发电厂的类型和电气设备讲解

1、发电厂的类型和电气设备讲解发电厂的类型和电气设备讲解课程内容绪论电气主接线厂用电导体的发热和电动力电气设备的原理与选择配电装置发电厂和变电站的控制和信号发电厂的类型和电气设备讲解第一章 绪 论1.1 我国电力工业发展概况1.2 发电厂的类型1.3 变电站的类型1.4 电气设备概述发电厂的类型和电气设备讲解1.1 我国电力工业发展概况 发电厂的类型和电气设备讲解一、我国电力工业的起点第一个发电厂：1882年7月26日 上海电气公司12kW 以蒸汽机带动的直流发电机从电厂到外滩，沿街架线，供给照明用电第一个水电厂：1912年农历4月12日 云南昆明附近石龙坝水电厂装有2台240kW水轮发电机组发电

2、厂的类型和电气设备讲解二、装机容量及发电量的增长 装机容量 185 6587 8500 13789 21722 31900 50841 万kW 年发电量 43 3006 3950 6213 10069 13685 24747 亿kWh 世界排名 21/25 8/6 4 3/2 2/2发电厂的类型和电气设备讲解二、装机容量及发电量的增长截至2007年底，总装机容量为71329万kW，火电：55442万kW，占；水电：14526万kW，占；核电：885万kW，占；风电：403万kW，占。全年发电量为32559亿kWh。 发电厂的类型和电气设备讲解三、最大单机容量最大火电机组：1000 MW(华电国

3、际邹县发电厂、华能玉环电厂)最大水电机组：700 MW(三峡电厂)550 MW(二滩水电厂)320 MW(葛洲坝水电厂)最大核电机组：1000 MW(百万千瓦级)(大亚湾、岭澳、田湾)发电厂的类型和电气设备讲解四、最大发电厂最大火电厂：邹县电厂，4335+2600+21000 = 4540MW北仑港电厂，5600MW = 3000MW最大水电厂：三峡电厂(14+12(+6)700 MW = 18200(+4200)MW二滩水电厂6550MW = 3300MW最大核电厂：秦山核电站1300+2650+2700 = 3000MW最大抽水蓄能电厂：广东抽水蓄能电厂8300 MW = 2400MW发电

4、厂的类型和电气设备讲解五、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。发电厂的类型和电气设备讲解五、电力系统的发展区域电网构成华北、华东、华中、南方电网的装机容量已超过1亿kW (100GW)东北、西北电网的装机容量也超过4000万kW (40GW)发电厂的类型和电气设备讲解五、电力系统的发展区域电网互联1989年9月，500kVDC2001年5月，500kVAC2003年6

5、月，500kVAC2003年9月，500kVAC2004年6月， 500kVDC2005年6月，直流背靠背发电厂的类型和电气设备讲解五、电力系统的发展电网电压等级第一条500kVAC：1981年12月河南平顶山-湖北武昌。第一条330kVAC： 1972年6月甘肃刘家峡-天水-陕西关中(眉县)。各电网已形成500kV或330kV的骨干网架。第一条500 kVDC：1989年9月，湖北葛洲坝-上海南桥。第一条750kVAC：2005年9月青海官亭-甘肃兰州东。发电厂的类型和电气设备讲解六、电力工业发展前景电力工业的基本任务：为国民经济各部门和人民生活提供充足、可靠、优质、廉价的电能。电力工业的发

6、展方向：厂网分开，竞价上网，实现高度自动化，西电东送，南北互供，走向联合电力系统。发电厂的类型和电气设备讲解六、电力工业发展前景相关技术：做好电力规划，加强电网建设电力工业现代化联合电力系统电力市场IT技术谐波治理洁净煤发电技术绿色能源的开发和利用发电厂的类型和电气设备讲解1.2 发电厂的类型 发电厂的类型和电气设备讲解引言发电厂是把各种天然能源，如煤炭、水能、核能等转换成电能的工厂。根据所使用的一次能源的不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂等。发电厂的类型和电气设备讲解一、火力发电厂主要是煤，还有石油、天然气。1. 一次能源（燃料）2. 主要设备锅炉、汽轮机、发电机及各种辅机

7、。3. 电能生产过程燃料在锅炉里燃烧使水变成蒸汽推动汽轮机转子旋转带动发电机转子旋转发电机产生电能化学能热能机械能电能发电厂的类型和电气设备讲解一、火力发电厂电能生产过程可分为三个系统：燃烧系统汽水系统电气系统发电厂的类型和电气设备讲解一、火力发电厂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为蒸汽。燃烧系统由运煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等系统组成。(1) 燃烧系统发电厂的类型和电气设备讲解一、火力发电厂由锅炉、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。(2) 汽水系统发电厂的类型和电气设备讲解一、火力发电厂包括发电机、励磁装置、厂用电

8、系统和升压变电站等。(3) 电气系统发电厂的类型和电气设备讲解一、火力发电厂电能生产过程燃烧系统汽水系统电气系统发电厂的类型和电气设备讲解一、火力发电厂燃煤发电厂 燃油发电厂燃气发电厂余热发电厂垃圾发电厂工业废料发电厂4. 类型(1) 按燃料分发电厂的类型和电气设备讲解一、火力发电厂中低压发电厂，PN25MW；高压发电厂，PN100MW；超高压发电厂，PN200MW；亚临界压力发电厂，PN=3001000MW；超临界压力发电厂，PN=600、800MW及以上。4. 类型(2) 按蒸汽压力和温度分发电厂的类型和电气设备讲解一、火力发电厂凝汽式汽轮机发电厂燃气轮机发电厂内燃机发电厂蒸汽燃气轮机发电

9、厂4. 类型(3) 按原动机分发电厂的类型和电气设备讲解一、火力发电厂凝汽式火力发电厂火电厂只生产电能效率较低，30%40%供热式火力发电厂热电厂既生产电能又供应热能效率较高，60%70%4. 类型(4) 按输出能源分发电厂的类型和电气设备讲解一、火力发电厂优点：布局灵活，装机容量的大小可按需要决定；一次投资较小，建设周期较短。缺点：耗煤量大，发电成本高；动力设备繁多，控制操作复杂，运行费用高；启动时间长(几小时到十几小时)，启停费用高；担负调峰、调频时，煤耗增加、事故增多；对空气和环境的污染大。5. 优缺点发电厂的类型和电气设备讲解二、水力发电厂水的位能或动能1. 一次能源2. 主要设备压力

10、水管、水轮机、发电机3. 生产过程高处的水经压力水管推动水轮机转子旋转带动发电机转子旋转发电机发出电能位能或动能机械能电能发电厂的类型和电气设备讲解二、水力发电厂坝后式水电厂河床式水电厂4. 类型(1) 堤坝式水电厂：发电厂的类型和电气设备讲解二、水力发电厂4. 类型(1) 堤坝式水电厂：坝后式水电厂厂房建在坝的后面，不承受上游水压发电厂的类型和电气设备讲解二、水力发电厂4. 类型(1) 堤坝式水电厂：河床式水电厂厂房代替一部分坝体，也起拦水作用，直接承受上游水压发电厂的类型和电气设备讲解二、水力发电厂建筑在山区水流湍急的河道上，或河床坡度较陡的地方，由引水渠道造成水头；一般不需修坝或只修低堰

11、。(2) 引水式水电厂：4. 类型发电厂的类型和电气设备讲解二、水力发电厂工作原理：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。在电力系统负荷低谷时，抽水，蓄能；在电力系统负荷高峰时，放水，发电。作用：用于电网的调峰、填谷、备用、调频、调相4. 类型(3) 抽水蓄能式水电厂：发电厂的类型和电气设备讲解二、水力发电厂优点：发电成本低，对环境没有污染，运行灵活方便，可防洪、灌溉、航运等。缺点：一次投资大，建设周期长，受水文气象影响，淹没土地、移民搬迁等。5. 优缺点发电厂的类型和电气设备讲解三、核能发电厂核电厂核能（核裂变能）1. 一次能源2. 主要设备核反应堆、蒸汽发生器、汽轮机、发

12、电机 3. 生产过程核燃料在核反应堆中裂变产生热能产生蒸汽推动汽轮机转子旋转带动发电机转子旋转发电机发出电能原子能热能机械能电能发电厂的类型和电气设备讲解三、核能发电厂核电厂压水堆：4. 类型用高压轻水作慢化剂、冷却剂，一回路系统和二回路系统分开发电厂的类型和电气设备讲解三、核能发电厂核电厂4. 类型沸水堆（重水堆）：用重水作冷却剂，水会沸腾，汽轮机等设备可能受污染发电厂的类型和电气设备讲解三、核能发电厂核电厂优点：可节省煤、石油和天然气及运输费用，无需空气助燃，可建在地下、水下、山上。缺点：投资大5. 优缺点发电厂的类型和电气设备讲解四、其它形式发电风力发电：容量小地热发电：美国加州 旧金山

13、 400MW潮汐发电：法国 240MW太阳能发电磁流体发电垃圾发电生物发电发电厂的类型和电气设备讲解1.3 变电所的类型 发电厂的类型和电气设备讲解引言电力系统由发电厂、变电所、线路和用户组成。变电所是联系发电厂和用户的中间环节。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发电厂的类型和电气设备讲解一、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330500kV。全所停电后，将引起系统解列，甚至出现瘫痪。发电厂的类型和电气设备讲解二、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23个电源，电压

14、为220330kV，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。发电厂的类型和电气设备讲解三、地区变电所高压侧电压一般为110220kV，向地区用户供电为主的变电所，这是一个地区或城市的主要变电所。全所停电后，仅使该地区中断供电。 发电厂的类型和电气设备讲解四、终端变电所在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧电压多为110 kV，经降压后直接向用户供电的变电所。全所停电后，只是用户受到损失。发电厂的类型和电气设备讲解1.4 电气设备概述发电厂的类型和电气设备讲解一、电气设备为了满足电力生产和保证电力系统运行的安全稳定性和经济性，发电厂和变电站中安装有各种电气设备。根据电气设备的作用不

15、同，可将电气设备分为一次设备和二次设备。发电厂的类型和电气设备讲解一、电气设备生产、变换、输送、分配和使用电能的设备1. 一次设备发电厂的类型和电气设备讲解一、电气设备1. 一次设备发电机将机械能转换成电能，电动机将电能转换成机械能，变压器将电压升高或降低以满足输配电需要。 生产和转换电能的设备如发电机、电动机、变压器等。发电厂的类型和电气设备讲解一、电气设备如断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器、接触器等。它们用于正常或事故时，将电路闭合或断开。1. 一次设备 接通或断开电路的开关电器发电厂的类型和电气设备讲解一、电气设备如电抗器和避雷器等。1. 一次设备 限制故障电流和防御过电压的保护电器电抗器用于限制短路电流，避雷器用于防御过电压。发电厂的类型和电气设备讲解一、电气设备如裸导体、电缆等。用于传输电能或连接电气设备。1. 一次设备 载流导体发电厂的类型和电气设备讲解一、电气设备由埋入土中的金属接地体（角钢、扁钢、钢管等）和连接用的接地线构成。无论是电力系统中性点的工作接地，还是保护人身安全的保护接地，以及为了稳定电位、防止干扰的仪控接地，均同接地装置相连。1. 一次设备 接地装置发电厂的类型和电气设备讲解一、电气设备对一次设备和系统的运行状态进行测量、