核电厂电气系统-01-绪论
核电厂电气部分
核电厂电气部分1. 引言核电厂作为一种重要的清洁能源发电方式，其电气部分起着至关重要的作用。
本文将从核电厂电气系统的概述、主要设备以及运行管理等方面进行介绍。
2. 核电厂电气系统概述核电厂电气系统主要由发电机组、变压器、低压电气设备等组成。
其主要功能是将核能转化为电能，并将电能输送到电网中。
电气系统的稳定性和安全性直接影响着核电厂的正常运行。
3. 主要设备3.1 发电机组发电机组是核电厂电气系统的核心设备，其通过转动机组中的发电机使其产生电能。
发电机组通常由转子、定子、励磁系统等组成。
在核电厂中，通常采用汽轮机驱动的发电机组，其输出功率可以达到数百兆瓦。
3.2 变压器变压器在核电厂电气系统中起到电能变换的作用。
它将发电机组产生的高压电能转换为适宜输送的中低压电能，然后将其送入电网。
变压器通常分为主变压器和辅助变压器两种类型。
3.3 低压电气设备低压电气设备主要包括开关设备、保护装置和电动机等。
这些设备主要用于核电厂电气系统的控制和保护功能。
其中，开关设备用于电气系统的分、合操作；保护装置用于监测电气系统的运行状态，并在发生异常情况时进行相应的保护措施；电动机用于驱动核电厂各种设备的运行。
4. 运行管理核电厂电气部分的运行管理十分重要，对保证核电厂的安全稳定运行起着至关重要的作用。
以下是一些运行管理方面的注意事项：•定期检修：定期对核电厂电气设备进行检修和维护，确保其正常运行。
特别是对发电机组、变压器等关键设备，需要进行定期的绝缘测试和设备更换。
•运行监测：通过对核电厂电气设备的运行参数进行实时监测，并及时发现异常情况。
对于电气系统中可能发生的故障，需要建立详细的报警机制和应急预案，以便能够及时处理。
•人员培训：对核电厂电气系统操作和维护人员进行全面的培训，提高其技能水平，以确保他们能够熟练操作电气设备，并妥当应对可能发生的突发情况。
5. 安全措施核电厂电气部分的安全措施是保证核电厂运行安全的基础。
发电厂电气部分-绪论
根据变电所在电力系统中的地位，变电所可 分成四类：
枢纽变电所
中间变电所
地区变电所 终端变电所
一、枢纽变电所
位于电力系统的枢纽点，汇集多个电源，电 压等级多为330~500kV。 全所停电后，将引起系统解列，甚至出现瘫 痪。
二、中间变电所
高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的 作用，或使长距离输电线路分段，一般汇集 2~3个电源，电压为220~330kV，同时又降压 供给当地用户。 全所停电后，将引起区域电网解列。
由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热 器等设备及管道构成，
包括给水系统、循环水系统和补充给水系 统。
一、火力发电厂
(2) 汽水系统
给水系统
补充给水系统
循 环 水 系 统
一、火力发电厂
(3) 电气系统
包括发电机、励磁装置、厂用电系统和 升压变电站等。
一、火力发电厂
(3) 电气系统
一、火力发电厂
五、电力系统的发展
建国初期：
大多是大城市发、供电系统； 跨地区的电力系统有：
东北中部和南部的154、220kV系统； 东北东部的110kV系统（以丰满、水丰和镜泊湖水电厂 等为中心）；
冀北系统。
本世纪初：
已形成东北、华北、华东、华中、西北、西南、 华南等七个跨省区域性电力系统。
装机容量 年发电量 世界排名
185 43 21/25
6587 3006 8/6
8500 3950
13789 6213
21722 31900 10069 13685 4 3/2 2/2
核电站运行-复习大纲整理版
第一章绪论1. 压水堆核电厂与化石燃料电厂相比的运行特点。
（1）反应堆临界（2）产生大量放射性物质（3）相当可观的堆芯剩余释热（4）核电厂系统、设备复杂（5）使用饱和蒸汽2. 核电厂载硼运行的特点（好处和代价）。
压水堆核电厂通过调节慢化冷却剂中的硼浓度，可以控制长期缓慢的反应性变化。
好处：对反应性的影响比较均匀，不引起功率分布畸变；大大减少了控制棒的数目，简化了堆的结构。
代价：为保证慢化剂温度系数为负，对温度有限制；增加了化容系统复杂性，并产生含硼酸废液。
3.汽轮机快速降负荷的定义及目的。
定义：当汽轮机接到Runback信号时，汽轮机将以200%满功率/min的负荷变化率降负荷，持续降负荷1.5s (降负荷5%满功率)，等待28.5s后，如果该信号仍存在，则再次快速降负荷5%满功率，直至信号消失。
目的：利用功率控制系统的机制，通过自动降负荷，降低反应堆功率，缓解一、二回路间的矛盾，减少停堆次数，提高核电厂运行的经济性。
4. 核电厂运行工况的分类。
正常运行和运行瞬态；中等频度事件；稀有事故；极限事故5. 核安全文化的概念。
安全文化是存在于单位和个人的种种特性和态度的总和，它建立一种超出一切之上的观念，即核电厂的安全问题由于它的重要性要保证得到应有的重视。
6. 核电厂运行规程的构成。
正常运行规程；故障运行规程；事故规程；行政性控制规程7. 9种运行标准工况（P-T大刀图）和6种运行模式（MODE)。
9种运行标准工况：换料冷停堆；维修冷停堆；正常冷停堆；单液相中间停堆；双相中间停堆；正常中间停堆；热停堆；热备用；功率运行6种运行模式：功率运行，启动，热备用，热停堆，冷停堆，换料第二章核电厂技术规格书1. 术语及定义：动作：是技术规格书的每条规范中在指定条件下所需采取的行动停堆深度：假定最大价值的单束控制棒全部卡在堆外，而其他棒组（包括控制棒组和停堆棒组）全部插入堆内，由此使反应堆处于次临界或从现时状态达到次临界瞬时的反应性总量轴向通量偏差：两部分堆外中子探测器上半部与下半部归一化通量信号的差值(电流信号差△I ) ，可表示为AFD。
核电厂电气系统与设备
1.成套配电装置的特点（1）、电气设备布置在封闭或半封闭的金属外壳内，相间和对地距离可以缩小，结构紧揍，占地面积小。
（2）、所有电器元件已在工厂组装成一整体，现场安装工作量大大减小，有利缩短建设周期，也便于扩建和搬迁。
（3）、运行可靠性高，维护方便（4）、耗用钢材较多，造价较高。
2.发电机与配电装置的连接有三种方式，即用电缆、敞露母线、封闭母线连接。
3.电气主接线图一般画成单线图4.核电厂主要有三种主接线：高压开关站主接线、发变组接线、厂用电接线。
5.在两组母线间，装有三个断路器，可引接二个回路，又称为二分之三接线。
6.双母线接线特点（1）、检修任一组母线时，不会停止对用户连续供电。
（2）、运行调度灵活，通过倒换操作可形成不同的运行方式（3.）在特殊需要时，可以用母联与系统进行同期或解列操作。
7.厂用耗电量占发电厂全部发电量的百分数，称为厂用电率。
8.厂用电系统的主要功能是在任何工况下：（1）为核电厂的厂用点设备提供安全可靠的电源。
（2）并对与核安全有关的系统和设备提供应急电源，以确保核电站的安全运行。
励磁方式分为：用直流发电机作为励磁电源的直流励磁机励磁系统；用硅整流器装置将交流转化成直流后供给励磁的整流器励磁系统用直流发电机作为励磁电源的直流励磁机励磁系统用硅整流器将交流转化成直流后供给励磁的整流器励磁系统。
同步发电机并联运行的优点1.电能的供应可以相互调剂，合理使用2.增加供电的可靠性3.提高供电的质量，电网的电压和频率能保持在要求的恒定范围内4.系统愈大，负载就愈趋均匀，不同性质的负载，互相起补偿作用。
5.联成大电力系统，有可能使发电厂布局更加合理。
同步电动机的异步起动方法首先将同步电动机的励磁绕组通过一个电阻短接。
第二步，将同步电动机的定子绕组接通三相交流电源。
第三步，当同步电动机的转速达到同步转速的95％左右时，将励磁绕组与直流电源接通，则转子磁极就有了确定的极性，依靠转子磁场与定子磁场之间的吸引力将转子逐渐牵入同步。
核电厂系统与设备-压水堆核电厂
2.1 概述
2.1.2 压水堆核电厂的工作原理 （8）循环水系统
功能 ：为凝汽器提供凝结汽轮机乏汽的冷却水。
分类: 开式供水和闭式供水。
开式供水：指以江河湖海为天然水源, 冷却水一次通过, 不重 复使用。
闭式供水：把由凝汽器排出的水, 经过冷却降温之后, 再用循 环水泵送回凝汽器入口重复使用。
2.1 概述
2.1.2 压水堆核电厂的工作原理 （6）二回路系统的组成
汽轮机、发电机、凝汽器、凝结水泵、给水加热器、除 氧器、给水泵、蒸汽发生器、汽水分离再热器等设备
间接循环：二回路水不受一回路污染
2.1 概述
2.1.2 压水堆核电厂的工作原理 （7）沸水堆核电厂工作原理
汽轮机、发电机、凝汽器、凝结水泵、给水加热器、除 氧器、给水泵、蒸汽发生器、汽水分离再热器等设备 直接循环
本课程课程目录
《核电厂系统与设备》
序号
教学内容
1 第1章 绪论 2 第2章 压水堆核电厂 3 第3章 反应堆冷却剂系统和设备 4 第4章 核岛主要辅助系统 5 第5章 专设安全设施 6 第6章 核电厂热力学 7 第7章 核汽轮发电机组 8 第8章 核电厂二回路热力系统
共32学时
总学时
2 4 6 4 4 2 4 2
2.1 概述
2.1.2 压水堆核电厂的工作原理 （3）反应堆冷却剂系统（一回路系统）
（RCS）Reactor Coolant System Primary Coolant System 1.Reactor Pressure Vessel 2.Steam Generator 3.Primary Coolant Pump 4.Pressuriser
2.1 概述
2.1.2 压水堆核电厂的工作原理 （8）循环水系统
核电厂电气系统电气主接线PPT教案
旁 路 母 线
主 母 线
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旁路 隔离 开关
旁 路 断 路 器
3 . 单 母 线带 旁路母 线接线
（2）运行方式 ➢当检修出线断路器1QF时：QSa按等电位原则→先并后切
①先合旁路断路器QFa向旁路母线WBa充电，检查旁路母线 WBa是否完好，使WBa带电;
②再合该回路旁路隔离开关1QSa，实现旁路与正常工作回 路并联运行;
特点： ➢准确反映设备的现场情况； ➢可以做操作前的模拟演示； ➢主接线电压等级线路用不同颜色表示； ➢在设备旁标注本站统一的运行编号。
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电气主接 线图的 绘制特 点
1.单线图：局部的TA才用三相表示；中性线（或接地线） 用虚线表示。
第33页/共86页
1 . 不 分 段的 双母线 接线
②检修任一回路的母线隔离开关时，只影响该回路供电； ③工作母线故障后，所有回路短时停电并能迅速回复供电； ④检修任一断路器时，可以利用母联断路器替代引出线QF工 作； ⑤便于扩建。
➢ 缺点： ①设备较多，配电装置复杂，经济性较差； ②运行中需要用QS作为操作电器切换电路，容易发生误 操作； ③当Ⅰ段母线故障时，在切换母线过程中，仍要短时地切 除较多的电源及出线。
第28页/共86页
4. 单 母 线分 段带旁 路母线 接线
（1）接线形式 ：图2-6
旁路 母线
旁路断 路器
➢单母线分段的 目的：减少母线 故障的停电范围
➢旁路母线的作 用：使任意一台 出线QF故障或 检修时，该回路 不停电。
分段断 路器
第29页/共86页
图26
4. 单 母 线分 段带旁 路母线 接线
核电厂系统与设备复习资料
组成：堆芯（燃料组件、堆芯功能组件）；堆芯支撑结构；反应堆压力容器；控制棒传动 机构。
(1) 堆芯结构： 分区装料的优点与缺点：
1. 燃料组件： A. 燃料元件：
-4-
《核电厂系统与设备复习资料》
组成：下端塞；锆合金包壳；UO2 芯块；氧化铝块；因科镍弹簧；上端塞；充 气孔。
作用：产生核裂变并释放热量的部件。 燃料包壳：防止核燃料与反应堆冷却剂接触，以避免裂变产物逸出造成放射性
制室、应急柴油发电机厂房、汽轮发电机厂房等。 (2 )三废区: 主要由废液储存、处理厂房、固化厂房、弱放废物库、固体废物储存库、
特种洗衣房和特种汽车库等组成。 (3 )供排水区: 主要由循环水泵房、输水隧洞、排水渠道、淡水净化处理车间、消防站、
高压消防泵房、排水泵房等组成。 (4 ) 动力供应区: 主要由冷冻机站、压缩空气及液氮储存气化站、辅助锅炉房等组成。 (5 ) 检修及仓库区: 包括检修车间、材料仓库、设备综合仓库及危险品仓库等。 (6 ) 厂前区: 包括电厂行政办公大楼及汽车、消防、保安及生活服务设施。 3、核岛厂房主要有反应堆厂房、核辅助厂房、燃料厂房、主控制室等。 反应堆厂房与汽轮机厂房的相对位置有两种形式: 一种是汽轮机厂房与反应堆厂房 呈L形布置, 另一种是汽机厂房与反应堆厂房呈T形布置。L形布置方法厂房布局紧凑, 占地少, 特别是由几个单元机组并列时, 汽机厂房可以合在一起, 以减少汽机厂房内 重 型吊车台数, 若端部再接维修车间, 则设备检修更为方便。图 2 .8 为 L 形布置的 双机组 核电厂平面布置图。但是, 这种布置, 在汽轮机厂房与反应堆厂房之间需设置 防止汽轮机飞车时叶片对安全壳冲击的屏障。采用 T 形布置方式时, 汽轮机叶片飞射 方向不会危及反应堆厂房, 但厂房面积相对大些。 4、其循环水系统的标高布置, 是确定厂区标高的两个重要因素之一。这两个因素是: (1 ) 厂区地坪的标高应位于千年一遇的最高潮位以上; (2 ) 将凝汽器布置在适当标高位置上, 使得循环水回路中有适当的虹吸效应, 并使核
核电厂电气系统-核电厂厂用电
核电站电气系统
哈尔滨工程大学核科学与技术学院
学习主要内容
第一章 概论
第二章 电气主接线
第三章 核电厂用电 第四章 互感器
第五章 成套配电装臵
第六章 短路电流分析计算 第七章 电气设备选择 第八章 控制室 第九章 核电厂的直流系统 第十章 电气信号监测及断路器控制回路 第十一章 电气设备的接地装臵 第十二章 同步发电机、变压器的运行及应急柴油发电机
• 380V IE 级电力系统：
• 本系统有 4 段母线， 380v 安全母线 I 段和II段， 由 6kv 安全母线I段分别通过 1 号和 2 号堆变供 电， 380v 安全母线III段和IV段由 6kv 安全母线 II段分别通过 3 号和4 号堆变供电。
• 由 380V 专设安全设施开关柜和配电屏馈电的设备 及由 380V 专设安全设施电动机控制屏供电的安全 重要电动机负载护用熔断器和热继电器构成的短路 和过载保护装等。
• (3)仪表和控制用电力系统
• 仪表和控制用电力系统向在短时或全部失去交流电源时仍 需工作的设备和系统提供可靠的220V交流电源。这些系统包括 反应堆紧急停堆系统以及某些其他非安全有关的负载，如电厂 计算机。 • 。
• (3)仪表和控制用电力系统
•
本系统设有四台单相逆变装臵，每一台逆变装 臵向每一个专设安全设施通道的 220V交流重要仪 表电源母线供给一个平稳的交流电源。 • 逆变装臵的输入是多重的：正常输入来自三相 50周波交流电（380V安全母线I-IV段），另有一个 备用 220V直流电源，由相应的专设安全设施通道 的220V直流母线供电（每一220V直流母线供给 2 台逆变装臵）。 如果一台逆变装臵退出运行，从 380V安全母线II段或IV段供电的一台380／220V自 动感应调压器将取代电力系统 ♦ 厂用变压器和启动变压器； ♦ 6kv 开关柜，工作母线I段和II段以及公用母线I段和 II段。 ♦ 6.3kV / 400v 堆用变压器（ 5 号， 6 号）、化水 变压器及工作变压器 ♦ 与 6kv工作母线 I 段和II段及与公用母线工段和II 段相连接的 380v 开关柜和配电屏。 ♦ 3 80v 电动机控制屏。
电气化铁路牵引供变电技术—第一章—绪论
第一章 概 述
第二节 牵引供电系统概述
一、牵引供电系统的电流制
电力牵引供电系统是指从电力系统或一次供电系统接受电能，通过变 压、变相或换流（将工频交流变换为低频交流或直流电压）后，向电 力机车负载提供所需电流制式的电能，并完成牵引电能传输、配电等 全部功能的完整系统。电流制是指牵引供电系统中牵引网的供电电流 种类。目前中国主要采用直流制和交流制。
③三级负荷。是指不属于上述一类和二类负荷的其他负荷。如： 农村负荷等。对供电无特殊要求。
第一章 概 述
三、电力系统中性点运行方式 电力系统的中性点的运行方式主要有中性点不接地、中性点
经消弧线圈接地和中性点直接接地三种。前两种又称为小电流 接地系统，后一种称为大电流接地系统。
中性点不接地
中性点经消弧线圈接地
第一章 概 述
总结： 线路首端至末端损耗组成：绕组损耗（5%）+线路损耗（5%） ①普通线路：首端高10%，末端为线路额定电压。 ②连接发电机：首端高5%，末端变压器高5%。 ③连接短线路发电机：首端高5%，末端为线路额定电压。
第一章 概 述
2、电能的电压指标 （1）电压偏差
电压偏差是指用电设备的实际工作电压与额定电压的差值，通常 用百分数表示。
太光发电是不通过热过程而直接将太阳的光能转换成电能。 7）潮汐发电— 利用潮汐的动能和势能发电。
第一章 概 述
①火力发电厂 按照能源输出的形式可分为：凝汽式发电厂、热电厂。 火力发电厂结构：燃烧系统，汽水系统，电气系统。
化学能——蒸汽热能——电能 特点： 布局灵活，建设周期较短，投资较少，但运行费用较高； 启动时间长，煤耗大； 污染环境。
中性点直接接地
第一章 概 述
1、中性点不接地 ①发生单相金属性接地（直接接地故障，阻抗值小）或单相非金
核电厂电气系统-绪论
1.2 我国电力工业发展情况
★ 1882年7月，在我国上海电气公司安装的第一台发电 机以蒸汽带动得直流发电机正式发电，揭开了我国电 力工业的发展的序幕。我国第一台水力发电厂是在 1912年4月间与云南昆明进郊螳螂川上的石龙坝水电厂。 ★中国电力装机从1882年的16马力(11.76kW )经过67年 发展，到1949年达到184.86万kW和43亿千瓦时（分别 居世界第21位和第25位）;
5712万千瓦（居世 2566亿千瓦时（居300000000 200000000 界第8位） 世界第7位）
100000000
电力
突破1亿千瓦 超过了2亿千瓦 达到了3亿千瓦 4.41 亿千瓦 达6.22亿千瓦（世 界第2位） 7.9亿千瓦 28344亿千瓦时 （世界第2位） 超过了1万亿千瓦 时 达到了1.37万亿千 瓦时
核电厂不需要大面积场地堆放燃料和灰渣
核电厂燃料运输费用较低
特点2：核电是清洁的能源
表1-1 1000MW核电厂与火电厂年废物排放量比较
燃料类型 燃料耗量 万吨 CO2 万吨 SO2 万吨 NOX 万吨 烟尘 万吨 灰渣 万吨 放射性 Bq 微量元素 吨
煤
天然气 油 核燃料
240
588
4.4
★电力对人类的影响
1831年，英国科学家法拉第发现电磁感应现象，根据这一现象，对 电作了深入的研究。在进一步完善电学理论的同时，科学家们开 始研制发电机。 1866年，德国科学家西门子制成一部发电机，后来几经改进，逐渐 完善，到19世纪70年代，实际可用的发电机问世。电动机的发明， 实现了电能和机械能的互换。随后，电灯、电车、电钻、电焊机 等电气产品如雨后春笋般地涌现出来。 电力发展已成为一个国家经济发展的重要标志，也是反映人民生 活水平的一个重要指标。电力已成为现代生产的主要能源和动力， 工农业生产、交通运输以及城乡生活等许多方面都离不开电力。
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1.2 我国电力工业发展情况
时间
1882 1949 1978 1987年 1995年 2000年 2004年 2006年 2008年
总装机容量
16马力(11.76kW )
发电量
700000000
184.86万kW和（居 43亿千瓦时（第25 世界第21位） 位） 5712万千瓦（居世 2566亿千瓦时（居 界第8位） 世界第7位） 突破1亿千瓦 超过了2亿千瓦 达到了3亿千瓦 4.41 亿千瓦 达6.22亿千瓦（世 界第2位） 7.9亿千瓦 28344亿千瓦时 （世界第2位） 超过了1万亿千瓦 时 达到了1.37万亿千 瓦时
600000000 500000000 400000000 300000000 200000000 100000000 0 1882 1978 1995 2004 2008 电力
1.2 我国电力工业发展情况
电力供需形势与电力市场机会分析
至2020年全国电力装机增长 (亿千瓦)
核电 5% 气电 6% 新能源 4%
2003年8.14美加大停电
2003年8.28伦敦大停电
1.1 电力对人类的影响及电力工业的起源
★电力工业的起源
（1）1831年，英国科学家法拉第发现电磁感应现象， 根据这一现象，对电作了深入的研究。在进一步完善 电学理论的同时，科学家们开始研制发电机。1831年 法拉第电磁感应定律 （2）1875年巴黎北火车站发电厂建立，标准真正进入 商业应用，用于灯塔和街道照明。 （3）第一个完整电力系统（直流系统）由爱迪生在纽 约历史上著名的皮埃尔大街建成，1882年9月投入运行， 由1台蒸汽机拖动直流发电机供给半径约1.5Km面积内 的59盏白炽灯，110V地下电缆。 （4）1891年第一条三相交流高压输电线路在德国运行， 1台230kVA发电机、1台95/15200V升压变、2台 13800/112V降压变
7,000kcal
9,900kcal 9,800kcal
1kg铀-235完全裂变放出的热量相当于2700吨标准煤完 全燃烧放出的热量 同一质量下，核能比化学能大数百万倍
核电厂不需要大面积场地堆放燃料和灰渣
核电厂燃料运输费用较低
特点2：核电是清洁的能源
表1-1 1000MW核电厂与火电厂年废物排放量比较
★ 1978年发电装机容量达到5712万千瓦，发电量达到 2566亿千瓦时，分别跃居世界第8位和第7位。
★发电装机容量继1987年突破1亿千瓦后，到1995年超 过了2亿千瓦，2000年达到了3亿千瓦。
1.2 我国电力工业发展情况
★发电量在1995年超过了1万亿千瓦时，到 2000年达到了1.37万亿千瓦时。 ★进入新世纪，我国电力工业进入历史上的高 速发展时期，投产大中型机组逐年上升，2004 年5月随着三峡电站7＃机组的投产，我国电源 装机达到4亿千瓦，到2004年底发电装机总量 达到4.41亿千瓦。 ★到2006年12月为止，我国年发电量达28344 亿千瓦时，总装机容量达6.22亿千瓦，这两项 指标已连续10年位居世界第二，成了名副其实 的电力大国。
2013-7-30 2
1 绪论
1.1 电力对人类的影响及电力工业的起源
1.2 我国电力工业发展情况
1.3 核能的特点及核电发展趋势
1.4 核电厂的原理介绍
1.5 发电厂、变电站简介
1.1 电力对人类的影响及电力工业的起源
★电力对人类的影响
1831年，英国科学家法拉第发现电磁感应现象，根据 这一现象，对电作了深入的研究。在进一步完善电学 理论的同时，科学家们开始研制发电机。 1866年，德国科学家西门子制成一部发电机，后来几 经改进，逐渐完善，到19世纪70年代，实际可用的发 电机问世。电动机的发明，实现了电能和机械能的互 换。随后，电灯、电车、电钻、电焊机等电气产品如 雨后春笋般地涌现出来。 电力发展已成为一个国家经济发展的重要标志，也 是反映人民生活水平的一个重要指标。电力已成为现 代生产的主要能源和动力，工农业生产、交通运输以 及城乡生活等许多方面都离不开电力。
13-15
我国电力装机比例（2008年）
核电 1.1% 其它 1.3%
水电 24%
7.9 5 3.2
2.9
火电61%
水电21.6%
火电75.9%
2000 2005 2008
2020
2020年电源结构图
2008年我国核电装机比例约为1.1%，规划 到2020年核电的装机比例要提升到4-5%。
1.3 核能的特点及核电发展趋势
特点3：核能是极为丰富的能源
煤和石油是不可再生资源，是现代化工、轻纺工业的 宝贵原料，世界能源委员会1998年统计，按当年消耗 量计算，全球能源资源已探明的储量，石油仅够使用 50年左右，天然气仅够使用70年左右，煤炭仅够使用 200年左右。再继续使用有机燃料作为主要能源，不仅 会造成自然资源的浪费和严重的环境污染，而且将加 剧全球性的能源危机。 地球上可供使用的核能源十分丰富，尤其是核聚变电 厂一旦投入商业运行，其核燃料资源几乎是无穷无尽 的，可望成为未来人类社会的主要能源。
CH-01-INT
核电站电气系统
哈尔滨工程大学核科学与技术学院
学习主要内容
第一章 概论
第二章 核电厂的电气主接线
第三章 高压开关及高压熔断器 第四章 互感器
第五章 成套配电装置
第六章 短路电流分析计算 第七章 电气设备选择 第八章 控制室 第九章 核电厂的直流系统 第十章 电气信号监测及断路器控制回路 第十一章 电气设备的接地装置 第十二章 同步发电机、变压器的运行及应急柴油发电机
世界能源储量可供使用的时间
世界化石能源行将用尽
资源类型 探明储量 统计截止日 期 可开采年限
煤炭 98421.1 亿吨 2002年1月1 日 218
石油 1661.48 亿吨 2003年1月1 日 48
天然气 155.78 万亿立方米 2003年1月1 日 67
特点4：核电在经济性具有竞争力
随着世界性能源危机的日益加剧，以及核电技术 的逐步成熟和核电设备的标准化，核电成本已低 于火电，美、英、法、德及加拿大等国的核电成 本平均比火电低1/3左右。
104台 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 78％ 59台 55台 30％ 19.4% 31台 23台24% 17％ 20台 11台2% 韩国 中国大陆 现役核电站反应堆数 核电发电量占总 发电量的比例
38%
美国
法国
日本
俄罗斯
英国
1.3 核能的特点及核电发展趋势
1.3 核能的特点及核电发展趋势
常规能源应用带来的污染
核电厂环境
核电对环保的影响
从保护环境的角度来看，利用核能代替化石能源，可 以有效地减少排入大气中的CO2、SO2等化学燃烧产物， 从而遏制温室效应的发展和酸雨的形成。 据估算，美国自1973年以来，由于核电站的运行，已 减少了约20亿吨二氧化碳的排放，对保护环境起到了 重要作用。 从这个意义上讲，核电是一种极为清洁的 能源。
不同堆型核电站
堆型 压水堆 沸水堆 重水堆 石墨水冷堆 轻水 轻水 重水 石墨 慢化剂 轻水 轻水 重水或轻水 轻水 冷却剂
1.3 核能的特点及核电发展趋势
1.3.2 核电的发展历程
核 电 发 展 (研究试验阶段)(快速发展阶段)(政策调整阶段) 起步阶段 快速发展 停滞阶段
前苏联 美国 切尔诺贝利事件 三里岛事件
(新的发展阶段) 复苏阶段
1986年
1979年
前苏联Obnisk核电 站
1954
1960S
1970S
1980S
1.3.1 核能发电的特点
特点1：核能具有很高的能量密度
特点2：核电是清洁的能源 特点3：核能是极为丰富的能源 特点4：核电在经济性具有竞争力 特点5：核电的安全性具有保障
特点1：核能具有很高的能量密度
1kg铀-235完全裂变 19,600,000,000kcal
1kg标准煤完全燃烧
1L重油完全燃烧 1m3天然气完全燃烧
1.2 我国电力工业发展情况
★ 1882年7月，在我国上海电气公司安装的第一台发 电机以蒸汽带动得直流发电机正式发电，揭开了我国 电力工业的发展的序幕。我国第一台水力发电厂是在 1912年4月间与云南昆明进郊螳螂川上的石龙坝水电厂。 ★中国电力装机从1882年的16马力(11.76kW )经过67 年发展，到1949年达到184.86万kW和43亿千瓦时（分 别居世界第21位和第25位）;
核能发电量比重超过20%的国家共 16个。核电与水电、火电一起构成 世界电力的三大支柱。
天然气15%
水力19% 石油 10% 煤39%
压水堆约占５６％，沸水堆 约占２１％，重水堆约占７ ％，其它堆型约占１６％。
其它1%
1.3 核能的特点及核电发展趋势
1.3.3 世界核电的现状 截至2007年(中、法、日为2008年数据) 美国104座核电机组，占总发电量19.4% 法国59座核电机组，占总发电量78% 日本55座核电机组，占总发电量30% 俄罗斯31座核电机组，占总发电量17%
1.3 核能的特点及核电发展趋势
1.3.3 世界核电的现状
2007年世界电力装机比例 2007年5月，31个国家和地区 有436座核电机组在运行总装 机容量368GW，占17%。 17个国家的核电比例超过 25%
核电17%
根据IAEA数据，截至2008年底， 全世界运行核电机组436台， 总装机容量3.7亿千瓦，占电 力装机17％。累计运行超过1 万堆•年。
据统计，核电投资虽然比火 电 投 资 高 60~70%， 但 运 行 成 本 比 火电 低 40~60%， 从 长期经济效益来看，核电具 有一定优势。