電力工業(yè)科普講座課件

電力工業(yè)科普講座課件1引言

電力工業(yè)，是我國能源產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，是國民經(jīng)濟的重要網(wǎng)絡性基礎產(chǎn)業(yè),在我國工業(yè)化、現(xiàn)代化進程中起著十分重要的作用，被譽為國民經(jīng)濟的先行官和經(jīng)濟社會發(fā)展的晴雨表。持續(xù)、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的電力供應，是我國由工業(yè)化邁向現(xiàn)代化進程的重要保障。引言電力工業(yè)，是我國能源產(chǎn)業(yè)的重要組2

同時，電力也是人類文明和社會進步的象征,與我們的生活息息相關。

生活，因為電力而絢麗……同時，電力也是人類文明和社會進步的象征,與我們3第一章電力基礎知識什么是電？電力的特性電流的三大效應電力技術與電力工業(yè)發(fā)展簡史電網(wǎng)電壓等級輸變電原理及高壓輸電方式電力負荷分級及其供電要求第一章電力基礎知識什么是電？4什么是電？

電是一種自然現(xiàn)象。18世紀時，西方國家開始探索電的種種現(xiàn)象。美國科學家富蘭克林認為，電是一種沒有重量的流體，存在于所有物體中。當物體得到比正常份量多的電就帶了正電；若少于正常份量，就帶了負電。所謂“放電”，就是正電流向負電的過程。盡管這個理論并不完全正確，但是正電、負電兩種名稱被保留下來。1752年，他在一個風箏實驗中，證明了空中的閃電與地面上的電是同一回事。十八世紀，蒲力斯特里與庫侖于1785年揭示出靜態(tài)電荷間的作用力與距離成反平方的定律，奠定了靜電的基本定律。

1800年，意大利的伏特制成了第一個電池。

1831年，英國的法拉第利用磁場效應的變化，展示感應電流的產(chǎn)生。

1897年，湯姆生揭示出了原子由帶正電的原子核（質(zhì)子、中子）和核外帶負電的電子組成，e=1.6×10-19C，使物體帶電的過程叫“起電”。起電有三種方式：磨擦、接觸、感應。

規(guī)定：用絲綢磨擦過的玻璃棒所帶的電荷——正電荷用毛皮磨擦過的橡膠棒所帶的電荷——負電荷什么是電？電是一種自然現(xiàn)象。18世紀時5電力特性非物質(zhì)性——看不見、無重力，電力生產(chǎn)只涉能量轉(zhuǎn)換，不存在物質(zhì)轉(zhuǎn)變(或轉(zhuǎn)移)暫態(tài)性——變化快，不能大量貯存連續(xù)性——發(fā)、供、用電必須同時進行，必須隨時保持平衡重要性——與國民經(jīng)濟以及日常生活密切相關網(wǎng)絡性——實現(xiàn)電力輸送、使用，必須要有特定的網(wǎng)絡(電力網(wǎng))支持，且需形成閉環(huán)回路電力特性非物質(zhì)性——看不見、無重力，電力生產(chǎn)只涉能量暫態(tài)6電流的三大效應熱效應Q熱=I2Rt——焦耳定律（kJ、J）1J=0.24k化學效應導體溶液里有電流時，溶液里發(fā)生化學變化的現(xiàn)象。電渡、電解、電冶金等。磁效應

①電流感應磁場現(xiàn)象：導體中有電流時，導體周圍就會產(chǎn)生感應磁場。(P1，P２)

②電磁力現(xiàn)象:

F=BIL(P3)

③電磁感應現(xiàn)象：閉合電路的一部分導體在磁場做切割磁感線運動時，導體中就會產(chǎn)生電流。e=BLV(P4)

④互感現(xiàn)象：兩個線圈放在一起，其中一線圈中的電流發(fā)生變化時，另一線圈就會產(chǎn)生感應電動勢U1/U2=N1/N2(P5)

電流的三大效應熱效應Q熱=I2Rt——7電力技術與電力工業(yè)發(fā)展簡史1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應原理1866年，維·西門子發(fā)明了勵磁電機1876年，貝爾發(fā)明了電話1879年，愛迪生發(fā)明了電燈1882年，愛迪生建成世界上第一座發(fā)電廠1881年，盧西恩·高拉德和約翰·吉布斯取得“供電交流系統(tǒng)”專利1885年，制成交流發(fā)電機和變壓器1886年，建成第一個單相交流送電系統(tǒng)1888年,制成交流感應式電動機1891年，德國勞芬電廠安裝了世界第一臺三相交流發(fā)電機，建成第一條三相交流送電線路電力技術與電力工業(yè)發(fā)展簡史1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應原8電力工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)電——包括火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能和其他能源發(fā)電輸電——包括交流輸電和直流輸電變電——低壓高壓、直流交流配電——電力由大電網(wǎng)分配到小電網(wǎng)、用戶的過程用電——用電設備的安裝、使用和用電負荷的控制，以及將這5個環(huán)節(jié)所存在的設備連接起來的電力系統(tǒng)此外，電力工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，還包括規(guī)劃、勘測設計和施工等電力基本建設，電力科學技術研究和電力機械設備制造電力工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)電——包括火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能和其他能9電網(wǎng)電壓等級

低壓網(wǎng)：1KV以下中壓網(wǎng)：1——10KV高壓網(wǎng)：35——220KV超高壓網(wǎng)：330——750KV特高壓網(wǎng)：1000KV以上電網(wǎng)電壓等級

低壓網(wǎng)：1KV以下10輸變電原理及高壓輸電方式輸變電原理電站(場、廠)→升壓(→換流)→高壓電網(wǎng)→(換流→)→降壓→配壓→不同的用戶高壓輸電方式交流輸電直流輸電輸變電原理及高壓輸電方式輸變電原理11

電力負荷分級及其供電要求

定義：連接在輸變電網(wǎng)絡上的用電設備稱電力負荷(或用電負荷)。單位：MW、kW、W分級：一級二級三級供電要求

電力負荷分級及其供電要求

定義：12負荷特性不同用電負荷曲線圖電網(wǎng)負荷率：電網(wǎng)平均負荷與最大負荷之比。負荷率=P均/Pmax×100%負荷特性不同用電負荷曲線圖電網(wǎng)負荷率：電網(wǎng)平均負荷與最大負荷13季節(jié)性日負荷特性曲線圖枯期汛期季節(jié)性日負荷特性曲線圖枯期汛期14第二章電力生產(chǎn)一、常規(guī)電力（能源）

水電火電核電二、新型電力（能源）

風力發(fā)電太陽能發(fā)電地熱發(fā)電潮汐發(fā)電第二章電力生產(chǎn)一、常規(guī)電力（能源）15一、常規(guī)電力（能源）（一）水電1、定義

把水能轉(zhuǎn)換成電能的工廠，又稱水力發(fā)電廠或水力發(fā)電站（包括抽水蓄能電站\海洋能電站）。2、結(jié)構(gòu)擋水建筑物泄水建筑物排沙設施發(fā)電引水系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)其他引水設施、過壩設施等組成。一、常規(guī)電力（能源）（一）水電16昆明石龍壩電站始建時間：始建于1908年創(chuàng)建人：昆明商人王筱齋

站址：昆明市郊的螳螂川建站裝機：2×240kW總裝機：6000kW供電：昆明市電力工業(yè)科普講座課件17中國最大水電站——三峽電站站址——湖北宜昌動工時間——1992后12月14日總投資——1179億元設計容量——26×70萬千瓦設計年發(fā)電量——847億千瓦時首臺機組發(fā)電時間——2003年7月4日全部完工時間——預計2011年前送電區(qū)域——華東、華中、川俞

中國最大水電站——三峽電站站址——湖北宜昌18三峽電站經(jīng)濟、社會效益電能供應（如左圖所示）防洪

三峽工程建成后，可形成庫容為393億立方米的大水庫，其中防洪庫容為221.5億立方米，用于調(diào)節(jié)洪峰、攔蓄洪水，可使長江荊江河段的防洪標準從目前的十年一遇提高到百年一遇?？捎行瓭h平原和洞庭湖區(qū)12.5萬平方公范圍內(nèi)1500萬人口、2300萬畝農(nóng)田,以及大中城市、工礦企業(yè)及交通要道的水患威脅。

航運

從根本上改善重慶至宜昌段通航條件，單向年通過能力將從目前的1000萬噸增加到5000萬噸，運輸成本可降低三分之一。三峽電站經(jīng)濟、社會效益電能供應（如左圖所示）19三峽電站經(jīng)濟、社會效益環(huán)境

與火電相比，少燃燒5000萬噸原煤，具有巨大的環(huán)境效益。每年可少排放1000萬噸二氧化碳，100萬噸二氧化硫，1萬噸一氧化碳，37萬噸氮氧化合物，以及大量的廢水、廢渣；可減輕因有害氣體的排放而引起酸雨的危害。三峽電站經(jīng)濟、社會效益環(huán)境20電力工業(yè)科普講座課件21云南

目前最大——大朝山水電站，裝機135萬千瓦，是新世紀全國第一個建成投產(chǎn)發(fā)電的大型水電項目。自2001年實現(xiàn)發(fā)電以來，大朝山水電站目前已累計發(fā)電近200億度。特別是2003年6后，每年向廣東輸送電量占全省的35%以上。水電介紹（續(xù)）云南水電介紹（續(xù)）22水電介紹（續(xù)）大理

中國電力工業(yè)發(fā)展較早的地區(qū)之一。1945年12月,大理喜洲萬花溪水力發(fā)電廠(44kW)就已建成投產(chǎn)。

1958年，大理州建成第一個35千伏電壓等級的“七五變電站”和第一條朝地田電站至七五變電站35千伏線路。

2005年止，全州已建電站163座,累計裝機58.3萬kW；全年累計發(fā)電量20億kW；2005年，全州用電量19.5億kW。水電介紹（續(xù)）大理2005年止，全州已建電站1623小灣電站—大理周邊最大水電站設計裝機

7×60萬kW

總投資

277.32億元

建設周期

2002年——2010年出力

185.4萬kW

小灣電站—大理周邊最大水電站設計裝機24（二）火電

定義——利用煤、石油、天然氣等自然界蘊藏量極其豐富的化石燃料發(fā)電稱為火力發(fā)電。

按發(fā)電方式，它可分為汽輪機發(fā)電、燃氣發(fā)電和既供電又供熱的“熱電聯(lián)產(chǎn)”。汽輪機發(fā)電又稱蒸汽發(fā)電，占世界火力發(fā)電總裝機的95％以上。

（二）火電25火力發(fā)電廠工作原理圖火力發(fā)電廠工作原理圖26秦山核電站1kg的鈾全部裂變所釋放出的裂變能，大約相當于2500T煤或2000T的石油燃燒時所釋放出的能量。一座百萬千瓦的火力發(fā)電站需要350萬T標煤，而核能電站只需要30噸的低濃鈾原料就可以。CHINA

——870萬kW30萬kW浙江海鹽85.3——94.4秦山核電站1kg的鈾全部裂變所釋放出的裂變能27（二）新型電力（能源）1、風力發(fā)電（1）定義——將空氣流動的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿纳a(chǎn)方式（2）機組結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)子（回轉(zhuǎn)葉片等）、升速裝置、發(fā)電機、控制裝置、調(diào)速系統(tǒng)以及支撐鐵塔等。（3）全球風電應用情況2004年末，全球風電裝機容量4762萬千瓦，風電占0.5％。世界風電裝機容量的73％在歐洲，2004年末歐洲風力發(fā)電總計裝機容量為3476萬千瓦。其中德國、西班牙和丹麥三個國家風電機組的裝機容量約占歐洲總量的84％。（二）新型電力（能源）28CHINA

風能資源豐富，可開發(fā)利用風能2.5億kW。內(nèi)蒙、寧夏、甘肅、新疆等西北部省區(qū)，都是我國風力資源富集的地區(qū)。

已建立了14個風力發(fā)電場。2003年底，我國風電裝機已達56.74萬千瓦。

我國最大的風電廠—賀蘭山風力發(fā)電場，裝機108臺，容量9.18萬瓦。建在戈壁灘上的

風電場CHINA建在戈壁灘上的

風電場292、太陽能發(fā)電太陽能光伏發(fā)電

太陽能光伏發(fā)電是利用太陽電池組將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能。太陽電池由單晶硅或非晶硅薄膜制成。將太陽電池排成方陣，其總面積決定所需的功率。

太陽能熱發(fā)電

太陽能熱發(fā)電是利用聚光集熱器把太陽能聚集起來，將水加熱，使產(chǎn)生的蒸汽去驅(qū)動汽輪發(fā)電機組。根據(jù)熱電轉(zhuǎn)換方式的不同，把太陽能電站分為集中型熱電太陽能電站和分散型太陽能電站。

2、太陽能發(fā)電太陽能光伏發(fā)電太陽能熱發(fā)電30太陽能電廠塔式太陽能熱發(fā)電太陽能光伏發(fā)電太陽能電廠塔式太陽能熱發(fā)電太陽能光伏發(fā)電313、地熱發(fā)電定義——用地球內(nèi)部所具備的熱能資源發(fā)電的方式分布：滇西騰沖、西藏利用：西藏羊八井電站，裝機容量2。5萬千瓦，發(fā)電量占拉薩電網(wǎng)的40%3、地熱發(fā)電定義——用地球內(nèi)部所具備的熱能資源發(fā)電的方式324、海洋能發(fā)電海洋能是海流動能、海洋熱能、潮汐能和波浪能等的總稱。海洋能用于發(fā)電有海流發(fā)電、海洋溫差發(fā)電、波浪發(fā)電和潮汐發(fā)電等幾種方式。

潮汐發(fā)電——把潮汐能轉(zhuǎn)換成電能的水電站。一般在海灣或河口修筑堤壩建成水庫，于漲潮時放海水入庫，利用庫水位低于潮位的水位差發(fā)電；待潮位下降，又利用庫水位高于潮位的水位差和庫內(nèi)蓄存的水量發(fā)電。法國朗斯(LaRance)潮汐電站,是世界已建成潮汐電站中規(guī)模最大的水電站，其裝機容量為24萬kW。4、海洋能發(fā)電33第三章電力輸配一、輸、配電網(wǎng)二、變電站

1、變壓器2、電壓互感器和電流互感器3、開關設備4、隔離開關（刀閘）5、防雷設備三、送電線路四、高壓直流輸電（HVDC）五、大理州電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀第三章電力輸配一、輸、配電網(wǎng)34（一）輸、配電網(wǎng)基本概念1、輸電——從發(fā)電廠或發(fā)電中心向消費電能地區(qū)輸送大量電力的主干渠道或不同電網(wǎng)之間互送電力的聯(lián)絡渠道；

2、配電——消費電能地區(qū)內(nèi)將電力分配至用戶的分配手段，直接為用戶服務。

ATT：輸電和配電設施都包括變電站、線路等設備。

3、輸電網(wǎng)——所有輸電設備連接起來組成輸電網(wǎng)。4、配電網(wǎng)——從輸電網(wǎng)到用戶之間的配電設備組成的網(wǎng)絡，稱為配電網(wǎng)。

（一）輸、配電網(wǎng)基本概念35（二）變電站

變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設施。1、變壓器——起變換電壓作用的設備變壓器是變電站的主要設備，分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器。變壓器按其作用，可分為升壓變壓器和降壓變壓器，前者用于電力系統(tǒng)送端變電站，后者用于受端變電站。

關系：U1/U2=N1/N2

I1/I2=N2/N1（二）變電站362、電壓互感器和電流互感器

它們的工作原理和變壓器相似，都是將高電壓（設備和母線的運行電壓）、大電流（即設備和母線的負荷或短路電流），按規(guī)定比例變成測量儀表、繼電保護及控制設備的低電壓和小電流。3、開關設備

它包括斷路器、隔離開關、負荷開關、高壓熔斷器，都是斷開和合上電路的設備。在我國，220kV以上變電站使用較多的是空氣斷路器和六氟化硫斷路器。2、電壓互感器和電流互感器374、隔離開關（刀閘）

其主要作用是在設備或線路檢修時隔離電壓，以保證安全。它不能斷開負荷電流和短路電流，應與斷路器配合使用。在停電時，應先拉斷路器，后拉隔離開關；送電時，應先合隔離開關，后合斷路器。如果誤操作，將引起設備損壞和人身傷亡。負荷開關能在正常運行時斷開負荷電流，不斷開故障電流的能力，一般與高壓熔斷器配合用于10kV及以上電壓且不經(jīng)常操作的變壓器或出線上。4、隔離開關（刀閘）385、防雷設備

變電站的防雷設備，主要有避雷針和避雷器。是為了防止變電站遭受直接雷擊，將雷電對其自身放電，把雷電流引入大地。在變電站附近的線路上落雷時，雷電波會沿導線進入變電站，產(chǎn)生過電壓。另外，斷路器操作等也會引起過電壓。避雷器的作用是當過電壓超過一定限值時，自動對地放電，降低電壓，保護設備，放電后又迅速自動滅弧，保證系統(tǒng)正常運行。

目前，使用最多的防雷設備是氧化鋅避雷器。5、防雷設備39（三）送電線路

1、送電線路分類：電力電纜架空線路

2、線路的輸送容量及輸送距離均與電壓的關系

3、架空電力線路保護區(qū)(導線垂直邊線外延距離)

輸電電壓（kV）35110220330500輸送容量（萬kW）

1～22～710～2530～60100～150輸送距離（km）20～5050～100200～300250～500300～800輸電電壓等級(kV)

1～10kV35～110kV154～330kV500kV外延距離(m)

5101520（三）送電線路輸電電壓（kV）35110220330540（四）高壓直流輸電（HVDC）1、HVDC

將三相交流電通過換流站整流變成直流電，然后通過直流輸電線路送往另一個換流站，再逆變成三相交流電的輸電方式。

2、HVDC的選擇

直流輸電線造價低于交流輸電線路，但換流站造價卻比交流變電站高得多。

一般認為架空線路超過600～800km，電纜線路超過40～60km，直流輸電較交流輸電經(jīng)濟。

3、HVDC的缺點

難于引出分支線路絕，大部分只用于端對端送電。

（四）高壓直流輸電（HVDC）41（五）大理州電網(wǎng)發(fā)展情況介紹1958年，大理州建成第一個35千伏電壓等級的“七五變電站”和第一條35千伏輸電線路(朝地田電站至七五變電站)；

至2005年底，全州已有35kV變電站73座，變電容量415MVA，35kV輸電線路106條，1839kM；110kV變電站17座（漾濞、漕建在建）,變電容量795MVA，110kV輸電線路42條，1312kM；220KV變電站3座，變電容量630MVA，220kV輸電線路10條,762kM；500kV變電站一座（鳳儀吉祥變）,變電容量750MVA。全州已形成“以為500kV為核心、220kV為重點、110kV為支撐、35kV為補充”的輸電網(wǎng)絡,為大理水電資源的開發(fā)和遠期電力外送戰(zhàn)略的實施提供了有力的保障。（五）大理州電網(wǎng)發(fā)展情況介紹1958年，大理州建成第一個3542第四章供用電

一、電能的應用二、電能質(zhì)量三、供電可靠性四、電力負荷控制

五、DSM——節(jié)能節(jié)電的新舉措

六、節(jié)電新技術第四章供用電一、電能的應用43一、電能的應用

照明動力熱能電化學電解電磁感應二、電能質(zhì)量

質(zhì)量標準頻率、電壓、電壓的不對稱性、非正弦性標準

1、頻率——整個電力系統(tǒng)統(tǒng)一的運行參數(shù)——50Hz。頻偏規(guī)定：300萬kW以上系統(tǒng)，±0.2Hz300萬kW以下，±0.5Hz

①頻率變化原因

在電力系統(tǒng)內(nèi)，發(fā)電機發(fā)出的功率與用電設備及送電設備消耗的功率不平衡，將引起電力系統(tǒng)頻率變化。當系統(tǒng)負荷超過或低于發(fā)電廠的出力時，系統(tǒng)頻率就要降低或升高，發(fā)電廠出力的變化同樣也將引起系統(tǒng)頻率變化。在系統(tǒng)有旋轉(zhuǎn)備用容量（運行備用容量）的情況下，發(fā)電廠出力能通過頻率調(diào)節(jié)器較快地適應負荷的變化，因此負荷變化引起的頻率偏差值較小。一般運行備用容量要求達到1%～3％。一、電能的應用44

②低頻率運行的危害

系統(tǒng)低頻率運行時將產(chǎn)生以下不利的影響：汽輪機低壓級葉片將由于振動加大而產(chǎn)生裂紋，甚至發(fā)生斷落事故；電廠中所有的交流電動機的轉(zhuǎn)速相應降低，使給水泵、風機、磨煤機等輔助機械的出力相應降低，嚴重影響火力發(fā)電廠的出力，促使頻率進一步下降，引起惡性循環(huán)，甚至可能造成全廠停電的嚴重事故；同時，所有用戶的交流電動機的轉(zhuǎn)速也要降低，工農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量和質(zhì)量將不同程度地降低；

③防止系統(tǒng)低（高）頻率運行的對策

提高日負荷曲線預測精度，使計劃開機的發(fā)電出力與實際的負荷偏差較少。系統(tǒng)頻率下降時，進行低頻率減負荷，自動切除部分次要負荷；當頻率升高時，快速減少發(fā)電機出力，甚至進行高頻率切機，使系統(tǒng)頻率盡快恢復在額定值附近；大用電客戶嚴格按計劃用電，采用差別電價政策，鼓勵用戶避開高峰用電或少用電。②低頻率運行的危害45

2、電壓

①電壓質(zhì)量

偏差規(guī)定為：①220V／380V，照明允許偏差＋5％～-10％；其他±7％

②10kV及以下,允許偏差為±7％③特殊35kV、110kV用戶，允許偏差為±5％

②電壓偏離額定值的原因

電力通過變壓器和線路輸送將產(chǎn)生電壓降，使受電端電壓較送電端電壓低一定數(shù)值。離電源越近，負荷越小的用戶，電壓降越??；反之，電壓降越大。

③用電設備低電壓運行的危害

①使電動機的電流過大，線圈溫度過高，甚至使電動機拖不動機械或無法起動，進而燒壞電動機；②電燈發(fā)暗，日光燈起動困難；③線路損耗增加；④在電網(wǎng)樞紐變電所和受電地區(qū)的電壓降低到額定電壓的70％左右時，將可能發(fā)生電壓崩潰事故，將導致甩掉大量負荷，造成大面積停電。

2、電壓46

④提高電壓質(zhì)量的措施

①采取無功補償措施，做到無功分級即各個電壓等級、分區(qū)平衡，即每個電壓等級發(fā)出的無功與消耗的無功平衡，每個地區(qū)發(fā)出的無功與消耗的無功平衡，盡可能減少無功遠距離輸送。②用戶裝設適當?shù)碾娙萜?，使用戶的功率因?shù)在0.9以上；③在負荷密集的地區(qū)變電站采用帶負荷調(diào)壓的變壓器。

3、電壓的不對稱性和非正弦性

在現(xiàn)代的用電設備中，出現(xiàn)了換流——整流設備、變頻——調(diào)速設備、電弧爐、電氣機車、電視機等非線性負荷。它們不但引起電壓波動，而且造成電壓的不對稱性和非正弦性。電壓的不對稱性系指三相電壓間的不對稱。出現(xiàn)上述情況，用戶配合供電部門，采取技術措施保證電網(wǎng)諧波在允許范圍，以廷長電氣設備壽命、避免不必要網(wǎng)損。電力工業(yè)科普講座課件47三、供電可靠性

1、供電的重要指標——供電可靠性

CAIFI＝用戶停電總次數(shù)／停電用戶總數(shù)

2、提高供電可靠性的措施

①合理配置繼電保護裝置，包括高低壓用電設備的熔絲保護。當電氣設備發(fā)生事故時，用保護裝置迅速切斷故障，使事故影響限制在最小的范圍。

②采用安全自動裝置。

③提高供電設備的可靠性，首先要選用高度可靠的供電設備，其次要做好供電設備的維護工作，防止各種可能的誤操作。

④提高送電線路和變電站主接線的可靠性。城市、工業(yè)地區(qū)，以及重要的用戶，供電的變電站進線應采用雙回線、雙電源供電。

⑤對配(供)電管理系統(tǒng)進行智能管理。計算機監(jiān)控和信息管理系統(tǒng)不僅能提高供電可靠性，而且具有顯著經(jīng)濟效益。三、供電可靠性48四、電力負荷控制

電力負荷控制不僅是配電自動化的組成部分，而且是負荷管理的技術手段，其目的是采用合理的峰谷差別電價（以普通工業(yè)用電為例，高峰時段電價為元/度，低谷時段電價為元/度，單位電度電價差別達%），調(diào)動廣大用戶參加電力系統(tǒng)調(diào)峰；利用自動控制技術，由供電公司遠方控制用戶部分用電設備開關的關斷，使用戶盡可能避開日高峰時段用電，移到低谷用電，起到系統(tǒng)削峰填谷的作用的技術措施，它不影響用戶的工作和生活環(huán)境，對供、用電雙方都有明顯的經(jīng)濟效益。

目前，在我國，電力供應不足，發(fā)電廠發(fā)出的電力和電量不能完全滿足用戶的需要。在這種情況下，電力負荷控制除擔任調(diào)峰功能外，主要是計劃用電，即在一定時間內(nèi)限制用電的技術手段，以避免采用拉閘的辦法分區(qū)停電，從而影響重要用戶或大用戶內(nèi)重要負荷的電力供應，確保電網(wǎng)安全。四、電力負荷控制49五、DSM——節(jié)能節(jié)電的新舉措

定義DMS是指在政府法規(guī)和政策支持下，采取有效的激勵和誘導措施，通過電力(能源)服務公司(ESC0)、電力用戶等的共同協(xié)力，提高終端用電效率和改善用電方式，在完成同樣電功能的同時,減少電量消耗和電力需求(減緩裝機容量需求壓力)，達到節(jié)約資源和保護環(huán)境，實現(xiàn)社會效益最好、各方受益、最低成本能源服務所進行的用電管理活動。就技術措施而言，可分成4大類：①節(jié)能技術改造，提高用戶終端設備效率；②建筑節(jié)能設計；③負荷控制技術；④蓄熱和蓄冷技術——低谷生產(chǎn)、貯備冷、熱能量，高峰時段使用。

與傳統(tǒng)的負荷管理不同，DSM強調(diào)用戶的積極參與，且使用戶承擔一定的初投資。五、DSM——節(jié)能節(jié)電的新舉措50六、節(jié)電新技術

節(jié)約用電指的是采取各種措施，降低電能損耗（包括電網(wǎng)網(wǎng)損），提高用電效率。

1、高效電動機。它是采用新材料和改進設計，具有低損耗、高功率因數(shù)的電動機。目前，電動機用電占我國總用電量的60％。高效電動機的效率比一般標準電動機高2％～7％，永磁電動機可提高效率4％～10％。

2、高效節(jié)電照明技術。如稀土熒光燈在同等照度下消耗電能僅為普通白熾燈的20％；節(jié)能電燈代替白熾燈可提高效率50％以上。

3、電力電子控制技術。它是大功率電子器件、微電子和微處理技術及現(xiàn)代控制論相結(jié)合的綜合性技術，在工業(yè)、交通運輸、家用電器等領域有廣泛的用途，可產(chǎn)生很好的節(jié)能節(jié)電效果。例如，風機、水泵的閥門流量調(diào)節(jié)改為交流變頻調(diào)速控制，可節(jié)電30％～40％。

4、電熱膜加熱技術。它是將電子電熱膜直接制作在被加熱體的表面上，當通電加熱時，熱量能很快傳給被加熱體。電熱膜加熱效率比普通電熱絲加熱效率高一倍以上。六、節(jié)電新技術51

什么是電網(wǎng)調(diào)度

電網(wǎng)調(diào)度的手段

《云南電網(wǎng)調(diào)度管理規(guī)程》

第五章電網(wǎng)調(diào)度什么是電網(wǎng)調(diào)度第五章電網(wǎng)調(diào)度52一、什么是電網(wǎng)調(diào)度

電網(wǎng)調(diào)度，是指電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)組織、指揮、指導和協(xié)調(diào)電網(wǎng)的運行、操作與事故處理。并遵循安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟的原則。1、調(diào)度目標：

①優(yōu)化調(diào)度，以充分發(fā)揮電網(wǎng)的發(fā)、供電設備能力，最大限度地滿足用電需求；②按電網(wǎng)運行客觀存在規(guī)律和有關規(guī)定使電網(wǎng)連續(xù)、穩(wěn)定、正常運行，電網(wǎng)電能質(zhì)量指標符合國家標準；③按“公平、公正、公開”的原則，對電網(wǎng)進調(diào)度，保護發(fā)、供用電三方面的利益。一、什么是電網(wǎng)調(diào)度53二、電網(wǎng)調(diào)度的手段

1、對電廠發(fā)電出力的調(diào)度

——水電廠增減水量、火電廠增減用煤；

2、對用戶負荷的調(diào)度

——通過需求側(cè)管理改變用戶用電習慣，提高終端用電效率、改善用電方式；電網(wǎng)運行容量低于需求負荷時，根據(jù)計劃用電管理有關規(guī)定，適時切除部分負荷，以確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行。二、電網(wǎng)調(diào)度的手段54

電網(wǎng)調(diào)度運行實行“統(tǒng)一調(diào)度、分級管理”的原則

調(diào)度機構(gòu)分為五級

國家省際?。茏灾螀^(qū)＼直轄市地＼州＼市＼市轄區(qū)縣＼區(qū)＼市＼縣級市三、《云南電網(wǎng)調(diào)度管理規(guī)程》國家省際?。茏灾螀^(qū)＼直轄市地＼州＼市＼市轄區(qū)縣＼區(qū)＼市＼縣55《云南電網(wǎng)調(diào)度管理規(guī)程》（要目）第十五條

調(diào)度機構(gòu)必須執(zhí)行國家下達的供電計劃，不得克扣電力、電量，并保證供電質(zhì)量。第十六條

發(fā)電廠必須按照調(diào)度機構(gòu)下達的調(diào)度計劃和規(guī)定的電壓范圍運行，并根據(jù)調(diào)度指令調(diào)整功率和電壓。第十七條

發(fā)電、供電設備的檢修，應當服從調(diào)度機構(gòu)的統(tǒng)一安排。第十八條

出現(xiàn)下列緊急情況之一，值班調(diào)度人員可以調(diào)整日發(fā)電、供電調(diào)度計劃，發(fā)布限電、調(diào)整發(fā)電廠功率、開或者停發(fā)電機組等指令；可以向本電網(wǎng)內(nèi)的發(fā)電廠、變電站的運行值班單位發(fā)布調(diào)度指令：

（一）發(fā)電、供電設備發(fā)生重大事故或者電網(wǎng)發(fā)生事故；

（二）電網(wǎng)頻率或者電壓超過規(guī)定范圍；《云南電網(wǎng)調(diào)度管理規(guī)程》（要目）第十五條調(diào)度機構(gòu)必須執(zhí)行國56

（三）輸變電設備負載超過規(guī)定值；（四）主干線路功率值超過規(guī)定的穩(wěn)定限額；（五）其他威脅電網(wǎng)安全運行的緊急情況。第十九條

電網(wǎng)管理部門應當根據(jù)本級人民政府的生產(chǎn)調(diào)度部門的要求、用戶的特點和電網(wǎng)安全運行的需要，提出事故及超計劃用電的限電序位表，經(jīng)本級人民政府的電力調(diào)度管理部門審核，報本級人民政府批準后，由調(diào)度機構(gòu)執(zhí)行。第二十一條

值班調(diào)度人員必須按照規(guī)定發(fā)布各種調(diào)度指令。第二十二條

在調(diào)度系統(tǒng)中，必須執(zhí)行調(diào)度指令。調(diào)度系統(tǒng)的值班人員認為執(zhí)行調(diào)度指令將危及人身及設備安全的，應當立即向發(fā)布指令的值班調(diào)度人員報告，由其決定調(diào)度指令的執(zhí)行或者撤銷。（三）輸變電設備負載超過規(guī)定值；57第二十三條

電網(wǎng)管理部門的負責人，調(diào)度機構(gòu)的負責人以及發(fā)電廠、變電站的負責人，對上級調(diào)度機構(gòu)的值班人員發(fā)布的調(diào)度指令有不同意見時，可以向上級電網(wǎng)電力行政主管部門或者上級調(diào)度機構(gòu)提出；但是，在其未作出答復前，調(diào)度系統(tǒng)的值班人員必須按照上級調(diào)度機構(gòu)的值班人員發(fā)布的調(diào)度指令執(zhí)行。第二十四條

任何單位和個人不得違反本條例干預調(diào)度系統(tǒng)的值班人員發(fā)布或者執(zhí)行調(diào)度指令；調(diào)度系統(tǒng)的值班人員依法執(zhí)行公務，有權(quán)拒絕各種非法干預。電力工業(yè)科普講座課件58第六章電力安全安全供電安全用電第六章電力安全59一、供電安全

1、電力生產(chǎn)、供應必需嚴格執(zhí)行國家、省制定的《安全操作規(guī)程》、《安全生產(chǎn)導則》等。2、建立健全電力系統(tǒng)檢修、故障排查制度，并加以認真的貫徹執(zhí)行；尤其是雨季，一是要搞好水情監(jiān)測，合理蓄水、及時泄洪；二是，要認真巡檢供電線路，及時更換電力系統(tǒng)絕緣保護裝置，并盡量避免山洪、泥石流、冰雹等自然災害對電力系統(tǒng)可能造成的沖擊和破壞；三是在雷電活動頻繁地區(qū)，要加強防雷工作。3、做好負荷增長變化預測，加強電力負荷控制及DSM，以及電網(wǎng)調(diào)度管理工作，確保電能質(zhì)量，并避免電網(wǎng)大面積停電、乃至電網(wǎng)瓦解而造成的重大經(jīng)濟損失和政治影響。4、加強電力建設監(jiān)管，嚴格落實有關電力建設的規(guī)范要求。一、供電安全60

5、加強電網(wǎng)互聯(lián)互供工作，提高供電穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)互聯(lián)可以獲得顯著的技術經(jīng)濟效益。其主要作用和優(yōu)越性有以下幾個方面：

①更經(jīng)濟合理開發(fā)一次能源，實現(xiàn)水、火電資源優(yōu)勢互補。既可解決能源和負荷分布的不平衡性，又可在更大程度上實現(xiàn)“水、火相濟，互為補充”的供電格局；

②降低系統(tǒng)總的負荷峰值（錯峰效益），減少總的裝機容量；

③減少備用容量。通過電力系統(tǒng)互聯(lián)，各個電網(wǎng)相互支援，可減少檢修備用；

④提高電能質(zhì)量和運行經(jīng)濟性。

6、加強電力執(zhí)法，堅決打擊各種竊電行為，避免竊電給電網(wǎng)安全運行所帶來的安全隱患。5、加強電網(wǎng)互聯(lián)互供工作，提高供電穩(wěn)定性61二、用電安全

1、嚴格按設備安全使用說明書進行啟動、運行、關停；2、重大專用設備要進行崗前培訓、持證上崗，盡量避免誤操作；3、用電設備嚴禁超負荷運行和長時間空載運行；4、確保用電設備的聯(lián)結(jié)正確性；5、定期對用電設備進行檢修、維護，確保設備運行工況良好；6、配備必要的停電、短路等保護措施，盡量降低可能的經(jīng)濟損失。二、用電安全62第七章電力產(chǎn)業(yè)研究

一、資源及開發(fā)現(xiàn)狀

全國——云南——大理

二、國家和省的宏觀產(chǎn)業(yè)政策取向

第七章電力產(chǎn)業(yè)研究63一、資源及開發(fā)現(xiàn)狀中國

水電——蘊藏量6.76億kW，技術可開發(fā)量4.93億kW,經(jīng)濟可開發(fā)量3.78億kW，年可發(fā)電量19200億kWh，占全世界可開發(fā)總量的17%，居世界第一位。煤——探明儲量為815億噸標煤，占能源總量52.6%；94%的煤炭資源集中在大別山——秦嶺——昆侖山一線以北，其中以山西、內(nèi)蒙、陜西等省為主。目前，煤占能源消費的70%。2005年，煤電裝機51070萬kW，發(fā)電16900億kWh,占70%左右。一、資源及開發(fā)現(xiàn)狀中國64云南

云南能源資源得天獨厚，水能、煤炭資源儲量較大，開發(fā)條件優(yōu)越。全省水力資源蘊藏量達1.04億kW，居全國第三；可開發(fā)量約為0.9億kW，居全國第二。

煤炭資源主要分布在滇東北，全省探明儲量240億噸，居全國第九位。

2005年，全省電力裝機達1303.73萬kW，累計發(fā)電624.2億kWh。其中，火電275.01億kWh、水電349.19億kWh。當年送粵電力280萬kW，年電量近70億kWh,送越電量70萬kWh/日。

云南65大理

全州水資源理論蘊藏量為1000萬kW,可開發(fā)的水能資源807萬kW(其中小電194萬kW)。截至2005年底，已開發(fā)大中型水電33.3萬kW，小水電25萬kW,開發(fā)率達7.22%目前,功果橋電站(120萬kW)開發(fā)前期工作已啟動。

2005年,全州共有供電企業(yè)13戶,電力公司直屬電廠(站)27戶。

累計發(fā)電20億千瓦時(其中小電8.4億千瓦時)。

煤——傳統(tǒng)口徑探明煤炭資源經(jīng)濟貯量為4000多萬噸。在省煤炭工業(yè)局的大力支持下，省煤田地質(zhì)局經(jīng)過對我州煤炭資源的重新踏勘初步結(jié)果顯示，我州煤炭資源遠景貯量約在4.2噸左右，其中煙煤200萬噸、無煙煤32000萬噸，褐煤9800萬噸。

大理66附件1:水資源開發(fā)率對比圖附件1:水資源開發(fā)率對比圖67附件:水資源開發(fā)對比圖附件:水資源開發(fā)對比圖68我國區(qū)域電網(wǎng)公司圖我國區(qū)域電網(wǎng)公司圖69二、宏觀產(chǎn)業(yè)政策取向（一）中長期發(fā)展目標

國家——

1、2030年以前，平均每年投資767億美元，用于支持能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其中80%用于電力投資；2、計劃在2010年達到1.65億千瓦，占發(fā)電裝機總量的23.7％；在2020年達到2.46億千瓦，上升到裝機總量的25.9％；3、計劃在2010年達到1.65億千瓦，占發(fā)電裝機總量的23.7％；在2020年達到2.46億千瓦，上升到裝機總量的25.9％。到2010年，煤電機組的比例力爭降到60%以下，水電、核電、風能等能源發(fā)電達到40%以上。

4、積極發(fā)展核電，至2020年，中國核電裝機容量規(guī)劃要達到4000萬千瓦，約占整個電力裝機容量的4%二、宏觀產(chǎn)業(yè)政策取向（一）中長期發(fā)展目標70云南

中共云南省委、省政府在云南省第七次黨代會上提出，要加快培育和發(fā)展以水電為主的電力產(chǎn)業(yè)，今后10--20年的時間，將以水電為主的電力產(chǎn)業(yè)培植成為全省最大產(chǎn)業(yè)。2003年9月,正式形成了《關于加快中小水電發(fā)展的決定》。“十一五”期間，云南將爭取對外“送電”280萬千瓦（6月2日提前實現(xiàn)），到2010年爭取“外送”780萬千瓦。2020年的目標是“保六爭八”。主要著力點：水電——“三江開發(fā)”、紅水河開發(fā)火電——建設三大“煤電基地”。

云南71第八章大理州電力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展建議一、進一步明確和理順水電開發(fā)管理體制，加強電力監(jiān)管（調(diào)度、GMS、安全）、強化產(chǎn)品價格、服務的“社會公眾性”。二、搞好流域水資源梯級、綜合開發(fā)規(guī)劃論證工作，確保資源開發(fā)利用科學化、最大化。三、全力支持國家和省開發(fā)大電（功、魯、龍、苗），積極參與“西電東送”、“云電外送”戰(zhàn)略的實施；努力爭取國家和省的支持，加強輸電網(wǎng)架擴容、升級、改造等工作。四、將爭取小灣換流站項目作為電力工業(yè)發(fā)展和重點項目建設的重要工作來抓；爭取華電、華能集團生產(chǎn)、生活基地落戶大理。第八章大理州電力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展建議一、進一步明確和理順水電72五、按“誰建、誰有、誰管、誰受益、誰承擔風險”的原則，充分發(fā)揮和調(diào)動社會力量辦電積極性，努力形成多元化、多渠道籌資辦電格局，努力推進大理州中小水電開發(fā)（流域、梯級、流）。六、大力發(fā)展汛期負荷，實施電礦結(jié)合發(fā)展之路。七、結(jié)合地方水電工業(yè)發(fā)展和工業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)布局及規(guī)劃，積極爭取發(fā)、供電企業(yè)支持，打造持續(xù)、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)優(yōu)價的電力供應環(huán)境，為白州工業(yè)發(fā)展創(chuàng)造條件。

八、支持風電開發(fā)，積極創(chuàng)造條件發(fā)展火電。九、開發(fā)和節(jié)約并重，明確環(huán)保責任，確保人與自然和諧共處。十、以人為本，做好移民安置工作；建立合理的資源利益分享機制，體現(xiàn)社會公平。五、按“誰建、誰有、誰管、誰受益、誰承擔風險”的原則，充分發(fā)73謝謝指導謝謝指導74電力工業(yè)科普講座課件75引言

電力工業(yè)，是我國能源產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，是國民經(jīng)濟的重要網(wǎng)絡性基礎產(chǎn)業(yè),在我國工業(yè)化、現(xiàn)代化進程中起著十分重要的作用，被譽為國民經(jīng)濟的先行官和經(jīng)濟社會發(fā)展的晴雨表。持續(xù)、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的電力供應，是我國由工業(yè)化邁向現(xiàn)代化進程的重要保障。引言電力工業(yè)，是我國能源產(chǎn)業(yè)的重要組76

同時，電力也是人類文明和社會進步的象征,與我們的生活息息相關。

生活，因為電力而絢麗……同時，電力也是人類文明和社會進步的象征,與我們77第一章電力基礎知識什么是電？電力的特性電流的三大效應電力技術與電力工業(yè)發(fā)展簡史電網(wǎng)電壓等級輸變電原理及高壓輸電方式電力負荷分級及其供電要求第一章電力基礎知識什么是電？78什么是電？

電是一種自然現(xiàn)象。18世紀時，西方國家開始探索電的種種現(xiàn)象。美國科學家富蘭克林認為，電是一種沒有重量的流體，存在于所有物體中。當物體得到比正常份量多的電就帶了正電；若少于正常份量，就帶了負電。所謂“放電”，就是正電流向負電的過程。盡管這個理論并不完全正確，但是正電、負電兩種名稱被保留下來。1752年，他在一個風箏實驗中，證明了空中的閃電與地面上的電是同一回事。十八世紀，蒲力斯特里與庫侖于1785年揭示出靜態(tài)電荷間的作用力與距離成反平方的定律，奠定了靜電的基本定律。

1800年，意大利的伏特制成了第一個電池。

1831年，英國的法拉第利用磁場效應的變化，展示感應電流的產(chǎn)生。

1897年，湯姆生揭示出了原子由帶正電的原子核（質(zhì)子、中子）和核外帶負電的電子組成，e=1.6×10-19C，使物體帶電的過程叫“起電”。起電有三種方式：磨擦、接觸、感應。

規(guī)定：用絲綢磨擦過的玻璃棒所帶的電荷——正電荷用毛皮磨擦過的橡膠棒所帶的電荷——負電荷什么是電？電是一種自然現(xiàn)象。18世紀時79電力特性非物質(zhì)性——看不見、無重力，電力生產(chǎn)只涉能量轉(zhuǎn)換，不存在物質(zhì)轉(zhuǎn)變(或轉(zhuǎn)移)暫態(tài)性——變化快，不能大量貯存連續(xù)性——發(fā)、供、用電必須同時進行，必須隨時保持平衡重要性——與國民經(jīng)濟以及日常生活密切相關網(wǎng)絡性——實現(xiàn)電力輸送、使用，必須要有特定的網(wǎng)絡(電力網(wǎng))支持，且需形成閉環(huán)回路電力特性非物質(zhì)性——看不見、無重力，電力生產(chǎn)只涉能量暫態(tài)80電流的三大效應熱效應Q熱=I2Rt——焦耳定律（kJ、J）1J=0.24k化學效應導體溶液里有電流時，溶液里發(fā)生化學變化的現(xiàn)象。電渡、電解、電冶金等。磁效應

①電流感應磁場現(xiàn)象：導體中有電流時，導體周圍就會產(chǎn)生感應磁場。(P1，P２)

②電磁力現(xiàn)象:

F=BIL(P3)

③電磁感應現(xiàn)象：閉合電路的一部分導體在磁場做切割磁感線運動時，導體中就會產(chǎn)生電流。e=BLV(P4)

④互感現(xiàn)象：兩個線圈放在一起，其中一線圈中的電流發(fā)生變化時，另一線圈就會產(chǎn)生感應電動勢U1/U2=N1/N2(P5)

電流的三大效應熱效應Q熱=I2Rt——81電力技術與電力工業(yè)發(fā)展簡史1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應原理1866年，維·西門子發(fā)明了勵磁電機1876年，貝爾發(fā)明了電話1879年，愛迪生發(fā)明了電燈1882年，愛迪生建成世界上第一座發(fā)電廠1881年，盧西恩·高拉德和約翰·吉布斯取得“供電交流系統(tǒng)”專利1885年，制成交流發(fā)電機和變壓器1886年，建成第一個單相交流送電系統(tǒng)1888年,制成交流感應式電動機1891年，德國勞芬電廠安裝了世界第一臺三相交流發(fā)電機，建成第一條三相交流送電線路電力技術與電力工業(yè)發(fā)展簡史1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應原82電力工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)電——包括火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能和其他能源發(fā)電輸電——包括交流輸電和直流輸電變電——低壓高壓、直流交流配電——電力由大電網(wǎng)分配到小電網(wǎng)、用戶的過程用電——用電設備的安裝、使用和用電負荷的控制，以及將這5個環(huán)節(jié)所存在的設備連接起來的電力系統(tǒng)此外，電力工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，還包括規(guī)劃、勘測設計和施工等電力基本建設，電力科學技術研究和電力機械設備制造電力工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)電——包括火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能和其他能83電網(wǎng)電壓等級

低壓網(wǎng)：1KV以下中壓網(wǎng)：1——10KV高壓網(wǎng)：35——220KV超高壓網(wǎng)：330——750KV特高壓網(wǎng)：1000KV以上電網(wǎng)電壓等級

低壓網(wǎng)：1KV以下84輸變電原理及高壓輸電方式輸變電原理電站(場、廠)→升壓(→換流)→高壓電網(wǎng)→(換流→)→降壓→配壓→不同的用戶高壓輸電方式交流輸電直流輸電輸變電原理及高壓輸電方式輸變電原理85

電力負荷分級及其供電要求

定義：連接在輸變電網(wǎng)絡上的用電設備稱電力負荷(或用電負荷)。單位：MW、kW、W分級：一級二級三級供電要求

電力負荷分級及其供電要求

定義：86負荷特性不同用電負荷曲線圖電網(wǎng)負荷率：電網(wǎng)平均負荷與最大負荷之比。負荷率=P均/Pmax×100%負荷特性不同用電負荷曲線圖電網(wǎng)負荷率：電網(wǎng)平均負荷與最大負荷87季節(jié)性日負荷特性曲線圖枯期汛期季節(jié)性日負荷特性曲線圖枯期汛期88第二章電力生產(chǎn)一、常規(guī)電力（能源）

水電火電核電二、新型電力（能源）

風力發(fā)電太陽能發(fā)電地熱發(fā)電潮汐發(fā)電第二章電力生產(chǎn)一、常規(guī)電力（能源）89一、常規(guī)電力（能源）（一）水電1、定義

把水能轉(zhuǎn)換成電能的工廠，又稱水力發(fā)電廠或水力發(fā)電站（包括抽水蓄能電站\海洋能電站）。2、結(jié)構(gòu)擋水建筑物泄水建筑物排沙設施發(fā)電引水系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)其他引水設施、過壩設施等組成。一、常規(guī)電力（能源）（一）水電90昆明石龍壩電站始建時間：始建于1908年創(chuàng)建人：昆明商人王筱齋

站址：昆明市郊的螳螂川建站裝機：2×240kW總裝機：6000kW供電：昆明市電力工業(yè)科普講座課件91中國最大水電站——三峽電站站址——湖北宜昌動工時間——1992后12月14日總投資——1179億元設計容量——26×70萬千瓦設計年發(fā)電量——847億千瓦時首臺機組發(fā)電時間——2003年7月4日全部完工時間——預計2011年前送電區(qū)域——華東、華中、川俞

中國最大水電站——三峽電站站址——湖北宜昌92三峽電站經(jīng)濟、社會效益電能供應（如左圖所示）防洪

三峽工程建成后，可形成庫容為393億立方米的大水庫，其中防洪庫容為221.5億立方米，用于調(diào)節(jié)洪峰、攔蓄洪水，可使長江荊江河段的防洪標準從目前的十年一遇提高到百年一遇?？捎行瓭h平原和洞庭湖區(qū)12.5萬平方公范圍內(nèi)1500萬人口、2300萬畝農(nóng)田,以及大中城市、工礦企業(yè)及交通要道的水患威脅。

航運

從根本上改善重慶至宜昌段通航條件，單向年通過能力將從目前的1000萬噸增加到5000萬噸，運輸成本可降低三分之一。三峽電站經(jīng)濟、社會效益電能供應（如左圖所示）93三峽電站經(jīng)濟、社會效益環(huán)境

與火電相比，少燃燒5000萬噸原煤，具有巨大的環(huán)境效益。每年可少排放1000萬噸二氧化碳，100萬噸二氧化硫，1萬噸一氧化碳，37萬噸氮氧化合物，以及大量的廢水、廢渣；可減輕因有害氣體的排放而引起酸雨的危害。三峽電站經(jīng)濟、社會效益環(huán)境94電力工業(yè)科普講座課件95云南

目前最大——大朝山水電站，裝機135萬千瓦，是新世紀全國第一個建成投產(chǎn)發(fā)電的大型水電項目。自2001年實現(xiàn)發(fā)電以來，大朝山水電站目前已累計發(fā)電近200億度。特別是2003年6后，每年向廣東輸送電量占全省的35%以上。水電介紹（續(xù)）云南水電介紹（續(xù)）96水電介紹（續(xù)）大理

中國電力工業(yè)發(fā)展較早的地區(qū)之一。1945年12月,大理喜洲萬花溪水力發(fā)電廠(44kW)就已建成投產(chǎn)。

1958年，大理州建成第一個35千伏電壓等級的“七五變電站”和第一條朝地田電站至七五變電站35千伏線路。

2005年止，全州已建電站163座,累計裝機58.3萬kW；全年累計發(fā)電量20億kW；2005年，全州用電量19.5億kW。水電介紹（續(xù)）大理2005年止，全州已建電站1697小灣電站—大理周邊最大水電站設計裝機

7×60萬kW

總投資

277.32億元

建設周期

2002年——2010年出力

185.4萬kW

小灣電站—大理周邊最大水電站設計裝機98（二）火電

定義——利用煤、石油、天然氣等自然界蘊藏量極其豐富的化石燃料發(fā)電稱為火力發(fā)電。

按發(fā)電方式，它可分為汽輪機發(fā)電、燃氣發(fā)電和既供電又供熱的“熱電聯(lián)產(chǎn)”。汽輪機發(fā)電又稱蒸汽發(fā)電，占世界火力發(fā)電總裝機的95％以上。

（二）火電99火力發(fā)電廠工作原理圖火力發(fā)電廠工作原理圖100秦山核電站1kg的鈾全部裂變所釋放出的裂變能，大約相當于2500T煤或2000T的石油燃燒時所釋放出的能量。一座百萬千瓦的火力發(fā)電站需要350萬T標煤，而核能電站只需要30噸的低濃鈾原料就可以。CHINA

——870萬kW30萬kW浙江海鹽85.3——94.4秦山核電站1kg的鈾全部裂變所釋放出的裂變能101（二）新型電力（能源）1、風力發(fā)電（1）定義——將空氣流動的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿纳a(chǎn)方式（2）機組結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)子（回轉(zhuǎn)葉片等）、升速裝置、發(fā)電機、控制裝置、調(diào)速系統(tǒng)以及支撐鐵塔等。（3）全球風電應用情況2004年末，全球風電裝機容量4762萬千瓦，風電占0.5％。世界風電裝機容量的73％在歐洲，2004年末歐洲風力發(fā)電總計裝機容量為3476萬千瓦。其中德國、西班牙和丹麥三個國家風電機組的裝機容量約占歐洲總量的84％。（二）新型電力（能源）102CHINA

風能資源豐富，可開發(fā)利用風能2.5億kW。內(nèi)蒙、寧夏、甘肅、新疆等西北部省區(qū)，都是我國風力資源富集的地區(qū)。

已建立了14個風力發(fā)電場。2003年底，我國風電裝機已達56.74萬千瓦。

我國最大的風電廠—賀蘭山風力發(fā)電場，裝機108臺，容量9.18萬瓦。建在戈壁灘上的

風電場CHINA建在戈壁灘上的

風電場1032、太陽能發(fā)電太陽能光伏發(fā)電

太陽能光伏發(fā)電是利用太陽電池組將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能。太陽電池由單晶硅或非晶硅薄膜制成。將太陽電池排成方陣，其總面積決定所需的功率。

太陽能熱發(fā)電

太陽能熱發(fā)電是利用聚光集熱器把太陽能聚集起來，將水加熱，使產(chǎn)生的蒸汽去驅(qū)動汽輪發(fā)電機組。根據(jù)熱電轉(zhuǎn)換方式的不同，把太陽能電站分為集中型熱電太陽能電站和分散型太陽能電站。

2、太陽能發(fā)電太陽能光伏發(fā)電太陽能熱發(fā)電104太陽能電廠塔式太陽能熱發(fā)電太陽能光伏發(fā)電太陽能電廠塔式太陽能熱發(fā)電太陽能光伏發(fā)電1053、地熱發(fā)電定義——用地球內(nèi)部所具備的熱能資源發(fā)電的方式分布：滇西騰沖、西藏利用：西藏羊八井電站，裝機容量2。5萬千瓦，發(fā)電量占拉薩電網(wǎng)的40%3、地熱發(fā)電定義——用地球內(nèi)部所具備的熱能資源發(fā)電的方式1064、海洋能發(fā)電海洋能是海流動能、海洋熱能、潮汐能和波浪能等的總稱。海洋能用于發(fā)電有海流發(fā)電、海洋溫差發(fā)電、波浪發(fā)電和潮汐發(fā)電等幾種方式。

潮汐發(fā)電——把潮汐能轉(zhuǎn)換成電能的水電站。一般在海灣或河口修筑堤壩建成水庫，于漲潮時放海水入庫，利用庫水位低于潮位的水位差發(fā)電；待潮位下降，又利用庫水位高于潮位的水位差和庫內(nèi)蓄存的水量發(fā)電。法國朗斯(LaRance)潮汐電站,是世界已建成潮汐電站中規(guī)模最大的水電站，其裝機容量為24萬kW。4、海洋能發(fā)電107第三章電力輸配一、輸、配電網(wǎng)二、變電站

1、變壓器2、電壓互感器和電流互感器3、開關設備4、隔離開關（刀閘）5、防雷設備三、送電線路四、高壓直流輸電（HVDC）五、大理州電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀第三章電力輸配一、輸、配電網(wǎng)108（一）輸、配電網(wǎng)基本概念1、輸電——從發(fā)電廠或發(fā)電中心向消費電能地區(qū)輸送大量電力的主干渠道或不同電網(wǎng)之間互送電力的聯(lián)絡渠道；

2、配電——消費電能地區(qū)內(nèi)將電力分配至用戶的分配手段，直接為用戶服務。

ATT：輸電和配電設施都包括變電站、線路等設備。

3、輸電網(wǎng)——所有輸電設備連接起來組成輸電網(wǎng)。4、配電網(wǎng)——從輸電網(wǎng)到用戶之間的配電設備組成的網(wǎng)絡，稱為配電網(wǎng)。

（一）輸、配電網(wǎng)基本概念109（二）變電站

變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調(diào)整電壓的電力設施。1、變壓器——起變換電壓作用的設備變壓器是變電站的主要設備，分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器。變壓器按其作用，可分為升壓變壓器和降壓變壓器，前者用于電力系統(tǒng)送端變電站，后者用于受端變電站。

關系：U1/U2=N1/N2

I1/I2=N2/N1（二）變電站1102、電壓互感器和電流互感器

它們的工作原理和變壓器相似，都是將高電壓（設備和母線的運行電壓）、大電流（即設備和母線的負荷或短路電流），按規(guī)定比例變成測量儀表、繼電保護及控制設備的低電壓和小電流。3、開關設備

它包括斷路器、隔離開關、負荷開關、高壓熔斷器，都是斷開和合上電路的設備。在我國，220kV以上變電站使用較多的是空氣斷路器和六氟化硫斷路器。2、電壓互感器和電流互感器1114、隔離開關（刀閘）

其主要作用是在設備或線路檢修時隔離電壓，以保證安全。它不能斷開負荷電流和短路電流，應與斷路器配合使用。在停電時，應先拉斷路器，后拉隔離開關；送電時，應先合隔離開關，后合斷路器。如果誤操作，將引起設備損壞和人身傷亡。負荷開關能在正常運行時斷開負荷電流，不斷開故障電流的能力，一般與高壓熔斷器配合用于10kV及以上電壓且不經(jīng)常操作的變壓器或出線上。4、隔離開關（刀閘）1125、防雷設備

變電站的防雷設備，主要有避雷針和避雷器。是為了防止變電站遭受直接雷擊，將雷電對其自身放電，把雷電流引入大地。在變電站附近的線路上落雷時，雷電波會沿導線進入變電站，產(chǎn)生過電壓。另外，斷路器操作等也會引起過電壓。避雷器的作用是當過電壓超過一定限值時，自動對地放電，降低電壓，保護設備，放電后又迅速自動滅弧，保證系統(tǒng)正常運行。

目前，使用最多的防雷設備是氧化鋅避雷器。5、防雷設備113（三）送電線路

1、送電線路分類：電力電纜架空線路

2、線路的輸送容量及輸送距離均與電壓的關系

3、架空電力線路保護區(qū)(導線垂直邊線外延距離)

輸電電壓（kV）35110220330500輸送容量（萬kW）

1～22～710～2530～60100～150輸送距離（km）20～5050～100200～300250～500300～800輸電電壓等級(kV)

1～10kV35～110kV154～330kV500kV外延距離(m)

5101520（三）送電線路輸電電壓（kV）351102203305114（四）高壓直流輸電（HVDC）1、HVDC

將三相交流電通過換流站整流變成直流電，然后通過直流輸電線路送往另一個換流站，再逆變成三相交流電的輸電方式。

2、HVDC的選擇

直流輸電線造價低于交流輸電線路，但換流站造價卻比交流變電站高得多。

一般認為架空線路超過600～800km，電纜線路超過40～60km，直流輸電較交流輸電經(jīng)濟。

3、HVDC的缺點

難于引出分支線路絕，大部分只用于端對端送電。

（四）高壓直流輸電（HVDC）115（五）大理州電網(wǎng)發(fā)展情況介紹1958年，大理州建成第一個35千伏電壓等級的“七五變電站”和第一條35千伏輸電線路(朝地田電站至七五變電站)；

至2005年底，全州已有35kV變電站73座，變電容量415MVA，35kV輸電線路106條，1839kM；110kV變電站17座（漾濞、漕建在建）,變電容量795MVA，110kV輸電線路42條，1312kM；220KV變電站3座，變電容量630MVA，220kV輸電線路10條,762kM；500kV變電站一座（鳳儀吉祥變）,變電容量750MVA。全州已形成“以為500kV為核心、220kV為重點、110kV為支撐、35kV為補充”的輸電網(wǎng)絡,為大理水電資源的開發(fā)和遠期電力外送戰(zhàn)略的實施提供了有力的保障。（五）大理州電網(wǎng)發(fā)展情況介紹1958年，大理州建成第一個35116第四章供用電

一、電能的應用二、電能質(zhì)量三、供電可靠性四、電力負荷控制

五、DSM——節(jié)能節(jié)電的新舉措

六、節(jié)電新技術第四章供用電一、電能的應用117一、電能的應用

照明動力熱能電化學電解電磁感應二、電能質(zhì)量

質(zhì)量標準頻率、電壓、電壓的不對稱性、非正弦性標準

1、頻率——整個電力系統(tǒng)統(tǒng)一的運行參數(shù)——50Hz。頻偏規(guī)定：300萬kW以上系統(tǒng)，±0.2Hz300萬kW以下，±0.5Hz

①頻率變化原因

在電力系統(tǒng)內(nèi)，發(fā)電機發(fā)出的功率與用電設備及送電設備消耗的功率不平衡，將引起電力系統(tǒng)頻率變化。當系統(tǒng)負荷超過或低于發(fā)電廠的出力時，系統(tǒng)頻率就要降低或升高，發(fā)電廠出力的變化同樣也將引起系統(tǒng)頻率變化。在系統(tǒng)有旋轉(zhuǎn)備用容量（運行備用容量）的情況下，發(fā)電廠出力能通過頻率調(diào)節(jié)器較快地適應負荷的變化，因此負荷變化引起的頻率偏差值較小。一般運行備用容量要求達到1%～3％。一、電能的應用118

②低頻率運行的危害

系統(tǒng)低頻率運行時將產(chǎn)生以下不利的影響：汽輪機低壓級葉片將由于振動加大而產(chǎn)生裂紋，甚至發(fā)生斷落事故；電廠中所有的交流電動機的轉(zhuǎn)速相應降低，使給水泵、風機、磨煤機等輔助機械的出力相應降低，嚴重影響火力發(fā)電廠的出力，促使頻率進一步下降，引起惡性循環(huán)，甚至可能造成全廠停電的嚴重事故；同時，所有用戶的交流電動機的轉(zhuǎn)速也要降低，工農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量和質(zhì)量將不同程度地降低；

③防止系統(tǒng)低（高）頻率運行的對策

提高日負荷曲線預測精度，使計劃開機的發(fā)電出力與實際的負荷偏差較少。系統(tǒng)頻率下降時，進行低頻率減負荷，自動切除部分次要負荷；當頻率升高時，快速減少發(fā)電機出力，甚至進行高頻率切機，使系統(tǒng)頻率盡快恢復在額定值附近；大用電客戶嚴格按計劃用電，采用差別電價政策，鼓勵用戶避開高峰用電或少用電。②低頻率運行的危害119

2、電壓

①電壓質(zhì)量

偏差規(guī)定為：①220V／380V，照明允許偏差＋5％～-10％；其他±7％