资源描述
第二节 电能变换和电源构成,三、火力发电,第二节 电能变换和电源构成,三、火力发电,第二节 电能变换和电源构成,三、火力发电,第二节 电能变换和电源构成,四、水力发电,水 冲击水轮机旋转 带动发电机发电,水 电 厂,堤坝式,引水式:河床坡度较大时,坝后式:单独筑坝,厂房在坝后(三门峡),河床式:厂房与坝一起(葛州坝),混合式:兼有堤坝式与引水式,抽水蓄能水电厂,第二节 电能变换和电源构成,四、水力发电,第二节 电能变换和电源构成,四、水力发电,第二节 电能变换和电源构成,四、水力发电,水 资 源,蕴藏量: 6.8亿KW,可利用量:3.78亿KW,20世纪末,装机3.0亿KW,水电0.9亿KW,三 峡,水位: 200m,流量: 14300m3/s,可装机: 2500万kw,计划装机:70*26=1820万kw,已投980,第二节 电能变换和电源构成,三 峡 电 站,第二节 电能变换和电源构成,三 峡 电 站,第二节 电能变换和电源构成,三 峡 电 站,第二节 电能变换和电源构成,总投资603.3亿元、总工期12年两个月、装机容量1260万千瓦的中国第二大水站溪洛渡水电站,已于今春正式开工,长江上再建两个三峡工程的计划已经启动。将在长江上游金沙江河段兴建溪洛渡、向家坝、乌东德、白鹤滩4座梯级电站。这4座电站的总装机容量达3850万千瓦,总装机容量和总发电量都超过两个三峡工程。,已探明的最大水电站在雅鲁藏布的墨脱,可装机4380万KW,第二节 电能变换和电源构成,五、核电厂,核 能,用核蒸汽发生系统代替火电厂锅炉生产蒸汽系统,裂变能:一定能量的中子撞击重金属元素的核(铀、钚),聚变能:不同轻元素的原子核进行聚合(氘、氚),反应堆,热中子反应堆:铀235为燃料,低中子撞击,目前采用,快中子反应堆:铀238、钚239为燃料,高速、高能中子 撞击,效率高100倍,个别国家使用,1kg铀235相当于2700t煤,第二节 电能变换和电源构成,按减速剂分,轻水堆(86%),压力堆(PWR):3/4,沸水堆(BWR),重水堆,气体冷却堆,1951年第一座100KW核电站在美国 现在全世界有441座,总装机3.5亿kw 我国秦山(30+2*60+2*70),大亚湾(2*90万KW),第二节 电能变换和电源构成,2004年7月前701万kw(9座),即将在浙江三门、广东阳江,江苏田湾各建200万kw,投资500亿人民币 2020年我国装机达88.5亿kw,其中核电4000万kw 未来15年计划修建40座100万kw核电站 核电投资大:1.11.65万元/kw;火电:4000元/kw 建设周期:核电70个月;火电:30个月 核电比火电寿命长30年,第二节 电能变换和电源构成,五、核电厂,第二节 电能变换和电源构成,五、核电厂,第二节 电能变换和电源构成,五、核电厂,第二节 电能变换和电源构成,六、新能源发电和电力储存,第三节 电力系统的负荷,一、负荷类型,负荷用电设备在某时刻从系统中取用的功率,负 荷 类 型,异步电动机,同步电动机,各类电炉,整流设备,电子仪器,电灯,负荷变化是随机的规律性用负荷曲线表示,第三节 电力系统的负荷,二、负荷曲线,负荷曲线及表示法,日负荷曲线安排电能生产计划的基础,年负荷曲线安排检修计划、装机计划的依据,第三节 电力系统的负荷,1、日负荷曲线,日用电量:,日平均负荷:,负荷率: kp=pav/pmax,第三节 电力系统的负荷,2、年负荷曲线,年用电量:,Tmax=W/Pmax,第四节 电力系统运行的特点及要求,一、运行特点,电能不能大量储存,过渡过程非常迅速(30万KM/S),电力和国民经济各部门关系密切,第四节 电力系统运行的特点及要求,二、运行要求,最大限度地满足用户的用电要求,保证供电的可靠性(3040倍,分类负荷),保证电能质量(电压、频率、波形),提高电力系统的经济性,第五节 电力系统的电压等级,一、电力系统标称电压和最高电压,标称电压,经济电压:,电压高,损耗小,绝缘水平高,投资大,制定标准电压,以便实现互联,最高电压:正常运行时,系统中出现的电压最高值,二、电气设备的额定电压和最高电压,最高电压:考虑设备的绝缘性能确定的最高运行电压值,额定电压:电气设备在此电压下长期工作,效率和寿命最好,第五节 电力系统的电压等级,三、如何确定电气设备的额定电压,=电网额定电压,升压变:=发电机额定电压,同一标称电压下,不同电气的额定电压是不同的,1、用电设备允许偏差,2、线路首末端允许偏差,1.05UN,0.95UN,U2,U1,UN,3、发电机在首端:额定电压高出接入电网电压 5%,4、变压器,一次侧:用电设备,降压变:=电网额定电压UN,二次侧:发电设备,额定电压为空载电压,内部损耗约5%,二次电压高出10%,第五节 电力系统的电压等级,三、如何确定电气设备的额定电压,第五节 电力系统的电压等级,四、不同标称电压下传输距离和传输功率范围,第六节 电力系统的接线及中性点接地,接线图(电气元件连接图),地理接线图,电气接线图,1、地理接线图(元件的相 对地理位置及输电线路距离),一、电力系统接线图及接线方式,第六节电力系统的接线及中性点接地,2、电气接线图,无备用:结构简单、投资少、可靠性差,有备用:每个用户由两个或以上电源供电,第六节电力系统的接线及中性点接地,二、电力系统中性点接地方式,中性点接地的影响,交流输电用三相,经发电机、变压器时,用星形联接形成中性点,短路电流大小,绝缘水平,供电可靠性,接地保护方式,对通信的干扰,系统接地方式,中性点接地方式,直接接地大电流系统 110kv及以上,不直接接地小电流系统 110kv以下,小电流系统,不接地,经消弧线圈接地,经电阻接地,第六节电力系统的接线及中性点接地,1、中性点直接接地系统一相接地的特点,故障相电流大,故障相及中性点 对地电压为零,非故障相对地电 压仍为相电压,与故障相相关的 线电压降为相电压,第六节电力系统的接线及中性点接地,2、中性点不接地系统一相接地的特点,故障电流小,中性点对地电压 升高为相电压,非故障相对地电 压升为线电压,三相线电压仍对称,第六节电力系统的接线及中性点接地,3、中性点经消弧线圈接地系统一相接地的特点,装设的目的:熄灭接地电流产生的电弧,装设原则,补偿方式,36kv电网:30A,10kv电网:20A,3566kv电网:10A,过补(IpIc),一般采用这种方式,欠补(IpIc),全补(Ip=Ic),不允许,容易谐振,第七节电力系统的高次谐波,一、高次谐波的概念及谐波源,1、高次谐波的概念及产生原因,理想系统:f=50hz,=2f,负荷线性则u,i保持正弦波,由于存在非线性元件(换流设备、二极管、铁芯元件)使u,i波形畸变谐波污染,发生畸变后仍为周期函数,可用付里叶分析法,第七节电力系统的高次谐波,2、畸变率衡量畸变的程度,0.38(5%);6及10(4%);35及66(3%);110(2%),3、谐波源,谐波电压源发电机,和负荷无关,值很小,谐波电流源非线性负载产生,换流、电气化铁路 是主要来源,第七节电力系统的高次谐波,二、高次谐波的危害及抑制,1、危害,附加损耗,使设备发热,影响测量精度,干扰音频通信,对电子控制、继电保护造成干扰,导致误动,2、抑制,T采用Y/接线,消除3n次谐波,加装调谐滤波器吸收谐波,x=L-1/c,并联补偿电容器加装串联电抗器材,增加整流器的脉冲次数减少纹波,第一章 作业,1、电力系统为什么要并网互联运行?举出我国现有的几个跨省电网。,2、我国现行规定的电力线路额定电压等级有哪些?,3、简述发电机、变压器和输电线路的额定电压是如何确定的?标出图1所示电力系统中各元件的额定电压,电力工程系,Department of Electrical Engineering,North China Electric Power University,
展开阅读全文