2016发电厂电气部分最新课件

发电厂电气部分《发电厂电气部分》课程讲什么电厂或变电所的电气设备：发电厂和变电所的一次设备、配电装置、配电设备的选择设备组成的通路：发电厂和变电所的一次接线通路如何控制：对应发电厂变电所二次——控制回路通路出问题如何发现处理：发电厂变电所二次——信号回路如何把电送到系统中去：发电厂变电所二次——同期回路概述一、我国电力工业发展概况二、我国电力工业的几个之最三、我国电力工业的发展前景四、电力系统构成及各部分作用五、电力系统的额定电压及电压等级六、课程的学习目标1831年，法拉第发现电磁感应原理，奠定了发电机的理论基础。科学的发现，引起了技术的发明。1866年，维·西门子发明了励磁电机，并预见：电力技术很有发展前途，它将会开创一个新纪元。1876年，贝尔发明了电话；1879年，爱迪生发明了电灯。这三大发明照亮了人类实现电气化的道路，继蒸汽机技术革命后，引起了电力技术革命。1882年，爱迪生建成世界上第一座较正规的发电厂，装有6台直流发电机，共900马力（1马力=0.735kw，下同），通过110V电缆供电，最大送电距离1.6km，供6200盏白炽灯照明用，完成了初步的电力工业技术体系。1881年，卢西恩·高拉德和约翰·吉布斯取得“供电交流系统”专利，美国发明家乔治·威斯汀豪斯买下此专利，并以它为基础于1885年制成交流发电机和变压器，并于1886年建成第一个单相交流送电系统，1888年又制成交流感应式电动机。1891年，在德国劳芬电厂安装了世界第一台三相交流发电机，建成第一条三相交流送电线路。三相交流电的出现克服了原来直流供电容量小，距离短的缺点，开创了远方供电，电力除照明外，用于电力拖动等各种用途的新局面。1960年，美国制成50万kW汽轮发电机，1963年制成100万kW双轴汽轮发电机。1973年，美国将BBC公司制造的130万kW双轴汽轮发电机投入运行。1971年，原苏联将单轴80万kW机组投入运行。1980年，在科斯特罗姆火电厂单轴120万kW机组投入运行，这是世界上唯一的一台单轴最大机组。在高电压输电方面，瑞典于1954年首先建成第一条380kV输电线，此后美国、加拿大等欧美国家相继使用330～345kV输电系统。1964年，美国建成第一条500kV输电线路，原苏联也于1964年完成了500kV输电系统。1965年，原苏联建成±400kV直流输电线路。1965年，加拿大建成765kV输电线路。1989年，原苏联建成一条世界上最高电压1150kV、长1900km交流输电线路。一、我国电力工业发展概况1.电力工业发展的阶段：1882年7月上海创建第一个12kW发电厂1912年4月，云南昆明附近螳螂川建立石龙坝水电厂，电力工业发展的始端；到1949年，电力工业缓慢发展；总装机容量184.86万kW，年发电量43.1亿kW·h(21位）从1996年起，我国发电机装机容量和年发电量均居世界第二位。2003年全国总装机容量达到38450万kW，年发电量19080亿kW·h。2004年全国总装机容量达到44700万kW。2010全年预计新增装机容量超过9000万千瓦，年底全国装机容量将达到9.5亿千瓦2.电压等级及电网建设电压等级：（1）1954年建成220kV丰满水电厂至虎石台变电站至李石寨变电站，全长369.25kM。（2）1974年建成330kv输电线路，由甘肃刘家峡水电站到陕西关中。（3）1981年建成500kv输电线路，由河南姚孟火电厂（1975年，我国自行设计制造的第一台30万kW汽轮发电机）到武汉。（4）1990年，第一条葛洲坝至上海、南桥±500kV直流输电线路投入运行（5）2003年建成750kv输电线路，由官亭至兰州东输变电工程。（6）2010年8月，我国首条1000千伏“晋东南-南阳-荆门”特高压交流试验示范工程已正式投入商业化运营。（7）2007年12月四川—上海±800千伏特高压直流输电示范工程开工，2010年8月投产。世界上电压等级最高、输送距离最远、容量最大的直流输电工程，该工程西起云南省楚雄州，途经广西壮族自治区，至广东省广州市，输电距离1373公里，额定电压±800千伏，额定容量500万千瓦。电网建设：我国已建成跨省电力系统6个：华东、华北、华中、东北、西北及南方电网。除西北电网采用330/220/110kv网架外，其它电网网架均采用500/220/110kv二、我国电力工业的几个之最最大的发电机组目前我国最大的汽轮发电机组容量为90万kW，安装在外高桥第二发电厂(最大135万kW)。最大的水轮发电机组容量为70万kW，安装在三峡水力发电厂(最大80万kW)。最大的核电发电机组容量为100万kW，安装在岭澳核电厂(最大145万kW)。最大的发电厂最大水力发电厂：目前我国最大的水力发电厂，也是世界上最大的水力发电厂是三峡水力发电厂，装有32台单机容量为70万kW的水轮发电机组，总装机容量2240万kW，年均发电量847亿kW·h。三峡大坝采用混凝重力坝，坝高185m，坝长(轴线长)2309m，坝顶总长3035m，总投资约2039亿。最大的火力发电厂：我国最大的火力发电厂是北仓港电厂，装机容量300万kW，单机容量60万kW。最大的核能发电厂：我国最大的核能发电厂是岭澳核电厂，装机容量200万kW，单机容量100万kW。这些都说明我国电力工业已进入大机组、大电厂、大电网、超高压、高度自动化的发展时期和向跨大区联网、推进全国联网的新阶段。我国电力工业的发展前景基本任务：为国民经济各部门和人民生活提供充足、可靠、优质、廉价的电能。2000年以来，我国工业化发展加速，2001-2009年工业用电年均增长12.4%，人均用电量2006年超过2000千瓦时，2009年达到2729千瓦时。工业用电增速高于全社会用电量年均增速6.7%，从发达国家的经历看，我国当前的人均用电量水平，属于重化工业加速发展阶段的工业化中期后段。三、我国电力工业的发展前景基本任务：为国民经济各部门和人民生活提供充足、可靠、优质、廉价的电能。发展方向：节能减排，“一特四大”，实现高度自动化，西电东送，南北互供，发展联合电力系统，是我国电力工业的发展方向，也是一项全局性的庞大系统工程。为了实现这一目标，还有很多事要做，且依赖于各方面相关技术的全面进步。如下为相关的技术与目标。1.节能减排，世纪之约2.做好电力规划，加强电网建设3.电力工业现代化4.联合电力系统5.电力市场6.IT技术7.洁净煤发电技术8.绿色能源的开发和利用我国电源结构在相当长的时期内，直到2020年都将以煤电为主，这是难以改变的。但为了努力减少环境污染，必须要尽可能降低煤电的比例，尽可能地早开发、多开发水电，并尽快增加核电、天然气及可再生新能源发电的比例。根据世界电力发展规律并结合中国的资源和技术供应情况，对2020年的电源结构的规划设想是：煤电占70%水电占16%；核电占6%;气电占7%新能源为占1%。四、电力系统构成及各部分作用一、电力系统由发电厂、变电所、各级输配电线路、用户组成。（一）电厂类型。火电厂、水电厂、核电厂、潮汐电厂、地热电厂、风电厂、垃圾电厂等。（二）电力网类型地方网（110KV)、区域网（110KV)、远距离输电网（330KV)低压（1KV)、中压（10KV)、高压（330KV)、超高压网（750KV)、特高压（1000kV）电力网（三）用户类型类：可停电产类：供电中断，大量减生安全、巨大损失类：供电中断，损害人IIIIII按可靠性分（四）电能质量衡量指标国家技术监督局相继颁布了涉及电能质量五个方面的国家标准，即：供电电压允许偏差，供电电压允许波动和闪变，供电三相电压不允许平衡度，公用电网谐波，以及供电频率允许偏差等的指标限制。%35.505.49%10%5波形畸变率：小于至频率：，极限电压：正常允许HZHZUUUUnnnn五、电力系统的额定电压及电压等级我国电力网额定电压等级：0.38/0.22KV、3KV、6KV、10KV、110KV、220KV、330KV、500KV、750KV等。电气设备额定电压确定:用电设备额定电压=电力网额定电压发电机额定电压=1.05倍所连电网额定电压（大容量发电机按技术经济条件定）升压变压器一次侧额定电压=1.05倍所连电网额定电压降压变压器一次侧额定电压=所连电网额定电压变压器二次侧额定电压=1.05倍所连电网额定电压（Ud%‹7.5)=1.1倍所连电网额定电压（Ud%›7.5)表1-5我国交流电力网和电气设备的额定电压（线间电压，单位kv）用电设备额定电压与电力网额定电压发电机额定电压变压器额定电压原边绕组副边绕组接电力网接发电机0.230.220.230.230.400.380.400.4033.1533.153.15及3.366.366.36.3及6.61010.51010.510.5及11353538.5606066110110121220220242330330363500500550750750825六、学习目标（1）了解不同类型发电厂的发电过程；（2）掌握发电厂、变电站主接线基本形式；（3）理解导体发热、电动力计算的实质，掌握计算方法；（4）熟练掌握电气设备的图形符号和文字符号，掌握常用电气设备选择和校验的方法；（5）掌握厂用电接线的方法，电源引接方式、常用变压器的选择原则；（6）理解最小安全净距的概念，了解配电装置的类型，掌握配电装置的布置原则；（7）熟悉二次回路不同的接线方式，掌握断路器的控制与信号电路的分析方法。第二节发电厂类型火力发电厂水力发电厂核能发电厂目标和要求：了解能源和电能的基本概念，电能的分类，能源资源和电能的特点，了解火力发电厂、水力发电厂和核能发电厂的电能生产过程及其特点。第一章概述一、物质、能量和信息世界是由物质构成的，是客观存在的；能量是物质的属性，是一切物质运动的动力；信息是客观事物和主观认识相结合的产物。到目前为止，人类所认识的能量主要有：（1）机械能；（2）热能；（3）化学能；（4）辐射能；（5）核能；（6）电能二、能源分类及电力系统（1）一次能源是指直接由自然界采用的能源,如：煤、石油、天然气、水利资源、核原料等。（2）二次能源是由一次能源经加工转换而获得的另一种形态的能源，如电力、煤气、蒸汽、焦碳等。电气一次设备即直接生产、转换和输配电能的设备。电气二次设备即对电气一次设备进行测量、控制、监视和保护用的设备。电力系统、动力系统和电力网的概念：1)电力系统=发电厂+变电所+输电线路+用户；2)动力系统=电力系统+动力装置；3)电力网=变压+输电线路+用户。发电厂是把各种一次能源转换成二次能源（即电能）的场所。火电厂以煤炭、石油、天然气等为燃料。1、按燃料分类燃煤发电厂：以煤为燃料的发电厂；燃油发电厂：以石油（实际是提取汽油、煤油、柴油后的油渣）为燃料的发电厂；燃气发电厂：以天然气、煤气等可燃气体为燃料的发电厂；余热发电厂：用工业企业的各种余热进行发电的发电厂；此外，还有利用垃圾及工业废料作为燃料的发电厂。2、按原动机分类凝汽式汽轮机发电厂燃汽轮机发电厂内燃机发电厂蒸汽——燃汽轮机发电厂3、按供出能源分类凝汽式发电厂：只向外供应电能的电厂热电厂：同时向外供应电能和热能的电厂4、按发电装机容量的多少分类小容量发电厂：装机总容量在100MW以下的发电厂；中容量发电厂：装机总容量在100—250MW范围内的发电厂；大中容量发电厂：装机总容量在250—600MW范围内的发电厂；大容量发电厂：装机总容量在600—1000MW范围内的发电厂；特大容量发电厂：装机总容量在1000MW以上的发电厂。5、按蒸汽压力和温度分类中低压发电厂：蒸汽压力一般为3.92MPa（40kgf/cm2）、温度为450℃的发电厂，单机功率小于25MW；高压发电厂：蒸汽压力一