供用电网络及变电所设备

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1、供用电网络及变电所设备主讲：张晓琴、严殊E_mail：wy.zxq@126.com1第一章发电厂概述本章导学:电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行产业，是一个庞大而复杂的系统工程。电能易于传输、转换与控制，在人类社会中被广泛地、大量地采用。生产、生活离不开电能。停电会造成减产和人民生活的极大不便，大面积的停电就是灾难，在世界各地相继发生的电力系统大停电事故证明了此点。发电厂是将一次能源转换成电能的工厂。根据一次能源的种类不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、核电厂及风力发电厂、地热电厂、潮汐电厂、太阳能电厂等等。2我国

2、电力工业的现状目前我国电力发展的方针仍然是以火力发电为主，大力和优先发展水电，积极稳步发展核电，努力开发其他可再生能源发电的实用技术，以保证我国电力工业的可持续发展。装机容量为世界第二位，仅次于美国。2009年将全部建成三峡水电站。三峡电站安装26台700MW水轮发电机组，预留增加6台700MW机组的可能性，为世界上最大的电站。西电东送，南北互供，逐步实现全国联网的格局。能源主要集中于西部地区，负荷主要集中在东部地区。本章教学内容:能源开发与有效利用；水力和火力发电厂的生产原理与过程；风力和太阳能发电、以及其他新能源的发电的原理。31.1

3、能源开发与利用1.2水力发电1.3火力发电1.4风力发电1.5太阳能发电1.6其他新能源发电重点：水力和火力发电厂的生产原理与过程难点：水力、火力、风力和太阳能电厂的生产过程与原理4第一节能源开发与利用一、能源资源能源资源是指为人类提供能量的天然物质。包括煤、石油、天然气、太阳能等。目前人们能利用的能源仍以煤炭、石油、天然气为主，在世界一次能源消费结构中，这三者的总和约占93%左右。能源按其来源可以分为四类：第一类：太阳能。第二类：以热能形式储藏于地球内部的地热能。第三类：是地球上的铀、钍等核裂变资源和氘、氚、锂等核聚变资源。第四类：是月

4、球、太阳等星体对地球的引力。（潮汐）5能源一次能源常规能源可再生能源：水力非可再生能源：煤、石油、天然气、核裂变新能源可再生能源：太阳能、风能、生物质能、海洋能、地热能非可再生能源：核聚变材料二次能源电力、焦炭、煤气、汽油、煤油、柴油、重油、沼气、蒸、热水表1-1能源分类凡从自然界可直接取得而不改变其基本形态的能源称为一次能源。由一次能源经过加工或转换成另一种形态的能源称为二次能源。6二、资源的有效利用从人类发展的历史过程来考察，人类生产和生活始终面临着一个无法避免的和不可改变的事实，即资源稀缺。如何实现资源的有效配置，是研究的核心问题。

5、我国坚持能源开发与节约并重，并在当前把节能、节电放在首位。7第二节水力发电水电站是将水能转变成电能的工厂，其能量转换的基本过程是：按利用能源的种类，水电站分为：（1）常规水电站，按集中落差的方法分为：堤坝式、引水式和混合式；（2）调节电力系统峰谷负荷的抽水蓄能式水电站；（3）利用海洋水流的机械能进行发电的水电站，即潮汐电站、波浪能电站、海流能电站。水能水轮机发电机机械能电能8一、坝式水电站在河道上拦河筑坝抬高上游水位，集中发电水头，利用水库调节流量生产电能。按水电站厂房与坝的相对位置，分为河床式和坝后式。河床式：如葛洲坝水电站坝后式：我国

6、水电站采用最多的一种，如三峡水电站。9河床式水电站示意图10引水式水电站示意图二、引水式水电站河流多弯曲或河道坡降较陡，修筑较短的引水明渠或隧道集中水头，用引水管把水引入河段下游的水电站。还可以利用相邻两条河流的高程差，进行跨河流引水发电。引水式电厂的引水系统11三、混合式水电站混合式水电站：建坝集中部分水头又用引水系统，共同集中水头，具有坝式和引水式两方面的特点。梯级水电站：为合理地分段开发利用水能。在河段上建若干水电站，一个接一个，采用不同的类型。四、抽水蓄能式水电站特殊形式的水电站。电力系统内负荷处于低谷时，利用网内富余的电能，采用

7、机组为电动机运行方式，将低水池的水抽送到高水池，能量蓄存在高水池中。在电力系统高峰负荷时，机组改为发电机运行方式，将高水池的水能用来发电抽水蓄能电站既是电源又是负荷，是系统内唯一的削峰填谷电源，具有调频、调相、负荷备用、事故备用的功能。12抽水蓄能式水电站（蓄能）抽水蓄能式水电站（发电）13五、水电站的主要动力设备主要由挡水建筑物、泄水建筑物、排沙设施、发电引水系统、发电系统以及其他引水设施和过坝设施等组成。主要动力设备——水轮机。能转换成旋转机械能的水力原动机。按照水流作用于水轮机转轮时的能量转换方式：冲击式水轮机：仅利用水流的动能转换

8、为机械能的水轮机。反击式水轮机：同时利用水流的压能、动能转换成机械能的水轮机，是应用最广泛的一种水轮机。141、冲击式水轮机根据水流冲击转轮的部位和方向，分为水斗式、斜击式和双击式。后两种效率