和调节
• 水力发电不污染环境
• 水力发电厂的建设投资大，周期较长
• 水电厂的建设和生产受自然条件制约
主要类型有：火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂 等。此外：地热资源、再生资源（太阳光能，太阳热， 风力，潮汐，波浪，海流等）其他形式的能源进行发 电。
根据电厂容量大小及其供电范围发电厂可分为： 区域性发电厂，地方性发电厂和自备电厂等
11
3、火力发电厂（简称火电厂或火电站 ）
• 组成：锅炉、汽轮机、发电机。 • 分类：
220～500kV
～
升压变电所 水力发电厂
220～500kV
35～110kV
枢纽变电所 35～110kV
6～10kV
380/220V
区域变电站 10kV
总降变电所
车间变电所
M
工厂供配电系统
终端变电站
380/220V 地区供配电系统
图1.1.1 电力系统示意图
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2、发电厂类型：
发电厂是实现把其他形式的能源转化成电能的场所。
电力负荷低谷时，利用电力系统的富裕电能，将下 游水库中的水抽到上游水库，以位能形式储存起来。 （抽水工况）
电力负荷高峰时，将上游水库中的水放出来，驱动 水轮发电机组发电，并送往电力系统。（发电工况）
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4（2）抽水蓄能电厂
• 在电力系统中的作用 调峰；填谷；事故备用；调频；调相； 黑启动；蓄能。
“黑启动”是指整个电网因故障崩溃停运后，系统 全部停电，处于全“黑”状态，此时通过系统中具 有自启动能力机组的启动和外来电源，带动无自启 动能力的机组，逐步扩大系统的恢复范围，最终实 现整个系统的恢复和供电。黑启动成功的关键是电 源点的启动 。
含体能源：煤、石油、天然气
过程能源：水能、风能、海洋能 按对环境的污染分为：清洁能源和非清洁能源
清洁能源：水能、太阳能、海洋能
非清洁能源：煤、石油
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3.电能和其他形式能相比的特点和优点：
（1）便于大规模生产和远距离输送； （2）方便转化和易于控制； （3）损耗小； （4）效率高；
（5）无气体和噪声污染。
P 3 2 7 02 2 4 0 万 kW
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4（1）水力发电厂分类
• 按集中落差的方式分： （1）堤坝式水电厂（河床式，坝后式） （2）引水式水电厂 （3）混合式水电厂
• 按径流调节的程度分：
（1）无调节水电厂 （2）有调节水电厂
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4（2）抽水蓄能电厂
• 工作原理 上游，下游均有水库以容蓄能量转化所需要的水量。
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3（1）火电厂的系统组成：
• 燃烧系统： • 汽水系统： • 电气系统：
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燃烧系统：
• 燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能， 加热锅炉中的水使之变成蒸汽，称为燃烧 系统。
• 组成：运煤系统； 磨煤系统； 燃烧系统； 风烟系统； 灰渣系统。
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汽水系统：
• 锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机 的转子旋转，将热能转化为机械能，称为 汽水系统。
发电厂电气部分
第1章 能源和发电 主讲人：吴春华
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本章主要内容：
一、能源的含义和分类 二、发电厂和变电所类型
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一、 能源的含义和分类
1、能源的含义： 能量的来源或源泉
2、能源的分类：
按获得方法分： 一次能源和二次能源
按被利用程度分为：常规能源和新能源 按可否再生分为：可再生能源和非可再生能源 按能源本身的性质分为：含体能源和过程能源 按对环境的污染分为：清洁能源和非清洁能源
22wk.baidu.com
4、水力发电厂（简称水电厂或水电站 ）
• 组成：水库、水轮机、发电机。
• 能量转换过程是：
水的位能→机械能→电能
• 水电厂的发电容量 P9.8QH P水电厂的发电容量(kW)
Q-通过水轮机的水的流量(m3 /s)
H水位落差，也称水头(m)
-水轮机组的发电效率(0.80 0.85)
• 三峡的总装机容量：
（1）按原动机分：凝气式汽轮机发电；燃汽轮机发电；内 燃机发电厂；蒸汽燃汽轮机发电。
（2）按燃料分：燃煤；燃油；燃气；余热。 （3）按蒸汽压力和温度分：中压，高压，超高压，亚临界 压力，超临界压力，超超临界压力。 （4）按输出能源分：凝气式发电厂，热电厂。 • 能量转换过程是：
– 燃料的化学能→热能→机械能→电能
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二、发电厂和变电所类型
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1、电力系统示意图
380V/220V
火力发电厂
220KV 330KV 500KV 750KV
二次电压变电站
变压器台 10KV
220V
住宅
10KV 35KV 110KV
35KV 110KV 220KV
工厂企业
一次降压变电站
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电力系统简图
～
火力发电厂 升压变电所
220～500kV
• 火电厂的一次性建设投资少，单位容量 的投资仅为同容量水电厂的一半。建设 周期短。
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3（2）火力发电的缺点：
• 耗煤量大，发电成本高； • 动力设备繁多，发电机组控制操作复杂； • 运行费用高； • 不易于调峰填谷使用，多担负较均匀的
负荷，一般承担基荷的供给； • 对环境污染大，三废排放量大。
• 在一定程度上破坏自然界的生态平衡
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4（1）坝后式水电厂图
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4（2） 河床式水电厂图
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4（3）三峡工程鸟瞰图
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4（4）三峡工程鸟瞰图
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3、核能发电厂nuclear power plant
通常称为核电站
• 组成： 给水系统； 补充给水系统； 循环水系统。
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电气系统：
• 由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋 转，把机械能变为电能，称为电气系统。
• 组成：发电机，励磁装置，厂用电系统， 升压变压器。
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3（2）火力发电站优点：
• 火电厂布局灵活，装机容量的大小可以 按照需要决定；
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2、能源的分类：
按获得方法分： 一次能源和二次能源 一次能源：煤、石油、天然气
二次能源：电力、煤气、汽油 按被利用程度分为：常规能源和新能源 常规能源：煤、石油、天然气、水
新能源：太阳能、风能油、地热、氢能 4
按可否再生分为：可再生能源和非可再生能源 可再生能源：太阳能、海洋能、风能 不可再生能源：煤、石油、天然气 按能源本身的性质分为：含体能源和过程能源
4（2）抽水蓄能电厂
效益 • 容量效益 • 节能效益 • 环保效益 • 动态效益 • 提高火电设备利用率 • 对环境没有污染
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4（3）水力发电厂的特点
• 可以综合利用水能资源
• 发电成本低，效率高
• 运行灵活
• 水能可以储备和调节
• 水力发电不污染环境
• 水力发电厂的建设投资大，周期较长
• 水电厂的建设和生产受自然条件制约
主要类型有：火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂 等。此外：地热资源、再生资源（太阳光能，太阳热， 风力，潮汐，波浪，海流等）其他形式的能源进行发 电。
根据电厂容量大小及其供电范围发电厂可分为： 区域性发电厂，地方性发电厂和自备电厂等
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3、火力发电厂（简称火电厂或火电站 ）
• 组成：锅炉、汽轮机、发电机。 • 分类：
220～500kV
～
升压变电所 水力发电厂
220～500kV
35～110kV
枢纽变电所 35～110kV
6～10kV
380/220V
区域变电站 10kV
总降变电所
车间变电所
M
工厂供配电系统
终端变电站
380/220V 地区供配电系统
图1.1.1 电力系统示意图
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2、发电厂类型：
发电厂是实现把其他形式的能源转化成电能的场所。
电力负荷低谷时，利用电力系统的富裕电能，将下 游水库中的水抽到上游水库，以位能形式储存起来。 （抽水工况）
电力负荷高峰时，将上游水库中的水放出来，驱动 水轮发电机组发电，并送往电力系统。（发电工况）
25
4（2）抽水蓄能电厂
• 在电力系统中的作用 调峰；填谷；事故备用；调频；调相； 黑启动；蓄能。
“黑启动”是指整个电网因故障崩溃停运后，系统 全部停电，处于全“黑”状态，此时通过系统中具 有自启动能力机组的启动和外来电源，带动无自启 动能力的机组，逐步扩大系统的恢复范围，最终实 现整个系统的恢复和供电。黑启动成功的关键是电 源点的启动 。
含体能源：煤、石油、天然气
过程能源：水能、风能、海洋能 按对环境的污染分为：清洁能源和非清洁能源
清洁能源：水能、太阳能、海洋能
非清洁能源：煤、石油
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3.电能和其他形式能相比的特点和优点：
（1）便于大规模生产和远距离输送； （2）方便转化和易于控制； （3）损耗小； （4）效率高；
（5）无气体和噪声污染。
P 3 2 7 02 2 4 0 万 kW
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4（1）水力发电厂分类
• 按集中落差的方式分： （1）堤坝式水电厂（河床式，坝后式） （2）引水式水电厂 （3）混合式水电厂
• 按径流调节的程度分：
（1）无调节水电厂 （2）有调节水电厂
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4（2）抽水蓄能电厂
• 工作原理 上游，下游均有水库以容蓄能量转化所需要的水量。
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3（1）火电厂的系统组成：
• 燃烧系统： • 汽水系统： • 电气系统：
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燃烧系统：
• 燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能， 加热锅炉中的水使之变成蒸汽，称为燃烧 系统。
• 组成：运煤系统； 磨煤系统； 燃烧系统； 风烟系统； 灰渣系统。
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汽水系统：
• 锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机 的转子旋转，将热能转化为机械能，称为 汽水系统。
发电厂电气部分
第1章 能源和发电 主讲人：吴春华
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本章主要内容：
一、能源的含义和分类 二、发电厂和变电所类型
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一、 能源的含义和分类
1、能源的含义： 能量的来源或源泉
2、能源的分类：
按获得方法分： 一次能源和二次能源
按被利用程度分为：常规能源和新能源 按可否再生分为：可再生能源和非可再生能源 按能源本身的性质分为：含体能源和过程能源 按对环境的污染分为：清洁能源和非清洁能源
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4、水力发电厂（简称水电厂或水电站 ）
• 组成：水库、水轮机、发电机。
• 能量转换过程是：
水的位能→机械能→电能
• 水电厂的发电容量 P9.8QH P水电厂的发电容量(kW)
Q-通过水轮机的水的流量(m3 /s)
H水位落差，也称水头(m)
-水轮机组的发电效率(0.80 0.85)
• 三峡的总装机容量：
（1）按原动机分：凝气式汽轮机发电；燃汽轮机发电；内 燃机发电厂；蒸汽燃汽轮机发电。
（2）按燃料分：燃煤；燃油；燃气；余热。 （3）按蒸汽压力和温度分：中压，高压，超高压，亚临界 压力，超临界压力，超超临界压力。 （4）按输出能源分：凝气式发电厂，热电厂。 • 能量转换过程是：
– 燃料的化学能→热能→机械能→电能
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二、发电厂和变电所类型
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1、电力系统示意图
380V/220V
火力发电厂
220KV 330KV 500KV 750KV
二次电压变电站
变压器台 10KV
220V
住宅
10KV 35KV 110KV
35KV 110KV 220KV
工厂企业
一次降压变电站
8
电力系统简图
～
火力发电厂 升压变电所
220～500kV
• 火电厂的一次性建设投资少，单位容量 的投资仅为同容量水电厂的一半。建设 周期短。
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3（2）火力发电的缺点：
• 耗煤量大，发电成本高； • 动力设备繁多，发电机组控制操作复杂； • 运行费用高； • 不易于调峰填谷使用，多担负较均匀的
负荷，一般承担基荷的供给； • 对环境污染大，三废排放量大。
• 在一定程度上破坏自然界的生态平衡
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4（1）坝后式水电厂图
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4（2） 河床式水电厂图
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4（3）三峡工程鸟瞰图
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4（4）三峡工程鸟瞰图
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3、核能发电厂nuclear power plant
通常称为核电站
• 组成： 给水系统； 补充给水系统； 循环水系统。
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电气系统：
• 由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋 转，把机械能变为电能，称为电气系统。
• 组成：发电机，励磁装置，厂用电系统， 升压变压器。
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3（2）火力发电站优点：
• 火电厂布局灵活，装机容量的大小可以 按照需要决定；
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2、能源的分类：
按获得方法分： 一次能源和二次能源 一次能源：煤、石油、天然气
二次能源：电力、煤气、汽油 按被利用程度分为：常规能源和新能源 常规能源：煤、石油、天然气、水
新能源：太阳能、风能油、地热、氢能 4
按可否再生分为：可再生能源和非可再生能源 可再生能源：太阳能、海洋能、风能 不可再生能源：煤、石油、天然气 按能源本身的性质分为：含体能源和过程能源