電力生產(chǎn)技術培訓講座(ppt 32頁).ppt

1、電力生產(chǎn)技術概論,主講人：李渤龍 院系：電氣與電子工程學院 Tel: 80798481,本課程的主要內(nèi)容,第一章 電力生產(chǎn)概述 第二章 火力發(fā)電廠及基本生產(chǎn)過程 第三章 水力發(fā)電廠及基本生產(chǎn)過程 第四章 原子能發(fā)電及其它發(fā)電形式 第五章 電力線路 第六章 電力系統(tǒng)的組成和概念 第七章 電力系統(tǒng)故障和繼電保護 第八章 電力系統(tǒng)運行和調(diào)度,主要參考書,1、電力生產(chǎn)基本常識，孫嘉平主編，中國電力出版社 2、電力工程概論，韋綱等主編，中國電力出版社 3、電力工程，陳志業(yè)編著，中國電力出版社； 4、電力生產(chǎn)常識，電力工業(yè)部科學技術情報研究所，電力工業(yè)出版社； 5、電力生產(chǎn)常識，胡仁堂，劉健生合編，水利電

2、力出版社,1、電力生產(chǎn)與電力工業(yè) （1）電力生產(chǎn)是把各種一次能源，包括化石燃料（煤炭、石油、天然氣）、可再生能源（水能、風能、太陽能、潮汐能、地熱能和生物質(zhì)能等）以及核能轉(zhuǎn)換成電能，并輸送和分配到用戶。 （2）從事電力生產(chǎn)、傳輸和銷售的行業(yè)稱為電力工業(yè)，簡稱電業(yè)。電業(yè)是能源工業(yè)的重要組成部分，是發(fā)展國民經(jīng)濟的基礎產(chǎn)業(yè)，是現(xiàn)代社會必不可少的公用事業(yè)。 （3）電力工業(yè)的根本任務是向各種電力用戶提供充足、可靠、合格、價格合理的電能和優(yōu)質(zhì)服務。,第一章 電力生產(chǎn)概述,2、電力系統(tǒng)的基本參量和結(jié)線圖 （1）總裝機容量：該系統(tǒng)中實際安裝發(fā)電機額定有功功率的總和，以千瓦（kW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）計

3、。 （2）年發(fā)電量：該系統(tǒng)中所有發(fā)電機組全年實際發(fā)出電能的總和，以兆瓦時（MWh），吉瓦時（GWh），太瓦時（TWh）計。 （3）最大負荷：規(guī)定時間，如一天、一月或一年內(nèi)，電力系統(tǒng)總有功功率負荷的最大值，以千瓦（kW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）計。 （4）最高電壓等級：該系統(tǒng)中最高電壓等級電力線路的額定電壓，以千伏（kV）計。 （5）地理結(jié)線圖。主要顯示該系統(tǒng)中發(fā)電廠、變電所的地理位置，電力線路的路徑，以及它們相互間的聯(lián)結(jié)。優(yōu)點是可獲得系統(tǒng)的宏觀印象，缺點是難以表示各主要電機、電器間的聯(lián)系。 （6）電氣結(jié)線圖。主要顯示該系統(tǒng)中發(fā)電機、變壓器、母線、斷路器、電力線路等主要電機、電器、線路之間的

4、電氣接線。缺點是，難以反映各發(fā)電廠、變電所、電力線路的相對位置。,3、電力系統(tǒng)的形成和發(fā)展 （1）1831年法拉第電磁感應定律 （2）1875年巴黎北火車站發(fā)電廠建立，標志電真正進入商業(yè)應用，用于燈塔和街道照明。 （3）第一個完整電力系統(tǒng)(直流系統(tǒng))由愛迪生在紐約城歷史上有名的皮埃爾大街站建成，1882年9月投入運行，由1臺蒸汽機拖動直流發(fā)電機供給半徑約1.5km面積內(nèi)的59盞白熾燈，110V地下電纜。 （4）1891年第一條三相交流高壓輸電線路在德國運行，1臺23OkVA發(fā)電機、1臺95/15200V升壓變、2臺13800/112V降壓變。 （5）之后三相交流輸電迅速發(fā)展，取代直流，氣輪發(fā)電

5、機組取代蒸氣機，發(fā)電廠出現(xiàn)并列，輸電電壓、輸送距離和輸送功率不斷增大。近數(shù)十年，在一些國家出現(xiàn)了全國性和跨國性的電力系統(tǒng)。,4、近代電力系統(tǒng) （1）電源構(gòu)成 火電廠：燃煤、石油、天然氣 水電廠 核電廠 其它：太陽能、風能、潮汐能、地熱能 （2）負荷構(gòu)成 電動機、電燈 電熱電爐、整流裝置等 （3）運行管理高度自動化 電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)配有數(shù)字化的測量、保護、控制裝置 管理全系統(tǒng)運行的計算機系統(tǒng)（能量管理系統(tǒng)），監(jiān)視控制電力系統(tǒng) （4）輸電電壓已超過1000kV，輸送距離超過1000km，輸送功率超過5000MW。 （5）直流輸電用于解決同步電機并列的穩(wěn)定性，提高輸送能力。輸電電壓已超過600kV

6、，輸送距離超過1000km，輸送功率超過3000MW,火電廠集控室,調(diào)度控制室,5、電力生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié),發(fā)電廠,升壓站,輸電網(wǎng),降壓站,配電網(wǎng),用戶,電力生產(chǎn)過程：發(fā)電+ 輸電 + 配電 + 變電 + 用電,（1） 發(fā)電能量轉(zhuǎn)換站,發(fā)電廠分類,火電廠： 燃料的化學能 熱能 機械能 電能 水電廠： 水的勢能 機械能 電能 核電廠： 核能 熱能 機械能 電能 其它類型： 太陽能發(fā)電 風力發(fā)電 潮汐發(fā)電 地熱發(fā)電 燃料電池 生物質(zhì)能發(fā)電等,表一：各國發(fā)電構(gòu)成情況,發(fā)電廠之最（1998年底） 世界最大的火電廠：俄羅斯的蘇爾古特二廠， 80*6萬KW，（天然氣）； 最大的水電廠:巴西和巴拉圭合建的伊泰普

7、水電站， 巴拉那河，支墩壩，壩高196米； 在建的最大的水電廠: 中國三峽水電站，70*26萬KW， 重力壩，壩高175米； 最大的抽水蓄能電站:中國的廣州抽水蓄能電站， 裝機240萬KW。,我國主要的大型水電廠,白山（松花江）、水口（閔江）、五強溪（沅水）、 葛洲壩（長江）、三峽（長江）、隔河巖（清江）、 廣州抽水蓄能（流溪河支流）、 鹽灘（紅水河）、 二灘（雅礱江）、天生橋（南盤江）、漫灣（瀾滄 江）、劉家峽（黃河）、龍羊峽、李家峽、小浪底、 龔咀（大渡河）,三 峽 電 站 介 紹,26臺700MW的水 輪發(fā)電機組,總裝 機容量18200MW。 三峽電站分為左岸 和右岸電站，左、 右岸電站

8、又各分為 兩個電廠。其中， 左一電廠裝機8臺， 出線5回；左二電 廠裝機6臺，出線3 回；右一、右二電 廠裝機均為6臺;出 線分別為4回和3回。,（2）輸電,從發(fā)電廠或發(fā)電中心輸送到電力用戶或電力負荷中心 采用三相交流輸電。 采用高電壓等級，可輸送的距離越遠，可輸送的容量越大。 高壓輸電（220KV） 超高壓輸電（330，500，750KV） 特高壓輸電（1000KV及以上）,（3）配電,從輸電環(huán)節(jié)接受電能，并根據(jù)各類用戶的不同需求，將電能分配到各行各業(yè)的用戶，以最少的消耗向用戶提供連續(xù)可靠、質(zhì)量合格且價格合理的電能。 考慮用戶的重要性。 考慮用戶對電能質(zhì)量的要求（電壓、頻率和波形）。 可靠的

9、配電網(wǎng)絡。采用先進的配電自動化技術、電能質(zhì)量控制技術和現(xiàn)代電能計量技術。,（4）變電,存在于電力生產(chǎn)的各主要環(huán)節(jié)中 發(fā)電：發(fā)電機-升壓站-輸電網(wǎng) 輸電：不同電壓的輸電網(wǎng)之間和輸電線路的交匯處，變電所起到變換電壓，控制電流方向和電壓調(diào)節(jié)作用。 輸電網(wǎng)-降壓站-配電網(wǎng) 配電：電壓需經(jīng)多次變換才能降至電力用戶所采用的用電電壓，變電不僅起變換電壓作用，還起控制電力流向、分配電力和保證電壓質(zhì)量的作用。,6、電力生產(chǎn)特點,電力生產(chǎn)可以把各種一次能源轉(zhuǎn)換為便于輸送和分配的電能，沒有這種轉(zhuǎn)換，許多一次能源，如水能、核能和風能等，甚至不能直接而廣泛地加以利用。 電能可以方便地轉(zhuǎn)換成機械、熱能、光能和化學能等多種

10、其它形式的能。 電能的生產(chǎn)、輸送、分配直接到用戶使用是在同一瞬時完成的，不能大規(guī)模存儲。因此電力生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)必須隨時保持平衡，并與電力的使用（用電）隨時保持平衡，形成一個完整的、高度協(xié)同動作的電力系統(tǒng)。,7、我國電力工業(yè)發(fā)展概況,電源建設,數(shù)字引發(fā)的聯(lián)想 （1）裝機容量從4000萬千瓦增加到1億千瓦: 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）國家電力公司總資產(chǎn)近萬億(未包括廣東電力、華能等 公司的資產(chǎn))。2000年，國家電力公司和廣東電力公司 雙雙進入世界企業(yè)500強(財富) （3）1997年人均裝機0. 21千瓦，年人均發(fā)

11、電量937kWh，世界 第85名，是世界人均的1/3，約6000萬人沒用上電。,可劃分為5個階段 20世紀50年代為城市電網(wǎng)的發(fā)展階段 60年代逐漸形成省網(wǎng) 7090年代為區(qū)域電網(wǎng)發(fā)展階段 90年代到21世紀前10年為大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)階段 21世紀二三十年代將形成全國統(tǒng)一電網(wǎng),電網(wǎng)建設,1954年我國自行設計的第一回220KV松（豐滿水電站）-東（虎石臺變電站）-李（李石寨變電站）建成投入運行，全長369.25公里； 1972年建成第一回330KV線路，經(jīng)甘肅泰安變電站到陜西關中湯峪變電站，全長524公里； 1981年建成第一回500KV線路（平頂山-武漢）由河南姚孟電廠經(jīng)雙河向武漢送電，全長59

12、5公里； 1989年建成第一回500KV直流輸電線路，由葛洲壩到上海，實現(xiàn)了華中電網(wǎng)與華東電網(wǎng)的互聯(lián)。,我國主要電力系統(tǒng),發(fā)展規(guī)劃： 以三峽（26*700MW）建設為中心，首先形成中部電網(wǎng)。三峽電站將向華東、廣東和華中送電。 2010年左右將基本形成北、中、南三個跨區(qū)互聯(lián)網(wǎng)絡， 北部電網(wǎng)包括華北、東北、西北和山東電網(wǎng)； 中部電網(wǎng)包括華中、華東、川渝和福建電網(wǎng)； 南部電網(wǎng)包括廣東、廣西、云南、貴州、香港、澳門電網(wǎng)。20102020年期間將形成覆蓋全國的統(tǒng)一聯(lián)合電網(wǎng)。,廠網(wǎng)分開 打破壟斷 中國國家電力公司拆分重組成11家,國家電網(wǎng)公司 中國南方電網(wǎng)有限公司 中國華能集團公司 中國大唐集團公司 中國

13、華電集團公司 中國國電集團公司 中國電力投資集團公司 中國電力工程顧問集團公司 中國水電工程顧問集團公司 中國水利水電建設集團公司 中國葛洲壩集團公司 國家電力監(jiān)管委員會,4家輔業(yè)公司,5家發(fā)電公司,2家電網(wǎng)公司,我國的電力現(xiàn)狀 大機組、大電廠： 最大火電機組90萬KW，最大水電機組70萬KW，最大核電機組90萬KW。水電：三峽-總?cè)萘?820萬MW 大電力系統(tǒng)： 目前我國大陸已形成七大跨省區(qū)域性電網(wǎng)：華東、華中、華北、東北、西北、西南、華南，此外還有山東、福建、云南等省網(wǎng)。三峽水電廠建成后將出現(xiàn)全國性的聯(lián)網(wǎng)。 高電壓： 輸電網(wǎng)電壓等級主要是220KV、330KV（西北網(wǎng)）和500KV。500KV交流輸電線路和+-500KV直流輸電線路構(gòu)成骨干輸電網(wǎng)絡。 高度自動化： 20萬KW及以上大型機組采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)；新建變電站一般裝有微機綜合自動化系統(tǒng)，有些實現(xiàn)無人值班；各級調(diào)度（國調(diào)、（網(wǎng)調(diào)）、省調(diào)、地調(diào)）實現(xiàn)調(diào)度自動化 ；10KV及以下電網(wǎng)正進行配網(wǎng)自動化 。,我國電力工業(yè)發(fā)展方針 1）開發(fā)與節(jié)約并重 2）大力開發(fā)水電 3）繼續(xù)發(fā)展火電 4）適當發(fā)展核電 5）積極發(fā)展新能源發(fā)電 6）同步發(fā)展電網(wǎng)，促