发电厂第五章(课件)-2016.3
《火力发电厂概论》课件
建立生态修复基金
用于补偿生态环境的损失 支持生态修复项目
定期环境监测
监测大气、水体、土地等环境 指标 及时发现问题并采取措施
总结
在火力发电厂的运行过程中，环境保护是至关重要的一环。 通过合理的废气处理技术、废水处理措施、固体废弃物处理 和生态保护举措，可以有效降低对周围环境的影响，保护生 态平衡。
《火力发电厂概论》PPT课 件
创作者： 时间：2024年X月
目录
第1章 火力发电厂概述 第2章 火力发电厂基本原理 第3章 火力发电厂运行管理 第4章 火力发电厂节能减排 第5章 火力发电厂经济分析 第6章 火力发电厂环境保护 第7章 火力发电厂安全管理 第8章 火力发电厂未来发展趋势 第9章 火力发电厂总结
火力发电厂未来 发展的关键趋势
未来火力发电厂的发展趋势将更加注重环保和高效能源利 用，推动绿色、智能化的发展方向。新型清洁能源技术的 应用和火力发电厂的智能化管理将成为关键趋势。
01 增加可再生能源比重
减少对化石燃料的依赖
02 提高能源利用效率
优化火力发电厂发电过程
03 推动循环经济
实现资源的循环利用
03 加强培训
提升员工安全防范意识
● 08
第八章 火力发电厂未来发展 趋势
加强清洁能源发 展
随着环保意识的提升，清洁能源逐渐成为发展的主流。逐 步淘汰高污染能源，发展风能、太阳能等可再生能源，是 未来火力发电厂发展的必然趋势。
智能化管理应用
推广智能监控 系统
实现远程监控管理
提高管理效率
降低运营成本
资源配置优化
合理配置人力、 物力资源
根据生产需求与供 给优化资源配置
提高资源利用 效率，降低生
发电厂电气部分Lesson 05
基本电气概念：
厂用电 —— 发电厂在启动、运转、停役、检修过程中，有大 量以电动机拖动的机械设备，用以保证机组的主要设备和输 煤、碎煤、除灰、除尘及水处理等辅助设备的正常运行。这 些电动机以及全厂的运行、操作、试验、检修、照明等用电 设备都属于厂用负荷，总的耗电量，统称为厂用电。
母线 —— 母线起着汇集和分配电能作用，又称汇流排。在原 理上它是电路中的一个电气节点，它决定了配电装置设备的 数量，并表明以什么方式来连接发电机、变压器和线路，以 及怎样与系统连接来完成输配电任务。
发电厂电气部分 （第四版）
能源的分类
What is power system? Security and Adequacy
50Hz 1000kV 750kV 500kV 330kV 220kV
±800kV
110kV 及以下
电力系统的组成
发电 变电 输电 配电 用电
电力网
调度（dispatch）
优点： （1）正常运行时，分裂电抗器每个分段的电抗相当于 普通电抗器电抗的1/4，使负荷电流造成的电压损失较 普通电抗器为小。 （2）当分裂电抗器的分支端短路时，分裂电抗器每个 分段电抗较正常运行值增大四倍，故限制短路的作用比 正常运行值大，有限制短路电流的作用。
限制短路电流的方法
原理
增大电源至短路点的等效阻抗
要减少并列，增加串联。
具体的方法有：
加装串联的限流电抗器 使用低压分裂绕组变压器 选择适当的主接线形式和运行方式
限流电抗器
可以水平布置或垂直布置（或“品”字形 布置）
普通电抗器
铜或铝导线绕制而成的空心线圈 没有铁芯，所以其电抗 Xk 恒定不变 按安装地点分为
(完整版)发电厂电气部分(第五版)苗世洪课件
发电厂电气部分
(三) 抽水蓄能电厂 1.工作原理
抽水蓄能电厂是以一定水量作为能量载体，通过能量转换向电力系统提供电能。 图1-9 抽水蓄能电厂示意图
2.抽水蓄能电厂在电力系统中的作用
（1）调峰。 （2）填谷。 （3）事故备用。 （4）调频。 （5）调相。 （6）黑启动。 （7）蓄能。
发电厂电气部分
（6）超超临界压力发电厂，其蒸汽压力为26.25MPa、温度为600/600℃的 发电厂，机组功率为1000MW及以上； 按输出能源分 （1）凝汽式发电厂，即只向外供应电能的发电厂，其效率较低，只有30%~40% 。 （2）热电厂，即同时向外供应电能和热能的电厂，其效率较高，可达60%~70% 。
1.节能减排，世纪之约 2.做好电力规划，加强电网建设
3.电力工业现代化
4.联合电力系统
5.电力市场
6.IT技术
7.洁净煤发电技术
8.绿色能源的开发和利用
发电厂电气部分
第二节 发电厂类型
一、电能与发电厂
电能是由一次能源经加工转换而成的能源，称为二次能源。 电能与其他形式的能源相比，其特点有： （1）电能可以大规模生产和远距离输送
发电厂电气部分
第八章 发电厂和变电站的控制与信号 第九章 同步发电机的运行 第十章 电力变压器的运行
628～674 675～710 711～791
发电厂电气部分
第一章 概述
第一节 电力工业发展概况
一、我国电力工业发展简况
1882年7月26日，上海电气公司在上海成立，安装了一台以蒸汽机带动的直流发电 机，并正式发电，从电厂到外滩沿街架线，供给照明用电，这是我国的第一座火电厂 。这与世界上第一座火电厂——于1875年建成的法国巴黎火车站电厂相距仅7年，与美 国的第一座火电厂——旧金山实验电厂相距3年，与英国的第一座火电厂——伦敦霍尔 蓬电厂同年建成，说明当年我国电力建设和世界强国差距并不大。
发电厂电气部分(第五版) 苗世洪主编
发电厂电气部分
二、电力系统发展前景
为国民经济各部门和人民生活供给充足、可靠、优质、廉价的电能，是电力系统 的基本任务。节能减排，“一特四大”，实现高度自动化，西电东送，南北互供，发 展联合电力系统，是我国电力工业的发展方向，也是一项全局性的庞大系统工程。为 了实现这一目标，还有很多事要做，且依赖于各方面相关技术的全面进步。如下为相 关的技术与目标。
发电厂电气部分 （第五版）
苗世洪 朱永利 主编
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材 中国电力出版社
发电厂电气部分
前言
本课件是为了配合“十二五”普通高等教育本 科国家级规划教材《发电厂电气部分》的教学需要 而制作的。本课件采用PowerPoint软件。
本课件中所使用的章节号，公式、图及表的编 号均与原书一致。课件中未覆盖带“*”号标记供 选学的内容，特此说明。
1.节能减排，世纪之约 2.做好电力规划，加强电网建设
3.电力工业现代化
4.联合电力系统
5.电力市场
6.IT技术
7.洁净煤发电技术
8.绿色能源的开发和利用
发电厂电气部分
第二节 发电厂类型
一、电能与发电厂
电能是由一次能源经加工转换而成的能源，称为二次能源。 电能与其他形式的能源相比，其特点有： （1）电能可以大规模生产和远距离输送
发电厂电气部分
燃烧系统包括如下子系统：
（1）运煤系统。 （2）磨煤系统。 （3）燃烧系统。
（4）风烟系统。 （5）灰渣系统。
2. 汽水系统
火电厂的汽水系统由锅炉、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，如图1-3所示。
发电厂电气部分
图1-3 火电厂汽水系统流程示意图
(精选幻灯片)发电厂电气部分(第五版)课件
发电厂电气部分
1972年建成了我国第一条超高压330kV输电线路，由甘肃刘家峡水电厂到陕西关 中地区。 2005年9月，我国第一个超高压750kV输变电工程（官厅至兰州东）正式投入 运行，这是我国电力工业发展史上一个新的里程碑。 2006年8月19日，我国特高压试 验示范工程1000kV晋东南—南阳—荆门工程正式奠基。
截至2013年底，全国发电装机容量达到12.5亿kW，首次超越美国位居世界第1位 。从电力生产情况看，全年发电量达到5.35万亿kW·h，同比增长7.5%。全国火电机组 供电标准煤耗321g/kW·h，提前实现国家节能减排“十二五”规划目标，煤电机组供 电标准煤耗继续居世界先进水平。
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“十一五”国家级规划教材
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“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
图1-6坝后式水电厂示意图
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“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
图1-7河床式水电厂示意图
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“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
（2）引水式水电厂。 由引水渠道造成水头，用于河床坡度较大的高水头中小型水电厂。
图1-8 引水式水电厂示意图
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“十一五”国家级规划教材
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发电厂电气部分
“十一五”国家级规划教材
3.抽水蓄能电厂的效益
（1）容量效益。 （2）节能效益。 （3）环保效益。 （4）动态效益。 （5）提高火电设备利用率。 （6）对环境没有污染且可美化环境。
（1）布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。 （2）一次性建造投资少，单位容量的投资仅为同容量水电厂的一半左右。 （3）耗煤量大。 （4）动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，厂用电量和运行人员都多于水电厂， 运行费用高。 （5）燃煤发电机组由停机到开机并带满负荷需要几小时到十几小时，并附加耗用大 量燃料。 （6）火电厂担负调峰、调频或事故备用，相应的事故增多，强迫停运率增高，厂用 电率增高。
发电厂电气主系统.doc
第五章电器选择一、本章学习方法指导通过本章学习，应了解电器元件选择的一般方法；掌握均匀截面导体热发热及电动力计算方法；掌握断路器、隔离开关、矩形母线和电流互感器的选择方法。
学习电器元件选择的一般方法是了解正确选择必须满足的条件。
选择断路器、隔离开关、矩形母线和电流互感器的条件是在选择电器元件选择的一般方法基础上再增加各种电器的特殊工作要求的条件。
在电器选择计算中应注意个计算量的单位，若计算单位有误其计算结果可以肯定是错误的。
二、短路电流的电动力和发热1.短路电流的最大电动力当电力系统中发生三相短路后，三相平行导体流过三相冲击短路电流时导体之间产生最大的电动力为中间相所承受的电动力F（3），其计算公式：LF（3）=1.73 [ i(3)im]2──×10-7(N) (5━1)a式中：i （3）im—三相冲击短路电流，A；L—导体长度,m；a—导体相间距离，m。
使用式（5—1），当三相冲击短路电流的单位为安培(A)、导体长度与导体相间距离单位为米(或取两者单位相同)时，导体所承受的最大电动力单位为牛顿(N)；计算中应注意各物理量的单位，若三相冲击短路电流的单位为kA时，计算式中应乘以10-6其计算导体承受最大电动力的单位仍为牛顿(N)。
2.短路电流的发热根据短路电流发热可以视为绝热过程的特点，利用导体短路时热平衡方程式的关系可以得到利用短路电流的热效应(Q k)表示短路电流产生热量大小的方法。
因此，将复杂的短路电流发热计算变换为短路电流的热效应。
短路电流的热效应(Q k )计算式：JQ k＝S2 (A k—A i ) (━━━) (5—2)Ω•m41或A k＝━━Q k＋A i(5—3)S2为在实用中简化A k和A i的计算，将常用导体材料的平均参数代入公式后，绘制成θ＝f(A)关系曲线，如图5—1所示,图中横坐标为A值,纵坐为θ值。
使用图5—1所示的曲线计算导体短路时的最高温度θk的步骤如下：首先根据运行温度θi从曲线中查出A i之值，然后将A i与Q k之值代入公式(5—3)中计算出A d之值，最后再根据Ad从图5—1曲线中查出θd之值。
1000MW发电机组电气设备培训教材第五章
第五章电厂主接线及运行发电厂电气主接线是指在电力系统中的发电厂中，为满足预定的功率传送方式和运行等要求设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。
其中的高压设备指：发电机、变压器、母线、开关电器、保护电器、输电线路等设备。
发电厂电气主接线的确定与机组容量、电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式等的拟定有着密切的关系。
主接线设计是否合理、不仅关系到电厂的安全经济运行，也关系到整个电力系统的安全、灵活和经济运行。
电厂容量愈大，在系统中的地位愈重要，则影响也愈大。
因此，发电厂电气主接线的设计应综合考虑电厂所在电力系统的特点；电厂的性质、规模和在系统中的地位；电厂所供负荷的范围、性质和出线回路数等因素，并满足安全可靠、运行灵活、检修方便、运行经济和远景发展等要求。
大型发电厂典型的电气主接线，一般分为有母线和无母线两类，有母线类接线包括单母线、双母线及带旁路母线的接线等；无母线类主接线包括桥形、多角形和单元接线。
第一节大型发电厂主接线的基本要求电气主接线的选择正确与否对电力系统的安全、经济运行，对电气系统的稳定和调度的灵活性，以及对发电厂的电气设备的选择，配电装置的布置，继电保护及控制方式的拟定等都有重大的影响。
在选择电气主接线时，应满足下列基本要求。
1.运行的可靠性发、供电的安全可靠性，是电力生产和分配的第一要求，主接线必须首先给予满足。
因为电能的发、送、用必须在同一时刻进行，所以电力系统中任何一个环节故障，都将影响到整体，事故停电不仅是电力部门的损失，更严重的是会造成国民经济各部门的损失。
主接线若不能保证安全可靠的工作，发电厂就很难完成生产和输送数量和质量均符合要求的电能。
而主接线的可靠性并不是绝对的。
同样形成的接线对某些发电厂来说是可靠的，但对另一些发电厂就不能满足可靠性要求。
所以在分析主接线的可靠性时，不能脱离发电厂在系统中的地位、作用以及用户的负荷性质等。
衡量主接线的可靠性可以从以下几个方面去分析：（1）断路器检修时是否影响供电；（2）设备或线路故障或检修时，停电线路数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。
发电厂基础知识培训课件(PPT 75页)
一、凝汽式发电厂的主要技术经济指标
（1）发电厂效率ηpl
• ηpl= 发电厂发出的电能/燃料的化学能
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（2）发电煤耗率b：（g/kW.h）
每发出1kW.h电量所需煤量。
（3）标准煤耗率bn：（g标准煤/kW.h）
每发出1kW.h电量所需标准煤量。 标准煤发热量29308KJ/kg。
（4）供电标准煤耗率bsn:
除氧器：将给水中所含的氧等气体除掉，防 止腐蚀金属表面。
回热加热器：利用从汽轮机中间级引来的作 过部分功的蒸汽加热给水，提高效率。
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第四节 发电机
1、概述 2、基础知识 3、本体结构
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1、概述
汽轮发电机的作用是将汽轮机转动的机械能，转变成电能， 通过母线输送到电网。
发电机工作的机理是通过励磁机对发电机转子产生磁场，通 过转子的旋转，对静子线圈产生切割磁力线作用，从而在静子线 圈上产生电流。
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三、汽轮机的组成
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汽轮机由汽轮机本体、调节系统、保护系统、 油系统及辅助设备组成。
1、汽轮机本体 由静止和转动两大部分构成。静止部分称作
“静子”包括喷管、隔板、汽缸和轴承等主要部 件；转动部分就是指转子，它由动叶、叶轮、主 轴及联轴器等组成。
2、汽轮机的调节系统 当外界负荷变化时，及时调节汽轮机的进汽
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8、汽轮机的型号表示如下：
变型设计次序 蒸汽参数 额定功率（MW) 汽轮机类型
注意：蒸汽参数表示法和汽轮机类型有关
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例如：N50-90-3 N300-16.7/535/535 N600-16.67/537/537
国产汽轮机型式的代号表
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二、工作过程
工作过程分两 步完成：
发电厂电气部分(第四版)课件
发电厂电气部分
燃烧系统包括如下子系统：
（1）运煤系统。 （2）磨煤系统。 （3）燃烧系统。
（4）风烟系统。 （5）灰渣系统。
（二）汽水系统
火电厂的汽水系统由锅炉、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，如图1-3所示。
“十一五”国家级规划教材
（3）电气系统：超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；
“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
图1-1凝汽式发电厂生产过程示意图
“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
（一）燃烧系统
燃烧系统由运煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等环节组成，其流程如图1-2所示。 图1-2 火电厂燃烧系统流程示意图
发电厂电气部分
目录
第一章 能源和发电 第二章 发电、变电和输电的电气部分 第三章 常用计算的基本理论和方法 第四章 电气主接线及设计 第五章 厂用电接线及设计 第六章 导体和电气设备的原理与选择 第七章 配电装置
5～36 37～77 78～165 166～258 259～371 372～506 507～545
“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
第二章 发电、变电和输电的电气部分
第一节概述
一、电气设备 (一）一次设备
通常把生产、变换、输送、分配和使用电能的设备，如发电机、变压器和断路器等 称为一次设备。它们包括：
（1）生产和转换电能的设备。 （2）接通或断开电路的开关电器。
“十一五”国家级规划教材
“十一五”国家级规划教材
发电厂电气部分
二、火电厂的电能生产过程
火力发电厂的生产过程概括地说是把煤炭中含有的化学能转变为电能的过程，如 图1-1所示的凝气式电厂，整个生产过程可分为三个阶段：
电力系统课件第五章
（一）各类发电厂的特点
1、火力发电厂的主要特点 （1）要支付燃料及运输费用，不受自然条件的影响。
（2）火力发电厂的锅炉和汽轮机都有一个技术最小负荷的 限制，启停时间长且启停费用高。
（3）不同参数的火力发电设备，效率不同。高温高压设备 效率最高，可以灵活调节的范围窄，中温中压设备效率较 前者低，但可以灵活调节的范围较前者宽，低温低压设备 效率最低，技术经济指标最差。 （4）热电厂（带有热负荷的火电厂），由于抽气供热，总 效率高于一般凝汽式火电厂，但与热负荷相应的输出功率
负荷备用、事故备用、检修备用、国民经济备用归纳起 来以热备用和冷备用的形式存在于系统中。而不难想见， 热备用中至少应包括全部负荷备用和一部分事故备用。
热备用：是指所有投入运行的发电机组可能发出的最大 功率之和与全系统发电负荷之差，因而称为运转备用或旋 转备用。 负荷备用必须以热备用的形式存在于系统之中，事故备 用中一部分应为热备用，另一部分用冷备用的形式存在。
3、有功功率平衡和备用容量 电力系统中，在任何时候，所有发电厂发出的有功功率的 总和 pG ，而 PL 包括所有用户的有功功率 PC 、所有发电厂厂 用电有功负荷 PD 和网络的有功损耗 PS ，即
PG PL PD PS PC
（5-1）
为保证可靠供电和良好的电能质量，电力系统的有功功率 平衡在额定运行参数下确定。而且，还应具有一定的备用容 量，也就是在系统最大负荷情况下，系统电源容量大于发电 负荷的部分称系统的备用容量。 系统备用容量一般分负荷备用、事故备用、检修备用和国 民经济备用等。
节性能的不同，在不同程度上受自然条件的影响。
（4）水电厂按其有无调节水库、调节水库的大小或功能分 为无调节、日调节、季调节、年调节、多年调节和抽水蓄能 等几类。 无调节水库水电厂任何时刻发出的功率都取决于河流的天 然流量，当天然流量没有变化的时候，这种水电厂发出的功 率也基本没有变化。