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1、第一章 概论&一、电力工业在国民经济中的地位 &二、电力网、电力系统、动力系统&三、发电厂 &四、电力网 &五、电力系统&六、我国电力工业的现状和展望 2024/8/251一、电力工业在国民经济中的地位 &1.电力工业&2.电力工业的地位 一 电力工业的地位2024/8/2521.电力工业电电力力工工业业：把把一一次次能能源源转转换换成成人人们们可使用的电能的产业可使用的电能的产业一 电力工业的地位2024/8/253一次、二次能源煤炭、石油、天然气 火电厂水能水电厂核能核电厂新能源(风能、潮汐、地热、太阳能)新能源发电一 电力工业的地位二次能源电能2024/8/2542.电力工业的地位n电力
2、工业是国民经济和社会发展的一项基础产业; 电力工业是一项公用事业； 电力工业的发展水平和电气化程度是衡量一个国家现代化水平，反映一个国家经济发达程度的重要标志。 一 电力工业的地位2024/8/2558月14日北美大停电一 电力工业的地位2024/8/256一 电力工业的地位8月28日英国停电2024/8/257美、加发生的重大停电事故一览一 电力工业的地位2024/8/258 世界若干国家人均消费电能表（2000年）一 电力工业的地位2024/8/259我国历年人均用电指标我国历年人均用电指标（1952195220012001）一 电力工业的地位2024/8/2510电力网、电力系统、动力系
3、统电力网、电力系统、动力系统二 电力网、电力系统、动力系统动力系统：由带动发电机转动的动力部分、发电机、升压变电站、输电线路、降压变电站和负荷等环节构成的整体。 电力系统：由发电机、升降压变压器、各种电压等级的输电线路和广大用户的用电设备所组成的统一整体。电力网：由各类升降压变电站、各种电压等级的输电线路所组成的整体。电力网的作用是输送、控制和分配电能。2024/8/2511热力网热力网水水库库23kV锅锅炉炉10kV10kV工业用户工业用户220/380V商业用户商业用户反反应应堆堆23kV电力系统电力网动力系统动力系统220kV110kV500kV 二 电力网、电力系统、动力系统2024/
4、8/2512 三 发 电 厂&1.火力发电厂 &2.水力发电厂 &3.核电厂&4.其他能源发电 2024/8/2513火力发电厂火力发电厂：利用固体、液体、气体燃料的化学能来生产电能的工厂原动机原动机：凝汽式汽轮机、燃气轮机、内燃机 我国大部分火电厂为凝汽式火力发电厂 1. 火力发电厂火力发电厂发 电 厂2024/8/2514凝汽式火力发电厂示意图凝汽式火力发电厂示意图锅炉烟囱发电机汽轮机变压器输电线路发 电 厂2024/8/2515燃烧系统流程图燃烧系统流程图发 电 厂2024/8/2516汽水系统流程图汽水系统流程图 发 电 厂2024/8/2517电气系统示意图电气系统示意图发 电 厂2
5、024/8/2518发 电 厂凝汽式火力发电厂流程图凝汽式火力发电厂流程图2024/8/25192. 水力发电厂水力发电厂水力发电厂水力发电厂：利用水库、河流所蕴藏的水力资源来生产电能的工厂水电厂的类型堤坝式堤坝式引水式引水式抽水蓄能电站抽水蓄能电站 发 电 厂2024/8/2520堤坝式水力发电厂堤坝式水电厂堤坝式水电厂:利用修筑拦河堤坝来抬利用修筑拦河堤坝来抬高上游水位，形成发电水头的水电厂高上游水位，形成发电水头的水电厂分为分为坝后式坝后式河床式河床式发 电 厂2024/8/2521坝后式水力发电厂示意图坝后式水力发电厂示意图上游水库大坝变压器发电机下游定义定义: 厂房建在坝后厂房建在坝
6、后的堤坝式水电厂的堤坝式水电厂发 电 厂2024/8/2522河床式水力发电厂示意图河床式水力发电厂示意图进水口厂房溢流坝定义定义:堤坝和厂房建在堤坝和厂房建在一起的堤坝式水电厂一起的堤坝式水电厂发 电 厂2024/8/2523引水式水力发电厂引水式水力发电厂堰引水渠压力水管厂房定义定义:采采用修隧道或渠用修隧道或渠道的方法形成水流落道的方法形成水流落差来发电差来发电的水电厂的水电厂发 电 厂2024/8/2524抽水蓄能电站抽水蓄能电站水坝压力水管厂房蓄水池供电高峰发电，负荷低供电高峰发电，负荷低谷抽水蓄能的水电厂谷抽水蓄能的水电厂发 电 厂（发电）（发电）2024/8/2525抽水蓄能电站
7、（蓄能）抽水蓄能电站（蓄能）发 电 厂2024/8/25263. 核电厂核电厂核电厂：利用核能发电的工厂核电厂可分为轻水堆重水堆石墨冷气堆轻水堆分为沸水堆压水堆发 电 厂2024/8/2527沸水堆型核电厂示意图沸水堆型核电厂示意图混凝土防护壳主循环泵控制棒反应堆汽轮机发电机凝结器凝结水泵发 电 厂2024/8/2528压水堆型核电厂示意图压水堆型核电厂示意图混凝土防护壳控制棒反应堆加压器主循环泵汽轮机蒸汽发生器凝结水泵凝结器发电机发 电 厂2024/8/25294. 其它能源发电其它能源发电 风力发电地热发电潮汐发电太阳能发电 发 电 厂2024/8/2530风力发电示意图风力发电示意图发
8、电 厂2024/8/2531地热发电示意图地热发电示意图火山地下水蒸汽包汽轮机发电机冷却塔循环水泵发 电 厂2024/8/2532潮汐发电潮汐发电潮汐发电潮汐发电：利用海水涨潮、落潮中的动利用海水涨潮、落潮中的动能和势能来发电能和势能来发电发 电 厂2024/8/2533太阳能发电示意图太阳能发电示意图N型硅P型硅防反射膜负荷发 电 厂2024/8/2534 &1.我国电力网的电压等级&2.电气设备的额定电压&3.电力网的类型 四 电 力 网2024/8/25351.1.我国电力网的电压等级我国电力网的电压等级额定电压: 能保证电气设备正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压，称为额定电压
9、。我国国家标准规定的额定电压等级 注意：其中3kV及以上的高电压均指三相交流系统的线电压。四 电 力 网2024/8/2536我国规定的额定电压我国规定的额定电压四 电 力 网2024/8/25372.2.电力网的电压等级及确定原则电力网的电压等级及确定原则 确定原则： 输送功率 输送距离 同系统中电压等级不宜过多或过少，级差不宜过大。四 电 力 网2024/8/2538额定电压与输送功率和输送距离的关系额定电压与输送功率和输送距离的关系 四 电 力 网2024/8/25393.3.各设备额定电压的确定各设备额定电压的确定&（1）用电设备的额定电压 &（2）发电机的额定电压 &（3）变压器的额
10、定电压 四 电 力 网2024/8/2540用电设备的额定电压和电网的额定电压相等。（1 1）用电设备的额定电压）用电设备的额定电压国家规定，用户处的电压偏移一般不得超过5。 四 电 力 网2024/8/2541（2 2）发电机的额定电压）发电机的额定电压发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5，用于补偿电网上的电压损失四 电 力 网2024/8/2542（3）变压器的额定电压10.5kV220kV500kV110kV10kV功率流动方向四 电 力 网2024/8/2543一次绕组一次绕组 接受电能，相当于用电设备接受电能，相当于用电设备二次绕组二次绕组 输出电能，相当于发电机输出电能，相当
11、于发电机 （3 3）变压器的额定电压）变压器的额定电压四 电 力 网2024/8/2544（3 3）变压器的额定电压）变压器的额定电压一次绕组的额定电压升压变压器一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同降压变压器一次绕组的额定电压与用电设备的相同，等于电网的额定电压四 电 力 网2024/8/2545二次绕组的额定电压（3 3）变压器的额定电压）变压器的额定电压当变压器二次侧输电距离较短，或变压器阻抗较小（小于7）时，二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压高5 升、降压变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10四 电 力 网2024/8/2546电力网的分类n根据电压的高低和供
12、电范围的大小电力网可分为地方电力网、区域电力网和超高压电力网地方电力网、区域电力网和超高压电力网等三种基本类型。地方电力网：是指电压等级在35110kV，输电距离在50km以内的中压电力网。区域电力网：是指电压等级在110220kV，输电距离在50300km的电力网。 超高压电力网：是指电压等级在330750kV，输电距离在3001000km的电力网。四 电 力 网2024/8/2547 变电站的分类 枢纽变电站：枢纽变电站：处于电力系统的中枢地位，它连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，并具有多条联络线路。 中间变电站中间变电站：是指将发电厂或枢纽变电站与负荷中心联系起来的变电站。
13、一般汇集23个电源，起系统交换功率或使长距离输电线路分段的作用。 终端变电站终端变电站：处于电力网末端的变电站，一般是降压变电站，也称为末端变电站。四 电 力 网2024/8/2548热力网热力网水水库库23kV锅锅炉炉10kV10kV工业用户工业用户220/380V商业用户商业用户反反应应堆堆23kV四 电 力 网220kV110kV500kV超高压电网地方电力网区域电力网枢纽变电站中间变电站终端变电站 2024/8/2549电力系统的特点电能不能大量储存；过渡过程十分短暂；电力系统的地区性特点较强；电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为密切的关系。五 电 力 系 统2024/8/255
14、0对电力系统的基本要求 保证供电的安全可靠性；保证良好的电能质量；保证电力系统运行的稳定性；保证运行人员和电气设备工作的安全；提高电力系统运行的经济型五 电 力 系 统2024/8/2551 &1.历史及现状 &2.中国电力工业展望 &3.电力前沿技术&4.结语 六 我国电力现状与发展前景2024/8/25521. 历史及现状历史及现状我国电力工业的发展经历了一个曲折的过程 直到1949年，全国装机容量累计只有1850MW，年发电量为4.3109kWh，分别列世界第21位和第25位六 我国电力现状与发展前景2024/8/2553新中国成立后，电力工业发展经过的2个阶段：19501978 年期间
15、东北、京津唐、华东、华中电网形成了220kV主干网架建成中国第1条330 kV刘天关线路，将陕、甘、青电网互联，初步形成了西北电网至1978年底，全国发电装机容量达到5712万kW，年发电量达到2566亿kW.h六 我国电力现状与发展前景2024/8/25541978 年后年后形成了华北、东北、华东、华中、西北、川渝和南方联营等 7 个跨省区电网以及山东、福建、海南、新疆、西藏和台湾6个独立的省级电网除西北电网最高电压等级为 330 kV 外，其它跨省电网和山东电网均以 500 kV 为主网架到 2000年3月，全国发电装机容量达到3亿 kW，年发电量达到11039亿kW.h ，装机容量和发电
16、量跃居世界第2位六 我国电力现状与发展前景2024/8/2555三峡输变电工程的建成，加上华东、华中、重庆和四川的500kV骨干网架，将形成稳固的三峡电网金沙江下游的巨型电站溪洛渡和向家坝电站及其外送输变电工程建成后，与三峡电网相联，将形成以三峡电站为中心沿长江展开的我国中部电网 六 我国电力现状与发展前景2024/8/2556目前我国的电力工业已开始进入“大机组”、“大电网”、“超高压”、“高自动化”的发展新阶段。调度自动化、光纤通信、计算机控制等高新技术已在电力系统中得到了广泛的应用。750kV电压等级的输电线路现已在西北地区投入运行1000kV晋东南南阳荆门特高压交流试验示范工程 1.
17、历史及现状历史及现状六 我国电力现状与发展前景2024/8/2557优先开发水电、积极发展火电、稳步发展核电、因地制宜地利用其他可再生能源发电，搞好水电的“西电东送”和火电的“北电南送”建设。六 我国电力现状与发展前景2024/8/25582.2.中国电力工业展望中国电力工业展望装机容量成倍增长 2020年达到900GW大幅提高用于发电的能源比重 发电能源占一次能源消费的比重从目前32%提高到40%六 我国电力现状与发展前景2024/8/2559加强电源建设继续发展火电大力发展水电加速核电国产化加强新能源的开发力度发电能源结构进一步优化 开发清洁发电能源，能源结构多元化六 我国电力现状与发展前
18、景2024/8/2560六 我国电力现状与发展前景2024/8/2561加强电网建设，实现全国联网，逐步发展跨国电网加快城网、农网改造引入电力市场，建立科学合理的电价机制严格执行电力法，保证全社会用电，全心全意为用户优质服务 六 我国电力现状与发展前景2024/8/25623.电力前沿技术分布式电源液体或气体燃料的内燃机微型燃气轮机 工程用的燃料电池 六 我国电力现状与发展前景2024/8/2563大功率电力电子技术的应用 大功率电力电子器件 灵活交流输电技术(FACTS) 定质电力技术 新型直流输电技术 同步开断技术 全可控的电力系统 六 我国电力现状与发展前景2024/8/2564状态维修
19、技术可靠性为中心的维修技术（RCM） 预测维修技术（PDM） 六 我国电力现状与发展前景2024/8/2565 电磁兼容技术 电磁环境评价 电磁干扰耦合路径 电磁抗扰性评价 抗干扰措施 电能质量系统 六 我国电力现状与发展前景2024/8/2566n智能电网n特高压电网六 我国电力现状与发展前景2024/8/2567本章小结本章小结 （1 1）火力发电厂、水力发电厂及核电厂的特点）火力发电厂、水力发电厂及核电厂的特点和基本生产过程，以及新能源电厂的特点和基本生产过程，以及新能源电厂的特点； （2 2）电力网、电力系统、动力系统的组成；）电力网、电力系统、动力系统的组成； （3 3）各设备额定电压的确定原则；）各设备额定电压的确定原则； （4 4）电力系统的特点和要求；）电力系统的特点和要求； （5 5）我国电力工业的发展情况及电力前沿技术。）我国电力工业的发展情况及电力前沿技术。2024/8/2568
