第1章-供电系统汇总

2009年1月6日，由我国自主研发、设计和建设的具有自主知识产权的 晋东南～南阳～荆门1000千伏特高压交流试验示范工程正式投运。该工 程是目前世界上电压等级最高、技术水平最高的输变电工程，标志着我国 在远距离、大容量、低损耗的特高压核心技术和设备国产化上取得重大突 破，对保障国家能源安全和电力可靠供应具有重要意义。
➢ 二次设备：对一次设备的工作状态进行监视、测量、控制和保护的辅 助电气设备称为二次设备。 包括测量仪表、控制与信号回路、继电保护装置、制动装置以及远 动装置等。又称为二次部分。这些设备通常由电压互感器、电流互 感器、蓄电池组或低压电源供电，它们相互间所连接的电路称为二 次回路或二次接线。
第一章 供电系统
压水堆----用有压力的水作为慢化剂和冷却剂，采用蒸 汽发生器，形成两个独立的循环系统，即水循环系统 和蒸汽循环系统，可防止蒸汽受放射性污染。
第一章 供电系统
广东大亚湾核电站
第一章 供电系统
（4）太阳能发电
① 太阳能热发电：它是将吸收的太阳辐射热能转换成电能的装置， 其基本组成与常规火力电厂相似。
利用潮汐的落差推动水轮机而发电称之为潮汐发电。即在海湾或河 流入海口处筑起堤坝，涨潮时蓄水，高潮时关闭。退潮时形成足以使 水轮机工作的落差时才开始放水，将蓄水放出，驱动水轮发电机发电。
第一章 供电系统
潮汐发电示意图
第一章 供电系统
我国最大潮汐发电站:温岭江厦潮汐试验电站
第一章 供电系统
2、电力系统的主要环节－变电站（所）
3、用户对供电的基本要求
1）安全：在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事 故。 2）可靠：应满足用电设备对供电可靠性的要求。 3）优质：保证供电电能质量：
电压偏差：±5%， 频率偏移：±0.2-0.5Hz, 波形畸变极限值：3%-5%。 4）经济：供配电应尽量做到投资省，年运行费低，尽可能减少有色金 属消耗量和电能损耗，提高电能利用率。
其次是浙江宁波的国电北仑电厂。三期扩建工程第2台百万千瓦超超 临界机组正式投入商业运行，7台燃煤机组、500万千瓦装机容量、275 亿年设计发电量。
临界是指锅炉工作情况下承受的一定温度和压力的蒸汽状态 。 a、压力低于25MPa（对应的蒸汽温度低于538摄氏度）时的状态为 亚临界状态； b、压力在25MPa时的状态（对应的蒸汽温度高于538摄氏度）为超 临界状态； c、压力在25-31MPa之间（温度在600度以上）则称为超超临界状 态。
第一章 供电系统
4、电工安全基本知识
1）人为什么会触电？ 人体本身就是一个导体，有一定的电阻。 触电分为：单相触电、两相触电、跨步电压触电。
2）触电程度跟哪些因素有关？ 通过人体电流强度、持续时间、电压频率、通过人体的途径、以及人体
状况都有关系。 3）怎样预防触电？
要有必要的安全知识、安装保护设备、创造不导电环境：绝缘、屏护、 间距。 4）发生了触电怎么办？
第一章 供电系统
（1）火力发电厂
利用燃料（煤、石油、天然气）燃烧使汽轮机转动。
燃料的化学能（燃烧）
热能
机械能
电能
➢优点：建设投资小、工期短、受气候、水文条件影响小，不分丰水期和 枯水期。 ➢缺点：生产过程复杂、成本高、对环境污染大。 ➢分为： 凝汽式发电厂（专供发电）：热能利用率30%～40%；热电厂 （发电兼供热）：热能利用率70%～60%
影响重要用电单位运行 运行
允许停电 备用电源投入时间，特
时间
别重要负荷不允许停电
对供电电 两个独立电源供电，增 源要求 加应急电源
举例
银行、博物馆、炼钢厂 的炼钢炉、医院、大型 国际比赛场馆
允许短时停电几分钟 停电影响不 大
两回路供电
无特殊要求
交通枢纽、通信枢纽、 大型影剧院、纺织厂， 化工厂
第一章 供电系统
第一章 供电系统
第一节 电力系统的基本概念
第一章 供电系统
一、电力系统及供配电系统概述
2016年底，全国发电机装机容量达到16.5亿千瓦，发电量5.99万亿千瓦 时。工业用电量已占全部用电量的50~70%，是电力系统的最大电能用户。
2014-2016年我国电力装机已达到的容量对比（单位：亿千瓦）
电力线路
第一章 供电系统
2、发电负荷 发电负荷
电力系统的 综合用电负荷
工业 农业 交通运输 通信
电力系统的 供电负荷
市政生活 电网中损耗功率
发电厂消耗功率
第一章 供电系统
电力负荷的分类
级别
一级
二级
三级
人身伤亡；
经济造成较大损失； 不属于一级、
停电影响 重大经济损失；
影响重要用电单位的 二级的负荷
长江三峡水利枢纽工程
第一章 供电系统
例：坝后式水电站: 发电机厂房建在坝后，全部水头的压力由坝体承 受，水库的水由压力水管引入厂房，推动水轮发电机发电。
图 坝后式水电站示意图
第一章 供电系统
（3）核电厂
铀（或钚）核裂变
热能
机械能
电能
核电是一种安全清洁的能源，利用它可以大大地节约煤和减少污染。
一个1000MW的火电厂一天燃烧的煤是9600t，而相应1000MW的核电
发电机G 电力变压器T 母线及引出线WB 断路器QF 负荷开关QL 隔离开关QS
第一章 供电系统
熔断器F 电压互感器PT 电流互感器CT 阀型避雷器F 电抗器L 电容器C 电缆终端头X
第一章 供电系统
二、电力负荷与供电可靠性
1、电力负荷：电力系统中所有用电设备消耗功率的总和。
电力设备 电力负荷
电动机 电热电炉 整流设备 照明 家用电器
第一章 供电系统
凝汽式火电厂生产过程示意图
第一章 供电系统
内蒙古大唐国际托克托发电公司总装机容量540万千瓦，是目前全国 最大在役火力发电厂。一体化管理10台机组，总装机容量540万千瓦， 每年的发电量接近北京用电总负荷的1/3。该公司8台60万千瓦亚临界火 电机组通过500千伏升压站接入京津唐电网，2台30万千瓦机组通过220 千伏升压站接入蒙西电网。
第一章 供电系统
电网
第一章 供电系统
4、典型的电力系统
由一次设备和二次设备组成： ➢ 一次设备：指直接生产、输送和分配电能的设备。
包括变压器、高压断路器、隔离开关、电抗器、并联补偿电力电容 器、电力电缆、送电线路、母线等。又称为一次部分。由这些设备 构成的电路称为变电所的主电路或主接线或一次接线。
发现电代厂供电电气技部术分
课程结构
第一章 供电系统 第二章 负荷计算与功率因数补偿 第三章 短路电流计算 第四章 高压电气设备选择 第五章 电力线路及选择 第六章 继电保护与自动装置 第七章 过电压及其保护 第八章 现代供电新技术 第九章 特殊行业的供电
发现电代厂供电电气技部术分
考核办法
★ 以平时成绩和考试成绩评定学生成绩，平时成绩占30%， 考试成绩占70%。
★ 平时成绩主要包括2个部分：课后作业和出勤率。
发现电代厂供电电气技部术分
参考书
★ 现代供电技术（第3版），王福忠，中国电力出版社， 2015
★ 工厂供电（第5版），刘介才，机械工业出版社 ， 2009
★ 现代供电技术，孟祥忠，清华大学出版社，2006
发现电代厂供电电气技部术分
第一章 供电系统
电力系统的基础概念 供电系统的接线方式 工矿企业供电系统 电网中性点运行方式
厂，一天只要3.3kg的U235，同样容量的电厂其用燃料量竟相差300万
倍。
核电站特点： a.消耗燃烧少
b.燃烧时不需要空气助燃
c.容量越大越经济 d.有放射性污染
在役核电站：浙江秦山核电站、广东大亚湾核电站、 江苏田湾核电站、岭澳核电站
第一章 供电系统
轻水堆核电厂生产过程示意图
沸水堆----利用沸腾水作为慢化剂，采用 单回路系统，使汽轮机等设备有受放射 性污染的可能。
变电所：接受电能、变换电压、分配电能。 按变电所的性质和任务不同，分为升压变电所和降压变电所。 按变电所的地位和作用不同，分为枢纽变电所、地区变电所和用户 变电所。
地区降压变电所
降压变电所
终端变电所
工厂降压变电所 及车间变电所
地区降压变电所又称为一次变电站。位于一个大用电区或一个大城 市附近，从220kV～500kV的超高压输电网或发电厂直接受电，通过 变压器把电压降为35～110kV，供给该区域的用户或大型工厂用电。
第一章 供电系统
变电站
第一章 供电系统
3、电力系统的主要环节－电力网
电力网：将输送、变换、分配电能的各种变电所和各电压等级的电力线
路构成的网络称为电力网。电力网按电压等级分类：
低压电网：1kV及以下
中压电网：10kV~35kV
高压电网：110kV~220kV
超高压电网：330kV~750kV
特高压电网：1000kV以上
第一章 供电系统
5、典型电力系统图—说明
电能传送过程：电厂升压 - 远距离输电 - 枢纽变电所降压 - 远距离 输电 - 企业变电所降压 - 近距离输电 - 负荷。
并网目的是保证电网稳定。 高压深入负荷中心可提高电能质量。 图中一根线代表三相。
第一章 供电系统
典型电力系统图—电气设备符号
～
火力发电厂 升压变电所
220～500kV
220～500kV
～
升压变电所 水力发电厂
220～500kV
35～110kV
枢纽变电所 35～110kV
6～10kV
380/220V
区域变电站 10kV
总降变电所
车间变电所
M
工厂供配电系统
终端变电站 380/220V 地区供配电系统
图1.1.1 电力系统示意图
终端变电所又称二次变电站，多位于用电的负荷中心，高压侧从地 区降压变电所受电，经变压器降到6～10 kV，对某个市区或农村城镇 用户供电。
工厂降压变电所又称工厂总降压变电所，与终端变电所类似，它是 对企业内部输送电能的中心枢纽。车间变电所接受工厂降压变电所提 供的电能，将电压降为220/380V，对车间各用电设备直接供电。
Байду номын сангаас
第一章 供电系统
水力发电厂
第一章 供电系统
目前我国最大的水力发电厂，装有26台单机容量为70万kW的水轮发 电机组，总装机容量1820万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（轴长）2309m，坝顶总长3035m， 总投资约2039亿。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。
风力发电装置的示意图
第一章 供电系统
风力发电厂
第一章 供电系统
（6）地热发电
地热能的储量很大，它的总量大约是煤炭的一亿七千万倍。
第一章 供电系统
西藏羊八井的地热发电站（提供了拉萨市近一半的电力）
第一章 供电系统
（7）潮汐发电
潮汐能是地球在自转过程中，海水受月流重力牵引产生的。还有 小部分潮汐是受太阳引力牵引形成的。海水涨落的周期为12小时25 分钟，同时在海底造成三角流。
② 太阳能光发电：太阳能光发电不通过热过程而直接将太阳的光能 转换成电能，其中光伏电池是一种主要的太阳能光发电形式，也叫光伏 发电。
第一章 供电系统
徐州协鑫光伏电力有限公司20兆瓦大型光伏地面电站
第一章 供电系统
（5）风力发电
1—叶轮 2—升速齿轮箱 3—发电机 4—控制系统 5—改变方向的驱动装置 6—塔架 7—控制和保护装置 8—基础 9—电缆线路 10—配电装置
第一章 供电系统
电力系统：是指由发电厂、电力网（包括变电站和电力线路）与电 能用户（电力负荷）所组成的整体，任务是生产、变换、输送、分配、 消费电能。
W1
W2
G T1
L1 T2
W3
电力网
电力系统
图1 一个简单的电力系统
第一章 供电系统
1、电力系统的主要环节－发电厂（站）
发电厂（站）：将一次能源转换为电能。 一次能源包括：煤炭、石油、天然气、水能、原子核能、风能、太阳 能、地热、潮汐能等。 我国一次能源主要是：煤炭、水力和原子能。 根据一次能源的不同，主要有火力发电厂、水力发电厂和核能发电厂， 此外，还有风力、地热、潮汐和太阳能等发电厂。
第一章 供电系统
火力发电厂
第一章 供电系统
内蒙古准格尔电厂 （西部大开发中第一个大型火电项目）
第一章 供电系统
（2）水力发电厂
➢利用水的落差（水头H）、流量（Q）。
水流的位能（动能）
机械能
电能
➢优点：生产过程简单、易于实现自动化、成本低、无污染 。 ➢缺点：建设投资大、工期长、受气候、水文条件影响大，分丰水 期和枯水期。
迅速切断电源、触电程度轻重的判断、立即采取相应的急救措施：口对 口（或口对鼻）人工呼吸法、外心脏挤压法。