項目1認識電力系統(tǒng)

學習情境1-項目1

認識電力系統(tǒng)電力工業(yè)發(fā)展概況電力工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要部門之一，是一種將煤、石油、天然氣、水能、核能、風能等一次能源轉(zhuǎn)換成電能這個二次能源的工業(yè)。電力是工業(yè)的先行，電力工業(yè)的發(fā)展必須優(yōu)先于其他的工業(yè)部門，整個國民經(jīng)濟才能不斷前進。

電力工業(yè)發(fā)展概況據(jù)記載，世界上第一個發(fā)電廠是于1882年在美國紐約市建立的，機組容量只有30kW。

此后，隨著生產(chǎn)和科學技術的進步，電力工業(yè)有了迅速的發(fā)展，特別是近半個世紀以來發(fā)展得更快。據(jù)統(tǒng)計，到1997年底為止，全世界的發(fā)電廠的總裝機容量已達313300萬kW，最高交流輸電電壓已超過1000kV，最高直流輸電電壓已達到±600kV，最遠輸電距離已超過1,000km。

電力工業(yè)發(fā)展概況我國具有極其豐富的能源資源。據(jù)最新統(tǒng)計，全國水能資源的蘊藏量為69400萬kW，居世界首位。煤、石油、天然氣等資源也很豐富。截止到2004年5月底，我國總發(fā)電裝機容量已突破了4億kW大關達到40060萬kW，2005年底達到了50841萬kW，并早已躍升到世界的第2位（美國第一），成為一個世界電力大國。

電的發(fā)明：1831年（英）法拉第→電磁感應→右手螺旋定則→電力系統(tǒng)電能優(yōu)點:①易于將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能。②便于遠距離輸送（輸電線路、電纜）。③電能集中，分配自由。④速度快（30萬km/s），能量大，能做到約時停送電。我國電力系統(tǒng)發(fā)展方向：大機組：60萬kW火電機組、100萬kW級核電機組。超高壓：500kV交直流遠距離、大電網(wǎng)高自動化狀態(tài)檢修世界之最#長江三峽工程是世界上最大的電站。

（總裝機容量為18200MW）#廣州抽水蓄能電站是世界最大的抽水蓄能電站。（總裝機容量：240萬kW）#西藏的羊卓雍湖水電站是世界上海拔最高的電站。廣東電網(wǎng)90.7總裝機容量為600萬kw，向香港（650萬kw）買電

7～15萬kw92.12總裝機容量為750萬kw廣東大電廠380萬kw水電站75萬kw、小水電150萬kw大亞灣核電站2X90萬kw→從化廣州抽水蓄能電站240萬kw

（增城500kv變電站）500KV北郊變電站廣東網(wǎng)電壓骨架

220kv→500kv→1000kv

電力系統(tǒng)基本概念電力系統(tǒng)=發(fā)電廠+變電所+輸電線路

+用戶動力系統(tǒng)=電力系統(tǒng)+動力裝置電力網(wǎng)=變電所+輸電線路基本概念

1、火電廠

（煤、石油、天然氣）燃燒使汽輪機轉(zhuǎn)動化學能→熱能→機械能→電能分為：凝汽式發(fā)電廠（專供發(fā)電）熱電廠（發(fā)電兼供熱）如黃埔電廠：4臺12.5萬kvA2臺30萬kvA機組

1號~4號機燒油5號、6號機燒煤

發(fā)電廠水電班學生到廣州黃埔發(fā)電廠參觀實習2、水電站（利用水的落差、流量）水能→機械能→電能

優(yōu)點：其生產(chǎn)過程簡單、污染小、發(fā)電成本低。缺點：建設投資大、工期長、受氣候、水文條件影響大，分豐水期和枯水期。廣東封開江口水電站3、核電站利用鈾(或钚）在反應堆核裂變

熱能→（汽輪機）機械能→電能如：浙江秦山核電站（2*60萬kw）廣東大亞灣核電站（2*90萬kw）廣東陽江核電站（2*90萬kw）特點：a.消耗燃燒少--如容量為50萬kw的大電廠，需燃燒150萬噸/年;而容量為50萬kw的大電廠，需鈾燃料20噸/年。

b.燃燒時不需要空氣助燃

c.容量越大越經(jīng)濟

d.有放射性污染4、潮汐電站潮汐能是地球在自轉(zhuǎn)過程中，海水受月流重力牽引產(chǎn)生的。還有小部分潮汐是受太陽引力牽引形成的。海水漲落的周期為12小時25分鐘，同時在海底造成三角流。

世界最大的潮汐發(fā)電站：法國北部LaRance河，Pe=240MW

世界最高的潮汐發(fā)電站：加拿大Fundy高達39英尺Pe=20MW

世界首座海底潮汐發(fā)電站：挪威北部KvalsundPe=300KW（無生態(tài)污染，無噪音、不占地）投資1億美元。5、風力發(fā)電廠課程組教師赴廣東石碑山風電廠參觀學習變電所分為：升壓變電所、降壓變電所分為：區(qū)域變電所、地方變電所、終端變電所樞紐變電所、中間變電所、地區(qū)變電所電力線路分為：輸電線路、配電線路電力系統(tǒng)的優(yōu)越性：

可靠、穩(wěn)定、經(jīng)濟對電力系統(tǒng)運行的基本要求：1、保證供電的安全可靠。

——減少事故率2、保證電能質(zhì)量。（波形、頻率、電壓）

———隨時調(diào)頻、調(diào)壓3、完成足夠的發(fā)生功率和發(fā)電量。4、保證電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。電壓和頻率線路額定電壓正常運行電壓允許變化范圍35kv及以上±5%Ue10kv及以下±7%Ue低壓照明及農(nóng)業(yè)用電(+5%~-10%)Ue我國規(guī)定的電力系統(tǒng)的額定頻率為50HZ大容量系統(tǒng)允許頻率偏差±0.2HZ中小容量系統(tǒng)允許頻率偏差±0.5HZ。電壓的允許變化范圍見表

線路額定電壓正常運行電壓允許變化范圍35kv及以上±5%Ue10kv及以下±7%Ue低壓照明及農(nóng)業(yè)用電(+5%~-10%)Ue

頻率主要取決于有功功率的平衡。電壓主要取決于無功功率的平衡。可通過調(diào)頻、調(diào)壓和無功補償?shù)却胧﹣肀ＷC頻率和電壓的穩(wěn)定。電力系統(tǒng)的供電電壓（或電流）的波形為嚴格的正弦形。

電氣設備概述及額定參數(shù)

主要電氣一次設備簡介

（直接與發(fā)配電電路相連接的設備）

進行能量轉(zhuǎn)換的設備：發(fā)電機G、變壓器T、電動機接通和開斷電路的開關設備：斷路器QF、隔離開關QS、熔斷器FU、負荷開關Q交換電路電氣量，隔離高壓的設備：電壓互感器PT、電流互感器CT限制電流和防止過電壓的設備：電抗器L、避雷器F主要電氣二次設備簡介

（對一次設備、其它設備的工作進行監(jiān)測和控制保護的設備）

用于反映不正常工作狀態(tài)：繼電器、信號裝置。測量電氣參數(shù)的設備：儀表、示波器、錄波器?？刂萍白詣友b置：控制開關，同期及自動裝置。連接電路的導體：控制電纜、小母線、連接線。1.3.2電氣設備的額定參數(shù)額定電壓——電力網(wǎng)的額定標準電壓（KV）0.22、0.38（低壓）3、6、10、35、60、110、220（高壓）

330、500、750（超高壓）1000（特高壓）

額定電壓的確定方法用電設備的=電力網(wǎng)的額定電壓發(fā)電機的額定電壓=1.05電力網(wǎng)額定電壓變壓器的額定電壓：

一次側相當于用戶，其額定電壓=電力網(wǎng)的額定電壓，但與發(fā)電機直接相連的=1.05電力網(wǎng)的額定電壓。

二次側相當于電源，其額定電壓=1.1電力網(wǎng)的額定電壓，但10kv及以下阻抗電壓小于7.5%）=1.05電力網(wǎng)的額定電壓我國交流電力網(wǎng)和電氣設備的額定電壓（kv）用電設備額定電壓與電力網(wǎng)額定電壓發(fā)電機額定電壓變壓器額定電壓原邊繞組副邊繞組接電力網(wǎng)接發(fā)電機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額定電流和額定容量Ie：額定電流<——>介質(zhì)的周圍環(huán)境溫度若周圍介質(zhì)環(huán)境溫度不等于額定計算溫度