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龙家山水电站2010年实习人员培训课件 电气设备讲解 2010年5月 第一章 电力系统概述第一节 电力系统的构成 一、电力系统组成 电是一种二次能源，是在各种发电厂内由其他能源（比如煤、水等天然能源）转换而来的。 发电厂是把各种天然能源，如煤炭、水能、核能等转换成电能的工厂。 根据发电厂所用的一次能源的不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、核发电厂、及其他新能源发电等类型。 一、电力系统的组成 由于电厂和用电负荷的分散性，需要将电厂生产的电能经过升压变压器升压，再经不同电压等级的输电线送往各个负荷中心，最后经降压变压器降压才到达具体的电能用户。 即是说，发电厂和用户间需经一定的网络连接。各个发电厂之间也需要用这样的网络连接以提高供电的可靠性和经济性。这样的网络就称为“电力网”。 电力网=各电压等级变电所+输配电线路 其中： 输电网：电厂→负荷中心 配电网：负荷中心→各配电变电所 一、电力系统的组成 电力系统=发电厂+电力网+电能用户 即“电力系统”由发电厂、变电站、线路和用户组成。 其中：变电站是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。 因此，所谓“电力系统”，是指能够完成电能的生产、变换、输送、分配和消费，并将各发电厂、变电所并列运行以提高整个系统的可靠性和经济性的一个统一的整体。 一、电力系统的组成 动力系统=动力部分（如热力装置、水力装置核反应堆等）+电力系统 动力系统示意图如下： 一、电力系统的组成 二、发电厂的类型 （一）.按照发电厂所消耗一次能源的不同，发电厂分为以下几种。 1.火力发电厂：以煤炭、石油、天然气等为燃料，汽轮机为原动机。 a.凝汽式电厂（200MW及以上的机组）。 容量大，靠近燃料产区，燃烧劣质煤。电能经高压或超高压线路送往负荷中心。单纯供电。 特点：水循环使用，即在汽轮机内作功后，蒸汽全部排入冷凝汽冷却成水，又重新送回锅炉。蒸汽中含有的大量热量被浪费。 效率低：30%~40% 二、发电厂的类型 b.热电厂（几十到几百MW的机组） 容量中小，靠近城市和负荷中心。电能在满足地方需求后，经高压线路送进电网。即供电又供热。 特点：在汽轮机中段抽出已作功蒸汽，或直接供热给热用户（化工、纺织、造纸、制药、公用事业和居民取暖等），或送给水加热器将水加热供给用户。 效率高：可达60%~70%。但运行方式不如凝汽式电厂灵活，因为需根据热需求调整出力。 火电厂外景 热电厂外景 2.水力发电厂：水为原料，水轮机为原动机，是将水的位能和动能转换成电能的场所。 根据取水的方式不同，又可以分为： a.堤坝式:一般河流水位的落差沿河流是分散的，为提高落差就需要在河流的上游修建拦河坝，将水积蓄、提高水头，进行发电。 通常这类水电站又细分为坝后式和河床式两种。 坝后式水电站:发电机厂房建在坝后，全部水头的压力由坝体承受，水库的水由压力水管引入厂房，推动水轮发电机发电。 河床式水电站:发电机厂房和挡水堤连成一体，厂房也起挡水作用。由于厂房修建在河床中，故称河床式。 b.引水式水电站: 建在山区水流湍急的河道上或河床坡度较陡的地段，由引水渠道提供水头，一般不需要修建堤坝，或只修低堰，适用于水头比较高的情况。 c．抽水蓄能电站:一种特殊形式的水电站，具有水轮机-发电机和电动机-水泵两种可逆的工作方式 。 (1) 夜晚或周末低负荷时，抽水蓄能电站的机组作为电动机运行，利用电力系统富余的电能将下库的水抽到上库，以位能的形式将电能储存起来 。 (2) 在电力系统的峰荷期间，抽水蓄能电站的机组又作为发电机运行，将上库的水放下来通过水轮机发电，用以担任电力系统峰荷中的尖峰部分，即起到调峰作用。 火电厂和水电厂的简单比较 火电厂投资相对少，建设工期相对短，但原料储量不如水电丰富，而且有污染。 火电机组不如水电机组启停迅速，所以火电大多承担基荷，而水电即可承担基荷（丰水期），也可承担腰荷，以及调峰、调频、调相和各种备用任务。 d.核电厂 核电厂发电的原理与火电厂相似，都要有一个热源，将水加热成蒸汽，进而推动汽轮机旋转并带动发电机转动而发出电能。不同的是核电厂所用的热源不是煤或石油，它的热源是原子核的裂变能。 利用铀(或钚）在反应堆核裂变 热能→（汽轮机）机械能→ 电能 核电是一种安全清洁的能源，利用它可以大大地节约煤和减少污染。一个1000MW的火电厂一天燃烧的煤是9600t，而相应1000MW的核电厂，一天只要3.3kg的U235，同样容量的电厂其用燃料量竟相差300万倍。 特点：a.消耗燃烧少 b.燃烧时不需要空