电力系统概论悠闲满分参考版

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1、1.1.火电厂生产过程原理图火电厂生产过程原理图燃料送入锅炉 1 燃烧放出大量的热量，锅炉中的水吸收热量成为高压、高温的蒸汽， 经管道有控制的送入汽轮机 2，蒸汽在汽轮机内降压降温，其热能转换成汽轮机转轴旋转 机械力，高速旋转的汽轮机转轴拖动发电机 3 发出电能，电能由升变电设备送入电力系统， 而做工后的乏汽（汽轮机的排气）进入凝气器 4 被冷却水冷却，凝结成水由水泵 7 重新打 回锅炉，如此周而复始，不断产生出电能。 2.2.热电联产热电联产 发电厂既生产电能，又利用汽轮机发电机做过功的蒸汽为用户供热，同时供电、供热 的生产方式。这种方式节能环保，但发电效率低。 3.3.火力发电厂火力发电厂

2、 1）根据使用燃料不同分为 燃煤、燃油、燃气 几类电厂，我国电源构成以火电为主， 占全国装机总容量的 70%以上。 2）蒸汽动力发电原理（火电厂生产过程原理） ； 3）三大主力设备：锅炉、汽轮机、发电机。 4）衡量机组经济性指标 发电煤耗率：发一度电消耗的标准煤。国内机组煤耗率大约在 300g 左右。 厂用电率：厂用电，发电厂用于发电所需要的电。厂用电率，厂用电量/发电电量， 就是说发电厂直接用于发电生产过程的自用电量占发电量的百分比。 5）衡量发电厂的参数：总装机容量，该系统安装的实际发电机组额定有功功率的总和。 （实际上就是每小时能发多少度电） 4.4.锅炉锅炉 锅炉作用：燃料在炉膛内燃烧

3、将其化学能转化为烟气热能，烟气热能加热给水，水 经过预热、汽化、过热三个阶段成为具有一定压力、温度的过热蒸汽。 一次风和二次风：冷空气由送风机送入空气预热器加热到 300C 以上成为热空气 （热风） ；煤进炉膛之前需要先粉碎，比面还细，需要风将煤粉吹进炉膛内，此风称为 一次风，另外则直接进入燃烧器，称为二次风。 五大受热面（各种加热）：省煤器（利用低温烟气给水预热） 、水冷壁（火焰的热辐 射给水加热变成蒸汽） 、过热器（做功之前，将饱和蒸汽加热具有一定热度的过热蒸汽） 、再热器（做功之后，对汽轮机高压缸的排气重新加热，提温后回到汽轮机中低压缸1锅炉 2汽轮机 3发电机 4凝汽器 5凝结水泵（将

4、水打入锅炉）6回热加热器（提温节能） 7给水泵继续做功） 、空气预热器（利用锅炉的低温烟气来加热燃烧用空气） 。 流化床燃烧技术：即为了解决传统燃煤锅炉产生的严重污染问题和劣质煤的燃烧问 题开发出的一种洁净煤燃烧技术。燃烧充分、低污染。 5.5.汽轮机汽轮机 汽轮机调节系统：实质上就是转速调节，根据电负荷的大小自动改变进气量，调整 汽轮机的输出功率，来保证供电质量。 （用电大于供电，转速下降，增加进气量，增大 机组发电容量；用电小于供电，转速上升，减小进气量，减少机组发电容量） 。 汽轮机分类：超高压、亚临界压力及超临界压力、超超临界压力。 （压力越高，机组 效率越高） 6.火电厂对环境的影响

5、火电厂对环境的影响： 粉尘，硫氧化物，氮氧化物，二氧化碳，排水热污染，废水，灰渣，噪声，放射性污 染。 7.7.循环流化床燃烧技术循环流化床燃烧技术 指小颗粒的煤与空气在炉膛内处于沸腾状态，即高速气流与所携带的稠密悬浮煤颗粒 充分接触燃烧的技术。 特点：清洁燃烧、脱硫减氮、燃烧效率高。 8.8.水力发电（水力发电（20%20%）：）：工作原理：水流带动水轮机旋转，水能转化为水轮机旋转的机械能；水轮机带动 发电机转子转动，机械能转换为电能。 两大主力设备：水轮机和发电机。 9.9.抽水蓄能水电站：抽水蓄能水电站： 原理：当供电大于用电时，它利用网内富裕的电能，采用机组为电动机运行方式，将 低水池

6、的水抽到高水池，能量蓄存在高水池中。当用电大于供电时，机组改为发电机运行 方式，将高水池蓄存的水能用来发电。 两个起源：1 日负荷曲线（削峰平谷的作用）2 电能不能存储，发电量等于用电量 10.10.水力发电的特点：水力发电的特点： 1）水是可以再生的。 2）水力发电是清洁的。 3）水力发电功率调节方便，是理想的调峰电源。 4）水电站水库具有防洪、灌溉、航运、养殖、旅游和生产生活供水。5）水力发电开发投资大，工期长。 6）受季节影响大。 11.11.核能发电（占有率低）核能发电（占有率低）1.水池 2.压力水管3.发电机4.水轮机5.尾水渠道核裂变可控，核聚变不可控不能用于商用。 慢化剂：降低

7、中子速度，吸收中子。 冷却剂：将裂变产生的热量由反应堆传递到反应堆外的能量转换系统。 12.新能源发电新能源发电： 太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能（潮汐发电） 1）风力发电：可再生能源、清洁、容量大、受气候影响、造价高、具有间歇性。 2）太阳能发电：受气候影响，间歇性大。 3）生物质能发电：燃烧棉杆、秸秆-(发酵成酒精、沼气)燃烧发电。 发电原料要求数量充足、持续供应。 装机容量小独立运行 污染小，清洁卫生。 13.13.输配电输配电 频率：正弦量变化一次所需的时间标为周期 T，每秒内变化的次数称为频率 f. 幅值正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值。瞬时值中的最大值称为 幅值。 初相位：t

8、=0 时的相位称为初相位。 14.14.供电：供电： 南方电网：两广、云南、贵州和海南。 国家电网：其他省市。 1515、发电发电 华能、华电、国电、大唐、中电投。 16.16.一个具体的电力系统可用一些基本参量描述：一个具体的电力系统可用一些基本参量描述： 总装机容量系统中所有发电机组额定有功功率的总和。 总发电量系统中所有发电机组全年所发电能的总和 最大负荷指规定时间内电力系统总有功功率符合的最大值 年用电量接在系统上所有用户全年所用电能的总和 额定频率我国规定的交流电力系统的额定频率为 50 赫兹 最高电压等级指电力系统中最高电压等级的电力线路的额定电压。 17.电压的变换电压的变换：

9、作用：升压、降压、将不同电压等级的电网相连系。 分类： 1）按相数分：单向和三相； 2）每组绕组数：双绕组变压器和三绕组变压器 3）按绕组的耦合方式：普通变压器和自耦合变压器。 18.电缆电缆主要由导体、绝缘层、保护皮三部分组成。 19.19.直流输电直流输电 优点：1）造价低 2）运行费用低 缺点：1）换流站造价高 适用于：1）远距离大功率输电 2）海底电缆 3）系统间联络线。 20.我国的电压等级我国的电压等级：1000kV 750kv 500kv 330kv 220kv 110kv 35kv 10kv 6 kv 3kv 2121 电力系统的负荷电力系统的负荷 电力负荷：电力系统的负荷就是

10、系统中各种用电设备消耗功率的总和。 22.日负荷曲线日负荷曲线：结合日负荷曲线论述 1）分时电价；2）错峰用电；3）抽水蓄能；4）用电=发电23.23.中性点中性点 三相电的星形接法将各相电源或负载的一端都接在一点上，这一点叫做中性点，可以 将中性点引出作为中性线，形成三相四线制。也可不引出，形成三相三线制。三角形接线 没有中性点。 接地方式：1）中性点接地：（单相不能接地）为了保证三相负载电压对称平衡，从而 保证用电器不至于因为电压过高而损坏或者说电压过低达不到额定值。2）中性点不接地： 中性点不接地系统中，某相接地短路时，故障相 对地电压变为零，中性点 对地电压值为 相电压，未故障两相 对

11、电压值升高根三倍，变为线电压。若负载单相接地时短路电流小， 还可以维持一个时间段的正常运行。绝缘水平和要求按相电压的3 倍来设计。24.24.衡量电能质量的指标衡量电能质量的指标主要是电压、频率和波形，另外可靠性也可作为一项指标。 25.25.电力系统的特点电力系统的特点：1 与国民经济各部门和人民生活关系密切。2 电能不能大容量储存 3 暂态过程非常短暂。 25.25.电力系统的潮流分布电力系统的潮流分布： 指的是电力系统在某一稳定的正常运行方式下，电力网络各处的功率和电压的分布。 26.频率的调节是对汽轮机转速的调节。电压的调整是通过调整中枢点电压实现的。 27.27.电力系统的故障电力系

12、统的故障 短路故障和短线故障。 三相短路（对称短路故障） 、单相接地、两相短路、两相接地。 2828 电力系统可靠性的定义电力系统可靠性的定义 用户的电压，频率必须维持正常；对用户停电次数，停电时间等问题，必须维持在适 当水平上。停电又可分为计划性停电和非计划性停电。短路危害：电流很大，烧坏设备 （发热，受力） 。 29.电气设备电气设备-同步发电机同步发电机：发电机转轴受到机械转矩作用而高速旋转。同时，在绕于发电机转轴上的线圈中（转子绕组）中通入直流电 流，就会在周外空间中形成一定的磁场，磁场分为 S 极和 N 极两级，就像在空间中旋转的 磁铁，形成一个旋转的磁场。发电机定子有铁芯和定子绕组

13、组成，包围在转子的外面。在 发电机转子旋转时，磁场是旋转的，于是就有变化的磁力线切割定子线圈，定子线圈中就 有感应电动势产生，形成发电机的端电压。 3030、温升温升 发电机各部分的温度与冷却介质入口温度只差。是衡量发电机的主要运行性能指标之 一。 3131、励磁电流励磁电流 就是同步电机转子中流过的电流，在正常运行时，这个电流由外部加在转子上的直流 电压产生的。 32.32.发电机负荷调整：发电机负荷调整： 有功功率调整调整汽轮机进气量的大小； 无功功率调整改变发电机励磁电流的大小实现的。 33.变压器分类变压器分类： 1）按相数来分：三相变压器和单相变压器； 2）按绕组数目：两绕组变压器和

14、三绕组变压器。 3）按冷却介质来分：油浸式变压器、干式变压器（空气冷却式） 、水冷却式变压器。 34、空载损耗空载损耗： 当额定电压施加于变压器的一个绕组上，而其余绕组均为开路时，变压器所吸取的有 功功率叫空载损耗。35. 开关有熄弧作用而刀闸不能熄弧。于是有：停电时先拉开关后合刀闸，先拉线路 侧刀闸，后拉母线侧刀闸。供电时先合刀闸后合开关，先合母线侧刀闸，后合线路侧 刀闸。 36.光电耦合式电流互感器光电耦合式电流互感器： 主要原理是利用材料的磁光效应和电光效应，将电流变化转换成光信号，经过光 通道进行传送，然后再由接收装置将接到的光信号转变成电信号，并经过放大环节， 供仪表和继保装置等二次

15、设备使用 。 38.母线的接线方式（画图） 39.39.厂用电厂用电 指发电厂或变电所在生产过程中自身所使用的电能。有四类负荷（一类 二类 三类 事故保安负荷） 。 40.40.整流装置整流装置 为保证对电厂、变电所的控制、信号、继电保护、自动装置等负荷、直流油泵等负荷 供电，以及保持对蓄电池的充电，均需设置整流装置，把交流电转换为直流电。 41.41.配电装置配电装置 配电装置：配电装置是开发电厂和变电所中用以接受和分配电能的电气装置。 42.SF6SF6 全封闭组合电器全封闭组合电器是以 SF6 气体作为绝缘和灭弧装置，以优质环氧树脂绝缘子作支撑 的一种新型成套高压电器。 43.43.五防五防 1）防止带负荷拉、合隔离开关；2）防止误拉、误合断路器；3）防止带接地线合闸； 4）防止有电挂接地线；5）防止误入带点间隔。 44.44.保护与控制保护与控制1）继电保护：零序电流保护，三相输电线路中单相接地，对地电压为零或很小。三相 电压不对称，可以分解为正序、负序和零序，正常情况下，零序电流不会出现，单相接地 出现零序分量，根据零序分量构成的保护装置称为零序保护。距离保护1）电压保护 2）电流保护 3）变压器保护：瓦斯保护，纵差动保护 4）发电机保护 5）母线保护 45.45.自动装置自动装置：同期相位差为 0，频率相同，两个电网可以合并。