項(xiàng)目1認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)

學(xué)習(xí)情境1-項(xiàng)目1

認(rèn)識(shí)電力系統(tǒng)電力工業(yè)發(fā)展概況電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要部門(mén)之一，是一種將煤、石油、天然氣、水能、核能、風(fēng)能等一次能源轉(zhuǎn)換成電能這個(gè)二次能源的工業(yè)。電力是工業(yè)的先行，電力工業(yè)的發(fā)展必須優(yōu)先于其他的工業(yè)部門(mén)，整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)才能不斷前進(jìn)。

電力工業(yè)發(fā)展概況據(jù)記載，世界上第一個(gè)發(fā)電廠是于1882年在美國(guó)紐約市建立的，機(jī)組容量只有30kW。

此后，隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電力工業(yè)有了迅速的發(fā)展，特別是近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)發(fā)展得更快。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到1997年底為止，全世界的發(fā)電廠的總裝機(jī)容量已達(dá)313300萬(wàn)kW，最高交流輸電電壓已超過(guò)1000kV，最高直流輸電電壓已達(dá)到±600kV，最遠(yuǎn)輸電距離已超過(guò)1,000km。

電力工業(yè)發(fā)展概況我國(guó)具有極其豐富的能源資源。據(jù)最新統(tǒng)計(jì)，全國(guó)水能資源的蘊(yùn)藏量為69400萬(wàn)kW，居世界首位。煤、石油、天然氣等資源也很豐富。截止到2004年5月底，我國(guó)總發(fā)電裝機(jī)容量已突破了4億kW大關(guān)達(dá)到40060萬(wàn)kW，2005年底達(dá)到了50841萬(wàn)kW，并早已躍升到世界的第2位（美國(guó)第一），成為一個(gè)世界電力大國(guó)。

電的發(fā)明：1831年（英）法拉第→電磁感應(yīng)→右手螺旋定則→電力系統(tǒng)電能優(yōu)點(diǎn):①易于將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。②便于遠(yuǎn)距離輸送（輸電線路、電纜）。③電能集中，分配自由。④速度快（30萬(wàn)km/s），能量大，能做到約時(shí)停送電。我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展方向：大機(jī)組：60萬(wàn)kW火電機(jī)組、100萬(wàn)kW級(jí)核電機(jī)組。超高壓：500kV交直流遠(yuǎn)距離、大電網(wǎng)高自動(dòng)化狀態(tài)檢修世界之最#長(zhǎng)江三峽工程是世界上最大的電站。

（總裝機(jī)容量為18200MW）#廣州抽水蓄能電站是世界最大的抽水蓄能電站。（總裝機(jī)容量：240萬(wàn)kW）#西藏的羊卓雍湖水電站是世界上海拔最高的電站。廣東電網(wǎng)90.7總裝機(jī)容量為600萬(wàn)kw，向香港（650萬(wàn)kw）買(mǎi)電

7～15萬(wàn)kw92.12總裝機(jī)容量為750萬(wàn)kw廣東大電廠380萬(wàn)kw水電站75萬(wàn)kw、小水電150萬(wàn)kw大亞灣核電站2X90萬(wàn)kw→從化廣州抽水蓄能電站240萬(wàn)kw

（增城500kv變電站）500KV北郊變電站廣東網(wǎng)電壓骨架

220kv→500kv→1000kv

電力系統(tǒng)基本概念電力系統(tǒng)=發(fā)電廠+變電所+輸電線路

+用戶動(dòng)力系統(tǒng)=電力系統(tǒng)+動(dòng)力裝置電力網(wǎng)=變電所+輸電線路基本概念

1、火電廠

（煤、石油、天然氣）燃燒使汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能分為：凝汽式發(fā)電廠（專(zhuān)供發(fā)電）熱電廠（發(fā)電兼供熱）如黃埔電廠：4臺(tái)12.5萬(wàn)kvA2臺(tái)30萬(wàn)kvA機(jī)組

1號(hào)~4號(hào)機(jī)燒油5號(hào)、6號(hào)機(jī)燒煤

發(fā)電廠水電班學(xué)生到廣州黃埔發(fā)電廠參觀實(shí)習(xí)2、水電站（利用水的落差、流量）水能→機(jī)械能→電能

優(yōu)點(diǎn)：其生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單、污染小、發(fā)電成本低。缺點(diǎn)：建設(shè)投資大、工期長(zhǎng)、受氣候、水文條件影響大，分豐水期和枯水期。廣東封開(kāi)江口水電站3、核電站利用鈾(或钚）在反應(yīng)堆核裂變

熱能→（汽輪機(jī)）機(jī)械能→電能如：浙江秦山核電站（2*60萬(wàn)kw）廣東大亞灣核電站（2*90萬(wàn)kw）廣東陽(yáng)江核電站（2*90萬(wàn)kw）特點(diǎn)：a.消耗燃燒少--如容量為50萬(wàn)kw的大電廠，需燃燒150萬(wàn)噸/年;而容量為50萬(wàn)kw的大電廠，需鈾燃料20噸/年。

b.燃燒時(shí)不需要空氣助燃

c.容量越大越經(jīng)濟(jì)

d.有放射性污染4、潮汐電站潮汐能是地球在自轉(zhuǎn)過(guò)程中，海水受月流重力牽引產(chǎn)生的。還有小部分潮汐是受太陽(yáng)引力牽引形成的。海水漲落的周期為12小時(shí)25分鐘，同時(shí)在海底造成三角流。

世界最大的潮汐發(fā)電站：法國(guó)北部LaRance河，Pe=240MW

世界最高的潮汐發(fā)電站：加拿大Fundy高達(dá)39英尺Pe=20MW

世界首座海底潮汐發(fā)電站：挪威北部KvalsundPe=300KW（無(wú)生態(tài)污染，無(wú)噪音、不占地）投資1億美元。5、風(fēng)力發(fā)電廠課程組教師赴廣東石碑山風(fēng)電廠參觀學(xué)習(xí)變電所分為：升壓變電所、降壓變電所分為：區(qū)域變電所、地方變電所、終端變電所樞紐變電所、中間變電所、地區(qū)變電所電力線路分為：輸電線路、配電線路電力系統(tǒng)的優(yōu)越性：

可靠、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求：1、保證供電的安全可靠。

——減少事故率2、保證電能質(zhì)量。（波形、頻率、電壓）

———隨時(shí)調(diào)頻、調(diào)壓3、完成足夠的發(fā)生功率和發(fā)電量。4、保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。電壓和頻率線路額定電壓正常運(yùn)行電壓允許變化范圍35kv及以上±5%Ue10kv及以下±7%Ue低壓照明及農(nóng)業(yè)用電(+5%~-10%)Ue我國(guó)規(guī)定的電力系統(tǒng)的額定頻率為50HZ大容量系統(tǒng)允許頻率偏差±0.2HZ中小容量系統(tǒng)允許頻率偏差±0.5HZ。電壓的允許變化范圍見(jiàn)表

線路額定電壓正常運(yùn)行電壓允許變化范圍35kv及以上±5%Ue10kv及以下±7%Ue低壓照明及農(nóng)業(yè)用電(+5%~-10%)Ue

頻率主要取決于有功功率的平衡。電壓主要取決于無(wú)功功率的平衡。可通過(guò)調(diào)頻、調(diào)壓和無(wú)功補(bǔ)償?shù)却胧﹣?lái)保證頻率和電壓的穩(wěn)定。電力系統(tǒng)的供電電壓（或電流）的波形為嚴(yán)格的正弦形。

電氣設(shè)備概述及額定參數(shù)

主要電氣一次設(shè)備簡(jiǎn)介

（直接與發(fā)配電電路相連接的設(shè)備）

進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的設(shè)備：發(fā)電機(jī)G、變壓器T、電動(dòng)機(jī)接通和開(kāi)斷電路的開(kāi)關(guān)設(shè)備：斷路器QF、隔離開(kāi)關(guān)QS、熔斷器FU、負(fù)荷開(kāi)關(guān)Q交換電路電氣量，隔離高壓的設(shè)備：電壓互感器PT、電流互感器CT限制電流和防止過(guò)電壓的設(shè)備：電抗器L、避雷器F主要電氣二次設(shè)備簡(jiǎn)介

（對(duì)一次設(shè)備、其它設(shè)備的工作進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制保護(hù)的設(shè)備）

用于反映不正常工作狀態(tài)：繼電器、信號(hào)裝置。測(cè)量電氣參數(shù)的設(shè)備：儀表、示波器、錄波器?？刂萍白詣?dòng)裝置：控制開(kāi)關(guān)，同期及自動(dòng)裝置。連接電路的導(dǎo)體：控制電纜、小母線、連接線。1.3.2電氣設(shè)備的額定參數(shù)額定電壓——電力網(wǎng)的額定標(biāo)準(zhǔn)電壓（KV）0.22、0.38（低壓）3、6、10、35、60、110、220（高壓）

330、500、750（超高壓）1000（特高壓）

額定電壓的確定方法用電設(shè)備的=電力網(wǎng)的額定電壓發(fā)電機(jī)的額定電壓=1.05電力網(wǎng)額定電壓變壓器的額定電壓：

一次側(cè)相當(dāng)于用戶，其額定電壓=電力網(wǎng)的額定電壓，但與發(fā)電機(jī)直接相連的=1.05電力網(wǎng)的額定電壓。

二次側(cè)相當(dāng)于電源，其額定電壓=1.1電力網(wǎng)的額定電壓，但10kv及以下阻抗電壓小于7.5%）=1.05電力網(wǎng)的額定電壓我國(guó)交流電力網(wǎng)和電氣設(shè)備的額定電壓（kv）用電設(shè)備額定電壓與電力網(wǎng)額定電壓發(fā)電機(jī)額定電壓變壓器額定電壓原邊繞組副邊繞組接電力網(wǎng)接發(fā)電機(jī)0.230.220.230.230.400.380.400.4033.1533.153.15及3.366.366.36.3及6.61010.51010.510.5及11353538.5606066110110121220220242330330363500500550750750825額定電流和額定容量Ie：額定電流<——>介質(zhì)的周?chē)h(huán)境溫度若周?chē)橘|(zhì)環(huán)境溫度不等于額定計(jì)算溫度