電氣工程發(fā)電廠部分0緒論

1、一、課程介紹：一、課程介紹：（一）本課程的性質(zhì)（一）本課程的性質(zhì)（二）本課程的主要內(nèi)容（二）本課程的主要內(nèi)容（三）本課程的特點（三）本課程的特點二、本課程的教學形式：二、本課程的教學形式： 多媒體與板書相結(jié)合多媒體與板書相結(jié)合發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分三、使用教材及參考書三、使用教材及參考書（一）教材：（一）教材：發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分（第四版）（第四版） 熊信銀熊信銀 主編主編 中國電力出版社中國電力出版社（二）參考書：（二）參考書：發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分范錫普范錫普 水利水電出版社水利水電出版社發(fā)電廠電氣部分發(fā)電廠電氣部分姚春球姚春球 中國電力出版社中國電力出版社發(fā)電廠電氣設(shè)

2、備發(fā)電廠電氣設(shè)備樓樟達樓樟達 中國電力出版社中國電力出版社電力工程設(shè)計手冊電力工程設(shè)計手冊 西北電力設(shè)計院西北電力設(shè)計院四、本課程考核形式：閉卷考試四、本課程考核形式：閉卷考試緒論本章主要內(nèi)容：本章主要內(nèi)容：介紹電力工業(yè)發(fā)展和前景；介紹電力工業(yè)發(fā)展和前景；介紹電力系統(tǒng)基本概念介紹電力系統(tǒng)基本概念了解我國電力工業(yè)發(fā)展概況和電力工業(yè)發(fā)展前景；了解我國電力工業(yè)發(fā)展概況和電力工業(yè)發(fā)展前景；掌握電力系統(tǒng)的組成并了解其特點；掌握電力系統(tǒng)的組成并了解其特點；掌握電力系統(tǒng)中電力網(wǎng)的概念及各種電壓等級。掌握電力系統(tǒng)中電力網(wǎng)的概念及各種電壓等級。 為后期的學習奠定基礎(chǔ)。為后期的學習奠定基礎(chǔ)。一、我國電力工業(yè)發(fā)展概

3、況一、我國電力工業(yè)發(fā)展概況 電力工業(yè)起步：電力工業(yè)起步：人類在開發(fā)能源中不斷前進，繼人類在開發(fā)能源中不斷前進，繼 17世紀世紀廣泛利用蒸汽機后，廣泛利用蒸汽機后，18世紀世紀發(fā)現(xiàn)了電能，發(fā)現(xiàn)了電能，19世紀中葉世紀中葉制成了發(fā)電機。從制成了發(fā)電機。從19世紀末世紀末開始，電開始，電力應(yīng)用得到了迅猛發(fā)展。力應(yīng)用得到了迅猛發(fā)展。 1875年年 1878年年 1879年年 1882年年 世界上最早的發(fā)電廠世界上最早的發(fā)電廠巴黎北火車站電廠建成，用于照明供電巴黎北火車站電廠建成，用于照明供電 法國建成第一座水電廠法國建成第一座水電廠 美國舊金山實驗電廠開始發(fā)電，成為世界上最早出售電力的電廠美國舊金山實

4、驗電廠開始發(fā)電，成為世界上最早出售電力的電廠 法國開始進行遠距離高壓法國開始進行遠距離高壓直流輸電直流輸電，同時，英國、日本、俄，同時，英國、日本、俄羅斯相繼修建了發(fā)電廠羅斯相繼修建了發(fā)電廠 世界：世界： 第一座發(fā)電廠是第一座發(fā)電廠是1875年巴黎北火車站建成，年巴黎北火車站建成，直流直流發(fā)電機，做照明用。發(fā)電機，做照明用。我國我國: 第一座第一座火電火電 112kW上海（上海（1882年）年） 蒸汽機帶動的直流發(fā)電；蒸汽機帶動的直流發(fā)電； 第一座第一座水電水電 2240kW昆明滇池石龍壩昆明滇池石龍壩 （1912年）年）一、我國電力工業(yè)發(fā)展概況一、我國電力工業(yè)發(fā)展概況1 1、我國電力發(fā)展史、

5、我國電力發(fā)展史（1 1）1882188219491949年年：發(fā)展遲緩發(fā)展遲緩 總裝機容量：總裝機容量：185185萬萬kWkW （居（居2121位）；年發(fā)電量：位）；年發(fā)電量：4343億億kWhkWh（居（居2525位）位） 進口設(shè)備、集中沿海。進口設(shè)備、集中沿海。（2 2）1949194919781978年年：很大發(fā)展很大發(fā)展 總裝機容量：總裝機容量：57125712萬萬kWkW（居（居8 8位）；年發(fā)電量：位）；年發(fā)電量：25662566億億kWhkWh（居（居7 7位）。位）。（3 3）1978197819951995年年：突飛猛進突飛猛進 總裝機容量：突破總裝機容量：突破2 2億億k

6、WkW；19961996年裝機容量和年發(fā)電量均居世界第年裝機容量和年發(fā)電量均居世界第2 2位；位；（4 4）20002000年年：總裝機容量突破總裝機容量突破3 3億億kWkW； （5 5）20112011年年：全國裝機突破全國裝機突破1010億億kW kW ，全國發(fā)電量達到，全國發(fā)電量達到4721747217億億KWhKWh。 預(yù)計預(yù)計20202020年前后全國發(fā)電機裝機容量越過美國，躍居世界第年前后全國發(fā)電機裝機容量越過美國，躍居世界第1 1位。位。一、我國電力工業(yè)發(fā)展概況一、我國電力工業(yè)發(fā)展概況2 2、電廠規(guī)模、單機容量大幅度提高、電廠規(guī)模、單機容量大幅度提高（1 1）火電廠（為主）火電

7、廠（為主）最大的火電機組：最大的火電機組：100100萬萬kWkW；（玉環(huán)發(fā)電廠）（玉環(huán)發(fā)電廠）最大的火電廠容量：最大的火電廠容量：454454萬萬kWkW（山東鄒縣電廠，（山東鄒縣電廠， 4 433.5+233.5+260+260+2100100萬萬kW kW ）；（2 2）水電廠）水電廠最大的水電機組：最大的水電機組：7070萬萬kWkW；（三峽工程）（三峽工程）最大的水電廠容量：最大的水電廠容量：18201820萬萬kWkW（三峽工程，（三峽工程， 26267070萬萬kWkW ）；（3 3）核電廠）核電廠最大的核電機組：最大的核電機組：125125萬萬kWkW；（海陽核電廠）（海陽核電

8、廠）最大的核電廠容量：最大的核電廠容量：10001000萬萬kWkW（海陽核電廠（海陽核電廠8 8125125萬萬kW kW ）；（4 4）抽水蓄能電廠）抽水蓄能電廠最大的抽水蓄能電廠容量：最大的抽水蓄能電廠容量：240240萬萬kWkW（廣東抽水蓄能電廠，（廣東抽水蓄能電廠，8 83030萬萬kWkW）；一、我國電力工業(yè)發(fā)展概況我國電力工業(yè)已經(jīng)進入 大機組大機組、大電廠大電廠、大電網(wǎng)大電網(wǎng)、超高壓超高壓、高度自動化高度自動化的發(fā)展時期和向跨大區(qū)聯(lián)網(wǎng)大區(qū)聯(lián)網(wǎng)、推進全國聯(lián)網(wǎng)的新階段。3 3、交流輸電線路電壓等級不斷提高、交流輸電線路電壓等級不斷提高（1 1）1882188219491949年：年

9、： 110kV110kV線路線路2 2條共條共7272萬萬kWkW（2 2）19741974年：第一條年：第一條330kV330kV超高壓輸電線路建成；超高壓輸電線路建成；（3 3）19811981年：第一條年：第一條500kV500kV超高壓輸電線路建成；超高壓輸電線路建成；（4 4）20052005年：西北年：西北750kV750kV超高壓輸電線路建成；超高壓輸電線路建成；（5 5）20092009年：晉豫鄂年：晉豫鄂1000kV1000kV特高壓輸電線路建成。特高壓輸電線路建成。我我國國1000kV特高特高壓輸電壓輸電線線路路圖圖片片一、我國電力工業(yè)發(fā)展概況 線路全長約線路全長約653.

10、8653.8千米，包括三站兩線，起于山西省長治千米，包括三站兩線，起于山西省長治的晉東南變電站，經(jīng)河南省南陽開關(guān)站，止于湖北省荊門變的晉東南變電站，經(jīng)河南省南陽開關(guān)站，止于湖北省荊門變電站，聯(lián)接華北、華中兩大電網(wǎng)，已于電站，聯(lián)接華北、華中兩大電網(wǎng)，已于20092009年建成投運。年建成投運。 幾組數(shù)字說明特高壓電網(wǎng)的優(yōu)勢：幾組數(shù)字說明特高壓電網(wǎng)的優(yōu)勢：(1)1(1)1回回1000kV1000kV特高壓交流輸電線路特高壓交流輸電線路輸送功率接近輸送功率接近500500萬千萬千瓦，瓦，約為約為500kV500kV線路的線路的4 45 5倍倍；(2)(2)特高壓交流線路在輸送功率相同的情況下，可將最

11、遠特高壓交流線路在輸送功率相同的情況下，可將最遠送送電距離延長電距離延長3 3倍，倍，而而損耗損耗只有只有500kV500kV線路的線路的25254040；(3)(3)輸送同樣的功率，采用輸送同樣的功率，采用1000kV1000kV線路與線路與500kV500kV線路相比，線路相比，可可節(jié)省節(jié)省60%60%土地資源土地資源. .1000kV1000kV電網(wǎng)簡介電網(wǎng)簡介（補充）：（補充）：4 4、直流輸電線路電壓等級不斷提高、直流輸電線路電壓等級不斷提高（1 1）2020世紀七十年代：世紀七十年代： 31kV31kV直流試驗線路；直流試驗線路；（2 2）19871987年：年：100kV100k

12、V、50MW50MW舟山直流輸電線路建成；舟山直流輸電線路建成；（3 3）19871987年：年：500kV500kV、600MW600MW葛葛- -上直流輸電線路建成；上直流輸電線路建成；（4 4）19981998年：年：500kV500kV、1200MW1200MW葛葛- -上直流輸電線路建成；上直流輸電線路建成；（5 5）20102010年：年：800kV800kV、5000MW5000MW云廣直流輸電線路建成；云廣直流輸電線路建成； 云南楚雄至廣州增城，全長云南楚雄至廣州增城，全長1373km。(2010.06.18)（5 5）20102010年：年：800kV800kV、7000MW

13、7000MW向上直流輸電線路建成；向上直流輸電線路建成； 四川宜賓至上海，全長四川宜賓至上海，全長1907km。(2010.07.08) 一、我國電力工業(yè)發(fā)展概況向上向上800800千伏特高壓直流線路路千伏特高壓直流線路路徑示意圖徑示意圖800800千伏特高壓直流奉賢換流站鳥瞰圖千伏特高壓直流奉賢換流站鳥瞰圖（一）體制管理（一）體制管理 1993年年4月，八屆人大一次會議決定撤消能源月，八屆人大一次會議決定撤消能源部，重新成立部，重新成立 電力工業(yè)部電力工業(yè)部。 1998年年3月，九屆人大一次會議決定批準成立月，九屆人大一次會議決定批準成立 國家電力公司。國家電力公司。標志著我國電力工業(yè)管理體

14、制由計劃經(jīng)濟向社標志著我國電力工業(yè)管理體制由計劃經(jīng)濟向社會主義市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)政企分開的歷史性轉(zhuǎn)折會主義市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)政企分開的歷史性轉(zhuǎn)折！ 2002年年12月，撤銷國家電力公司，成立月，撤銷國家電力公司，成立兩大兩大電網(wǎng)公司；五大發(fā)電集團。電網(wǎng)公司；五大發(fā)電集團。二、我國電力工業(yè)發(fā)展前景二、我國電力工業(yè)發(fā)展前景我國大區(qū)電網(wǎng)分布圖我國大區(qū)電網(wǎng)分布圖（二）電力工業(yè)任務(wù)（二）電力工業(yè)任務(wù) 為國民經(jīng)濟各部門和人民生活供給為國民經(jīng)濟各部門和人民生活供給充足、可靠、充足、可靠、 優(yōu)質(zhì)、廉價優(yōu)質(zhì)、廉價的電能。的電能。（三）電力工業(yè)發(fā)展目標（三）電力工業(yè)發(fā)展目標廠網(wǎng)分開，競價上網(wǎng)，實現(xiàn)高度自動化，西電

15、東送、廠網(wǎng)分開，競價上網(wǎng)，實現(xiàn)高度自動化，西電東送、南北互供、走向聯(lián)合電力系統(tǒng)。南北互供、走向聯(lián)合電力系統(tǒng)。二、我國電力工業(yè)發(fā)展前景二、我國電力工業(yè)發(fā)展前景1、節(jié)能減排，世紀之約、節(jié)能減排，世紀之約 “上大壓小上大壓小”，加快關(guān)停小火電機組。，加快關(guān)停小火電機組。2、做好電力規(guī)劃，加強電網(wǎng)建設(shè)、做好電力規(guī)劃，加強電網(wǎng)建設(shè) 電力規(guī)劃就是根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展的需求、能源資電力規(guī)劃就是根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展的需求、能源資源和負荷的分布，確定合理的電源結(jié)構(gòu)和戰(zhàn)略布源和負荷的分布，確定合理的電源結(jié)構(gòu)和戰(zhàn)略布局，確立電網(wǎng)電壓等級、輸電方式和合理的網(wǎng)架局，確立電網(wǎng)電壓等級、輸電方式和合理的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等。結(jié)構(gòu)等。二、我國

16、電力工業(yè)發(fā)展前景停電的危害 20032003年年 8 8月月1414日，美國東北部和加拿大東部聯(lián)合電力系統(tǒng)發(fā)生了日，美國東北部和加拿大東部聯(lián)合電力系統(tǒng)發(fā)生了大面積停電事故，共損失負荷大面積停電事故，共損失負荷61.80GW61.80GW。20082008年年1 1月中國雪災(zāi)面前，首當其沖的是電網(wǎng)。月中國雪災(zāi)面前，首當其沖的是電網(wǎng)。 據(jù)不完全統(tǒng)計，全國電網(wǎng)系統(tǒng)共有據(jù)不完全統(tǒng)計，全國電網(wǎng)系統(tǒng)共有1548615486條次線路停運（其中條次線路停運（其中國家電網(wǎng)國家電網(wǎng)79847984條次，南方電網(wǎng)條次，南方電網(wǎng)75027502條次），共有條次），共有87098709根（基）根（基）110110千伏以

17、上線路倒塔，共有千伏以上線路倒塔，共有15631563座變電站停運。僅國家電網(wǎng)公司經(jīng)營座變電站停運。僅國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域內(nèi)農(nóng)村低壓線路受損區(qū)域內(nèi)農(nóng)村低壓線路受損10.510.5萬千米、倒桿萬千米、倒桿42.642.6萬根。部分地市甚萬根。部分地市甚至出現(xiàn)了全城停電的嚴重問題。至出現(xiàn)了全城停電的嚴重問題。 貴州省五十年來最嚴重的凝凍災(zāi)害，導致貴州省五十年來最嚴重的凝凍災(zāi)害，導致貴州電網(wǎng)解列運行貴州電網(wǎng)解列運行，貴陽市一度進入一級停電狀態(tài)。貴陽市一度進入一級停電狀態(tài)。 3、電力工業(yè)現(xiàn)代化、電力工業(yè)現(xiàn)代化 電力工業(yè)現(xiàn)代化的標志：電力工業(yè)現(xiàn)代化的標志： 特高壓、大系統(tǒng)特高壓、大系統(tǒng) 大電廠、大機組大

18、電廠、大機組 高度自動化高度自動化我國電力工業(yè)發(fā)展目標：我國電力工業(yè)發(fā)展目標： 優(yōu)化發(fā)展火電；優(yōu)化發(fā)展火電； 優(yōu)先開發(fā)水電；優(yōu)先開發(fā)水電； 積極發(fā)展核電積極發(fā)展核電二、我國電力工業(yè)發(fā)展前景4、聯(lián)合電力系統(tǒng)、聯(lián)合電力系統(tǒng) 1) 1)各系統(tǒng)用電負荷的錯峰效益；各系統(tǒng)用電負荷的錯峰效益； 2)2)提高供電可靠性、減少系統(tǒng)備用容量；提高供電可靠性、減少系統(tǒng)備用容量； 3)3)有利于安裝單機容量較大的機組；有利于安裝單機容量較大的機組； 4)4)進行電力系統(tǒng)的經(jīng)濟調(diào)度；進行電力系統(tǒng)的經(jīng)濟調(diào)度； 5)5)調(diào)峰能力互相支援調(diào)峰能力互相支援。二、我國電力工業(yè)發(fā)展前景5、電力市場、電力市場 電力市場既是生產(chǎn)與運

19、營的組織、指揮、控制和電力市場既是生產(chǎn)與運營的組織、指揮、控制和管理中心，也是電能商品集中交易與結(jié)算的場所。管理中心，也是電能商品集中交易與結(jié)算的場所。 我國電力體質(zhì)改革的總體目標是：我國電力體質(zhì)改革的總體目標是： 建立全國統(tǒng)一、競爭開放、規(guī)范有序的電力市場。建立全國統(tǒng)一、競爭開放、規(guī)范有序的電力市場。二、我國電力工業(yè)發(fā)展前景6、IT技術(shù)技術(shù)(Information Technology)ITIT技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用：技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用：（1）各類電氣設(shè)備的微機化）各類電氣設(shè)備的微機化（2）電力系統(tǒng)各類復雜計算由計算機自動實現(xiàn)）電力系統(tǒng)各類復雜計算由計算機自動實現(xiàn)。二、我國電力工業(yè)發(fā)展前景7

20、、潔凈煤發(fā)電技術(shù)、潔凈煤發(fā)電技術(shù) 最大限度地發(fā)揮煤作為發(fā)電能源的潛能，同時實現(xiàn)最最大限度地發(fā)揮煤作為發(fā)電能源的潛能，同時實現(xiàn)最少的污染物排放，達到煤的高效、清潔利用和發(fā)電。少的污染物排放，達到煤的高效、清潔利用和發(fā)電。8、綠色能源的開發(fā)和利用、綠色能源的開發(fā)和利用通過特定的發(fā)電設(shè)備，將通過特定的發(fā)電設(shè)備，將風能、太陽能、生物質(zhì)能、風能、太陽能、生物質(zhì)能、海洋能和地熱海洋能和地熱等再生能源轉(zhuǎn)換成電能，生產(chǎn)過程中不等再生能源轉(zhuǎn)換成電能，生產(chǎn)過程中不排放或很少排放對環(huán)境有害的廢氣和廢水等污染物。排放或很少排放對環(huán)境有害的廢氣和廢水等污染物。二、我國電力工業(yè)發(fā)展前景（1）電力系統(tǒng)）電力系統(tǒng) 電力系統(tǒng)是

21、由電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠發(fā)電廠、變電所變電所、輸配電線路輸配電線路和和用電設(shè)備用電設(shè)備有機有機連接起來的整體。連接起來的整體。發(fā)電廠發(fā)電廠：生產(chǎn)電能生產(chǎn)電能的工廠，把非電形式的能量轉(zhuǎn)換成電能。的工廠，把非電形式的能量轉(zhuǎn)換成電能。 發(fā)電的形式有水力、火力、風力、核電、潮汐等。發(fā)電的形式有水力、火力、風力、核電、潮汐等。變電站變電站：變換電壓變換電壓的場所。的場所。 由電力變壓器和配電裝置組成。由電力變壓器和配電裝置組成。 輸配電線路輸配電線路：輸送和分配輸送和分配電能的線路。電能的線路。用電設(shè)備：用電設(shè)備：使用和消耗使用和消耗電能。電能。三、電力系統(tǒng)組成三、電力系統(tǒng)組成1 1、基本概念、基本概念（2

22、）電力網(wǎng)）電力網(wǎng) 電力系統(tǒng)中，由升電力系統(tǒng)中，由升/降壓降壓變電所變電所通過輸通過輸/配電配電線路線路連接的部分。連接的部分。 按電壓等級高低分類：按電壓等級高低分類： 低壓電網(wǎng)低壓電網(wǎng)：3kV3kV以下以下 高壓電網(wǎng)高壓電網(wǎng)：3330kV3330kV 超高壓電網(wǎng)超高壓電網(wǎng)：3301000kV3301000kV 特高壓電網(wǎng)特高壓電網(wǎng)：1000kV1000kV及以及以上上各省區(qū)都有，并各省區(qū)都有，并形成了跨省區(qū)的形成了跨省區(qū)的多個大電網(wǎng)。多個大電網(wǎng)。按供電范圍分類：按供電范圍分類： 地方性電網(wǎng)地方性電網(wǎng)：電壓等級電壓等級 110kV，供電距離供電距離110kV，供電距離供電距離100km主要是城

23、市、主要是城市、工礦區(qū)、農(nóng)村工礦區(qū)、農(nóng)村的配電網(wǎng)絡(luò)。的配電網(wǎng)絡(luò)。三、電力系統(tǒng)組成三、電力系統(tǒng)組成1 1、基本概念、基本概念（3）電力系統(tǒng)）電力系統(tǒng)=發(fā)電廠發(fā)電廠+電力網(wǎng)電力網(wǎng)+電力用戶電力用戶G發(fā)電廠發(fā)電廠輸電線路輸電線路降壓變電所降壓變電所配電線路配電線路電力用戶電力用戶電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)升壓變電所升壓變電所電力網(wǎng)電力網(wǎng)三、電力系統(tǒng)組成三、電力系統(tǒng)組成1 1、基本概念、基本概念 電力系統(tǒng)概貌圖電力系統(tǒng)概貌圖發(fā)電廠發(fā)出的電能，除少部分自用及供給附近電力用戶外，發(fā)電廠發(fā)出的電能，除少部分自用及供給附近電力用戶外，大部分都要經(jīng)過升壓變電所升壓后，采用高電壓進行電力大部分都要經(jīng)過升壓變電所升壓后，采用

24、高電壓進行電力傳輸，送給遠方的電力用戶使用。傳輸，送給遠方的電力用戶使用。輸電線路的電壓愈高，電力的輸送距離就愈遠。輸電線路的電壓愈高，電力的輸送距離就愈遠。 輸送一定的功率，電壓愈高線路中的電流愈少，可減少線路輸送一定的功率，電壓愈高線路中的電流愈少，可減少線路的電壓、電能損耗，亦可減小導線截面，節(jié)約有色金屬。的電壓、電能損耗，亦可減小導線截面，節(jié)約有色金屬。發(fā)電機在某一時刻發(fā)出的電能，經(jīng)過輸電線路立刻送給了發(fā)電機在某一時刻發(fā)出的電能，經(jīng)過輸電線路立刻送給了用電設(shè)備，而用電設(shè)備立刻又轉(zhuǎn)換為其他形式的能量，發(fā)用電設(shè)備，而用電設(shè)備立刻又轉(zhuǎn)換為其他形式的能量，發(fā)電供電用電的全過程是在一瞬間完成的。電供電用電的全過程是在一瞬間完成的。三、電力系統(tǒng)組成三、電力系統(tǒng)組成2 2、電力系統(tǒng)的特點、電力系統(tǒng)的特點發(fā)電量隨用電量的變化而變化，生產(chǎn)和消費是嚴格平衡。發(fā)電量隨用電量的變化而變化，生產(chǎn)和消費是嚴格平衡。用戶如何用電、用多少電及電氣設(shè)備的工作狀態(tài)等都會影用戶如何用電、用多少電及電氣設(shè)備的工作狀態(tài)等都會影響系統(tǒng)運行。響系統(tǒng)運行。三、電力系統(tǒng)組成三、電力系統(tǒng)組成2 2、電力系統(tǒng)的特點、電力系統(tǒng)的特點電力