电气设备的分类与系统

3.1 发电系统
三、核能发电厂
一次能源：核能
能量转换过程：核燃料→热能→机械能→电能
1、核电厂的组成 核系统和设备 常规系统和设备 核 反 应 堆的分类 ：轻水堆（包括沸 水堆和压 水 堆）、重水堆和石墨冷气堆等。
3.1 发电系统
2、 核能发电的优缺点



节省大量煤炭、石油等燃料，避免燃料运输。 不需空气助燃，可建在地下、水下、山洞或空气 稀薄地区。 比火电厂造价高，但发电成本低30%～50%，规模 越大越合算。 存在问题：放射性污染。
秦山核电站位于杭州湾畔，是中国第一座依靠自己的力量设计、建造 和运营管理的压水堆核电站，总装机容量 2×300MW 。1985 年3 月动工， 1991年12月首次并网发电。它的建成使我国成为继美、英、法、前苏联、 加拿大、瑞典之后世界上第七个能够自行设计、建造核电站的国家。
大亚湾核电站位于深圳市东部大亚湾畔，为我国目前最大的核电站。大 亚湾核电站是我国引进国外资金、设备和技术建设的第一座大型商用核电站。 核电站安装有两台单机容量为900 MW的压水堆反应堆机组。1987年8月7日工 程正式开工，1994年2月1日和5月6日两台机组先后投入商业营运。大亚湾核 电站每年发电量超过100亿度，其中七成电力供应香港，三成电力供应广东电 网。
布局灵活，容量大小可按需决定； 一次性建造投资少、工期短, 年利用小时数高； 耗煤量大， 生产成本高； 开、停机时间长，耗能大； 需按计划发电； 对环境污染大。
3.1 发电系统
江苏谏壁发电厂始建于1959年，于1987年9月全部建成，共 安装10台机组，总容量162.5万千瓦，年发电量在100亿度左右， 成为80年代末到90年代初国内最大的火力发电厂。
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一、火电厂
一次能源：煤炭、石油、天然气等。 能量转换过程：燃料化学能→热能→机械能→电能 1、火电厂的分类 燃煤发电厂 燃油发电厂 按燃料分 燃气发电厂 余热发电厂
3.1 发电系统
中低压发电厂 高压发电厂 按蒸汽压力分 超高压发电厂 超临界压力发电厂 超超临界压力发电厂
凝汽式发电厂 按输出能源分 热电厂
三峡的供电范围
3.1 发电系统
3、抽水蓄能电厂
⑴ 工作原理 电力负荷低谷时（或丰水期），利用电力系统的富 裕电能（或季节性电能），将下游水库的水抽到上游水 库，以位能的形式储存起来；待到电力系统负荷高峰时 （或枯水期），再将上游水库的水放出，驱动水轮发电 机组发电。 ⑵ 抽水蓄能电厂在电力系统中的作用
3.1 发电系统
四、风力发电
一次能源：风能 能量转换过程：风力的动能→ 机械能→电能 1、风力发电机组 水平轴风力发电机 垂直轴风力发电机 目前，大型风力发电机组一般为水平轴风力发 电机，由风轮、增速齿轮箱、发电机、偏航装置、 控制系统、塔架等部件组成。
3.1 发电系统
存在问题

建设问题：投资大、工期长，存在库区移民、 淹没耕地、破坏人文景观、破坏自然生态平衡 等问题。 运行问题：发电量受气象、水文、季节水量变 化的影响较大，分丰水期和枯水期，出力不稳 定，增加电力系统运行的复杂性。

长江三峡水电站坝长2309m，坝高185m，水头175m，总库容393 亿 立 方 米 ， 总 装 机 容 量 1820 万 kW （ 26×700MW ） ， 年 发 电 量 86.5TW· h；库区将淹没耕地36万亩，淹没城镇129座，需安置迁移人 口113万；电站于93年起步，首批机组于2003年10月发电，以后每年 投产4台机组（280MW），2009年全部机组建成投产。三峡电站发出 的强大电力将送往华中、华东地区和广东省。电站将引出15条超高压 交流输电线路，其中3条线路通过换流站将交流电转换成直流电后， 再通过500kＶ直流输电线路，2条送往华东、1条送往广东。
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2、火电厂的生产过程
凝汽式火电厂的生产过程示意图
3.1 发电系统
3、火电厂的主要系统

燃烧系统：燃料→灰渣，风（空气）→烟气
水→蒸汽

汽水系统：蒸汽→水、循环水（冷水 热水） 电气系统：发电机、励磁装置、厂用电系统和升压 变压器等。
3.1 发电系统
4、火电厂的特点

3.1 发电系统
二、水力发电厂 一次能源：江河水流的位能 能量转换过程：水的位能→机械能→电能 装机容量： 1、水电厂的分类 堤坝式水电厂 根据抬高水位的方式 引水式水电厂 抽水蓄能式水电厂
3.1 发电系统
2、水电厂的特点
优点




水能是可再生资源 可综合利用水能资源 发电厂成本低，效率高 运行灵活 水能可储存和调节
三峡工程综合效益



防洪：三峡水库正常蓄水位 175 米，总库容 393 亿立方 米，防洪库容221.5亿立方米，能有效地控制长江上游 洪水，保护长江中下游荆江地区 1500 万人口、 2300 万 亩土地，是世界上防洪效益最为显著水利工程。 发电：三峡水电站装机总容量为 1820万kW，年均发电 量847亿kW· h。以直线距离1000公里为半径，全国除辽 宁、吉林、黑龙江、新疆、西藏、海南、台湾7省区外， 其余地区的主要城市和工业基地都在这个范围内。 航运：它将改善航运里程660公里，使重庆至宜昌航道 通行的船队吨位由现在的 3000 吨级提高至万吨级，年 单向通过能力由1000万吨提高到5000万吨。

调峰填谷 调频调相

蓄能备用 黑启动
广州抽水蓄能电站为目前世界上最大的抽水蓄能电站 ，是为大亚湾核电 站安全经济运行而建设的配套工程，同时还承担着广东、香港电网的调峰填 谷和事故备用的任务。电站总装机总装机容量2.4 GW（8×300MW），分两 期建设，每期4台，设计水头535m，电站一期工程于1989年5月25日开工且 1993年6月29日1号机投产，二期工程于1994年9月12日开工，至2000年3月14 日8号机投产。
三期导流图
三峡大坝模型
三峡大坝由多个功能模块组成，从左至右（面向下游）依次为永久船闸、 升船机、泄沙通道（临时船闸）、左岸大坝及电站、泄洪坝段、右岸大坝及 电站、山体地下电站等。升船机的最大提升高度为113米，供3000吨以下船只 通过大坝，用时约40分钟；永久船闸是双线五级船闸，供3000吨以上船只从 这里翻过大坝，用时约3.5小时。