电气设备及运行.ppt

1、第一章引言，第一节我国电力工业发展概况，第三节发电厂和变电站电气设备简述，第二节发电厂和变电站的基本类型，牙齿章节规划学时间：3 4小时，第一章引言，我国电力工业发展概况3360，我国自1882年有电以来，到1949年底为止，67年发电机容量只有180。从1996年开始，我国发电机装机容量和年发电量均居世界第二位，2004年全国总装机容量达44700万千瓦。电力发展和应用的程度是衡量国民经济发展水平和社会现代化水平的重要标志之一。电力发展必须先于国民经济的增长。第一节我国电力工业发展概况，目前我国最大汽轮发电机容量为90万千瓦，安装在怀高桥第二电厂(最大135万千瓦)。最大的水轮发电机容量为7

2、0万千瓦，安装在三峡水电站(最大80万千瓦)。最大的核电发电机容量为100万千瓦，安装在英澳核电站(最高145万千瓦)。最高交流输电电压为750kV，相当于全长146km的青海省官井兰州东750kV输电示范工程(世界最高1150kV)。最高直流输电电压为500kV，例如从湖北省宜昌住宅坝到上海市南桥(世界最高750 kV)的500kV直流输电线路。我国电力工业的几个方面最多：目前，我国最大的水力发电站，也是世界最大的水力发电站，是三峡水电站，配备独立机器容量70万千瓦的26台水力发电机，总装机容量1820万千瓦，年平均发电量847亿千瓦时。三峡大坝采用混凝重力坝，坝高185米，坝长(轴长)23

3、09米，坝顶总长3035米，总投资额约为2039亿韩元。我国最大火力发电厂是北昌港发电厂，装机容量300万千瓦，单机容量60万千瓦。我国最大的核能发电站是英澳核电站，安装容量为200万千瓦，单机容量为100万千瓦。这些都表明，我国电力工业已经进入了推进大型机组、大电厂、大电网、超高压、高自动化发电机和大区间联网、全国联网的新阶段。第二节发电厂和变电站的基本类型，一次能源是指煤、石油、天然气、水利资源、核原料等自然界直接采用的能源。二次能源是转换为一次能源加工的另一种形式的能源，如传记、煤气、蒸汽、高碳等。1，发电厂的基本类型，发电厂是将各种一次能源能源转化为二次能源(即传记能源)的场所。根据发

4、电站消耗的一次能源数，发电站分为以下几类：1 .火电厂以煤、石油、天然气等为燃料。冷凝热力发电厂：只生产电力，热效率低，只有30% 40%。热力发电厂外景，热力发电厂外景，热力发电厂3360同时生产电力和热能。火电厂的热效率达60% 70%。燃气轮机发电站：燃气轮机和汽轮机的工作原理相似，但燃气轮机工作流体是高温和高压气体，而不是蒸汽。牙齿工质气体可以是将煤转化为洁净煤技术的清洁煤气、天然气等。2水电站，水力发电厂是将水的比特能和动能能量转化为电能的场所，也称为水电站。水电站类型可分为：(1)坝型：普通河水位的落差沿河分散。为了提高落差，必须在河上游建设大坝，积累水，提高水头，发电。通常这种水

5、电站分为坝后式和河床式两种。大坝后植水电站：发电机工厂建在大坝上后，所有水头压力均由大坝承担，水库的水从压力水管流入工厂，推动水轮发电机。图1-2坝后植水电站示意图，图1-3河床式水电站示意图，河床式水电站：发电机厂与防水剂连接，工厂也起到堵水作用。工厂建筑建在河床上，所以被称为河床式。，图1-4切换水电站图表，3抽水蓄能电站，抽水蓄能电站，涡轮-发电机和马达-泵两种茄子可逆运行方式的特殊形式的水电站。水流式水电站：建在山区水流湍急的水道或河床坡度较陡的地区，在水道中提供水头，一般不需要建坝，也不需要只修低坝，适用于水头比较高的情况。(1)晚上或周末负载低的时候，抽水蓄能电站装置以电动机运行，

6、利用电力系统的空闲功率将河库的水抽到上库，以比特能量形式储存电力。(2)在电力系统峰值负荷期间，抽水蓄能电站单元作为发电机运行，通过上储水器生产电力，起到电力系统峰值负荷的峰值部分，即调峰作用。在图1-5抽水蓄能电站示意图中，核电站的发展原理类似于火电厂，必须将水加热为蒸汽以促进汽轮机旋转，旋转发电机以释放电能。区别在于核电站使用的热源不是煤或石油，而是原子核的裂变能量。4核电站，核能是安全清洁的能源，可以大大节约煤炭，减少污染。1000MW火电厂每天燃烧的煤为9600t，相应的1000MW核电站每天只有3.3kg的U235万个，同样容量的发电站的燃料量相差300万倍。利用铀(或钚)进行核反应

7、堆裂变热(蒸汽轮机)机械能电力，我国核电建设规模，目前中国有4台核电站运行，浙江省镇山核电站广东省大亚湾核电站江苏省千万核电站英澳核电站，中国在建中核电站，广东阳江核电站浙江南部的3个核电站辽宁红河核电站江西彭泽核电站，a 核电站特征：大亚湾核电站、核电站远景、太阳能热发电：将吸收的太阳辐射热转化为电能的设备，其基本配置与现有火力发电厂类似。 太阳能光发电：太阳能光发电不经过过热过程，直接将太阳光能源转换为电能。在这里，光电池是主要的太阳能光发电形式，也称为光发电。太阳能电池发展是阳光直接转化为电能的发展形式，是当前太阳能发展研究的方向。(1)太阳能发展、五新能源发展、太阳能发展、风能发展、地

8、热发电、潮汐发电、生物质发展和垃圾发电厂等。太阳能发电光伏发电，风能电转化为电力的发电方式称为风能发电。风能可再生能源，也是过程能源，不能直接储存，也是随机性，所以在风能应用节目技术上更为复杂。图1-风能发电设备的示意图。牙齿图可以看到风能发电机生产过程的简要说明。(2)风力发电，图1-8风力发电设备示意图1风力发电机组2升齿轮箱3发电机4控制系统5向变更驱动器6背板7塔8控制和保护装置9基础10电缆线路11配电设备，风力发电厂，内蒙古风能储量全国第一，目前内蒙古有辉腾，大理，锡林浩特等几个大型风力发电厂2004到2005年底，内蒙古风力发电厂总装机容量为16.6万千瓦，居全国第一位，2006

9、年风力发电总装机容量发展到100万千瓦。据内蒙古工业大学能源及动力工程学院保持场教授介绍，内蒙古10米高开发利用的风能储量为1.1亿千瓦，占全国总储量的40%，居全国第一位。50米高的可开发利用的风能储量为2.2亿千瓦，占全国总储量的40%。但是，由于风能成本高、投资大、价钱不足、独立研究和大型风机制造技术，内蒙古目前开发利用的风能总储量不到1%。内蒙古风能开发正处于发展时期，计划到2010年发展到400万千瓦。地球本身是热库，地热资源遍布世界各地。地表10千米以内才有可开采的热能，地热能储量很大，其总量约为煤的1.7亿倍。但是目前世界上实际可用的地热资源很少，主要限于蒸汽田和热水田，两种牙齿

10、统称为地热田。地热发电站是清洁的能源。发电成本低于水电和火力发电，地热发电后排放的热水也可以用于供暖、医疗、提取化学物质等，目前地热发电进展迅速。(3)地热发电，地热发电站，(4)潮汐发电，利用潮水的落差推进水箱，被称为潮汐发电。也就是说，海湾或河流进入海口市，筑堤，涨潮时蓄水，高潮时关闭。退潮时，形成足以完成水轮机工作的落差时，才能释放水，释放蓄水，驱动水轮发电机发电。潮汐能是在地球牙齿自转过程中由海水牙齿月流重力牵引引起的。而且潮水的一小部分是由太阳重力牵引形成的。海水涨落的周期为12小时25分钟，同时在海底产生三角流。潮汐发电图，中国最大的潮汐电站：浙江省江大厦潮汐电站，Pe=3200K

11、W世界最大的潮汐电站：法国北部LaRance河，Pe=240MW世界最大的潮汐电站：加拿大Fundy最大39英尺，Pe=20MW世界第一大发电站变电站分为发电厂的变电站(升压变电站)和电网的变电站(降压变电站)，根据变电站电力系统的地位和供电范围，可以分为以下几类：1 .枢纽变电站1)枢纽变电站位于电力系统的枢纽，聚集电力系统的多个大型电源和多回大容量联络线，连接电力系统的多个大型发电厂和大面积。2)电压等级一般为330 500 kV。3)枢纽变电站在系统中的地位非常重要，如果发生停电事故，会导致系统解热，甚至系统崩溃的灾难局面。2 .中间变电站1)中间变电站的高压侧和枢纽变电站连接在一起，以

12、交叉电力为主，在系统中交换电力，或者将高压远距离传输线分段，一般收集23个电力，这种变电站主要起到中间环的作用。2)电压等级大部分为220330 kV，牙齿中压力侧一般为110220 kV，可以在供应的多个地区使用电力，并接入部分中小型发电站。3)停电时，地区电网解体，影响面也很大。3 .区域变电站，1)区域变电站的主要任务是区域用户供电、区域或城市的主要变电站。2)电压等级一般为110220 kV。3)发生全站停电时，只有该地区或城市会停电。4 .终端变电站1)终端变电站位于输电线路末端，靠近负荷点。2)高压侧电压大部分在110 kV以下(例如35 kV)，通过变压器下降到610 kV电压，

13、然后直接给用户供电。3)发生全站停电时，只是供电用户停电，影响较小。分割：传输线、配电线路、3、电力线、电力系统的优越性：(1)提高电网运行的可靠性，(2)提高供电可靠性，(3)提高发电经济性，电力系统运行的特征基本要求：特征：(1)(3)电力系统的区域特征比较强，配置情况不同。(4)电力生产与国民经济、人民生活的关系密切。，基本要求：(1)确保供电安全可靠性，类负载(2)保证电能质量，(3)保证足够的发电功率和发电量，(4)保证电力系统运行的稳定性，(5)保证电力系统运行的经济性，电压和频率保证线路额定电压正常运行电压允许变更范围35kv以上5% UN 11，电压的允许变化范围见表，频率主要

14、取决于有效功率的平衡。电压主要取决于无功功率的平衡。通过频率调节、电压调节、无功赔偿等措施，可以保证频率和电压的稳定性。电力系统供电电压(或电流)的波形是严格的正弦形式。第三节电站和变电站传记设备的简要说明，第一传记第一设备，直接生产、转换和输电能源设备称为传记第一设备。一、主要传记设备，主要有以下几种：(1)发电机、电机、变压器等生产和转换电力的设备，是直接生产和转换电力的最重要的传记设备。(2)打开或关闭电路开关设备以满足操作、操作或事故处理需要。电路连接或隔离的设备，例如断路器、隔离开关、接触器、熔断器等。(3)限制故障电流和过电压的传记产品，例如限制短路电流的反应器和防止过电压的避雷器

15、、避雷针、避雷线等。(4)接地装置是保证电源系统正常运行的操作接地或保护个人安全的保护接地，均与埋在地下的金属接地体或与接地网连接的接地装置连接。(5)载流导体传记设备必须通过载流导体(如巴士、架空线、电源线等)、电力生产和分配顺序或设计要求通过载流导体连接。(6)相机、电力电容器、电弧抑制线圈、并联电抗器等赔偿装置。它们分别用于补偿系统的无功功率，补偿小电流接地系统单相接地电容电流，补偿吸收系统的无功功率过剩等。(7)仪表用变压器(例如电压变压器和电流变压器)在一个电路中将高电压和高电流转换为低电压和小电流，提供给测量仪和继电保护装置。二传记二级设备、传记一级设备测量、控制、监视和保护的设备称为传记二级设备。主要，(1)电压表、电流表、功率计、电能表等测量仪用于测量电路的工作参数。(2)继电保护和自动装置用于快速响应传记故障或异常运行状况，并根据需要进行故障删除、信号传输或适当调整。(3)直流设备直流设备主要用于提供保护、操作、信号和事故照明等设备的直流供电(直流发电机组、蓄电池、硅整流设备等)。(4)控制和信号设备及其控制电缆控制设备是断路器手动或自动打开、协作控制设备。信号设备包括光板信号、反映断路器和隔离开关位置的信号、主控制室的中央信号等。控制电缆是连接辅助设备的电缆。(5)绝缘监察装置用于监控交流和直流系统的绝缘状态。第二，指示传记设备的额定参数、传记设备的额