發(fā)電廠電氣設(shè)備課件

1、第一章線程論，1.1我國電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況1.2電廠類型1.3變電站類型1.4電氣設(shè)備概述，1.1我國電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況，電力工業(yè)開始了，人類繼續(xù)發(fā)展能源，在17世紀(jì)廣泛使用蒸汽機(jī)后，18世紀(jì)發(fā)現(xiàn)了電力，19世紀(jì)中葉制造了發(fā)電機(jī)。從19世紀(jì)末開始，電力應(yīng)用迅速發(fā)展。1875年，1878年，1879年，1882年，世界上第一座發(fā)電站為照明供電的巴黎北火車站發(fā)電站建立，法國第一座水力發(fā)電站建立，美國舊金山實驗發(fā)電站開始生產(chǎn)電力，世界上第一座出售電力的發(fā)電站，法國遠(yuǎn)距離HVDC輸電開始，英國、日本、俄羅斯相繼建設(shè)發(fā)電站，一座第一個水電站：1912年農(nóng)歷4月12日，云南昆明附近石龍壩水電站增加了2臺240

2、千瓦水輪發(fā)電機(jī)組，安裝容量及發(fā)電功率。安裝容量1856587 8500 13789 21789 21722 31900 50841萬千瓦年發(fā)電容量43 3006 3950 6213 10069 13685 24747億千瓦時，世界排名21/25 8/6 4 3/2/2，2，安裝容量和發(fā)電容量增加水電：14526萬千瓦，20.36%；核能：885萬千瓦，1.24%；風(fēng)力：403萬千瓦，占0.56%。年發(fā)電量為32559億千瓦時。3，最大獨(dú)立容量，最大火災(zāi)電動馬達(dá)組：1000兆瓦(華能縣發(fā)電廠)最大水力發(fā)電廠：700兆瓦(三峽發(fā)電廠) 5600MW=3000MW最大洪水發(fā)電站：三峽電站(14 12

3、(6)700 MW=18200(4200)MW ert水電站6550MW=3300MW最大核電站：Qinshan 區(qū)域間電力系統(tǒng)是東北中部和南部的154，220kV系統(tǒng)。東北洞110kV系統(tǒng)(以豐滿、水豐、鏡泊湖水電站等為中心)；河北北部系統(tǒng)。本世紀(jì)初：已經(jīng)形成了東北、華北、華東、華中、西北、西南、華南等7個省間地方電力系統(tǒng)?！笆晃濉逼陂g，中國電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本方針是：1。積極開發(fā)水電2。優(yōu)化煤炭發(fā)電3。積極發(fā)展核電4。天然氣發(fā)電的適當(dāng)發(fā)展5。加快新能源發(fā)展的速度6。加強(qiáng)電網(wǎng)開發(fā)，5，電力系統(tǒng)發(fā)展，1。水電水資源的大力開發(fā)是可再生和清潔的能源；水電站的發(fā)電成本低，水庫可以綜合利用。電力系統(tǒng)中

4、占一定比重的水電設(shè)備容量對系統(tǒng)調(diào)峰和安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行非常有利。我國大陸的水資源理論儲量和可開發(fā)安裝容量均在世界1萬千瓦以上的河流上，達(dá)到3886個，技術(shù)可開發(fā)安裝容量54164萬千瓦，經(jīng)濟(jì)可開發(fā)安裝容量4080千瓦。優(yōu)先和加快水電開發(fā)是我國電力發(fā)展的基本方針，也是西部開發(fā)、西電東送的主要內(nèi)容。我國水電建設(shè)將根據(jù)流域梯級滾動開發(fā)方式，重點開發(fā)黃河上游、長江中上游及其干支流、洪水河、瀾滄江中游、右江等流域。東北、華北、華東等火力比重較大的電力系統(tǒng)將根據(jù)系統(tǒng)調(diào)峰要求建設(shè)相當(dāng)規(guī)模的抽水蓄能電站。我國最近建設(shè)和提議的大型水電站有十多個。中國將在最近10 15年內(nèi)增加50萬千瓦單位至120多臺，2020年水電

5、設(shè)備容量將增加到25000萬千瓦。五、電力系統(tǒng)開發(fā)、水電改革開放以來，我國有葛洲壩、百山、龍羊峽、漫灣、廣藏、天生橋、五強(qiáng)溪、小浪底到2006年底，全國水電設(shè)備達(dá)到12857萬千瓦，總?cè)萘窟_(dá)20.67%。水電電力為4167億千瓦. h，約占總發(fā)電電力的14.70%。目前我國是世界上水電發(fā)展最大、發(fā)展速度最快的國家。2 .優(yōu)化燃煤電廠用地?zé)o限制、建設(shè)周期短、效率快、燃煤電廠仍然是發(fā)電設(shè)備容量的主要組成部分。我國有豐富的煤、石油和天然氣資源。煤電開發(fā)重點是建設(shè)大、高效、低污染的燃煤電廠，鼓勵建設(shè)超臨界、超臨界大容量單位，新建燃煤電廠的單機(jī)容量不低于60萬千瓦。預(yù)計2020年，燃煤發(fā)電機(jī)將達(dá)到7.1

6、億至7.85億千瓦。5，電力系統(tǒng)開發(fā)，火電2000年前，我國火力發(fā)電廠以30萬千瓦為單位為主，自2000年以來，主要建設(shè)參數(shù)高、效率高、調(diào)峰性能好的裝置，引進(jìn)和開發(fā)超臨界裝置。到2006年底，全國火力發(fā)電機(jī)組總?cè)萘繛?7.82%，達(dá)到48405萬千瓦?；鹆Πl(fā)電23573億千瓦. h約占總發(fā)電功率的83.17%。3.核能的積極發(fā)展是一種“安全、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)、清潔”的能源。核電是實施電力可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的長期大計。加快核電發(fā)展有利于電力結(jié)構(gòu)調(diào)整，是解決我國能源資源短缺的重要戰(zhàn)略措施。根據(jù)我國電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃，未來20年，我國將成為世界最大的核電站建設(shè)基地。到2020年，如果核電容量達(dá)到4000萬

7、千瓦，就要新建31個100萬千瓦級核電站。第五，開發(fā)電力系統(tǒng)，1994年浙江秦山電廠30萬千瓦國內(nèi)單位和廣東大亞灣電站(裝機(jī)容量290萬千瓦，法國單位)的調(diào)試，實現(xiàn)了中國核電零突破。到2006年底，全國核電站670萬千瓦占總?cè)萘康募s1.08%。核電功率為543億千瓦. h，約占總發(fā)電功率的1.92%。4 .燃?xì)獍l(fā)電天然氣發(fā)電的適當(dāng)開發(fā)是燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)的主要應(yīng)用領(lǐng)域。利用天然氣生產(chǎn)電力的地區(qū)將主要是華南、華東、華北等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、能源不足的地區(qū)和生產(chǎn)天然氣的西北、千、重慶地區(qū)。據(jù)預(yù)測，2010年天然氣發(fā)電設(shè)備約為2800萬 3000萬千瓦，2020年天然氣發(fā)電設(shè)備約為6000 7000萬千瓦。五、

8、電力系統(tǒng)開發(fā)，五。為了加快新能源發(fā)展的速度，主要包括風(fēng)力、潮汐發(fā)電和太陽能發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電和垃圾、生物質(zhì)能發(fā)電等。在新能源發(fā)電中，風(fēng)力發(fā)電占主導(dǎo)地位。到2010年，新能源發(fā)展將占據(jù)全國裝機(jī)容量的1%以上。第五，電力系統(tǒng)開發(fā)，新能源1992年至2001年，中國新能源發(fā)電設(shè)備容量以每年44.55%的速度開發(fā)，安裝容量到2001年底達(dá)到37萬千瓦。2003年底，我國太陽能電池的累計設(shè)備已達(dá)到5萬千瓦。截至2004年底，我國已建成43個(臺灣省除外)風(fēng)電場和1292個單位，累計安裝容量76.4萬千瓦。6 .加強(qiáng)電網(wǎng)開發(fā)繼續(xù)電力的持續(xù)活躍發(fā)展，必須高度重視電網(wǎng)建設(shè)，才能促進(jìn)煤炭電力的現(xiàn)場改造和水電的大規(guī)模

9、開發(fā)。我國將加強(qiáng)各地區(qū)間電網(wǎng)建設(shè)，不斷擴(kuò)大地區(qū)間網(wǎng)絡(luò)輸電，提高資源使用效率，優(yōu)化配置。重點建設(shè)西北、川中京聯(lián)網(wǎng)，華中、西北、華北加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)，華北、西北、華東加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)等項目，南北形成三大宋傳統(tǒng)路，實現(xiàn)全國主要地方電力系統(tǒng)之間的聯(lián)網(wǎng)。電網(wǎng)將主要關(guān)注500kV交流系統(tǒng)、750kV交流系統(tǒng)、800kV直流和交流百萬伏傳輸和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的開發(fā)。，5，電力系統(tǒng)開發(fā)，5，電力系統(tǒng)開發(fā)，區(qū)域電網(wǎng)配置，華北、華中、南電網(wǎng)安裝容量1億千瓦(100GW)，東北、西北電網(wǎng)安裝容量4千萬千瓦(40GW)，5，電力系統(tǒng)開發(fā)，第1條330kVAC: 1972年6月甘肅柳家峽-天水-陜西關(guān)中(梅縣)。每個軸網(wǎng)已形成500kV或33

10、0kV主干網(wǎng)。第1條500kvdc: 1989年9月，湖北葛洲壩-上海南橋。第1條750kVAC:2005年9月青海關(guān)亭-甘肅蘭州洞。2006年分別舉行了1000kV AC UHV試驗示范項目和云南-廣東800kV UHV直流傳輸示范項目奠基儀式，拉開了AC/DC UHV試驗示范項目建設(shè)帷幕。第六，電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景，電力產(chǎn)業(yè)的基本任務(wù)：為國民經(jīng)濟(jì)部門和人民生活提供足夠、可靠、優(yōu)質(zhì)、廉價的電力。電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向：工廠網(wǎng)絡(luò)分離，投標(biāo)網(wǎng)上沖浪，走向高度自動化、西電調(diào)度、南北相互供應(yīng)、聯(lián)合電力系統(tǒng)。第六，電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景，相關(guān)技術(shù)：制定電力計劃，加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)，電力產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化聯(lián)合電力系統(tǒng)電力市場IT技

11、術(shù)諧波治理，潔凈煤發(fā)電技術(shù)綠色能源開發(fā)利用，1.2電廠類型，引進(jìn)，發(fā)電站是將煤、水力、核能等多種自然能源轉(zhuǎn)化為電力的工廠。根據(jù)使用的第一能源，發(fā)電站可以分為火電廠、水力發(fā)電站、核電站等。第一，火電廠，主要是煤、石油、天然氣。1 .第一能源(燃料)，2 .主要設(shè)備、鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和各種輔助裝置。3 .電力生產(chǎn)過程，燃料在鍋爐中燃燒水轉(zhuǎn)換為蒸汽汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)電化學(xué)能量生成熱機(jī)械能電，一，火電廠，電生產(chǎn)過程可分為三個系統(tǒng)：燃燒系統(tǒng)汽水系統(tǒng)電氣系統(tǒng)，一，火電廠，燃料燃燒系統(tǒng)由煤炭運(yùn)輸、煤炭粉碎、燃燒、風(fēng)煙、灰分等系統(tǒng)組成。(1)火力發(fā)電廠，包括燃燒系統(tǒng)、一、鍋爐、汽輪機(jī)、冷凝

12、器、除氧器、加熱器和供水系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和補(bǔ)充供水系統(tǒng)等設(shè)備和管道。(2)火力發(fā)電廠，包括蘇打系統(tǒng)、一、發(fā)電機(jī)、勵磁裝置、工廠電氣系統(tǒng)和增壓變電站等。(3)電力系統(tǒng)，1，火力發(fā)電廠，電力生產(chǎn)工藝，燃燒系統(tǒng)，碳酸飲料系統(tǒng)，電力系統(tǒng)，1，火力發(fā)電廠燃料發(fā)電廠煤氣發(fā)電廠廢熱發(fā)電廠垃圾發(fā)電廠工業(yè)廢物發(fā)電廠，4 .類型，(1)按燃料，1，火力發(fā)電廠，中低壓發(fā)電廠，pn 25 MW；高壓電站，PN100MW；超高壓電站，PN200MW；亞臨界壓力電站，pn=300 1000mw超臨界壓力發(fā)電站，PN=600，800MW或更高。4 .類型，(2)蒸汽壓力和溫度，1，火電廠，冷凝蒸汽輪機(jī)發(fā)電站燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電站內(nèi)燃

13、機(jī)電站蒸汽-燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電站，4。類型，(3) 1，1，火電廠，冷凝火電廠-只有火電廠的電能效率低，30%-40%的加熱火電廠-火電廠的電能和熱能效率高，60%-70%，4。類型，(4)按輸出能量，1，火電廠，優(yōu)點：布局靈活，安裝容量大小可根據(jù)需要確定；一次投資小，建設(shè)周期短。缺點：煤炭消費(fèi)多，發(fā)電成本高；多種電力設(shè)備，控制工作復(fù)雜，運(yùn)行成本高；長啟動時間(數(shù)小時到10小時)，高啟動和停止成本；調(diào)峰、調(diào)頻、煤炭消費(fèi)增加、事故增加；對空氣和環(huán)境的污染很大。，5 .優(yōu)點和缺點，2，水電站，水的位置能量或動能，1。第一能源，2。主要設(shè)備，壓力管道，渦輪，發(fā)電機(jī)，3 .生產(chǎn)過程，高水培壓力管道促進(jìn)渦輪轉(zhuǎn)

14、子旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)是電位置能量或動能機(jī)械能電能，4。類型，2，水電站，在適合河水的地方建壩，形成水庫，上游水位上升，壩上下游有很大的水位差異，這種水電站稱為以壩為基礎(chǔ)的水電站。壩型水電站適合在河道坡度平緩、流量大的到達(dá)地區(qū)建設(shè)。這種水電站根據(jù)工廠和大壩的相對位置，還可以有以下幾種：大壩后工廠溢流工廠海岸工廠地下工廠大壩工廠河床工廠，4 .類型，(1)堤防水電站：2，水電站，(1)堤水電站：壩后水電站，壩后溢流壩段后施工廠，壓力管道壩，高，中等水頭，無法承受上游水壓。壩后水電站，在我國壩后應(yīng)用的例子更多，如三門峽、劉家峽、白山、丹江口等水電站。第二，水電站，(1)堤防水電站：溢流水電站，

15、溢流壩段后(下游側(cè))，建設(shè)泄洪道水從工廠頂向下游流出。適合河谷狹窄，水庫下游洪水流量大，泛濫和發(fā)展區(qū)布局有困難。第二，水電站，(1)壩式水電站：河床式水電站，工廠代替部分大壩，也起到堵水的作用，能直接承受上游水壓，適用于50米以下水頭的水電站。圖中為防洪壩、泄洪道、確保大壩安全的排水建筑物擦拭。葛洲壩水電站，西進(jìn)電廠屬于這一類。第二，水電站，(1)以壩為基礎(chǔ)的水電站：海岸型水電站，岸型工廠，壩下游河岸地面建設(shè)，水道和壓力管道鋪設(shè)或埋在地下。第二，水電站，(1)基于壩的水電站：地下水電站，地下廠房的水道和工廠壩側(cè)，第二，水電站，(1)基于壩的水電站：壩內(nèi)水電站，壓力管道和工廠都在混凝土壩的空腔中建設(shè)，溢流壩段永久性。適用于山谷窄，洪水流量大的情況。由引水道建設(shè)水流湍急的河，或河床坡度較陡；一般不需要修理大壩，也不需要只修理低堰。(2)引水式電站：引水系統(tǒng)集中自然河流落差發(fā)電的水電站，稱為引水式水電站。第二，水力發(fā)電廠建設(shè)在山洪河、或河床坡度較陡的地方，由引水渠道引水；一般來說，維修水壩或防止建造低水位的堰(高水頭水電站，過度蓄水建筑物)，(2)引水式水電站：4。類型2，水電站，工作原理：使用