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1、第二节 电能变换和电源构成,三、火力发电,第二节 电能变换和电源构成,三、火力发电,第二节 电能变换和电源构成,三、火力发电,第二节 电能变换和电源构成,四、水力发电,第二节 电能变换和电源构成,四、水力发电,第二节 电能变换和电源构成,四、水力发电,水 资 源,蕴藏量： 6.8亿KW,可利用量：3.78亿KW,20世纪末，装机3.0亿KW，水电0.9亿KW,三 峡,水位： 200m,流量： 14300m3/s,可装机： 2500万kw,计划装机：70*26=1820万kw，已投980,第二节 电能变换和电源构成,三 峡 电 站,第二节 电能变换和电源构成,三 峡 电 站,第二节 电能变换和电
2、源构成,三 峡 电 站,第二节 电能变换和电源构成,总投资603.3亿元、总工期12年两个月、装机容量1260万千瓦的中国第二大水站溪洛渡水电站，已于今春正式开工,长江上再建两个三峡工程的计划已经启动。将在长江上游金沙江河段兴建溪洛渡、向家坝、乌东德、白鹤滩4座梯级电站。这4座电站的总装机容量达3850万千瓦，总装机容量和总发电量都超过两个三峡工程。,已探明的最大水电站在雅鲁藏布的墨脱，可装机4380万KW,第二节 电能变换和电源构成,五、核电厂,核 能,用核蒸汽发生系统代替火电厂锅炉生产蒸汽系统,裂变能：一定能量的中子撞击重金属元素的核（铀、钚）,聚变能：不同轻元素的原子核进行聚合（氘、氚）
3、,反应堆,热中子反应堆：铀235为燃料，低中子撞击，目前采用,快中子反应堆：铀238、钚239为燃料，高速、高能中子 撞击，效率高100倍，个别国家使用,1kg铀235相当于2700t煤,第二节 电能变换和电源构成,按减速剂分,轻水堆（86%）,压力堆（PWR）：3/4,沸水堆（BWR）,重水堆,气体冷却堆,1951年第一座100KW核电站在美国 现在全世界有441座，总装机3.5亿kw 我国秦山（30+2*60+2*70），大亚湾（2*90万KW）,第二节 电能变换和电源构成,2004年7月前701万kw（9座），即将在浙江三门、广东阳江，江苏田湾各建200万kw，投资500亿人民币 202
4、0年我国装机达88.5亿kw,其中核电4000万kw 未来15年计划修建40座100万kw核电站 核电投资大：1.11.65万元/kw；火电：4000元/kw 建设周期：核电70个月；火电：30个月 核电比火电寿命长30年,第二节 电能变换和电源构成,五、核电厂,第二节 电能变换和电源构成,五、核电厂,第二节 电能变换和电源构成,五、核电厂,第二节 电能变换和电源构成,六、新能源发电和电力储存,第三节 电力系统的负荷,一、负荷类型,负荷用电设备在某时刻从系统中取用的功率,负 荷 类 型,异步电动机,同步电动机,各类电炉,整流设备,电子仪器,电灯,负荷变化是随机的规律性用负荷曲线表示,第三节 电
5、力系统的负荷,二、负荷曲线,负荷曲线及表示法,日负荷曲线安排电能生产计划的基础,年负荷曲线安排检修计划、装机计划的依据,第三节 电力系统的负荷,1、日负荷曲线,日用电量：,日平均负荷：,负荷率： kp=pav/pmax,第三节 电力系统的负荷,2、年负荷曲线,年用电量：,Tmax=W/Pmax,第四节 电力系统运行的特点及要求,一、运行特点,电能不能大量储存,过渡过程非常迅速（30万KM/S）,电力和国民经济各部门关系密切,第四节 电力系统运行的特点及要求,二、运行要求,最大限度地满足用户的用电要求,保证供电的可靠性（3040倍，分类负荷）,保证电能质量（电压、频率、波形）,提高电力系统的经济
6、性,第五节 电力系统的电压等级,一、电力系统标称电压和最高电压,标称电压,经济电压：,电压高，损耗小,绝缘水平高，投资大,制定标准电压，以便实现互联,最高电压：正常运行时，系统中出现的电压最高值,二、电气设备的额定电压和最高电压,最高电压：考虑设备的绝缘性能确定的最高运行电压值,额定电压：电气设备在此电压下长期工作，效率和寿命最好,第五节 电力系统的电压等级,三、如何确定电气设备的额定电压,=电网额定电压,升压变：=发电机额定电压,同一标称电压下，不同电气的额定电压是不同的,1、用电设备允许偏差,2、线路首末端允许偏差,1.05UN,0.95UN,U2,U1,UN,3、发电机在首端：额定电压高
7、出接入电网电压 5%,4、变压器,一次侧：用电设备,降压变：=电网额定电压UN,二次侧：发电设备,额定电压为空载电压,内部损耗约5%,二次电压高出10%,第五节 电力系统的电压等级,三、如何确定电气设备的额定电压,第五节 电力系统的电压等级,四、不同标称电压下传输距离和传输功率范围,第六节 电力系统的接线及中性点接地,接线图（电气元件连接图）,地理接线图,电气接线图,1、地理接线图（元件的相 对地理位置及输电线路距离）,一、电力系统接线图及接线方式,第六节电力系统的接线及中性点接地,2、电气接线图,无备用：结构简单、投资少、可靠性差,有备用：每个用户由两个或以上电源供电,第六节电力系统的接线及
8、中性点接地,二、电力系统中性点接地方式,中性点接地的影响,交流输电用三相，经发电机、变压器时，用星形联接形成中性点,短路电流大小,绝缘水平,供电可靠性,接地保护方式,对通信的干扰,系统接地方式,中性点接地方式,直接接地大电流系统 110kv及以上,不直接接地小电流系统 110kv以下,小电流系统,不接地,经消弧线圈接地,经电阻接地,第六节电力系统的接线及中性点接地,1、中性点直接接地系统一相接地的特点,故障相电流大,故障相及中性点 对地电压为零,非故障相对地电 压仍为相电压,与故障相相关的 线电压降为相电压,第六节电力系统的接线及中性点接地,2、中性点不接地系统一相接地的特点,故障电流小,中性
9、点对地电压 升高为相电压,非故障相对地电 压升为线电压,三相线电压仍对称,第六节电力系统的接线及中性点接地,3、中性点经消弧线圈接地系统一相接地的特点,装设的目的：熄灭接地电流产生的电弧,装设原则,补偿方式,36kv电网：30A,10kv电网：20A,3566kv电网：10A,过补（IpIc），一般采用这种方式,欠补（IpIc）,全补（Ip=Ic），不允许，容易谐振,第七节电力系统的高次谐波,一、高次谐波的概念及谐波源,1、高次谐波的概念及产生原因,理想系统：f=50hz，=2f,负荷线性则u，i保持正弦波,由于存在非线性元件（换流设备、二极管、铁芯元件）使u，i波形畸变谐波污染,发生畸变后仍
10、为周期函数，可用付里叶分析法,第七节电力系统的高次谐波,2、畸变率衡量畸变的程度,0.38(5%)；6及10(4%)；35及66(3%)；110(2%),3、谐波源,谐波电压源发电机，和负荷无关，值很小,谐波电流源非线性负载产生，换流、电气化铁路 是主要来源,第七节电力系统的高次谐波,二、高次谐波的危害及抑制,1、危害,附加损耗，使设备发热,影响测量精度,干扰音频通信,对电子控制、继电保护造成干扰，导致误动,2、抑制,T采用Y/接线，消除3n次谐波,加装调谐滤波器吸收谐波，x=L-1/c,并联补偿电容器加装串联电抗器材,增加整流器的脉冲次数减少纹波,第一章 作业,1、电力系统为什么要并网互联运行？举出我国现有的几个跨省电网。,2、我国现行规定的电力线路额定电压等级有哪些？,3、简述发电机、变压器和输电线路的额定电压是如何确定的？标出图1所示电力系统中各元件的额定电压,电力工程系,Department of Electrical Engineering,North China Electric Power University,
