电力生产技术培训讲座(ppt 32页).ppt

1、电力生产技术概论,主讲人：李渤龙 院系：电气与电子工程学院 Tel: 80798481,本课程的主要内容,第一章 电力生产概述 第二章 火力发电厂及基本生产过程 第三章 水力发电厂及基本生产过程 第四章 原子能发电及其它发电形式 第五章 电力线路 第六章 电力系统的组成和概念 第七章 电力系统故障和继电保护 第八章 电力系统运行和调度,主要参考书,1、电力生产基本常识，孙嘉平主编，中国电力出版社 2、电力工程概论，韦纲等主编，中国电力出版社 3、电力工程，陈志业编著，中国电力出版社； 4、电力生产常识，电力工业部科学技术情报研究所，电力工业出版社； 5、电力生产常识，胡仁堂，刘健生合编，水利电

2、力出版社,1、电力生产与电力工业 （1）电力生产是把各种一次能源，包括化石燃料（煤炭、石油、天然气）、可再生能源（水能、风能、太阳能、潮汐能、地热能和生物质能等）以及核能转换成电能，并输送和分配到用户。 （2）从事电力生产、传输和销售的行业称为电力工业，简称电业。电业是能源工业的重要组成部分，是发展国民经济的基础产业，是现代社会必不可少的公用事业。 （3）电力工业的根本任务是向各种电力用户提供充足、可靠、合格、价格合理的电能和优质服务。,第一章 电力生产概述,2、电力系统的基本参量和结线图 （1）总装机容量：该系统中实际安装发电机额定有功功率的总和，以千瓦（kW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）计

3、。 （2）年发电量：该系统中所有发电机组全年实际发出电能的总和，以兆瓦时（MWh），吉瓦时（GWh），太瓦时（TWh）计。 （3）最大负荷：规定时间，如一天、一月或一年内，电力系统总有功功率负荷的最大值，以千瓦（kW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）计。 （4）最高电压等级：该系统中最高电压等级电力线路的额定电压，以千伏（kV）计。 （5）地理结线图。主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径，以及它们相互间的联结。优点是可获得系统的宏观印象，缺点是难以表示各主要电机、电器间的联系。 （6）电气结线图。主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机、电器、线路之间的

4、电气接线。缺点是，难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。,3、电力系统的形成和发展 （1）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，标志电真正进入商业应用，用于灯塔和街道照明。 （3）第一个完整电力系统(直流系统)由爱迪生在纽约城历史上有名的皮埃尔大街站建成，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23OkVA发电机、1台95/15200V升压变、2台13800/112V降压变。 （5）之后三相交流输电迅速发展，取代直流，气轮发电

5、机组取代蒸气机，发电厂出现并列，输电电压、输送距离和输送功率不断增大。近数十年，在一些国家出现了全国性和跨国性的电力系统。,4、近代电力系统 （1）电源构成 火电厂：燃煤、石油、天然气 水电厂 核电厂 其它：太阳能、风能、潮汐能、地热能 （2）负荷构成 电动机、电灯 电热电炉、整流装置等 （3）运行管理高度自动化 电力系统的主要环节配有数字化的测量、保护、控制装置 管理全系统运行的计算机系统（能量管理系统），监视控制电力系统 （4）输电电压已超过1000kV，输送距离超过1000km，输送功率超过5000MW。 （5）直流输电用于解决同步电机并列的稳定性，提高输送能力。输电电压已超过600kV

6、，输送距离超过1000km，输送功率超过3000MW,火电厂集控室,调度控制室,5、电力生产的主要环节,发电厂,升压站,输电网,降压站,配电网,用户,电力生产过程：发电+ 输电 + 配电 + 变电 + 用电,（1） 发电能量转换站,发电厂分类,火电厂： 燃料的化学能 热能 机械能 电能 水电厂： 水的势能 机械能 电能 核电厂： 核能 热能 机械能 电能 其它类型： 太阳能发电 风力发电 潮汐发电 地热发电 燃料电池 生物质能发电等,表一：各国发电构成情况,发电厂之最（1998年底） 世界最大的火电厂：俄罗斯的苏尔古特二厂， 80*6万KW，（天然气）； 最大的水电厂:巴西和巴拉圭合建的伊泰普

7、水电站， 巴拉那河，支墩坝，坝高196米； 在建的最大的水电厂: 中国三峡水电站，70*26万KW， 重力坝，坝高175米； 最大的抽水蓄能电站:中国的广州抽水蓄能电站， 装机240万KW。,我国主要的大型水电厂,白山（松花江）、水口（闵江）、五强溪（沅水）、 葛洲坝（长江）、三峡（长江）、隔河岩（清江）、 广州抽水蓄能（流溪河支流）、 盐滩（红水河）、 二滩（雅砻江）、天生桥（南盘江）、漫湾（澜沧 江）、刘家峡（黄河）、龙羊峡、李家峡、小浪底、 龚咀（大渡河）,三 峡 电 站 介 绍,26台700MW的水 轮发电机组,总装 机容量18200MW。 三峡电站分为左岸 和右岸电站，左、 右岸电站

8、又各分为 两个电厂。其中， 左一电厂装机8台， 出线5回；左二电 厂装机6台，出线3 回；右一、右二电 厂装机均为6台;出 线分别为4回和3回。,（2）输电,从发电厂或发电中心输送到电力用户或电力负荷中心 采用三相交流输电。 采用高电压等级，可输送的距离越远，可输送的容量越大。 高压输电（220KV） 超高压输电（330，500，750KV） 特高压输电（1000KV及以上）,（3）配电,从输电环节接受电能，并根据各类用户的不同需求，将电能分配到各行各业的用户，以最少的消耗向用户提供连续可靠、质量合格且价格合理的电能。 考虑用户的重要性。 考虑用户对电能质量的要求（电压、频率和波形）。 可靠的

9、配电网络。采用先进的配电自动化技术、电能质量控制技术和现代电能计量技术。,（4）变电,存在于电力生产的各主要环节中 发电：发电机-升压站-输电网 输电：不同电压的输电网之间和输电线路的交汇处，变电所起到变换电压，控制电流方向和电压调节作用。 输电网-降压站-配电网 配电：电压需经多次变换才能降至电力用户所采用的用电电压，变电不仅起变换电压作用，还起控制电力流向、分配电力和保证电压质量的作用。,6、电力生产特点,电力生产可以把各种一次能源转换为便于输送和分配的电能，没有这种转换，许多一次能源，如水能、核能和风能等，甚至不能直接而广泛地加以利用。 电能可以方便地转换成机械、热能、光能和化学能等多种

10、其它形式的能。 电能的生产、输送、分配直接到用户使用是在同一瞬时完成的，不能大规模存储。因此电力生产的各个环节必须随时保持平衡，并与电力的使用（用电）随时保持平衡，形成一个完整的、高度协同动作的电力系统。,7、我国电力工业发展概况,电源建设,数字引发的联想 （1）装机容量从4000万千瓦增加到1亿千瓦: 美:1930年一1953年23年 中:1975年一1987年12年 日:1965年一1975年10年 （2）国家电力公司总资产近万亿(未包括广东电力、华能等 公司的资产)。2000年，国家电力公司和广东电力公司 双双进入世界企业500强(财富) （3）1997年人均装机0. 21千瓦，年人均发

11、电量937kWh，世界 第85名，是世界人均的1/3，约6000万人没用上电。,可划分为5个阶段 20世纪50年代为城市电网的发展阶段 60年代逐渐形成省网 7090年代为区域电网发展阶段 90年代到21世纪前10年为大区电网互联阶段 21世纪二三十年代将形成全国统一电网,电网建设,1954年我国自行设计的第一回220KV松（丰满水电站）-东（虎石台变电站）-李（李石寨变电站）建成投入运行，全长369.25公里； 1972年建成第一回330KV线路，经甘肃泰安变电站到陕西关中汤峪变电站，全长524公里； 1981年建成第一回500KV线路（平顶山-武汉）由河南姚孟电厂经双河向武汉送电，全长59

12、5公里； 1989年建成第一回500KV直流输电线路，由葛洲坝到上海，实现了华中电网与华东电网的互联。,我国主要电力系统,发展规划： 以三峡（26*700MW）建设为中心，首先形成中部电网。三峡电站将向华东、广东和华中送电。 2010年左右将基本形成北、中、南三个跨区互联网络， 北部电网包括华北、东北、西北和山东电网； 中部电网包括华中、华东、川渝和福建电网； 南部电网包括广东、广西、云南、贵州、香港、澳门电网。20102020年期间将形成覆盖全国的统一联合电网。,厂网分开 打破垄断 中国国家电力公司拆分重组成11家,国家电网公司 中国南方电网有限公司 中国华能集团公司 中国大唐集团公司 中国

13、华电集团公司 中国国电集团公司 中国电力投资集团公司 中国电力工程顾问集团公司 中国水电工程顾问集团公司 中国水利水电建设集团公司 中国葛洲坝集团公司 国家电力监管委员会,4家辅业公司,5家发电公司,2家电网公司,我国的电力现状 大机组、大电厂： 最大火电机组90万KW，最大水电机组70万KW，最大核电机组90万KW。水电：三峡-总容量1820万MW 大电力系统： 目前我国大陆已形成七大跨省区域性电网：华东、华中、华北、东北、西北、西南、华南，此外还有山东、福建、云南等省网。三峡水电厂建成后将出现全国性的联网。 高电压： 输电网电压等级主要是220KV、330KV（西北网）和500KV。500KV交流输电线路和+-500KV直流输电线路构成骨干输电网络。 高度自动化： 20万KW及以上大型机组采用计算机监控系统；新建变电站一般装有微机综合自动化系统，有些实现无人值班；各级调度（国调、（网调）、省调、地调）实现调度自动化 ；10KV及以下电网正进行配网自动化 。,我国电力工业发展方针 1）开发与节约并重 2）大力开发水电 3）继续发展火电 4）适当发展核电 5）积极发展新能源发电 6）同步发展电网，促