第二章发电厂变电所的概述.ppt
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1、第二章第二章发电厂变电所的概述发电厂变电所的概述2.1 发电厂变电所类型和作用发电厂变电所类型和作用 一、一、发电厂类型发电厂类型 火力发电厂火力发电厂火力发电厂火力发电厂 水力发电厂水力发电厂水力发电厂水力发电厂 风力发电厂风力发电厂风力发电厂风力发电厂 核电厂核电厂核电厂核电厂 太阳能发电太阳能发电太阳能发电太阳能发电 二、二、二、二、变电所类型变电所类型变电所类型变电所类型 枢纽变电所枢纽变电所枢纽变电所枢纽变电所 中间变电所中间变电所中间变电所中间变电所 地区变电所地区变电所地区变电所地区变电所 终端变电所终端变电所终端变电所终端变电所1.能量转换过程能量转换过程 燃料的化学能燃料的化
2、学能热能热能机机械能械能电能电能2.火力发电厂三大主机火力发电厂三大主机 锅炉锅炉 汽轮机汽轮机 发电机发电机3.火力发电厂分类火力发电厂分类 凝气式火力发电厂凝气式火力发电厂 热电厂热电厂 火力发电厂火力发电厂 凝汽式火电厂凝汽式火电厂 燃料在炉膛内燃烧发出热量,被锅炉本体内的水吸收燃料在炉膛内燃烧发出热量,被锅炉本体内的水吸收后产生高温高压的蒸汽,送到汽轮机,使汽轮机转子高速后产生高温高压的蒸汽,送到汽轮机,使汽轮机转子高速旋转,汽轮机带动发电机发出电能。己作过功的蒸汽进入旋转,汽轮机带动发电机发出电能。己作过功的蒸汽进入汽轮机末端的凝汽器被冷却水还原为水后又重新送回锅炉。汽轮机末端的凝汽
3、器被冷却水还原为水后又重新送回锅炉。凝汽式电厂中的工质在发电过程中经历了水变成蒸汽、水凝汽式电厂中的工质在发电过程中经历了水变成蒸汽、水蒸汽变成水的反复循环,从而实现将燃料的化学能转换为蒸汽变成水的反复循环,从而实现将燃料的化学能转换为热能、热能转换为机械能、机械能转换为电能的过程。在热能、热能转换为机械能、机械能转换为电能的过程。在凝汽器中,大量的热量被循环水(即冷却水)带走凝汽器中,大量的热量被循环水(即冷却水)带走,所以所以热能利用率较低热能利用率较低,一般只有一般只有 30%40%左右。左右。供热式电厂供热式电厂 在发电的同时,将部分作过功的蒸汽从在发电的同时,将部分作过功的蒸汽从汽轮
4、机中段抽出用管道供给电厂附近的热用汽轮机中段抽出用管道供给电厂附近的热用户(如纺织厂等),或经热交换器将冷水加户(如纺织厂等),或经热交换器将冷水加热后,把热水供给用户。减少了凝汽器中的热后,把热水供给用户。减少了凝汽器中的热量损失热量损失,使热电厂的热能利用率提高到使热电厂的热能利用率提高到60%70%。一般建在热用户附近。一般建在热用户附近。水力发电厂水力发电厂1.1.能量转换过程能量转换过程能量转换过程能量转换过程 水能(势能)水能(势能)机械能(动能)机械能(动能)电能电能2.2.水力发电厂分类水力发电厂分类水力发电厂分类水力发电厂分类 (1)根据集中落差的方式:)根据集中落差的方式:
5、堤坝式堤坝式 引水式引水式 混合式混合式 (2)根据运行的方式:)根据运行的方式:有调节水电厂有调节水电厂 无调节水电厂无调节水电厂 抽水蓄能水电厂抽水蓄能水电厂水力发电厂水力发电厂 是将水的位能和动能转换为电能的工厂。是将水的位能和动能转换为电能的工厂。生产过程为:人为地制造较大的集中落差(如生产过程为:人为地制造较大的集中落差(如筑坝等),使上游的水位提高,高水位的水,筑坝等),使上游的水位提高,高水位的水,经压力水管进入螺旋形蜗壳,水的位能和动能经压力水管进入螺旋形蜗壳,水的位能和动能释放推动水轮机转子旋转,带动发电机转子转释放推动水轮机转子旋转,带动发电机转子转动而发出电能,作完功的水
6、,经过尾水管排往动而发出电能,作完功的水,经过尾水管排往下游。下游。核电厂核电厂 核电厂是利用核能发电的电厂,这是一种大有发展前途核电厂是利用核能发电的电厂,这是一种大有发展前途的新能源,一般建在自然资源匮乏的缺电地区。核电机组与的新能源,一般建在自然资源匮乏的缺电地区。核电机组与普通火力发电机组不同的是以核反应堆和蒸汽发生器替代了普通火力发电机组不同的是以核反应堆和蒸汽发生器替代了锅炉设备,而汽轮机和发电机部分则基本相同。锅炉设备,而汽轮机和发电机部分则基本相同。原子核反应堆是核电厂的核心部分,它是一个可以被控原子核反应堆是核电厂的核心部分,它是一个可以被控制的核裂变装置,以铀制的核裂变装置
7、,以铀235或铀或铀238(或铀(或铀239)为燃)为燃料。料。核反应堆又分为压水堆、重水堆、石墨堆等类型。我国核反应堆又分为压水堆、重水堆、石墨堆等类型。我国已建成发电的核电厂有大亚湾和秦山核电厂已建成发电的核电厂有大亚湾和秦山核电厂。太阳能发电厂太阳能发电厂:利用太阳辐射转换成热能,再:利用太阳辐射转换成热能,再转换为机械能发电。我国于转换为机械能发电。我国于20世纪世纪80年代,在内年代,在内蒙古、甘肃的无电山区建成多座太阳电池电站,蒙古、甘肃的无电山区建成多座太阳电池电站,供照明用电。供照明用电。地热地热发电厂发电厂:利用地下蒸汽或热水的热量来发:利用地下蒸汽或热水的热量来发电的电厂。
8、我国目前地热发电厂较少。较大的地电的电厂。我国目前地热发电厂较少。较大的地热发电厂是西藏拉萨的羊八井地热发电厂,总容热发电厂是西藏拉萨的羊八井地热发电厂,总容量量25180KW。潮汐发电厂潮汐发电厂:利用潮汐有规律地涨落时,海水水位的升:利用潮汐有规律地涨落时,海水水位的升降,使海水通过水轮机组来发电,原理和水电厂类似。世降,使海水通过水轮机组来发电,原理和水电厂类似。世界首座潮汐电站界首座潮汐电站-布苏姆潮汐电站。我国第一座潮汐发电布苏姆潮汐电站。我国第一座潮汐发电站,于站,于1980年建造在浙江乐清湾的江厦潮汐电站,总装机年建造在浙江乐清湾的江厦潮汐电站,总装机容量为容量为3200千瓦,位
9、居世界第三。千瓦,位居世界第三。风力发电厂风力发电厂:利用风力推动风车,风车带动发电机旋转:利用风力推动风车,风车带动发电机旋转来发电。世界最大的风电厂是美国加州阿尔特蒙特山口风来发电。世界最大的风电厂是美国加州阿尔特蒙特山口风电场,装有电场,装有7300台风电机组,总容量台风电机组,总容量73.7万千瓦。到万千瓦。到1999年中国建有风电场年中国建有风电场19个,总容量万千瓦。我国最个,总容量万千瓦。我国最大的风电厂是新疆达坂城风电厂,大的风电厂是新疆达坂城风电厂,2000年月底已有种年月底已有种机型、机型、171台机组投入运行,总装机容量台机组投入运行,总装机容量5.75万千瓦。万千瓦。二
10、、变电所二、变电所1.作用作用:是联系发电厂和用户的中间环节,是联系发电厂和用户的中间环节,起着汇集电源、升降电压、分配电能的作起着汇集电源、升降电压、分配电能的作用。通常由主变、高低压配电装置、主控用。通常由主变、高低压配电装置、主控室及其它辅助设施组成。室及其它辅助设施组成。2.类型类型:根据其在电力系统中的地位和作用,根据其在电力系统中的地位和作用,可分为以下几类可分为以下几类 枢纽变电所枢纽变电所 枢纽变电所位于电力系统的枢纽点,汇集多个电源,枢纽变电所位于电力系统的枢纽点,汇集多个电源,连接电力系统高压和中压的几个部分,电压等级一般为连接电力系统高压和中压的几个部分,电压等级一般为3
11、30500kV。这种变电所一旦停电,将造成大范围停。这种变电所一旦停电,将造成大范围停电,引起系统解列,甚至整个系统瘫痪。因此,枢纽变电,引起系统解列,甚至整个系统瘫痪。因此,枢纽变电所对电力系统运行的稳定和可靠性起着重要作用。电所对电力系统运行的稳定和可靠性起着重要作用。说明:说明:330kV电压为非国际标准电压等级。在我国电压为非国际标准电压等级。在我国电力系统中只有个别输电线路在使用。电力系统中只有个别输电线路在使用。中间变电所中间变电所 中间变电所的电压等级一般为中间变电所的电压等级一般为220330kV,汇,汇集集23个电源和若干线路,高压侧起交换功率的作个电源和若干线路,高压侧起交
12、换功率的作用,或使长距离输电线路分段,同时降压对一个区用,或使长距离输电线路分段,同时降压对一个区域供电。域供电。这样的变电所在系统中主要起中间环节的作用,这样的变电所在系统中主要起中间环节的作用,故称中间变电所。全所停电后,将引起区域电网的故称中间变电所。全所停电后,将引起区域电网的解列。解列。地区变电所和终端变电所地区变电所和终端变电所 地区变电所地区变电所 地区变电所的电压等级一般为地区变电所的电压等级一般为110220kV,主要向,主要向一个地区用户供电,是一个地区或一个中小城市的主要变一个地区用户供电,是一个地区或一个中小城市的主要变电所,一旦停电,将造成该地区或城市供电的紊乱,甚至
13、电所,一旦停电,将造成该地区或城市供电的紊乱,甚至中断供电。中断供电。终端变电所终端变电所 终端变电所位于配电线路的末端,接近负荷处,电压终端变电所位于配电线路的末端,接近负荷处,电压等级一般为等级一般为35110kV,经降压后直接向用户供电。降压,经降压后直接向用户供电。降压后的电压一般为后的电压一般为10kV和和0.4kV,分别向不同的用户供电。,分别向不同的用户供电。2.2 发电厂、变电所电气设备概述发电厂、变电所电气设备概述一、一、一、一、电气一次设备电气一次设备电气一次设备电气一次设备二、二、二、二、二次设备二次设备二次设备二次设备三、电气设备的主要额定参数三、电气设备的主要额定参数
14、三、电气设备的主要额定参数三、电气设备的主要额定参数 额定电压(额定电压(kV)额定电流(额定电流(kA)额定容量(额定容量(kVA)电气一次设备电气一次设备 在发电厂和变电所中,为了满足用户对电力的需求和保在发电厂和变电所中,为了满足用户对电力的需求和保证电力系统运行的安全稳定和经济性,安装有各种电气设备。证电力系统运行的安全稳定和经济性,安装有各种电气设备。通常把直接生产、输送、分配和使用电能的设备称为一次设通常把直接生产、输送、分配和使用电能的设备称为一次设备。它们包括:备。它们包括:(1)生产和转换电能的设备。如发电机和变压器等。)生产和转换电能的设备。如发电机和变压器等。(2)接通或
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