發(fā)電廠變電所電氣部分

1、發(fā)電廠變電所電氣部分劉寶貴 馬仕海 編制中國電力出版社教材配套電子教案中國電力出版社第一章第一章 緒緒 論論 本章主要講授內(nèi)容發(fā)電廠的類型變電所的類型發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備概述本課程的目的和任務(wù)中國電力出版社第一節(jié) 發(fā)電廠的類型一. 火力發(fā)電廠二. 水力發(fā)電廠三. 核電廠 四. 新能源發(fā)電中國電力出版社火 力 發(fā) 電 廠 把化石燃料(煤、油、天然氣、油頁巖等)的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的工廠。 分類：u凝汽式火力發(fā)電廠 u熱電廠 u燃?xì)廨啓C發(fā)電廠 中國電力出版社凝汽式火力發(fā)電廠生產(chǎn)過程 整個生產(chǎn)過程可分為三個系統(tǒng)：整個生產(chǎn)過程可分為三個系統(tǒng)： 燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng) 汽水系統(tǒng)汽水系統(tǒng) 電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)中國電力

2、出版社中國電力出版社燃燒系統(tǒng)的作用及組成 作 用： 把燃料的化學(xué)能通過在鍋爐內(nèi)燃燒過程中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，加熱鍋爐中的水使之變?yōu)檎羝?組 成： 由運煤、磨煤、燃燒、風(fēng)煙、灰渣等系統(tǒng)組成 。 中國電力出版社火力發(fā)電廠燃燒系統(tǒng)流程示意圖 中國電力出版社汽水系統(tǒng)的作用及組成作 用： 把鍋爐產(chǎn)生的蒸汽送入汽輪機沖動汽輪機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。組 成： 由鍋爐、汽輪機、凝汽器、除氧器、加熱器等設(shè)備及管道構(gòu)成，包括給水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)和補充給水系統(tǒng)。 中國電力出版社火力發(fā)電廠汽水系統(tǒng)流程示意圖 中國電力出版社電氣系統(tǒng)的作用及組成 作 用： 把由汽輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機械能利用發(fā)電機變成電能。 組 成： 包

3、括發(fā)電機、勵磁裝置、廠用電系統(tǒng)和升壓變電站等。 中國電力出版社火力發(fā)電廠電氣系統(tǒng)示意圖 中國電力出版社二、熱電廠 熱電廠與凝汽式火力發(fā)電廠的不同之處： 將汽輪機中一部分做過功的蒸汽從中段抽出來直接供給熱用戶，或經(jīng)熱交換器將水加熱后，把熱水供給用戶。 中國電力出版社熱電廠生產(chǎn)過程的示意圖 中國電力出版社三、燃?xì)廨啓C發(fā)電廠 用燃?xì)廨啓C或燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)中的燃?xì)廨啓C和汽輪機驅(qū)動發(fā)電機的發(fā)電廠 。 可燃用液體燃料或氣體燃料。 燃?xì)廨啓C的工作原理與汽輪機相似，不同的是其工質(zhì)不是蒸汽，而是高溫高壓氣體 。 中國電力出版社燃?xì)廨啓C基本循環(huán)示意圖中國電力出版社電、熱、冷三聯(lián)供模式 燃?xì)廨啓C的排氣進(jìn)入余熱鍋爐

4、，加熱其中的給水并產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，送到汽輪機中去做功，帶動發(fā)電機再次發(fā)電；從汽輪機中抽取低壓蒸汽(發(fā)電機停止發(fā)電時起動備用燃?xì)忮仩t提供汽源)，通過蒸汽型溴冷機(溴化鋰作為吸收劑)或汽水熱交換器7制取冷、熱水。 中國電力出版社燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)系統(tǒng) 中國電力出版社水力發(fā)電廠 把水的位能和動能轉(zhuǎn)換成電能的工廠水電站的原動機為水輪機，通過水輪機將水能轉(zhuǎn)換為機械能，再由水輪機帶動發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能。 按照是否建造攔河壩劃分，水電站可分為壩式水電站、引水式水電站和抽水蓄能電站。中國電力出版社1)壩式水電站在河流上的適當(dāng)?shù)胤浇ㄖr河壩，形成水庫，抬高上游水位，使壩的上、下游形成大的水位差。按廠房與

5、壩的相對位置又可分為： 壩后式廠房、溢流式廠房、岸邊式廠房、地下式廠房、壩內(nèi)式廠房和河床式廠房等。中國電力出版社電、熱、冷三聯(lián)供模式 燃?xì)廨啓C的排氣進(jìn)入余熱鍋爐，加熱其中的給水并產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，送到汽輪機中去做功，帶動發(fā)電機再次發(fā)電；從汽輪機中抽取低壓蒸汽(發(fā)電機停止發(fā)電時起動備用燃?xì)忮仩t提供汽源)，通過蒸汽型溴冷機(溴化鋰作為吸收劑)或汽水熱交換器7制取冷、熱水。 中國電力出版社 壩后式水電站斷面圖 中國電力出版社引水式水電站由引水系統(tǒng)將天然河道的落差集中進(jìn)行發(fā)電的水電站 。中國電力出版社抽水蓄能電站利用電力系統(tǒng)低谷負(fù)荷時的剩余電力抽水到高處蓄存，在高峰負(fù)荷時放水發(fā)電的水電站 。中國電力出

6、版社核電廠 核電廠是將原子核的裂變能轉(zhuǎn)換為電能，燃料主要是U235。按所使用的慢化劑和冷卻劑不同，核反應(yīng)堆可分為以下幾種 ：p輕水堆 p 重水堆 p石墨氣冷堆及石墨沸水堆 p液態(tài)金屬冷卻快中子堆 中國電力出版社壓水堆核電廠的示意圖 中國電力出版社壓水堆核電廠的特點整個系統(tǒng)分成一回路系統(tǒng)和二回路系統(tǒng)。 一回路系統(tǒng)中壓力為15MPa的高壓水被冷卻劑主泵送進(jìn)反應(yīng)堆，吸收燃料元件的釋熱后，進(jìn)入蒸汽發(fā)生器下部的U形管內(nèi)，將熱量傳給二回路系統(tǒng)的水，再返回冷卻劑主泵入口，形成一個閉合回路。 中國電力出版社壓水堆核電廠的特點二回路系統(tǒng)的水在U形管外部流過，吸收一回路系統(tǒng)的水的熱量后沸騰，產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機的

7、高壓缸做功；高壓缸的排汽經(jīng)再熱器再熱提高溫度后，再進(jìn)入汽輪機的低壓缸做功；膨脹做功后的蒸汽在凝汽器中被凝結(jié)成水，再送回蒸汽發(fā)生器，形成一個閉合回路。中國電力出版社沸水堆核電廠的示意圖 中國電力出版社沸水堆核電廠堆芯產(chǎn)生的飽和蒸汽經(jīng)分離器和干燥器除去水分后直接送入汽輪機做功。 沸水堆的控制棒是從堆芯下部插入。在沸水堆核電廠中反應(yīng)堆的功率主要由堆芯的含汽量來控制。在沸水堆中配備一組噴射泵，通過改變堆芯水的再循環(huán)率來控制反應(yīng)堆的功率。 中國電力出版社新能源發(fā)電 風(fēng)力發(fā)電 海洋能發(fā)電 地?zé)岚l(fā)電 太陽能發(fā)電 生物質(zhì)能發(fā)電 磁流體發(fā)電 中國電力出版社(1)風(fēng)力發(fā)電 風(fēng)力機1將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能(屬于低速旋轉(zhuǎn)

8、機械)，升速齒輪箱2將風(fēng)力機軸上的低速旋轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚傩D(zhuǎn)，帶動發(fā)電機3發(fā)出電能；經(jīng)電纜線路10引至配電裝置11，然后送入電網(wǎng) 中國電力出版社 (2)海洋能發(fā)電 在潮差大的海灣入口或河口筑堤構(gòu)成水庫，在壩內(nèi)或壩側(cè)安裝水輪發(fā)電機組，利用堤壩兩側(cè)的潮差驅(qū)動水輪發(fā)電機組發(fā)電。通常分為單庫單向式和單庫雙向式兩種。中國電力出版社單庫單向式潮汐電站 電站只建一個水庫，安裝單向水輪發(fā)電機組，在落潮時發(fā)電。當(dāng)漲潮至庫內(nèi)水位時，開閘向水庫充水，至庫內(nèi)外在更高的水位齊平時關(guān)閘，等待潮水逐漸下降；當(dāng)庫內(nèi)外水位差達(dá)機組啟動水頭時開閘發(fā)電，直到庫內(nèi)外水位差小于機組發(fā)電所需的最低水頭，再次關(guān)閘等待，轉(zhuǎn)入下一周期。中國電力出版

9、社單庫單向式潮汐電站 中國電力出版社(3)地?zé)岚l(fā)電 利用地下蒸汽或熱水等地球內(nèi)部熱能資源發(fā)電，稱為地?zé)岚l(fā)電。利用地下熱水發(fā)電，分為閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)和雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng)兩種類型。中國電力出版社閃蒸地?zé)岚l(fā)電系統(tǒng) 中國電力出版社(4)太陽能發(fā)電 1)太陽能熱發(fā)電 將吸收的太陽輻射熱能轉(zhuǎn)換成電能分集中式和分散式兩類 中國電力出版社集中式太陽能熱發(fā)電 塔式太陽能電站熱力系統(tǒng)流程中國電力出版社變電所的類型變電所的類型 u樞紐變電所u中間變電所u地區(qū)變電所 u終端變電所 中國電力出版社發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備簡述發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備簡述 一次設(shè)備 直接生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和輸配電能的設(shè)備 。 1生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備 包括

10、：同步發(fā)電機 、變壓器 、電動機 2開關(guān)電器包括：斷路器、隔離開關(guān) 、熔斷器 、負(fù)荷開關(guān)、重合器、分段器等 3限流電器包括：普通電抗器和分裂電抗器 中國電力出版社發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備簡述發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備簡述 4載流導(dǎo)體 包括：母線、架空線、電纜線 5補償設(shè)備 包括：調(diào)相機 、電力電容器、消弧線圈、 并聯(lián)電抗器 6儀用互感器包括：電流互感器 、電壓互感器 中國電力出版社發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備簡述發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備簡述 7防御過電壓設(shè)備包括：避雷線(架空地線) 、避雷器 、避雷針 8絕緣子 包括：針式絕緣子、懸垂絕緣子、棒式絕緣子9接地裝置中國電力出版社 二次設(shè)備：對一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)察、測量、控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)的輔助設(shè)備 。 包括：測量表計 、絕緣監(jiān)察裝置 、控制和信號裝置 、繼電保護(hù)及自動裝置 、)直流電源設(shè)備 、高頻阻波器 發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備簡述發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備簡述中國電力出版