發(fā)電廠電氣部分第一章

發(fā)電廠電氣部分第一章第1頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月本章主要內(nèi)容：二、發(fā)電廠和變電所類型

一、能源的含義和分類第2頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月一、能源的含義和分類1、能源的含義：能量的來(lái)源或源泉2、能源的分類：按獲得方法分：一次能源和二次能源按被利用程度分為：常規(guī)能源和新能源按可否再生分為：可再生能源和非可再生能源按能源本身的性質(zhì)分為：含體能源和過(guò)程能源按對(duì)環(huán)境的污染分為：清潔能源和非清潔能源第3頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月2、能源的分類：按獲得方法分：一次能源和二次能源按被利用程度分為：常規(guī)能源和新能源一次能源：煤、石油、天然氣二次能源：電力、煤氣、汽油常規(guī)能源：煤、石油、天然氣、水新能源：太陽(yáng)能、風(fēng)能油、地?zé)?、氫能?頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月按可否再生分為：可再生能源和非可再生能源按能源本身的性質(zhì)分為：含體能源和過(guò)程能源按對(duì)環(huán)境的污染分為：清潔能源和非清潔能源可再生能源：太陽(yáng)能、海洋能、風(fēng)能不可再生能源：煤、石油、天然氣含體能源：煤、石油、天然氣過(guò)程能源：水能、風(fēng)能、海洋能非清潔能源：煤、石油清潔能源：水能、太陽(yáng)能、海洋能第5頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月（1）便于大規(guī)模生產(chǎn)和遠(yuǎn)距離輸送；3.電能和其他形式能相比的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)：（2）方便轉(zhuǎn)化和易于控制；（3）損耗??；（4）效率高；（5）無(wú)氣體和噪聲污染。第6頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月二、發(fā)電廠和變電所類型第7頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月

1、電力系統(tǒng)示意圖火力發(fā)電廠220KV330KV500KV750KV一次降壓變電站35KV110KV220KV二次電壓變電站10KV

35KV110KV10KV工廠企業(yè)變壓器臺(tái)220V住宅380V/220V第8頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月電力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖第9頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月第10頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月2、發(fā)電廠類型：

發(fā)電廠是實(shí)現(xiàn)把其他形式的能源轉(zhuǎn)化成電能的場(chǎng)所。主要類型有：火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠等。此外：地?zé)豳Y源、再生資源（太陽(yáng)光能，太陽(yáng)熱，風(fēng)力，潮汐，波浪，海流等）其他形式的能源進(jìn)行發(fā)電。根據(jù)電廠容量大小及其供電范圍發(fā)電廠可分為：

區(qū)域性發(fā)電廠，地方性發(fā)電廠和自備電廠等

第11頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月3、火力發(fā)電廠（簡(jiǎn)稱火電廠或火電站）組成：鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)。分類：（1）按原動(dòng)機(jī)分：凝氣式汽輪機(jī)發(fā)電；燃汽輪機(jī)發(fā)電；內(nèi)燃機(jī)發(fā)電廠；蒸汽燃汽輪機(jī)發(fā)電。（2）按燃料分：燃煤；燃油；燃?xì)?；余熱。?）按蒸汽壓力和溫度分：中壓，高壓，超高壓，亞臨界壓力，超臨界壓力，超超臨界壓力。（4）按輸出能源分：凝氣式發(fā)電廠，熱電廠。能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：燃料的化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能第12頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月第13頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月3（1）火電廠的系統(tǒng)組成：燃燒系統(tǒng)：汽水系統(tǒng)：電氣系統(tǒng)：第14頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月燃燒系統(tǒng)：燃料的化學(xué)能在鍋爐燃燒中轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，加熱鍋爐中的水使之變成蒸汽，稱為燃燒系統(tǒng)。組成：運(yùn)煤系統(tǒng)；磨煤系統(tǒng)；燃燒系統(tǒng)；風(fēng)煙系統(tǒng)；灰渣系統(tǒng)。第15頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月汽水系統(tǒng)：鍋爐產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，沖動(dòng)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，稱為汽水系統(tǒng)。組成：給水系統(tǒng)；補(bǔ)充給水系統(tǒng)；循環(huán)水系統(tǒng)。第16頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月電氣系統(tǒng)：由汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，把機(jī)械能變?yōu)殡娔?，稱為電氣系統(tǒng)。組成：發(fā)電機(jī)，勵(lì)磁裝置，廠用電系統(tǒng)，升壓變壓器。第17頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月第18頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月第19頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月第20頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月3（2）火力發(fā)電站優(yōu)點(diǎn)：

火電廠布局靈活，裝機(jī)容量的大小可以按照需要決定；

火電廠的一次性建設(shè)投資少，單位容量的投資僅為同容量水電廠的一半。建設(shè)周期短。

第21頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月3（2）火力發(fā)電的缺點(diǎn)：耗煤量大，發(fā)電成本高；動(dòng)力設(shè)備繁多，發(fā)電機(jī)組控制操作復(fù)雜；運(yùn)行費(fèi)用高；不易于調(diào)峰填谷使用，多擔(dān)負(fù)較均勻的負(fù)荷，一般承擔(dān)基荷的供給；對(duì)環(huán)境污染大，三廢排放量大。第22頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月4、水力發(fā)電廠（簡(jiǎn)稱水電廠或水電站）組成：水庫(kù)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)。能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：水的位能→機(jī)械能→電能水電廠的發(fā)電容量

三峽的總裝機(jī)容量：

第23頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月4（1）水力發(fā)電廠分類按集中落差的方式分：（1）堤壩式水電廠（河床式，壩后式）（2）引水式水電廠（3）混合式水電廠按徑流調(diào)節(jié)的程度分：（1）無(wú)調(diào)節(jié)水電廠（2）有調(diào)節(jié)水電廠第24頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月4（2）抽水蓄能電廠工作原理上游，下游均有水庫(kù)以容蓄能量轉(zhuǎn)化所需要的水量。電力負(fù)荷低谷時(shí)，利用電力系統(tǒng)的富裕電能，將下游水庫(kù)中的水抽到上游水庫(kù)，以位能形式儲(chǔ)存起來(lái)。（抽水工況）電力負(fù)荷高峰時(shí)，將上游水庫(kù)中的水放出來(lái)，驅(qū)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，并送往電力系統(tǒng)。（發(fā)電工況）第25頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月4（2）抽水蓄能電廠在電力系統(tǒng)中的作用調(diào)峰；填谷；事故備用；調(diào)頻；調(diào)相；黑啟動(dòng)；蓄能?！昂趩?dòng)”是指整個(gè)電網(wǎng)因故障崩潰停運(yùn)后，系統(tǒng)全部停電，處于全“黑”狀態(tài)，此時(shí)通過(guò)系統(tǒng)中具有自啟動(dòng)能力機(jī)組的啟動(dòng)和外來(lái)電源，帶動(dòng)無(wú)自啟動(dòng)能力的機(jī)組，逐步擴(kuò)大系統(tǒng)的恢復(fù)范圍，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的恢復(fù)和供電。黑啟動(dòng)成功的關(guān)鍵是電源點(diǎn)的啟動(dòng)。第26頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月4（2）抽水蓄能電廠效益容量效益節(jié)能效益環(huán)保效益動(dòng)態(tài)效益提高火電設(shè)備利用率對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染第27頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月4（3）水力發(fā)電廠的特點(diǎn)可以綜合利用水能資源發(fā)電成本低，效率高運(yùn)行靈活水能可以儲(chǔ)備和調(diào)節(jié)水力發(fā)電不污染環(huán)境水力發(fā)電廠的建設(shè)投資大，周期較長(zhǎng)水電廠的建設(shè)和生產(chǎn)受自然條件制約在一定程度上破壞自然界的生態(tài)平衡第28頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月4（1）壩后式水電廠圖第29頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月4（2）河床式水電廠圖第30頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月4（3）三峽工程鳥(niǎo)瞰圖第31頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月4（4）三峽工程鳥(niǎo)瞰圖第32頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月3、核能發(fā)電廠nuclearpowerplant

它主要是利用原子核的裂變能來(lái)生產(chǎn)電能，其生產(chǎn)過(guò)程與火電廠基本相同，只是以核反應(yīng)堆(俗稱原子鍋爐)

代替了燃煤鍋爐，以少量的核燃料代替了煤炭。其能量轉(zhuǎn)換過(guò)程是：核裂變能→熱能→機(jī)械能→電能通常稱為核電站第33頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月第34頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月第35頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月第36頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月核電站的特點(diǎn)：高能量，少耗料；以一座發(fā)電量為100萬(wàn)千瓦的電站為例，如果燒煤，一年要消耗200多萬(wàn)噸。若改用核電站，每年只消耗1.5噸裂變鈾或钚。一次換料可以滿功率連續(xù)運(yùn)行一年；大大減少電站燃料的運(yùn)輸和儲(chǔ)存問(wèn)題

污染少燃料費(fèi)用較低，發(fā)電成本較低基建投資高在今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)，核電將成為電力工業(yè)的主要能源第37頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月補(bǔ)充:我國(guó)核電發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)的核能事業(yè)開(kāi)始于1955年，但核能發(fā)電起步較晚，上世紀(jì)七十年代開(kāi)始設(shè)計(jì)工作，1985年開(kāi)始建設(shè)我國(guó)大陸第一座核電廠（即秦山核電廠）,1994年投入運(yùn)行。

第38頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月補(bǔ)充:我國(guó)核電發(fā)展現(xiàn)狀其后,除1996年開(kāi)工建設(shè)的秦山2期核電廠是自主設(shè)計(jì)外;先后從法國(guó)引入大亞灣2×984MWe和蛉澳一期輕水核電站,從加拿大引入秦山3期2×750MWe重水核電站,從俄羅斯引進(jìn)田灣2×1060MWe核電站.

我國(guó)大陸已投入商業(yè)運(yùn)行的11臺(tái)核電機(jī)組，其總裝機(jī)容量約為900萬(wàn)千瓦。2007年核發(fā)電量近600億千瓦小時(shí)，大約占全國(guó)總發(fā)電量的1.8%。

第39頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月我國(guó)大陸現(xiàn)有三個(gè)核電基地：浙江秦山核電基地，已建成5個(gè)核電機(jī)組，在建4個(gè)機(jī)組；廣東大亞灣核電基地，已建成4個(gè)核電機(jī)組，在建2臺(tái)機(jī)組；江蘇田灣核電基地，2臺(tái)核電機(jī)組已投入運(yùn)行；在其它地區(qū)正在建設(shè)的核電廠有：遼寧紅沿河4臺(tái)機(jī)組；福建寧德2臺(tái)機(jī)組，福清2臺(tái)機(jī)組；山東海陽(yáng)；第40頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月4、風(fēng)力發(fā)電廠

風(fēng)力發(fā)電利用風(fēng)力的動(dòng)能來(lái)生產(chǎn)電能，它建在有豐富風(fēng)力資源的地方。第41頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國(guó)家很流行；我國(guó)也在西部地區(qū)大力提倡。第42頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月第43頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過(guò)增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來(lái)促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。

風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，為風(fēng)力發(fā)電沒(méi)有燃料問(wèn)題，也不會(huì)產(chǎn)生輻射或空氣污染。第44頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月風(fēng)力發(fā)電機(jī)因風(fēng)量不穩(wěn)定，故其輸出的是13～25V變化的交流電，須經(jīng)充電器整流，再對(duì)蓄電瓶充電，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能。然后用有保護(hù)電路的逆變電源，把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流220V市電，才能保證穩(wěn)定使用。第45頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)效率很高，但它不是只由一個(gè)發(fā)電機(jī)頭組成的，而是一個(gè)有一定科技含量的小系統(tǒng)：風(fēng)力發(fā)電機(jī)＋充電器＋數(shù)字逆變器。逆變器風(fēng)機(jī)葉片第46頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月發(fā)電機(jī)葉片尾翼、轉(zhuǎn)體、機(jī)頭、風(fēng)力發(fā)電機(jī)由機(jī)頭、轉(zhuǎn)體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，各部分功能為：葉片用來(lái)接受風(fēng)力并通過(guò)機(jī)頭轉(zhuǎn)為電能；尾翼使葉片始終對(duì)著來(lái)風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能；轉(zhuǎn)體能使機(jī)頭靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)尾翼調(diào)整方向的功能；機(jī)頭的轉(zhuǎn)子是永磁體，定子繞組切割磁力線產(chǎn)生電能。第47頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月5、其他發(fā)電形式太陽(yáng)能發(fā)電廠：是利用太陽(yáng)光能或太陽(yáng)熱能來(lái)生產(chǎn)電能，它應(yīng)建在常年日照時(shí)間長(zhǎng)的地方?？煞譃橹苯愚D(zhuǎn)換和間接轉(zhuǎn)換兩種。直接轉(zhuǎn)換：溫差發(fā)電，熱離子發(fā)電和磁流體發(fā)電；間接轉(zhuǎn)換：通過(guò)集熱裝置和熱交換器，加熱給水，使之變?yōu)檎羝?，推?dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，與火電廠的發(fā)電原理相同。第48頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月現(xiàn)在所進(jìn)行的地?zé)岚l(fā)電廠，是直接取用地下蒸汽來(lái)旋轉(zhuǎn)汽輪機(jī)發(fā)電的蒸汽發(fā)電法。另外還有從地面將水送入地下產(chǎn)生蒸汽的方法，使用此法時(shí)，即使地下沒(méi)有蒸汽儲(chǔ)存層的地方，仍然可以發(fā)電。所以，地?zé)峥烧f(shuō)是無(wú)窮盡的地下能源。地?zé)岚l(fā)電：利用地球內(nèi)部蘊(yùn)藏的大量地?zé)崮軄?lái)生產(chǎn)電能，它建在有足夠地?zé)豳Y源的地方。第49頁(yè)，共53頁(yè)，2023年，2月20日，星期一莆田學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心03年9月掩埋層廢棄物在穩(wěn)定化過(guò)程中所生的氣體主要有CH4、CO2、CO、H2、NH3、H2S、N2及其他少量氣體，此混合氣體即所謂的”沼氣（LandfillGas）”。沼氣資源再利用的開(kāi)發(fā)，及由處理沼氣中的甲烷將其資源化應(yīng)用發(fā)電，不僅減少了溫室效應(yīng)氣體的排放，及早因應(yīng)與規(guī)劃調(diào)整能源結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)政策，以提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)亦能有效完成沼氣污染防治的工作。沼氣發(fā)電沼氣發(fā)電詳