《电工学(七版_秦曾煌)_第12章_工业企业供电与安全用电》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工学(七版_秦曾煌)_第12章_工业企业供电与安全用电（127页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 12章 工业企业供电与安全用电,第 12 章 工业企业供电与安全用电,12.1 发电和输电概述,12.2 工业企业配电,12.3 安全用电,12.4 节约用电,本章主要概述发电、输电、工业企业供配电、安全用电和 节约用电等内容，作为本课程的基本常识。,第 12 章 工业企业供电与安全用电,电力系统概述,电力是现代工业的主要动力，在各行各业中都得到了广泛的应用。电力系统是发电厂、变电站、配电所直到各个用户等环节所组成的电能生产消费系统。,电力系统由发电、输电和配电系统组成。,发电厂,变电所,输电线,配电设备,用电设备 (电灯电动机等),12.1 发电和输电概述,发电厂按能源种类可分为：,水力
2、、火力、风力、核能、太阳能、沼气、生物能发电等。,主要是火力发电和水力发电。,发电厂中的发电机几乎都是三相同步发电机。其组成,定子：机座、铁心和三相绕组,+ 转子,1. 发电,发电机组发出的电压一般为 6 10 kV。,三相同步发电机的原理,水力发电,励磁机,发电机,水轮机,水轮发电机模型,小浪底电站水轮机组安装,三峡电站首台机组安装,三峡水电站效果图,长江三峡水电站坝长2335m，坝高185m，水头175m，总库容393亿立方米，总装机容量22.5 GW（32700MW+250MW）年发电量86.5TWh。世界第一大发电站（水电站）。,长江三峡水电站,24MW发电机转子在吊装,10000kW
3、水轮机转子,葛洲坝,三峡,向家坝,溪洛渡,乌东德,白鹤滩,乌东德水电站,葛洲坝27孔泄洪闸,葛洲坝水电站,葛洲坝水电站共有机21台机组，总装机容量271.5万千瓦，年发电量157亿度。电站以500kV和220kV输电线路并入华中电网，并通过500kV直流输电线路向距离1000km的上海输电120万千瓦。,伊泰普水电站是二十世纪最大的水电站 ，位于巴西和巴拉圭交界处的巴拉那河上，从1974年5月开始修建，于1991年5月竣工，由巴西与巴拉圭共建。总装机容量14GW（20700MW），年发电量900亿度。水电站坝身长7.7公里，坝高196米（相当于 65层楼的高度）。,广州抽水蓄能电站为目前世界上
4、最大的抽水蓄能电站 ，是为大亚湾核电站安全经济运行而建设的配套工程，同时还承担着广东、香港电网的调峰填谷和事故备用的任务。电站总装机总装机容量2.4 GW（8300MW），设计水头535m。,中国在建已建十大水电站，单站5万kW以上的大中型水电站是中国水电的主力，经过五十余年的开发建设，已建成230余座，其中百万kW级以上的水电站25座，五十万kW级以上的40余座.,三峡（2250） 溪洛渡（1260）， 白鹤滩（1200）， 乌东德（750） 向家坝（600） 龙滩（630） 糥扎渡（585） 锦屏二级（480） 小湾(420) 两家人（400） 拉西瓦（372） 锦屏一级（360） 单位为
5、万千瓦,潮汐发电示意图,法国郎斯潮汐电站示意图,法国朗斯潮汐电站,法国郎斯电站1967年建成，位于法国圣马洛湾郎斯河口。一道750米长的大坝横跨郎斯河。坝上是通行车辆的公路桥，坝下设置船闸、泄水闸和发电机房。郎斯潮汐电站机房中安装有24台双向涡轮发电机，涨潮、落潮都能发电。总装机容量24万千瓦，年发电量5亿多度，输入国家电网。,江厦潮汐电站是中国第一座双向潮汐电站，位于浙江省温岭市乐清湾北端江厦港。1980年5月第一台机组投产发电。电站装有双向贯流式机组6台，总装机容量3200干瓦，年发电量600万度，可昼夜发电1415小时 。规模仅次于法国郎斯潮汐电站、加拿大芬地湾安娜波利斯潮汐电站，居世界
6、第三。,火力发电,励 磁 机,发电机,汽轮机,燃烧室,燃料,锅炉的炉膛,循环水,汽轮机,发电机,3 600 r/min,升压变压器,超热高压蒸汽,电能输出,电能的产生,600MW汽轮发电机,热电厂 1 煤传送带 2 加煤机 3 粉碎机 4 锅炉 5 煤渣 6 空气预热器 7 静电除尘 8 烟囱 9 汽轮机 10 冷凝器 11变压器 12 冷却塔 13 发电机 14 输电线,火电厂全景,火电厂夜景,内蒙古大唐国际托克托发电公司总装机容量540万千瓦，是目前亚洲最大在役火力发电厂。该公司8台60万千瓦亚临界火电机组通过500千伏升压站接入京津唐电网，2台30万千瓦机组通过220千伏升压站接入蒙西电
7、网。每年的发电量接近北京用电总负荷的1/3。,浙江北仑发电厂是我国目前第二现代化火力发电厂，总装机容量为300万千瓦(5600MW)，年发电量167亿度，为浙江省各类发电厂发电总量的四分之一。,北仑发电厂主控制室,北仑发电厂汽轮机房,张家口发电总厂，发电厂总装机容量240万千瓦（8300MW），通过500kV双回线向北京供电，同时兼顾地方用电，担负着北京地区1/4电力负荷的供电任务。,张家口发电总厂夜景,厂区景色,汽轮机房,国电山东费县电厂规划总装机容量为720万千瓦。 费县电厂总体规划装机容量7200MW，按亚洲最大的火力发电厂规模规划建设，其中一期工程（目前正在建设）安装2台国产600MW
8、超临界凝气式燃煤发电机组，二期安装2台1000 MW超临界凝气式燃煤发电机组，三期安装4台1000 MW超临界凝气式燃煤发电机组；一期工程装机容量21000 MW机组计划2007年投产发电，二期工程计划21000 MW机组计划2009年投产发电。机组全部建成后将是亚洲最大的火力发电厂和全国最大的火力发电基地。,现代火电厂一般都考虑了“三废”（废渣、废水、废气）的综合利用；有的火电厂不仅发电，而且供热。兼供热能的火电厂，称为热电厂。火电厂与同容量的水电站相比，具有建设工期短、工程造价低、投资回收快等特点，但是火电成本高，而且对环境要造成一定的污染，因此火电建设要受到环境的一定制约。,火电建设的重
9、点是煤炭基地的坑口电厂的建设。对于远离煤炭产地的火电厂，宜采用高热值的动力煤。对位于酸雨控制区和二氧化硫控制区特别是大城市附近的火电厂，应采用低硫煤，或对原煤先进行脱硫处理。对严重污染环境的低效小型火电厂，应按照国家“节能减排”的要求予以关停。现在国外已研究成功将煤先转化为气体再送入锅炉内燃烧发电的新技术，从而大大减少了直接燃煤而产生的废气废渣对环境的污染，这称之为洁净煤发电新技术。,核反应堆,3. 核能发电厂核能发电厂，又称为原子能发电厂，通称核电站，它是利用某些核燃料的原子核裂变能来生产电能，其生产过程与火电厂大体相同，只是以核反应堆（俗称原子锅炉）代替了燃煤锅炉，以少量的核燃料代替了大量
10、的煤炭。其能量转换过程是：,热能,机械能,电能,汽轮机,发电机,核裂变能,大亚湾核电站,大亚湾核电站位于深圳市东部大亚湾畔，为我国目前最大的核电站。大亚湾核电站是我国引进国外资金、设备和技术建设的第一座大型商用核电站。核电站安装有两台单机容量为900 MW的压水堆反应堆机组。1987年8月7日工程正式开工，1994年2月1日和5月6日两台机组先后投入商业营运。大亚湾核电站每年发电量超过100亿度，其中七成电力供应香港，三成电力供应广东电网。,大亚湾核电站,电站设备,秦山核电站位于东海之滨美丽富饶的杭州湾畔，是中国第一座依靠自己的力量设计、建造和运营管理的压水堆核电站，总装机容量2300MW。1
11、985年3月动工，1991年12月首次并网发电。它的建成使我国成为继美、英、法、前苏联、加拿大、瑞典之后世界上第七个能够自行设计、建造核电站的国家。,秦山核电站主控制室,秦山核电站汽轮机房,秦山核电站,德国伊萨尔核电站,一、已经建成的 9 座： 1.广东大亚湾核电站（94年） 2.浙江秦山第一核电站（94年） 3.广东岭澳核电站（2002年） 4.浙江秦山第二核电站（2002年） 5.浙江秦山第三核电站(2003年) 6.江苏连云港田湾核电站（2006年） 7.台湾3座 二、正在建设之中的3座： 1.辽宁瓦房店核电站一期工程（暂停） 2.台湾2座 三、即将破土开工的4座： 1.广东阳江核电站
12、2.浙江台州三门核电站 3.山东海阳核电站 4.广东岭澳核电站二期工程,一、已经建成的 9 座： 1.广东大亚湾核电站（94年） 2.浙江秦山第一核电站（94年） 3.广东岭澳核电站（2002年） 4.浙江秦山第二核电站（2002年） 5.浙江秦山第三核电站(2003年) 6.江苏连云港田湾核电站（2006年） 7.台湾3座 二、正在建设之中的3座： 1.辽宁瓦房店核电站一期工程（暂停） 2.台湾2座 三、即将破土开工的4座： 1.广东阳江核电站 2.浙江台州三门核电站 3.山东海阳核电站 4.广东岭澳核电站二期工程,世界各国核电站数量排名,(2)轻水反应堆 它用2%3%的低浓缩铀作燃料，高压
13、轻水（即普通水）作慢化剂和冷却剂。目前世界上的核电站，85%以上为轻水堆型，其中绝大多数又为压水堆型。我国已经建成并安全运行多年的大亚湾核电站和秦山核电站（一、二期工程）都是压水堆型。,核电站的反应堆类型主要有：(1) 石墨慢化反应堆 它采用石墨作慢化剂，它又分气冷堆型和水冷堆型。新型的高温气冷堆型，采用2.5%3%的低浓缩铀作燃料。石墨水冷堆型以石墨作慢化剂，轻水作冷却剂。1986年4月发生严重核泄漏事故的前苏联切尔诺贝利核电站就采用这种堆型。该电站已于2000年底全面关闭，这种堆型已不再使用。,(3)重水反应堆 它用重水（D2 O,含氘的水）作慢化剂和冷却剂，用天然铀作燃料。我国于2002
14、年11月投入并网发电的秦山核电站三期工程扩建的2 台70万千瓦反应堆就是这种重水堆型。(4)快中子增殖反应堆 简称快堆。它是利用快中子来实现可控链式裂变反应和核燃料增殖的反应堆。由于核能是巨大的能源，而且核电具有安全、清洁和经济的特点，所以世界上很多国家都很重视核电建设，核电在整个发电量中占的比重逐年增长。我国在上世纪80年代就确定了“要适当发展核电”的电力建设方针，并已兴建了浙江秦山、广东大亚湾、广东岭澳等多座大型核电站。,风轮机及升速装置,4. 风力发电、地热发电及太阳能发电简介风力发电是利用风力的动能来生产电能。,我国西北地区的风力资源比较丰富，已装设了一些风力发电装置。在“西部大开发”
15、战略决策的推动下，风力发电也将有更大的发展。,机械能,电能,发电机,风能,蓄能装置,全球的风能约为2.74109MW，其中可利用的风能为2107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。,宁夏 青铜峡邵岗风电场装机容量可达50万千瓦,内蒙古 克什克腾旗塞罕坝风电场装机容量可达30万千瓦,达板城风力发电厂装机容量12.5万千瓦,NO1.宁夏 青铜峡邵岗风电场 NO2.内蒙古 克什克腾旗塞罕坝风电场 NO3.新疆 达坂城柴窝堡风电场 NO4.河北 围场红松洼风电场 NO5.内蒙古 察右中旗辉腾锡勒风电场 NO6.甘肃 玉门三十里井子风电场 NO7.河北 尚义大满井风电场 NO8.内蒙古 克什
16、克腾旗达里风电场 NO9.河北 张北白不洛风电场 NO10.内蒙古 翁牛特旗孙家营风电场,地热发电是利用地球内部蕴藏的大量地热能来生产电能。它建在有足够地热资源的地方。地热是地表下面10公里以内储存的天然热源，主要来源于地壳内的放射性元素蜕变过程所产生的热量。地热发电的热效率不高，但不消耗燃料，运行费用低。它不象火力发电那样，要排出大量灰尘和烟雾，因此地热还是属于比较清洁的能源。但地下热水和蒸汽中大多含有硫化氢、氨、砷等有害物质，因此对排出的热水要妥善处理，以免污染环境。地热发电的能量转换过程是：,地热能,机械能,电能,汽轮机,发电机,地球的内部是一个高温高压的世界，是一个巨大的热库。 据估计，即便是在地球表层10km厚这样薄薄的一层，全世界地热资源的总量约为1.451026J，相当于4.948 1015t标准煤燃烧时所发出的热量。如果将地球上贮存的全部煤炭燃烧时所放出的热量作为标准计算，那么，石油的贮存量约为煤炭的3%；目前可利用核燃料的贮存量约为煤炭的15%；而地热能的总贮存量则为煤炭的1.7亿倍。,
