電力工業(yè)發(fā)展概況及前景

【專家解說】：了解我國電力工業(yè)發(fā)展概況:掌握電力系統(tǒng)的基本概念及發(fā)電廠,變電站的常見類型;了解發(fā)電廠,變電站常用電氣設(shè)備;掌握額定電壓的確定方法. 1.1電力工業(yè)發(fā)展概況及前景 電的發(fā)明:1831年(英)法拉第→電磁感應(yīng)→右手螺旋定則→電力系統(tǒng) 電能優(yōu)點(diǎn): ①易于將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能 ②便于遠(yuǎn)距離輸送(輸電線路,電纜) ③電能集中,分配自由,能夠滿足各生產(chǎn)過程的工藝過程 ④速度快(30萬km/s),能量大,能做到約時(shí)停送電 電力系統(tǒng)發(fā)展方向:大容量,超高壓,遠(yuǎn)距離 到2001年底,全國水電裝機(jī)達(dá)到8301萬kw,火電達(dá)到25314萬kw,核電達(dá)到210萬kw,風(fēng)力和新能源發(fā)電達(dá)到37萬kw. 長江三峽工程是世界上最大的電站,總裝機(jī)容量為18200MW.; 廣州抽水蓄能電站是世界最大的抽水蓄能電站,總裝機(jī)容量為240萬kw. 西藏的羊卓雍湖水電站是世界上海拔最高的電站. 廣東電網(wǎng):90.7總裝機(jī)容量為600萬kw,向香港(650萬kw)買電7～15萬kw50港幣/度. 92.12總裝機(jī)容量為750萬kw 廣東大電廠380萬kw 水電站75萬kw,小水電150萬kw 夜間 大亞灣核電站2X90萬kw————→從化廣州抽水蓄能電站240萬kw 增城500kv變電站 廣東網(wǎng)電壓骨架 220kv→500kv 日本:1000kv 西歐:750kv 美國:750kv 目前,我國電力工業(yè)已開始進(jìn)入"大機(jī)組","大電網(wǎng)","超高壓","高自動(dòng)化"的發(fā)展新階段,科技水平不斷提高,調(diào)度自動(dòng)化,光纖通信,計(jì)算機(jī)控制等高新技術(shù),已在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用. 1.2 電力系統(tǒng)基本概念 基本概念 1,電力系統(tǒng)=發(fā)電廠+變電所+輸電線路+用戶 2,動(dòng)力系統(tǒng)=電力系統(tǒng)+動(dòng)力裝置 3,電力網(wǎng)=變壓+輸電線路+用戶 4,發(fā)電廠 煤 燃燒 汽輪機(jī) 火電廠—— 石油 ———→ 熱能———→ 電能 天然氣 化學(xué)能 機(jī)械能 分為 凝汽式發(fā)電廠(專供發(fā)電) 熱電廠(發(fā)電兼供熱)——如廣州電廠,利用率高 如:黃埔電廠:4臺(tái)12.5萬kvA 2臺(tái)30萬kvA機(jī)組 1號(hào)~4號(hào)機(jī)燒油 5號(hào),6號(hào)機(jī)燒煤 水輪機(jī) ②水電站 —— 水(落差流量)————→ 機(jī)械能 ——→ 電能 其生產(chǎn)過程簡單,污染小,發(fā)電成本低 但建設(shè)投資大,工期長,受氣候,水文條件影響大,分豐水,枯水. 反應(yīng)堆核裂變 機(jī)械能 ③核電站——鈾 ——————→ 熱能 ———→ 電能 钚 汽輪機(jī) 如:浙江秦山核電站(2X60萬kw) 大亞灣核電站 (2X90萬kw) 陽江核電站 (2X90萬kw) 特點(diǎn):a消耗燃燒少,如容量為50萬kw的大電廠,需燃燒150萬噸/年 容量為50萬kw的大電廠,需鈾燃料20噸/年. b.燃燒時(shí)不需要空氣助燃 c.容量越大越經(jīng)濟(jì) d.有放射性污染 ④潮汐電站:潮汐能是地球在自轉(zhuǎn)過程中,海水受月流重力牽引產(chǎn)生的.還有小部分潮汐是受太陽引力牽引形成的.海水漲落的周期為12小時(shí)25分鐘,同時(shí)在海底造成三角流. 世界最大的潮汐發(fā)電站:法國北部LaRance河,Pe=240MW 世界最高的潮汐發(fā)電站:加拿大Fundy高達(dá)39英尺Pe=20MW 世界首座海底潮汐發(fā)電站:挪威北部Kvalsund Pe=300KW(無生態(tài)污染,無噪音,不占地)投資1億美元. 5,變電所:升壓,降壓 區(qū)域變電所,地方變電所,終端變電所 樞紐變電所,中間變電所,地區(qū)變電所 6,電力線路:輸電線路,配電線路 電力系統(tǒng)的優(yōu)越性 可靠,穩(wěn)定,經(jīng)濟(jì) 對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求 保證供電的安全可靠——減少事故率 保證電能質(zhì)量——波形,頻率,電壓\ 隨時(shí)調(diào)頻,調(diào)壓 我國規(guī)定的電力系統(tǒng)的額定頻率為50HZ,大容量系統(tǒng)允許頻率偏差±0.2 HZ,中小容量系統(tǒng)允許頻率偏差±0.5 HZ. 電壓的允許變化范圍見表1-4. 電力系統(tǒng)的頻率主要取決于有功功率的平衡,電壓主要取決于無功功率的平衡,可通過調(diào)頻,調(diào)壓和無功補(bǔ)償?shù)却胧﹣肀ＷC頻率和電壓的穩(wěn)定. 電力系統(tǒng)的供電電壓(或電流)的波形為嚴(yán)格的正弦形. 表1-4 電壓的允許變化范圍 線路額定電壓 正常運(yùn)行電壓允許變化范圍 35kv及以上 ±5%Ue 10kv及以下 ±7%Ue 低壓照明及農(nóng)業(yè)用電 (+5%~ -10%)Ue 完成足夠的發(fā)生功率和發(fā)電量 保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性 1.3 電氣設(shè)備概述及額定參數(shù) 主要電氣設(shè)備簡介 一次設(shè)備——直接與發(fā)配電電路相連接的設(shè)備 進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的設(shè)備: 發(fā)電機(jī),變壓器,電動(dòng)機(jī) 接通和開斷電路的開關(guān)設(shè)備:QF,QS,FU,負(fù)荷開關(guān) 交換電路電氣量,隔離高壓的設(shè)備:PT,CT 限制電流和防止過電壓的設(shè)備:電抗器,避雷器 二次設(shè)備——對(duì)一次設(shè)備,其它設(shè)備的工作進(jìn)行監(jiān)測和控制保護(hù)的設(shè)備 用于反映不正常工作狀態(tài)——繼電器,信號(hào)裝置 測量電氣參數(shù)的設(shè)備:儀表,示波器,錄波器 控制及自動(dòng)裝置:控制開關(guān),同期及自動(dòng)裝置 連接電路的導(dǎo)體:控制電纜,小母線,連接線 電氣設(shè)備的額定參數(shù) 1,額定電壓 電力網(wǎng)的額定標(biāo)準(zhǔn)電壓(KV):0.22,0.38,3,6,10,35,60,110,220, 330,500,750 用電設(shè)備的額定電壓=電力網(wǎng)的額定電壓 發(fā)電機(jī)的額定電壓=1.05電力網(wǎng)額定電壓 變壓器的額定電壓: 一次側(cè):但與發(fā)電機(jī)直接相連的(相當(dāng)于用戶) 二次側(cè):(10kv及以下阻抗電壓小于7.5%) 表1-5 我國交流電力網(wǎng)和電氣設(shè)備的額定電壓(線間電壓,單位kv) 用電設(shè)備額定電壓與電力網(wǎng)額定電壓 發(fā)電機(jī) 額定電壓 變壓器額定電壓 原邊繞組 副邊繞組 接電力網(wǎng) 接發(fā)電機(jī) 0.23 0.22 0.23 0.23 0.40 0.38 0.40 0.40 3 3.15 3 3.15 3.15及3.3 6 6.3 6 6.3 6.3及6.6 10 10.5 10 10.5 10.5及11 35 35 38.5 60 60 66 110 110 121 220 220 242 330 330 363 500 500 550 750 750 825 額定電流和額定容量 Ie:額定電流介質(zhì)的周圍環(huán)境溫度 若周圍介質(zhì)環(huán)境溫度不等于額定計(jì)算溫度 +450C IIe Se= Pe= (千瓦 KW) Qe= (乏 var) 習(xí)題與思考題 1-1 什么是發(fā)電廠,變電站,電力系統(tǒng)及電力網(wǎng) 1-2 試述火電廠,水電廠,核電廠的基本生產(chǎn)過程及其特點(diǎn). 1-3 電力系統(tǒng)有哪些優(yōu)越性 電力系統(tǒng)運(yùn)行要滿足哪些基本要求 1-4 電能質(zhì)量的主要指標(biāo)是什么 1-5 什么是一次設(shè)備和二次設(shè)備 它們各包含哪些內(nèi)容 1-6 一次設(shè)備的額定電壓是如何規(guī)定的