电气工程第1章

南京理工大学电气工程基础12/27/2023第一章绪论1.1电力系统的基本概念1.2电能的生产过程1.3电力系统的电压等级1.4我国电力工业发展概况及前景12/27/20231.掌握电力系统的基本概念；2.了解发电厂的生产过程；3.掌握我国电力系统额定电压等级；4.了解我国电力系统的发展状况和发展前景。本章要求12/27/20231.1电力系统的基本概念

一、电力系统的组成发电厂电力网电力用户或者说：由发电厂、电力网和电力用户就构成了电力系统。1.电力系统电力系统是指完成电能生产、输送、分配和消费的统一整体。12/27/2023动力系统、电力系统和电力网示意图把火电厂的汽轮机、锅炉、供热管道和热用户，水电厂的水轮机和水库等动力部分也包括进来，就称为动力系统。在电力系统中，通常将输送、交换和分配电能的设备称为电力网，它由变电所和各种不同电压等级的电力线路组成。12/27/2023包含发电、输电、配电、用户的电力系统示意12/27/202312/27/2023

电力系统示意图工业企业供电系统12/27/2023电力系统的要素电厂(powerstation)输电线路(transmissionline)变电站(substation)开关站(switchingstation)配电网络(distributionnetwork)发电机(generator)变压器(transformer)开关(switcher)断路器(circuitbreaker)架空线(overheadtransmissionline)电缆(cable)测量仪器(measuringdevice)保护设备(protectivedevice)控制系统(controlsystem)

12/27/20231.1电力系统的基本概念

通常将220kV及以上的电力线路称为输电线路，110kV及以下的电力线路称为配电线路。配电线路又分为高压配电线路（110kV）、中压配电线路（6～35kV）和低压配电线路（380/220V）。地方电力网：电压等级在35kV及以下、供电半径在20～50km以内的电力网;区域电力网：电压等级在35kV以上、供电半径超过50km的电力网，电压为110~220kV;超高压远距离输电网：电压等级为330～750kV的电力网，一般由远距离输电线路连接而成。发电厂：生产电能，将一次能源转换成二次能源（电能），分为火、水、核、风、太阳、地热等发电厂。电力网：由不同电压等级的输电线路和变压器组成，可分为地方电力网、区域电力网及超高压远距离输电网三种类型。12/27/2023热力网水库23kV锅炉10kV10kV工业用户220/380V商业用户反应堆23kV电力系统电力网动力系统220kV110kV500kV35kV10kV12/27/2023热力网水库23kV锅炉10kV10kV工业用户220/380V商业用户反应堆23kV220kV110kV500kV枢纽变电站区域电力网地区变电站地方电力网终端变电站超高压电网35kV10kV12/27/2023变电所：是变换电压和接受分配电能的场所。分为区域变电所、地区变电所和终端变电所等。配电所：只接受和分配电能，不变换电压。电力用户：消耗电能，将电能转换成其他形式能量。1.1电力系统的基本概念

区域变电所：电压等级高，变压器容量大，进出线回路数多，由大电网供电，高压侧电压为330～750kV，全所停电后，将引起整个系统解列甚至瓦解，又称枢纽变电所；地区变电所：由发电厂或区域变电所供电，高压侧电压为110～220kV，全所停电后，将使该地区中断供电，有称中间变电所；终端变电所：是电网的末端变电所，主要由地区变电所供电，其高压侧

为10～110kV，全所停电后，将使用户中断供电。12/27/20232．工业企业供电系统工厂供配电系统由总降压变电所、高压配电线路、车间变电所、低压配电线路及用电设备组成。

总降压变电所：将35～110kV的供电电压变换为6～10kV的高压配电电压，给厂区各车间变电所或高压电动机供电。工厂供电系统12/27/2023

车间变电所：将6～10kV的电压降为380/220V，再通过车间低压配电线路，给车间用电设备供电。配电线路：分为厂区高压配电线路和车间低压配电线路。车间变电所可分为以下几种类型（图1-2）：1.1电力系统的基本概念

附设式变电所（1~4）车间内变电所（5）独立变电所（7）露天变电所（6）地下变电所杆上变电所图1-2车间变电所的类型

12/27/20231.1电力系统的基本概念

二、建立大型联合电力系统的优点1．可以减少系统的备用容量的比重。4．可以减少系统的总负荷峰值，从而减少总装机容量。

5．可以提高供电可靠性。2．可以安装大容量的机组。3．可以合理利用水资源，提高系统运行的经济性。12/27/20231.1电力系统的基本概念

描述电力系统的基本参量总装机容量：指系统中所有机组额定有功功率的总和，以MW、GW计。

2.

年发电量：指系统中所有发电机组全年实际发出电能的总和，以MW·h、GW·h、TW·h计。3.

最大负荷：指规定时间内电力系统总有功功率负荷的最大值，以MW、GW计。4.

额定频率：50Hz5.最高电压等级：指系统中最高电压等级线路的额定电压，以kV计。1GW=103MW（100万千瓦）1MW=103kW（1000千瓦）1MW·h=103kW·h（千度），

1GW·h=103MW·h（100万度）

1TW·h=103GW·h（10亿度），1kW·h=1度12/27/20231.1电力系统的基本概念

三、电力系统运行特点1．电能不能大量储存。2．电力系统的过渡过程十分短暂。3．与国民经济各部门的关系密切。12/27/20231.1电力系统的基本概念

1．保证供电的可靠性。2．保证良好的电能质量。四、对电力系统的基本要求3．提高电力系统运行的经济性。4．防止环境污染。12/27/20232．保证良好的电能质量指标：电压（幅值）、频率、波形。电力系统规定，频率偏移应不超过±0.2～±0.5Hz。电压（幅值）

波形：谐波、波动与闪变、电压跌落、三相不平衡等。12/27/20231.2发电厂的生产过程核能重力势能（水、潮汐）风能热能机械能电能化学能（煤、石油、天然气、生物质、氢气太阳能η=90%+η=90%+η

<60%裂变（聚变）光伏电池）太阳能热量燃料电池12/27/20231.2发电厂的生产过程

一、火力发电厂1．火电厂的燃料：煤炭、石油、天然气等。2．能量转换过程：燃料的化学能→热能→机械能→电能。3．分类：汽轮机发电厂、蒸汽机发电厂、内燃机发电厂等。4．火电厂的组成：

燃烧系统（锅炉）：燃料→灰渣，风（空气）→烟气电气系统：发电机、变压器、输电线路等。汽水系统（汽轮机）：水蒸汽、循环水（冷水热水）12/27/2023图1.3凝汽式火电厂生产过程示意图

5．火电厂的生产过程12/27/20236．火电厂是我国目前最主要的电源，比例大约75%。

2010年底，73.68%。

2009年，中国电力装机总容量达8.74亿千瓦，同比增长10.23%，净增8970万千瓦。其中，火电装机累计达6.52亿千瓦，占装机总容量的74.60%，同比下降1.45个百分点；水电装机达1.97亿千瓦，占总容量的22.51%，同比上升0.74个百分点；风电并网总容量1613万千瓦.

江苏谏壁发电厂7．火力发电存在的问题安全问题：采矿和运输中的安全性灾难等。环境问题：酸雨、温室效应、可吸入颗粒物等。效率问题：凝汽式火电厂效率一般为30%~40%，热电厂为

60%~70%。张家口发电总厂浙江北仑发电厂12/27/20238．今后火电建设的重点采用高参数、大容量、高效率的设备（60万kW、100万kW）。开发清洁煤燃烧发电、天然气蒸汽联合循环发电。鼓励热电联产。加强煤炭基地的矿口电厂建设。1.2发电厂的生产过程12/27/2023火电厂外景12/27/2023锅炉外观全景12/27/2023汽轮机及发电机外观12/27/2023主变压器侧面12/27/2023主变压器正面12/27/2023输电线路12/27/2023厂用变压器12/27/2023冷却塔12/27/2023送风机及静电除尘装置12/27/20231.2发电厂的生产过程

二、水力发电厂1．水电厂的能量转换过程：水的位能→机械能→电能。2．水电厂的总发电功率：

3．水电厂的分类堤坝式水电厂引水式水电厂抽水蓄能电站：广州抽水蓄能电站、宜兴抽水蓄能电站坝后式：如三门峡、刘家峡、丹江口、三峡水电站河床式：如葛洲坝水电站4．水电厂的组成：水库、水轮机、电气系统流量水位落差或水头效率0.8~0.8512/27/2023堤坝式水电厂:利用修筑拦河堤坝来抬高上游水位，形成发电水头的水电厂。★堤坝式水电厂的分类坝后式

河床式12/27/2023坝后式水力发电厂示意图上游水库大坝变压器发电机下游12/27/2023河床式水力发电厂示意图进水口厂房溢流坝12/27/2023引水式水力发电厂堰引水渠压力水管厂房溢水道

12/27/2023上水库下水库抽水蓄能电站（发电）12/27/2023抽水蓄能电站（蓄能）供电低谷12/27/20231.2发电厂的生产过程5．水电厂的生产过程图1.4坝后式水电厂生产过程示意图12/27/20231.2发电厂的生产过程6．水电厂是我国目前重要的电源之一，比例20%左右。

葛洲坝水电站

南美伊泰普水电站

长江三峡水电站

广州抽水蓄能电站7．水力发电的优点是最干净的能源之一。是最廉价的能源之一：无需燃料、无环境污染、生产效率高、发电成本低、运行维护简单。综合水利工程：可同时解决发电、防洪、灌溉、航运、水产养殖等问题。

特殊的水电厂：抽水蓄能电厂，起“削峰填谷”作用。12/27/20238．水力发电存在的问题1.2发电厂的生产过程建设问题：投资大、工期长，存在库区移民、淹没耕地、破坏人文景观、破坏自然生态平衡等问题。运行问题：发电量受气象、水文、季节水量变化的影响较大，分丰水期和枯水期，出力不稳定，增加电力系统运行的复杂性。12/27/2023

三、核电厂1．核电厂的能量转换过程：核燃料的裂变能→热能→机械能→电能。2．核电厂的组成：核反应堆、汽水系统（汽轮机）、电气系统。1.2发电厂的生产过程12/27/20231.2发电厂的生产过程

3．核反应堆的分类：轻水堆（包括沸水堆和压水堆）、重水堆和石墨冷气堆等。图1-5轻水碓核电厂生产过程示意图a）沸水碓b）压水碓热力系统由单回路构成，有可能使汽轮机等设备受放射性污染。由双回路系统构成，两个回路各自独立循环，不会造成设备的放射性污染。12/27/2023沸水堆型核电厂示意图混凝土防护壳主循环泵控制棒反应堆汽轮机发电机凝结器凝结水泵12/27/2023压水堆型核电厂示意图混凝土防护壳控制棒反应堆加压器主循环泵蒸汽发生器12/27/202312/27/20234．核电厂是我国目前最重要的电源之一。秦山核电站大亚湾核电站1.2发电厂的生产过程5．核电迅速发展的原因核电是一种新型的巨大能源。煤、石油等火电燃料储量有限，不可再生。发达国家的水资源已基本开发殆尽。一些资源贫乏国家“能源危机”，不得不发展核电。田湾核电站岭澳核电工程

三门核电

阳江核电

福清核电

12/27/20236.核能发电的优缺点节省大量煤炭、石油等燃料，避免燃料运输。不需空气助燃，可建在地下、水下、山洞或空气稀薄地区。1.2发电厂的生产过程比火电厂造价高，但发电成本低30%～50%，且规模越大越合算。存在问题：放射性污染；核废料处理。12/27/2023核电发展目标：到2020年，核电运行装机容量争取达到4000万千瓦，并有1800万千瓦在建项目结转到2020年以后续建。核电占全部电力装机容量的比重从现在的不到2%提高到4%，核电年发电量达到2600～2800亿千瓦时。12/27/20231.2发电厂的生产过程12/27/2023

四、其它新能源发电1．太阳能发电：太阳光能或太阳热能→电能太阳能发电系统的组成太阳能发电的特点是一种取之不尽、用之不竭的廉价能源。不需要燃料、生产成本低、不产生污染受季节、昼夜、地理和气象条件的影响较大。1.2发电厂的生产过程太阳能光伏电源在西部地区应用广泛。（青海、新疆）我国首座太阳能发电厂：2005年10月29日在南京江宁发电成功，发电容量只有70kW。12/27/2023到2007年年底，全国光伏系统的累计装机容量达到10万千瓦（100MW），从事太阳能电池生产的企业达到50余家，太阳能电池生产能力达到290万千瓦（2900MW），太阳能电池年产量达到1188MW，超过日本和欧洲。

目前国内在建太阳能发电项目总规模达100万千瓦左右，到2015年太阳能发电累计容量将达到1000万千瓦左右。

12/27/2023太阳能发电示意图12/27/202312/27/202312/27/202312/27/202312/27/20231.2发电厂的生产过程2．风力发电：风力的动能→机械能→电能风力发电的优点西部地区的风能资源占全国的50%以上

。（青海、甘肃、新疆、内蒙、云南、西藏等）新疆达板城风电厂是一种取之不尽、用之不竭的自然能源。不需要燃料、没有污染、运行成本低。有一定的随机性和不稳定性，因此必须配有蓄能装置。12/27/2023截止到2010年12月31日，全国（不含港、澳、台）共建设802个风电场，累计吊装完成风电机组32400台，总吊装容量达到4146万kW。其中，全国风电建设总容量（已并网或风电场配套送出工程建成，基本具备并网条件的吊装容量）为3828万kW，并网运营容量为3131万kW。我国风电装机容量世界排名由2009年的第三名升至2011年的第一名，位居世界风电装机容量首位，风电装机规模达到了更高的水平。按照2010年底全国风电建设容量进行排序，位居前五位的省份（市、区）分别为内蒙古、河北、辽宁、甘肃、吉林；投资商分别为国电集团、华能集团、大唐集团、华电集团、国华电力。12/27/2023风力发电示意图12/27/2023海上风力发电站12/27/202312/27/20231.2发电厂的生产过程3．地热发电：地热能→电能电能生产过程：与火电厂相似，用地热井取代锅炉设备。地热资源的开发利用在西部地区已取得了良好的效益。西藏羊八井电厂4．潮汐发电：海水涨潮或落潮的动能或势能→电能。潮汐发电示意图江厦潮汐电站

法国郎斯潮汐电站我国正在运行发电的潮汐电站共有8座（浙江4座，山东、江苏、广西、福建各1座）12/27/2023地热发电示意图火山地下水蒸汽包汽轮机发电机冷却塔循环水泵12/27/202312/27/2023

潮汐发电：利用海水涨潮、落潮中的动能和势能来发电。12/27/20235．新能源发电的优缺点太阳能、风能、地热能、潮汐能等新能源都属于清洁、廉价和可再生能源，是值得发展的能源形式。其他新能源：燃料电池、垃圾燃料、核聚变能、生物质能等。太阳能、风能发电容量小，分散性大，属于分布式能源，互联后在运行安全和管理方面存在很多问题。1.2发电厂的生产过程12/27/20232007年全国发电总量中，水电4867亿千瓦时，约占全部发电量14.95%，增长17.6%，增幅比2006年提高13个百分点；火电26980亿千瓦时，约占全部发电量82.86%，增长13.8%，增幅降低2.4个百分点；核电626亿千瓦时，约占全部发电量1.92%，增长10.8%；风电继续保持高速增长，发电量56亿千瓦时，增长95.2%，增幅提高22个百分点。12/27/2023用电设备的额定电压：与同级电网的额定电压相同。发电机的额定电压：比同级电网的额定电压高出5%，用于补偿线路上的电压损失。1.3电力系统的电压

一、电力系统的额定电压电力网的额定电压：我国电网的额定电压等级有220V、380V、3kV、6kV、10kV、35kV、63kV、110kV、220kV、330kV、

500kV、750kV、1000kV等。

供电线路上的电压变化示意图12/27/2023变压器的二次绕组：对于用电设备而言，相当于电源。变压器的额定电压1.3电力系统的电压与电能质量我国公布的三相交流系统的额定电压见表1-1。

变压器的一次绕组：相当于是用电设备，其额定电压应与电网的额定电压相同。注意：当变压器一次绕组直接与发电机相连时，其额定电压应与发电机的额定电压相同。当变压器二次侧供电线路较长时：应比同级电网额定电压高10%

当变压器二次侧供电线路较短时：应比同级电网额定电压高5%其中5%用于补偿变压器满载供电时一、二次绕组上的电压损失；另外5%用于补偿线路上的电压损失，用于35kV及以上线路。可以不考虑线路上的电压损失，只需要补偿满载时变压器绕组上的电压损失即可，用于10kV及以下线路。12/27/2023表1.2我国三相交流电力网和用电设备的额定电压∕kV分类电力网和用电设备的额定电压发电机额定电压电力变压器额定电压一次绕组二次绕组低压0.22/0.1270.230.22/0.1270.23/0.1330.38/0.220.400.38/0.220.40/0.230.66/0.380.690.66/0.380.69/0.40高压33.153及3.153.15及3.366.36及6.36.3及6.61010.510及10.510.5及11—13.8，15.75，18，2013.8，15.75，18，20—35—3538.560—6066110—110121220—220242330—330363500—500550750—75082512/27/2023发电机G的额定电压：UN·G=1.05×10=10.5（kV）变压器T1的额定电压：U1N=10.5（kV）

U2N=1.1×110=121（kV）变压器T1的变比为：10.5/121kV变压器T2的额定电压：U1N=110（kV）

U2N=1.05×6=6.3（kV）变压器T2的变比为：110/6.3kV例1-1已知下图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机和变压器的额定电压。~T1GT2110kV10kV6kV变压器T1的一次绕组与发电机直接相连，其一次侧的额定电压应与发电机的额定电压相同变压器T1的二次侧供电距离较长，其额定电压应比线路额定电压高10%变压器T2的二次侧供电距离较短，可不考虑线路上的电压损失12/27/2023补充12/27/20231.3电力系统的电压

二、电压等级的选择220kV及以上：用于大型电力系统的主干线。110kV：用于中小型电力系统的主干线。35kV：用于大型工业企业内部电力网。10kV：常用的高压配电电压，当6kV高压用电设备较多时，也可考虑用6kV配电。3kV：仅限于工业企业内部采用。380/220V：工业企业内部的低压配电电压。电力网的额定电压、传输功率和传输距离之间的关系见表1-212/27/2023晋东南～南阳～荆门交流特高压试验示范工程包括晋东南变电站、南阳开关站、荆门变电站3个1000kV变电站工程。

1.晋东南变电站

站址位于山西省长治市西南22km的长子县石哲镇崔家庄，本期总占地面积约9.1公顷（围墙内占地面积约8.4公顷）。

2.南阳开关站

站址位于河南省南阳市东北30km的方城县赵河镇石寨，本期总占地面积约13.79公顷（围墙内占地面积约9.28公顷）。

3.荆门变电站

站址位于湖北省荆门市东南25km的沙洋县沈集镇鄢岗，本期总占地面积约16.62公顷（围墙内占地面积约12.34公顷）。

12/27/2023按照规划，2015年，特高压电网形成“三纵三横一环网”。3个纵向输电通道为：锡盟～北京东～天津南～济南～徐州～南京；张北～北京西～石家庄～豫北～驻马店～武汉～南昌；陕北(蒙西)～晋中～晋东南～南阳～荆门～长沙。3个横向输电通道为：蒙西～晋北～石家庄～济南～潍坊；晋中～豫北～徐州；雅安～乐山～重庆～长寿～万县～荆门～武汉～皖南。特高压双环网为：淮南～南京～泰州～苏州～上海～浙北～皖南～淮南。12/27/20231.4我国电力发展概况及前景一、我国电力工业发展概况中国电力工业发展中的一些数据年份总装机容量/GW年发电量/TW·h人均用电量/kW·h世界排序1882上海第一台12kW机组发电19491.854.3小于102519795228071985804005199827711502200030013001000220044402100212/27/20231.5我国电力发展概况及前景中国电力工业的发展可分为三个以下阶段1882~1937年。从1882年上海第一台机组发电到抗日战争爆发前夕，全国共有461个发电厂，总装机容量630MW，年发电量为17亿kW·h，初步形成北京、天津、上海、南京、武汉、广州、南通等大、中城市的配电系统。1937~1949年。1937年抗日战争开始后，日本帝国主义以东北为基地，为战争生产和提拱军需物资，从而使东北电力系统也有一定的发展。1949年新中国成立时，全国发电装机容量为1848.6MW，年发电量约43亿kW·h，居世界第25位。当时中国已形成的电力系统有：东北中部电力系统；东北南部电力系统；东北东部电力系统；冀北电力系统。12/27/20231.5我国电力发展概况及前景输电线路建设1949年以来，中国的电力工业有很大的发展。特别是改革开放以来，我国的电力工业有了飞速的发展，平均每年以10%以上的速度在增长，到1998年全国装机容量已达到277GW，年发电量已达到1150TW·h，均跃居世界第2位。但人均用电量、电力系统自动化水平还与发达国家有差距。1954年，第一条220kV线路投入运行，全长369.25km；1972年，第一条330kV线路投入运行，全长534km；1981年，第一条500kV线路投入运行，全长595km

；1989年，第一条500kV直流输电线路投入运行，全长1080km，实现了华中电网与华东电网的互联。12/27/20231.5我国电力发展概况及前景我国电网已形成500kV和330kV的骨干网架，将进一步升高到1000kV和750kV；我国电网进入了远距离、超高压、跨大地区输电的阶段。目前，我国已形成东北、华北、华东、华中、西北、川渝、南方共7个跨省电网以及山东、福建、新疆、海南和西藏5个独立省网。我国电力系统现状

1998年，成立了国家电力公司，提出“厂网分开”，建立电力市场，实行“竞价上网”的改革方案。上海、浙江、山东作为首批改革试点，东北三省紧随其后，到2010年，全面实行“厂网分开、竟价上网”。2010年后，实现发、输、配三个环节分开，建立规范有序的电力市场，在更大范围内引入竞争机制。商业化运行（电力市场）12/27/20231.5我国电力发展概况及前景2010年全国装机容量达到650GW，2020年达到950GW。二、我国电力工业发展前景21世纪发展目标高参数（高温、高压、超临界、单机容量）；大容量远距离高压输电、大系统互联；

高度自动化；电力市场化；新能源、分布式发电；智能电网；微电网。12/27/20231.5我国电力发展概况及前景电网互联2010年：形成以三峡电站为中心，连接华中、华东、川渝三个地区电网的中部电网。届时，全国将形成北、中、南三大互联电网的格局。2020年：形成除新疆、西藏、台湾之外的，以三峡电网为中心的全国统一联合电网。21世纪：在北、中、南三大电网的基本格局下，逐步形成全国联合大电网。与此同时，在21世纪将形成与周边国家互联的亚洲东部联合电网。

12/27/202312/27/202312/27/202312/27/2023现阶段电力工业的发展要求：1．继续发展燃煤火电厂，提高发电效率，减少环境污染2．加速建设水电厂3．积极发展核电4．积极发展可再生分布能源发电5．大力发展联网6.智能电网

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谏壁发电厂是我国自行设计、自行安装、自行完善的高温高压特大型火力发电厂。电厂的建设始于1959年，共分五期进行。到1987年9月工程全部建成，合计安装机组10台，总容量达162.5万千瓦，其中国产机组6台，占总容量的86.16%，成为当时全国最大的火力发电厂，并持续10年居全国火力发电厂之首。全厂年发电时占当时江苏电网的30%，占华东电网的1/10。现新增两台100万千瓦机组。12/27/2023浙江北仑发电厂是我国目前最大的现代化火力发电厂，总装机容量为300万千瓦(5×600MW)，工程于1988年1月正式开工建设，2000年9月全部建成发电。年发电量167亿度，为浙江省各类发电厂发电总量的四分之一，其中两台机组的发电量就能满足宁波市全部用电所需。现新建两台100万千瓦机组。12/27/2023北仑发电厂主控制室北仑发电厂汽轮机房12/27/2023

张家口发电总厂成立于1988年8月，由下花园发电厂和沙岭子发电厂合并而成，位于张家口市东南14km，距首都北京170km，距煤都大同180km。发电厂总装机容量240万千瓦（8×300MW），通过500kV双回线向北京供电，同时兼顾地方用电，担负着北京地区1/4电力负荷的供电任务。张家口发电总厂夜景厂区景色汽轮机房12/27/2023葛洲坝27孔泄洪闸葛洲坝水电站葛洲坝水电站是长江干流上修建的第一座大型水电工程，是三峡工程的反调节和航运梯级。电站始建于1970年，共有21台机组，总装机容量271.5万千瓦，年发电量157亿度。电站以500kV和220kV输电线路并入华中电网，并通过500kV直流输电线路向距离1000km的上海输电120万千瓦。12/27/2023南美伊泰普水电站是二十世纪最大的水电站

，位于巴西和巴拉圭交界处的巴拉那河上，从1974年5月开始修建，于1991年5月竣工，由巴西与巴拉圭共建。总装机容量12.6GW（18×700MW），年发电量790亿度。水电站坝身长7.7公里，坝高196米（相当于65层楼的高度）。12/27/2023三峡水电站效果图长江三峡水电站坝长2309m，坝高185m，水头175m，总库容393亿立方米，总装机容量18.2GW（26×700MW），年发电量86.5TW·h；库区将淹没耕地36万亩，淹没城镇129座，需安置迁移人口113万；电站于93年起步，首批机组于2003年10月发电，以后每年投产4台机组（280MW），2009年全部机组建成投产。三峡电站发出的强大电力将送往华中、华东地区和广东省。电站将引出15条超高压交流输电线路，其中3条线路通过换流站将交流电转换成直流电后，再通过500kＶ直流输电线路，2条送往华东、1条送往广东。12/27/2023三期导流图三峡大坝模型三峡大坝由多个功能模块组成，从左至右（面向下游）依次为永久船闸、升船机、泄沙通道（临时船闸）、左岸大坝及电站、泄洪坝段、右岸大坝及电站、山体地下电站等。升船机的最大提升高度为113米，供3000吨以下船只通过大坝，用时约40分钟；永久船闸是双线五级船闸，供3000吨以上船只从这里翻过大坝，用时约3.5小时。12/27/2023三峡工程综合效益防洪：三峡水库正常蓄水位175米，总库容393亿立方米，防洪库容221.5亿立方米，能有效地控制长江上游洪水，保护长江中下游荆江地区1500万人口、2300万亩土地，是世界上防洪效益最为显著水利工程。发电：三峡水电站装机总容量为1820万kW，年均发电量847亿kW·h。以直线距离1000公里为半径，全国除辽宁、吉林、黑龙江、新疆、西藏、海南、台湾7省区外，其余地区的主要城市和工业基地都在这个范围内。如图所示

航运：它将改善航运里程660公里，使重庆至宜昌航道通行的船队吨位由现在的3000吨级提高至万吨级，年单向通过能力由1000万吨提高到5000万吨。12/27/2023三峡双线五级船闸

三峡船闸全长6.4公里，可通过万吨级船队，单向年通过能力5000万吨。船闸主体段闸首和闸室分南北两线，每线船闸主体段由6个闸首和5个闸室组成，每个闸室长280米、宽34米。而船闸人字门是名副其实的“天下第一门”，单扇门宽20.2米，高38.5米，厚度3米，面积有两个篮球场那么大，重达850多吨。12/27/2023广州抽水蓄能电站为目前世界上最大的抽水蓄能电站，是为大亚湾核电站安全经济运行而建设的配套工程，同时还承担着广东、香港电网的调峰填谷和事故备用的任务。电站总装机总装机容量2.4GW（8×300MW），分两期建设，每期4台，设计水头535m，电站一期工程于1989年5月25日开工且1993年6月29日1号机投产，二期工程于1994年9月12日开工，至2000年3月14日8号机投产。12/27/2023三峡的供电范围12/27/2023秦山核电站位于东海之滨美丽富饶的杭州湾畔，是中国第一座依靠自己的力量设计、建造和运营管理的压水堆核电站，总装机容量2×300MW。1985年3月动工，1991年12月首次并网发电。它的建成使我国成为继美、英、法、前苏联、加拿大、瑞典之后世界上第七个能够自行设计、建造核电站的国家。12/27/2023秦山核电站主控制室秦山核电站汽轮机房12/27/2023

大亚湾核电站位于深圳市东部大亚湾畔，为我国目前最大的核电站。大亚湾核电站是我国引进国外资金、设备和技术建设的第一座大型商用核电站。核电站安装有两台单机容量为900MW的压水堆反应堆机组。1987年8月7日工程正式开工，1994年2月1日和5月6日两台机组先后投入商业营运。大亚湾核电站每年发电量超过100亿度，其中七成电力供应香港，三成电力供应广东电网。大亚湾核电站电站设备12/27/2023田湾核电站是中俄两国在加深政治互信、发展经济贸易、加强两国战略协作伙伴关系方针推动下，在核能领域开展的高科技合作，是两国间迄今最大的技术经济合作项目，也是我国“九五”计划开工的重点核电建设工程之一。厂址位于江苏省连云港市连云区田湾，厂区按4台百万千瓦级核电机组规划，并留有再建4台的余地。一期工程建设2台单机容量106万千瓦的俄罗斯AES-91型压水堆核电机组，设计寿命40年，年平均负荷因子不低于80％，年发电量达140亿千瓦时。

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田湾核电站1号机组1999年10月20日浇筑第一罐混凝土。2005年10月18日开始首次装料，12月20日反应堆首次达到临界，2007年5月17日正式投入商业运行。截至2007年7月2日24时，1号机组累计发电量36.07亿千瓦时，累计上网电量32.54亿千瓦时。

田湾核电站2号机组于2000年9月20日浇筑第一罐混凝土，2007年5月1日反应堆首次达到临界，5月14日首次并网成功。截至2007年7月2日24时，2号机组累计发电量3.32亿千瓦时，累计上网电量2.96亿千瓦时。按照计划，2号机组于2007年底投入商业运行。田湾核电站计划建设8台核电机组，总容量达到1000万千瓦。目前，二期工程3号和4号机组的建设已启动，单机容量均为100万千瓦12/27/2023太阳能发电系统的组成太阳能电池板：将太阳的辐射能转换为电能。太阳能控制器：控制整个系统的工作状态，对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。蓄电池：在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。逆变器：将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能。

光电板控制器逆变器配电线路负载蓄电池12/27/2023达板城风力发电厂装机容量7.23万千瓦。12/27/2023

羊八井电厂是我国最大的地热电厂，总装机容量为25.18MW，水温约150℃，担负拉萨地区50%的供电任务。电站由5眼地热井供水，单井产量为75～160立方米／小时。羊八井地热电厂

羊八井地热温泉12/27/2023潮汐发电示意图

12/27/2023法国郎斯潮汐电站示意图

法国朗斯潮汐电站

法国郎斯电站1967年建成，位于法国圣马洛湾郎斯河口。一道750米长的大坝横跨郎斯河。坝上是通行车辆的公路桥，坝下设置船闸、泄水闸和发电机房。郎斯潮汐电站机房中安装有24台双向涡轮发电机，涨潮、落潮都能发电。总装机容量24万千瓦，年发电量5亿多度，输入国家电网。12/27/2023

江厦潮汐电站是中国第一座双向潮汐电站，位于浙江省温岭市乐清湾北端江厦港。1980年5月第一台机组投产发电。电站装有双向贯流式机组6台，总装机容量3200千瓦，年发电量600万度，可昼夜发电14～15小时

。规模仅次于法国郎斯潮汐电站、加拿大芬地湾安娜波利斯潮汐电站，居世界第三。12/27/2023表1-1我国三相交流电力网和用电设备的额定电压∕kV分类电力网和用电设备的额定电压发电机额定电压电力变压器额定电压一次绕组二次绕组低压0.22/0.1270.230.22/0.1270.23/0.1330.38/0.220.400.38/0.220.40/0.230.66/0.380.690.66/0.380.69/0.40高压33.153及3.153.15及3.366.36及6.36.3及6.61010.510及10.510.5及11—13.8，15.75，18，2013.8，15.75，18，20—35—3538.560—6066110—110121220—220242330—330363500—500550750—750—12/27/2023表1-2电力网的额定电压与传输功率和传输距离之间的关系线路电压/kV输送功率/MW输送距离/km30.1~1.01~360.1~1.24~15100.2~2.06~20352.0~10.020~5011010.0~50.050~150220100.0~500.0100~300330200.0~800.0200~6005001000.0~1500.0150~8507502000.0~2500.0500以上12/27/2023阿根廷：电压:220V(单相)，380V(三相)，频率:50Hz

巴西：电压:110/220V(单相)，380/460V(三相)，频率60Hz

加拿大:电压:120/240V(单相),208/240V(三相)；频率60Hz

墨西哥：电压:127/220V(单相)，220V(三相)；频率:60Hz

美国：电压:120/240V(单相)，208/240V(三相)；频率60Hz

澳大利亚/新西兰：电压:240/415V(单相)，415V(三相)；频率:50Hz

香港：电压:120/220V(单相)，220V(三相)；频率:50Hz

印度：电压:230V；频率:50Hz

印尼：电压:230V(单相)，380V(三相)；频率:50Hz

日本：电压