01-中国电力网的形成与发展

中国电力网的形成与发展——闫峰原始电能输送模型特点：短距离、点对点的电能传输。发电设备（发电机）用户（电灯/电动机）输电线路原始电能输送模型特点：短距离、多点的电能传输。发电厂用户（电灯/电动机）输电线路用户（电灯/电动机）中国电力网的雏形1879年5月28日，英国电气工程师毕晓浦在上海公共租界利用1台蒸气直流发电机组，进行弧光灯发光试验，获得成功，中国大地第一盏电灯在上海问世。1882年，英国人立德尔出银5万两，创办“上海电气公司”。从此，中华民族就和电结下了不解之缘。1900年由德国投资的青岛电灯厂建成，安装一台60马力发电机。1882上海电气公司电厂1912年5月中国第一座水电站——石龙坝水电站建成投产，安装2台240千瓦水轮发电机组。1920年11月浙江定海商人马学功在定海城关创办舟山电气股份有限公司，购置30.8千瓦、60千瓦柴油发电机组各1台，于当年年底发电。这一时期，各种投资类型、各种规模的电厂如星火燎原般在中华大地上发展起来。清光绪三十一年（1905年）江苏镇江大照电灯有限公司全景、发电车间原始电力网模型随着用户对电能质量要求的提高，单电源供电已经不能满足客户的要求，多电源/多回路供电开始出现。发电设备用户输电线路用户发电设备输电线路原始电力网模型随着社会的发展，电源点与用户之间的距离在逐渐扩大，线路损耗问题成了影响电能输送的主要困难。人们采用多种方法来降低线路损耗，提高输电电压来降低线路损耗，可以有效增大电能的输送半径。发电设备输电线路升压设备降压设备用户直流发电机原理图三相交流电三相交流电是三个交流电的组合，频率相同，只是相位彼此相差120°发电机的转子为一磁铁，当它以匀角速度旋转时，每一个定子线圈都会产生交变电动势。三个线圈产生的交变电动势的幅值和频率都相同，位相彼此差120°。电力变压器原理图电力变压器的作用变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，是利用电磁感应原理，（因磁通量变化产生感应电动势的现象，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁力线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应），变压器就是从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器。变压器静止的电磁装置.当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。电力相关的物理公式1欧姆定律：I=U/R全电路欧姆定律：I=E/（R+r）U：电压，V；R：电阻，Ω；I：电流，A；E：电源电动势，V；r：电源内阻，Ω；R：负载电阻，Ω电阻、电感、电容串联电路（实际环境）I=U/ZZ=[R2+（XL-Xc）2]-2Z：总阻抗，Ω；XL：感抗，Ω；Xc：容抗，Ω电力相关的物理公式2负载的功率纯电阻有功功率P=UI→P=I2R→P=U2/RU：电压，V；I：电流，A；P：有功功率，W；R：电阻电功（电能）W=UItW：电功，j；U：电压，V；I：电流，A；t：时间，s电阻R=p*l/sp—电阻率；l—电阻长度；s—与电流垂直的电阻截面面积温度影响电阻率,从面影响电阻p=p1(1+aT),p1为该材料0摄氏度时的电阻率,a叫电阻的温度系数,不同材料的电阻温度系数不同金属导体的电阻率材料分类材料电阻率单位银1.6×10-8Ωm铜1.7×10-8Ωm铝2.9×10-8Ωm钨5.3×10-8Ωm铁1.0×10-7Ωm几种金属导体在20℃时的电阻率随着电力网的逐步发展壮大，如何提高电能质量、降低损耗、保证运行安全一直是电力工作者研究的主要课题。民国21年（1932年）浙江杭州电气公司闸口发电厂架设的13.2KV线路铁塔1932年的广州五仙门发电所民国22年（1933年）浙江杭州电气公司建设13.2KV闸（口）-萧（山）线路正在敷设跨越钱塘江水底电缆现代电力网模型1944年12月220千伏丰抚线(丰满至抚顺)输电线路建成并投入运行，辽宁、吉林、黑龙江3省电网相连接，形成了全国第一个跨省超高压电网——东北主网。发电设备输电线路升压设备降压设备用户发电设备升压设备变电站用户输电线路配电线路国内现行电压等级国内普通：主干：特高压（1000kV在建，±800kV直流在建）超高压（500kV，±500kV直流，220kV）支路（110kV，60kV，35kV）末端及配网（10kV，6kV，380V，220V）西北网特点：主干（750kV，±660kV直流在建，330kV）6—220kV线路的输送容量与输送距离额定电压（千伏）输送容量（兆瓦）输送距离（公里）60.1~1.215~4100.2~220~6352~1050~20605~20100~2011010~50150~50220100~300300~100现代中国电力网组织机构的变化1949年10月在中央人民政府领导下设立燃料工业部，管理全国煤炭、电力和石油工业。1955年7月30日全国人民代表大会通过决定：撤销燃料工业部，设立煤炭部、电力部、石油部。1958年2月电力部和水利部合并为水利电力部。1979年2月15日水利电力部撤销，成立电力部和水利部。1982年3月水利、电力两部合并组建水利电力部。1984年3月云南省鲁布革水电站利用世界银行1.454亿美元贷款协议书签字。这是水电部第一个利用外资兴建的水电站。1984年5月水电部颁发《关于筹集电力建设资金的暂行规定》。1987年9月国务院提出“政企分开、省为实体、联合电网、统一调度、集资办电”20字方针。1988年4月第七届全国人民代表大会通过决议，批准撤销煤炭部、石油部、核工业部、水电部，成立能源部。1988年12月中国电力企业联合会在北京成立。1993年3月能源部撤销，成立电力部。1997年1月国家电力公司成立，次年3月电力部撤消。2001年我国电力体制改革完成“厂网分开”后，2003年，又进行了电力资产重组的重大体制改革，成立电力监管机构国家电力监管委员会，将电力资产重新组为两大电网，五大发电集团，四大辅业集团。中国电力网新技术的开发及应用1952年9月新中国建立后，阜新电厂第一台2.5万千瓦机组投产发电。毛泽东主席发出嘉勉电。1956年4月国产第一台6000千瓦火电机组在安徽淮南田家庵电厂投产发电。1956年7月新中国第一座自行设计、自制设备、自行施工的大型水电站——浙江省新安江水力发电工程开始兴建，并于1965年全部竣工。1958年4月中国电力工业的重大技术革新——不停电检修电力线路方法，在鞍山供电局试验成功。新安江水电厂全景1959年11月国产第一台5万千瓦火电机组在辽宁电厂投产发电。1967年2月国产第一台10万千瓦火力发电机组在北京高井电站投入试运行。1969年4月甘肃省刘家峡水电站第一台22.5万千瓦机组投产，这是中国第一台容量超过20万千瓦的发电机组。1972年6月中国自力更生建设的第一条330千伏超高压刘(家峡)天(水)关(中)输电线路建成投运。1972年12月国产第一台20万千瓦火电机组在辽宁朝阳电厂投产发电。全国首座装机容量超百万千瓦的刘家峡水电站1974年11月国产第一台燃油30万千瓦发电机组在江苏省望亭电厂正式移交生产。1981年1月葛洲坝工程大江截流成功，7月第一台机组并网发电。1988年底，最后一台机组投产。1981年12月河南平顶山至湖北武昌输变电工程竣工。这条线路于1979年1月开工，是中国第一个500千伏输变电工程。1983年6月浙江秦山核电厂动工，第一台30万千瓦机组于1991年投入运行。这是中国第一座自行设计、制造、安装的压水堆核电站。1989年国产第一台60万千瓦火电机组在安徽平圩电厂投运。1989年9月中国第一项超高压±500千伏直流输电工程——葛上直流输电工程单极正式投入运行。葛洲坝水电厂正在吊装中的水轮发电机转子平顶山--武昌500千伏输电线路1994年12月装机1820万千瓦的三峡工程正式开工，并于1999年11月顺利截流。1999年12月13日中国火电单机容量最大的辽宁绥中电厂的80万千瓦机组并网发电。1999年12月4日随着最后一台机组的并网发电，装机容量330万千瓦的二滩水电站全部建成投产。2000年9月28日总装机容量300万千瓦的浙江北仑发电厂通过试运行，成为国内最大火电厂。葛洲坝----上海±500千伏输电工程宜昌宋家坝换流站500千伏葛上直流输电线路长江大跨越秦山核电站于1993年投入运行大亚湾核电站（2＊90万千瓦）1号和2号机组分别于1994年2月1日和5月6日投入商业运行。三峡工程鸟瞰示意图，三峡水电站装机26＊70万千瓦截至2006年底，全国发电装机容量达到6.22亿千瓦。其中火电为4.84亿千瓦，占总容量的77.82％；水电为1.28亿千瓦，占总容量的20.67％；核电为685万千瓦，占总容量的1.10％；风电为187万千瓦，占总容量的0.30％；生物质能等其他类发电为66万千瓦，占总容量的0.11％。从1996年起，我国电力总装机容量和发电量一直居世界第二。我国输配电网是大电网、超高压输电、高度自动控制的格局。全国电网是由六大区域电网组成，全国220千伏及以上输电线路回路长度为28.15万公里，220千伏及以上变电设备容量为98131万千伏安。各大区域电网已形成主网架为500千伏的超高压交流输电网（西北为330千伏），区域电网中各省级电网也正在逐步建设以500千伏为骨干网的交流输电网，并且以1000千伏交流特高压输电网和正负800千伏直流特高压输电网也开始建设，成为世界领先。问题什么事件被称之为中国电力发展史的开端？发生在何时？（10分）随着社会的发展，电源点与用户之间的距离在逐渐扩大，什么问题成了影响电能输送的主要困难？主要采用了哪些解决方法？（15分）中国自力更生建设的第一条330千伏超高压输电线路是什么时间建成投运？这条线路主要起什么作用？（15分）简述我国现行的电压等级？（10分）