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1、工厂供电技术,要求,1、关于缺课、迟到、早退 2、关于课堂纪律 3、关于作业 4、关于答疑 5、关于考试：平时40%，考试60%,工厂供电技术 课程性质：机电类的专业课 课程目标：通过学习掌握工厂供电方面的基本理论知识和基本技能，对工厂供电网络基本概念、供电网络电气设备的运行与维护及工厂供电设计等，有一个较为系统的认识。,工厂供电技术,基本知识,供配电系统计算,一次主系统,二次系统,安全,第一章 工厂供电的基本知识,1.1 电力系统的概述 1.2 电力系统额定电压的确定,电,电能的重要性,生产自动化后增加产量,减轻劳动强度,提高产品的质量,工厂供电,电能的分配,电能的供应,电力系统：由各种电压
2、的电力线路将发电厂、变电所配电所和电能用户组成的一个发电、输电变电、配电和用电的整体。,电力系统的组成,电力系统的任务：完成电能的生产、变换、输送、分配和使用。,为什么一般从发电厂出来的电都需要经过升压变压器进行升压,经过长距离输送之后再通过降压变压器进行降压,电力系统的各个组成环节,1、发电厂,发电厂： 将自然界蕴藏的各种一次能源转换 为电能的工厂，又称发电站。,根据所利用能源的形式不同，可将发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂、潮汐发电厂、地热发电厂、风力发电厂和太阳能发电厂等等。,发电厂的发电过程,（1）火力发电厂,1火电厂的燃料：煤炭、石油、天然气等。,电力系统：发电机、变压
3、器、输电线路等。,燃烧系统（锅炉）：燃料灰渣，风（空气）烟气,2火电厂的设备组成：,3能量转换过程：燃料的化学能热能机械能电能。,凝气式火电厂生产过程示意图,4火电厂是我国目前最主要的电源，比例大于75%。,5火力发电存在的问题,安全问题：采矿和运输中的安全性灾难等 。 环境问题：酸雨、温室效应、可吸入颗粒物等。 效率问题：凝汽式火电厂效率为40%，热电厂为60%70%。,张家口发电总厂,浙江北仑发电厂,1.2 发电厂的生产过程,（2）水力发电厂,2水电厂的能量转换过程：水的位能机械能电能。,3水电厂的分类,堤坝式水电厂,坝后式：如三门峡、刘家峡、丹江口、三峡水电站 河床式：如葛洲坝水电站,1
4、水电厂的组成：水库、水轮机、电力系统,4水电厂的生产过程,堤坝式水电厂生产过程示意图,5水电厂是我国目前最重要的电源之一，比例大于10%。,葛洲坝水电站,长江三峡水电站,广州抽水蓄能电站,6水力发电的优点,是最干净的能源之一。无需燃料、无环境污染、生产效率高、发电成本低、运行维护简单 综合水利工程：可同时解决发电、防洪、灌溉、航运、水产养殖等问题。,7水力发电存在的问题,建设问题：投资大、工期长，存在库区移民、淹没耕地、破坏人文景观、破坏自然生态平衡等问题。 运行问题：发电量受气象、水文、季节水量变化的影响较大，分丰水期和枯水期，出力不稳定，增加电力系统运行的复杂性。,（3）、核电厂,2核电厂
5、的能量转换过程：核燃料的裂变能热能机械能电能。,1核电厂的组成：核反应堆、汽水系统（汽轮机）、电力系统,轻水堆核电厂的生产过程示意图,热力系统由单回路构成，有可能使汽轮机等设备受放射性污染,由双回路系统构成，两个回路各自独立循环，不会造成设备的放射性污染。,3核电厂是我国目前最重要的电源之一，比例大于10%。,秦山核电站,大亚湾核电站,4核电迅速发展的原因,核电是一种新型的巨大能源。 煤、石油等火电燃料储量有限，不可再生。,5. 核能发电的优缺点,节省大量煤炭、石油等燃料，避免燃料运输。 不需空气助燃，可建在地下、水下、山洞或空气稀薄地区。,比火电厂造价高，但发电成本低30%50%，且规模越大
6、越合算。 存在问题：放射性污染。,（4）、其它新能源发电,1太阳能发电：太阳光能或太阳热能电能,太阳能发电的优缺点,是一种取之不尽、用之不竭的廉价能源。 不需要燃料、生产成本低、不产生污染 受季节、昼夜、地理和气象条件的影响较大 。,太阳能光伏电源在西部地区应用广泛。（青海、新疆） 我国首座太阳能发电厂 ： 2005年10月29日在南京江宁发电成功，发电量只有70kW。,2风力发电：风力的动能 机械能电能,风力发电的优点,是一种取之不尽、用之不竭的自然能源。 不需要燃料、没有污染、运行成本低。 有一定的随机性和不稳定性，因此必须配有蓄能装置。,3地热发电：地热能电能,电能生产过程：与火电厂相似
7、，用地热井取代锅炉设备。 地热资源的开发利用在西部地区已取得了良好的效益。,4潮汐发电：海水涨潮或落潮的动能或势能电能 。,我国正在运行发电的潮汐电站共有8座（浙江4座，山东、江苏、广西、福建各1座）,5新能源发电的优缺点,太阳能、风能、地热能、潮汐能等新能源都属于清洁、廉价和可再生能源，是未来的能源主要形式。 太阳能、风能发电容量小，分散性大，属于分布式能源，互联后在运行安全和管理方面存在很多问题。,2、变、配电所变电所的任务是接受电能、变换电能电压和以及分配电能。主要由电力变压器、母线和开关控制设备等组成。变电所可分为升压变电所和降压变电所。升压变电所一般建在发电厂附近，将低压变换为高压，
8、以便于远距离输送电能和保证电能质量；降压变电所一般建在靠近负荷中心的位置，将高压变换为一个合理的低压，以便于用电设备使用。配电所的任务是接收电能和分配电能。它不改变电压。,变电站的输配电系统,3、 电力线路是输电线路和配电线路的统称，是输送电能和分配电能的通道。在一个电力系统中，往往需要多种不同电压等级的电力线路，将发电厂生产的电能源源不断的输送到各级电能用户。（1）低压网： 1kV以下 （2）中压网： 1kV到10kV （3）高压网： 高于10kV低于330kV （4）超高压网： 330kV及以上,4、电能用户电能用户又称电力负荷，在一个电力系统中所有的用电设备均称为电能用户。用电设备根据不
9、同的分类标准可以分为很多类。例如按电流不同可分为直流设备和交流设备；按电压不同可分为高压设备和低压设备等等。各种不同的用电设备分别将电能转换为机械能，热能，光能等等各种不同形式的能量来用于生产、生活当中。,电力系统运行特点,1.同时性,4.先行性,3.统一性,2.快速性,电能不能大量储存,国民经济的发展基础,需要统一的标准和管理,电力系统暂态过程非常短促,2.快速性,电力系统暂态过程非常短促,2.快速性,电能不能大量储存,1.同时性,电能不能大量储存,电力系统暂态过程非常短促,2.快速性,电力系统暂态过程非常短促,3.统一性,需要统一的标准和管理,4.先行性,国民经济的发展基础,电力系统的要求
10、,1.安全：电力生产的首要任务是安全，在电力运行中不 应发生人身事故和设备事故 2.可靠：要满足电能用户连续用电的要求 3.优质：满足电能用户对电压质量、频率质量和波形质量等多方面的要求 4.经济：降低生产及运输电能过程中的损耗，降低投资以及运营费用，减少有色金属的消耗量。,1.2 电力系统的额定电压,额定电压：用电设备处于最佳运行状态时的工作电压。,我国交流电网和电力设备的额定电压,1.2.2 电网额定电压的确定,1.电网的额定电压的电网的额定电压是国家根据国民经济发展的需要，电力工业的水平和发展趋势，经全面技术经济分析后确定的。它是确定各类电力设备额定电压的根本依据。2.用电设备的额定电压
11、用电设备的额定电压规定与同等级电网的额定电压相同。,3.发电机的额定电压电力线路一般允许电压偏移 +5%，即整个线路允许有10%的电压损耗，为了维持线路的平均电压额定值，发电机的额定电压要高于同级电网额定电压的5%,4.电力变压器的额定电压,一次绕组的额定电压：与发电机直接相联的升压变压器的一次绕组的额定电压应与发电机额定电压相同。连接在线路上的降压变压器相当于用电设备，其一次绕组的额定电压应与电网的额定电压相同,二次绕组的额定电压：当线路较长（如35kV及以上高压线路），变压器二次绕组的额定电压应比相连线路的额定电压高10%；当线路较短（直接向高低压用电设备供电，如10kV及以下线路），二次绕组的额定电压应比相连线路的额定电压高5%。,小结,1.工厂供电的概念 2.电力系统的,
