電力教學講解課件

三相交流發(fā)電的原理首先，什么叫做三相交流電：由三相頻率相同，電勢振幅相等、相位互差120°角的交流電路的電力系統(tǒng)，叫三相交流電，三相交流電是三個交流電的組合，頻率相同，只是相位彼此相差120°如何產(chǎn)生三相電它在同一個定子上，同時給它繞上三組任何參數(shù)都相同的線圈，這三組線圈彼此相差120度而發(fā)電機的轉(zhuǎn)子為一磁鐵，當它以勻角速度旋轉(zhuǎn)時，每一個定子線圈都會產(chǎn)生交變電動勢。三個線圈產(chǎn)生的交變電動勢的幅值和頻率都相同，位相彼此差120°。三相發(fā)電機發(fā)出來的三相電，相位差分別相差120度，UA超前UB120度，UB又超前UC120度，就如上面這幅圖所示。在我國，UA,UB,UC

三者的電壓有效值都為220V,頻率為50HZ。三相發(fā)電的應用發(fā)電的目的就是為了給人們提供電能，所以采用三相發(fā)電發(fā)出來的電，如何傳送到指定的用戶?我國采用的就是三相四線制的輸電方式來把發(fā)出來的三相電傳送出去的.在三相四線制供電時，三相交流電源的三個線圈采用星形（Y形）接法，即把三個線圈的末端X、Y、Z連接在一起，成為三個線圈的公用點，通常稱它為中點或零點，并用字母O表示。供電時，引出四根線：從中點O引出的導線稱為中線或零線；從三個線圈的首端引出的三根導線稱為A線、B線、C線，統(tǒng)稱為相線或火線。ABCNN線與任意A,B,C三條線中的一條所構成的一相電，電壓有效值都為220V而A,B,C三條線中的任意其中兩條線之間的電壓有效值為380V。兩者之間的相位差入下圖所示ABACBCABC可見，使用三線發(fā)電技術和三相四線傳送電能的技術，不僅可以為我們普通用戶提供220V電壓，還可以向工廠提供380V的電壓。另外三相交流電較單相交流電有很多優(yōu)點，它在發(fā)電、輸配電以及電能轉(zhuǎn)換成機械能等方面都有明顯的優(yōu)越性。例如：制造三相發(fā)電機、變壓器都較制造容量相同的單相發(fā)電機、變壓器節(jié)省材料，而且構造簡單，性能優(yōu)良，又如，由同樣材料所制造的三相電機，其容量比單相電機大50%，在輸送同樣功率的情況下，三相輸電線較單相輸電線可節(jié)省有色金屬25%，而且電能損耗較單相輸電時少。所以，可以預見，在未來，三相交流發(fā)電技術一定會有更大的展示空間，將會運用到各種新能源發(fā)電技術和智能傳送電能的技術中去。三相發(fā)電技術的展望光伏發(fā)電光伏發(fā)電的概念：光伏發(fā)電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術。這種技術的關鍵元件是太陽能電池。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。光伏發(fā)電的原理：光伏發(fā)電的主要原理是半導體的光電效應。光伏發(fā)電，其基本原理就是“光伏效應”。光子照射到金屬上時，它的能量可以被金屬中某個電子全部吸收，電子吸收的能量足夠大，能克服金屬內(nèi)部引力做功，離開金屬表面逃逸出來，成為光電子。它首先是由光子(光波)轉(zhuǎn)化為電子、光能量轉(zhuǎn)化為電能量的過程;其次，是形成電壓過程光伏發(fā)電在社會生活中的應用一、用戶太陽能電源：（1）小型電源10-100W不等，用于邊遠無電地區(qū)如高原、海島、牧區(qū)、邊防哨所等軍民生活用電，如照明、電視、收錄機等；（2）3-5KW家庭屋頂并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；二、交通領域如航標燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標志燈、宇翔路燈、高空障礙燈、高速公路/鐵路無線電話亭、無人值守道班供電等。三、石油、海洋、氣象領域：石油管道和水庫閘門陰極保護太陽能電源系統(tǒng)、石油鉆井平臺生活及應急電源、海洋檢測設備、氣象/水文觀測設備等。四、光伏電站：10KW-50MW獨立光伏電站、風光（柴）互補電站、各種大型停車廠充電站等。五.太陽能建筑將太陽能發(fā)電與建筑材料相結(jié)合，使得未來的大型建筑實現(xiàn)電力自給，是未來一大發(fā)展方向。六、其他領域包括：（1）與汽車配套：太陽能汽車/電動車、電池充電設備、汽車空調(diào)、換氣扇、冷飲箱等；（2）太陽能制氫加燃料電池的再生發(fā)電系統(tǒng)；（3）海水淡化設備供電；（4）衛(wèi)星、航天器、空間太陽能電站等。光伏發(fā)電的展望2011年的光伏發(fā)電安裝量比2010年增長了約5倍，2011年電池產(chǎn)量達到20GW，約占全球的65%。截至2011年底，中國共有電池企業(yè)約115家，總產(chǎn)能為36.5GW左右。其中產(chǎn)能1GW以上的企業(yè)共14家，占總產(chǎn)能的53%；在100MW和1GW之間的企業(yè)共63家，占總產(chǎn)能的43%；剩余的38家產(chǎn)能皆在100MW以內(nèi)，僅占全國總產(chǎn)能的4%。規(guī)模、技術、成本的差異化競爭格局逐漸明晰。國內(nèi)前十家組件生產(chǎn)商的出貨量占到電池總產(chǎn)量的60%。無論從世界還是從中國來看，常規(guī)能源都是很有限的，中國的一次能源儲量遠遠低于世界的平均水平，大約只有世界總儲量的10%。太陽能是人類取之不盡用之不竭的可再生能源，具有充分的清潔性、絕對的安全性、相對的廣泛性、確實的長壽命和免維護性、資源的充足性及潛在的經(jīng)濟性等優(yōu)點，在長期的能源戰(zhàn)略中具有重要地位。在今后的十幾年中，中國光伏發(fā)電的市場將會由獨立發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)向并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，包括沙漠電站和城市屋頂發(fā)電系統(tǒng)。中國太陽能光伏發(fā)電發(fā)展?jié)摿薮螅浜戏e極穩(wěn)定的政策扶持，到2030年光伏裝機容量將達1億千瓦，年發(fā)電量可達1300億千瓦時，相當于少建30多個大型煤電廠。國家未來三年將投資200億補貼光伏業(yè)，中國太陽能光伏發(fā)電又迎來了新一輪的快速增長，并吸引了更多的戰(zhàn)略投資者融入到這個行業(yè)中來。風力發(fā)電風能的概況：風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大，全球的風能約為2.74×10^9MW，其中可利用的風能為2×10^7MW，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。風很早就被人們利用--主要是通過風車來抽水、磨面等，而現(xiàn)在，人們感興趣的是如何利用風來發(fā)電。風是一種潛力很大的新能源，地球上可用來發(fā)電的風力資源約有100億千瓦，幾乎是現(xiàn)在全世界水力發(fā)電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風力在一年內(nèi)所提供能量的三分之一。風力發(fā)電的原理：把風的動能轉(zhuǎn)變成機械動能，再把機械能轉(zhuǎn)化為電力動能，這就是風力發(fā)電。風力發(fā)電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。依據(jù)目前的風車技術，大約是每秒三米的微風速度（微風的程度），便可以開始發(fā)電。風力發(fā)電所需要的裝置，稱作風力發(fā)電機組。這種風力發(fā)電機組，大體上可分風輪(包括尾舵)、發(fā)電機和鐵塔三部分。（大型風力發(fā)電站基本上沒有尾舵，一般只有小型（包括家用型）才會擁有尾舵）風輪是把風的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的重要部件，它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成。當風吹向漿葉時，槳葉上產(chǎn)生氣動力驅(qū)動風輪轉(zhuǎn)動。槳葉的材料要求強度高、重量輕，目前多用玻璃鋼或其它復合材料(如碳纖維)來制造。（現(xiàn)在還有一些垂直風輪，s型旋轉(zhuǎn)葉片等，其作用也與常規(guī)螺旋槳型葉片相同）由于風輪的轉(zhuǎn)速比較低，而且風力的大小和方向經(jīng)常變化著，這又使轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定；所以，在帶動發(fā)電機之前，還必須附加一個把轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速的齒輪變速箱，再加一個調(diào)速機構使轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定，然后再聯(lián)接到發(fā)電機上。為保持風輪始終對準風向以獲得最大的功率，還需在風輪的后面裝一個類似風向標的尾舵。鐵塔是支承風輪、尾舵和發(fā)電機的構架。它一般修建得比較高，為的是獲得較大的和較均勻的風力，又要有足夠的強度。鐵塔高度視地面障礙物對風速影響的情況，以及風輪的直徑大小而定，一般在6-20米范圍內(nèi)。發(fā)電機的作用，是把由風輪得到的恒定轉(zhuǎn)速，通過升速傳遞給發(fā)電機構均勻運轉(zhuǎn)，因而把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。風力發(fā)電所裝置：風力發(fā)電的應用：由于風力發(fā)電因風能不會產(chǎn)生污染，加上國家政策的支持，相關技術上的日益成熟，風力發(fā)電具有良好的發(fā)展前景。就如現(xiàn)在的許多綠色環(huán)保的智能建筑，就采用了風力發(fā)電，為自己所提供能源使用。世界上最大的風力發(fā)電基地——甘肅酒泉千萬千瓦級風力電站2008年8月，甘肅酒泉千萬千瓦級風電基地建設全面啟動，這標志著我國正式步入了打造“風電三峽”工程階段工程投資額：1200億工程期限：2008年——2020年目前酒泉正分步實施煤電基地建設目標，酒泉風電項目此前第一期380萬KW風電設備招標工作完成。大連華銳中標179萬KW、東方汽輪機中標115萬KW、新疆金風中標81萬KW、重慶海裝中標5萬KW.依據(jù)項目建設計劃，到2010年酒泉風電基地裝機容量達到500萬KW，到2015年風電裝機達到1200萬KW，到2020年建成1360萬千瓦的裝機容量。風力發(fā)電的優(yōu)勢與展望：1、清潔，環(huán)境效益好；2、可再生，永不枯竭；3、基建周期短；4、裝機規(guī)模靈活。我國風能資源豐富，可開發(fā)利用的風能儲量約10億kW，其中，陸地上風能儲量約2.53億kW（陸地上離地10m高度資料計算），海上可開發(fā)和利用的風能儲量約7.5億kW，共計10億kW。而2003年底全國電力裝機約5.67億kW。中國新能源戰(zhàn)略開始把大力發(fā)展風力發(fā)電設為重點。按照國家規(guī)劃，未來15年，全國風力發(fā)電裝機容量將達到2000萬