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电力网络和变电站设备ppt

发布时间:2022-07-07 12:32:22 来源:环球体育娱乐APP

  供用电网络及变电所设备;第一章 发电厂概述; 我国电力工业的现状 现在我国电力开展的政策依然是以火力发电为主,大力和优先开展水电,活跃稳步开展核电,尽力开发其他可再生动力发电的实用技能,以确保我国电力工业的可持续开展。 装机容量为国际第二位,仅次于美国。2009年将悉数建成三峡水电站。三峡电站设备26台700MW水轮发电机组,预留添加6台700MW机组的可能性,为国际上最大的电站。 西电东送,南北互供,逐渐完结全国联网的格式。动力首要会集于西部区域,负荷首要会集在东部区域。 本章教学内容: 动力开发与有用运用;水力和火力发电厂的出产原理与进程;风力和太阳能发电、以及其他新动力的发电的原理。 ; 1.1 动力开发与运用 1.2 水力发电 1.3 火力发电 1.4 风力发电 1.5 太阳能发电 1.6 其他新动力发电 要点:水力和火力发电厂的出产原理与进程 难点:水力、火力、风力和太阳能电厂的出产进程与原理 ;第一节 动力开发与运用;能 源;二、资源的有用运用 从人类开展的前史进程来调查,人类出产和日子一直面临着一个无法防止的和不行改动的实际,即资源稀缺。 怎么完结资源的有用装备,是研讨的核心问题。 我国坚持动力开发与节省偏重,并在当时把节能、节电放在首位。;第二节 水力发电 ;一、坝式水电站 在河道上拦河筑坝举高上游水位,会集发电水头,利 用水库调理流量出产电能。 按水电站厂房与坝的相对方位,分为河槽式和坝后式。 河槽式: 如葛洲坝水电站 坝后式:我国水电站选用最多的一种,如三峡水电站。;河槽式水电站示意图 ;引水式水电站示意图;三、混合式水电站 混合式水电站:建坝会集部分水头又用引水体系,一起会集水头,具有坝式和引水式两方面的特色。 梯级水电站:为合理地分段开发运用水能。在河段上建若干水电站,一个接一个,选用不同的类型。 四、抽水蓄能式水电站 特别方法的水电站。电力体系内负荷处于低谷时,运用网内充裕的电能,选用机组为电动机工作方法,将低水池的水抽送到高水池,能量蓄存在高水池中。在电力体系顶峰负荷时,机组改为发电机工作方法,将高水池的水能用来发电 抽水蓄能电站既是电源又是负荷,是体系内仅有的削峰填谷电源,具有调频、调相、负荷备用、事端备用的功用。;抽水蓄能式水电站(蓄能);五、水电站的首要动力设备 首要由挡水建筑物、泄水建筑物、排沙设备、发电引水体系、发电体系以及其他引水设备和过坝设备等组成。 首要动力设备——水轮机。能转化成旋转机械能的水力原动机。 依照水流效果于水轮机转轮时的能量转化方法: 冲击式水轮机:仅运用水流的动能转化为机械能的水轮机。 反击式水轮机:一起运用水流的压能、动能转化成机械能的水轮机,是运用最广泛的一种水轮机。;1、冲击式水轮机 依据水流冲击转轮的部位和方向,分为水斗式、斜击式和 双击式。后两种功率低、适用水头较小的小型水电站。 水斗式水轮机,是冲击式水轮机中运用最广泛的机型,有 转轮、喷嘴、喷针、折向器、主轴和机壳。 ;2、反击式水轮机 有混流式、斜流式、轴流式、贯流式,结构上有相同特色,首要由水轮机室、导水组织、转轮和泄水组织四大部分组成。 (1)水轮机室 引水组织,形状像一个大的蜗牛壳,常称蜗壳,将引水管来的水流沿圆周方向均匀导向转轮。;(2)导水组织 使水流沿着有利的方向进入水轮机的转轮,并依托调整导叶的开度改动水流流道断面,调理进入转轮的流量,然后改动水轮机的输出功率。导水组织封闭导叶,可使水轮机中止工作。 (3)转轮 是完结能量转化的核心部件,浸没在水流中。 从导叶出来的旋转水流进入转轮,经歪曲的转轮叶片组成的流道改动方向后流出转轮体,转轮叶片正反面构成压力差,水流对叶片发生反效果力,在轮周方向的分力推进叶片旋转,将水流的压力能转化成转轮旋转的机械能。;(4)尾水管 水流流过水轮机的最终部件,衔接转轮与下流水面的泄水组织,也称吸出管。因为转轮出口的水流还有剩下动能未被运用,尾水管的效果便是收回部分动能进步水轮机的功率,并将水排至下流。;六、水力发电的特色 (1)水能是可再生动力,发过电的天然水流自身并没有损耗,一般也不会构成水体污染,仍可为下流用水部分运用。 (2)水力发电是清洁的电力出产,不排放有害气体、烟尘和灰渣,没有核废料。 (3)发电功率高,惯例水电厂的发电功率在80%以上。 (4)可一起完结一次动力开发和二次动力转化。 (5)出产成本低价。无需购买、运送和贮存燃料;所需工作人员较少、劳动出产率较高;办理和工作简洁,工作可靠性较高。 (6)水力发电机组起停灵敏,输出功率增减快、可变起伏大,是电力体系抱负的调峰、调频和事端备用电源。; (7)开宣布资大,工期长。如三峡工程,1994年12月开工,方案2009年竣工,总概算为900亿人民币。 (8)受河川天然径流丰枯改动的影响。 (9)水电站的水库能够归纳运用,承当防洪、灌溉、航运、城乡日子和工矿出产用水、饲养、旅行等使命。取得最优的归纳经济效益和社会效益。 (10)较大水库的水电站,吞没丢失较大,对生态环境有必定影响。 (11)水能资源在地理上散布不均,建坝条件较好和水库吞没丢失较少的大型水电站站址往往坐落远离用电中心的偏僻区域,施工条件较困难并需求建造较长的输电线路,添加了造价和输电丢失。;第三节 火力发电;蒸汽动力发电厂原理图 1-锅炉;2-汽轮机;3-发电机;4-凝汽器; 5-凝聚水泵;6-回热加热器;7-给水泵;我国大部分火电厂为凝汽式发电厂:燃烧体系、汽水体系、电气体系;二、锅炉 火力发电厂的首要热力设备之一,效果:燃料在炉膛内 燃烧将其化学能转变为烟气热能;烟气热能加热给水,水经 过预热、汽化、过热三个阶段成为具有必定压力、温度的过 热蒸汽。 锅炉由锅炉本体和辅佐设备两大部分组成。 (1)锅炉本体实践上便是一个巨大的热交换器,由“锅” (汽水体系)和“炉”(燃烧体系)两部分。 (2)锅炉的辅佐设备首要包含供给空气的送风机、扫除 烟气的引风机、煤粉制备体系以及除渣、除尘设备等。;2、锅本体 (1)省煤器 (2)汽包 (3)下降管 (4)水冷壁 (5)过热器 (6)再热器 3、炉本体 (1)炉膛 (2)燃烧器 (3)空气预热器;三、汽轮机 1、作业原理 将蒸汽热能转化成机械能的高速旋转设备,具有功率 大、功率高、结构简略、工作平稳的长处,是火电厂及核电 厂中选用的原动机。 汽轮机运用工质的动能做功,即运用具有必定速度的工 质激动其滚动部分 ,然后输出机械功。 2、组成及其作业进程 本体由停止部分、滚动部分、主汽门、调理汽门等成。 辅佐设备首要包含凝汽设备、回热加热设备、调理保设备 置、供油体系等。 本体及其辅佐设备由管道和阀门连成一个全体,称为汽 轮机设备。汽轮机和发电机的组合称为汽轮发电机组。;汽轮机设备组合示意图 1-主汽门;2-调理阀;3-汽轮机;4-凝汽器;5-抽汽器; 6-循环水泵;7-水泵凝聚;8-低压加热器;9-除氧器;10-给水泵;11-高压加热器;12-供油体系;13-调理设备;14-保护设备;3、汽轮机本体首要结构 静子首要包含汽缸、喷嘴、隔板、汽封、轴承等; 转子首要包含主轴、叶轮、动叶、联轴器等。 四、汽轮机的调理与保护体系 1、汽轮机的调理体系 依据用电负荷的巨细主动改动进汽量,调整汽轮机的输出 功率以满意用户数量上的需求;操控转速在额外规划以确保供 电质量。 2、汽轮机是保护设备 为确保汽轮发电机组的安全工作,在事端或反常情况下及 时堵截汽源(封闭高中压主汽门和调理汽门),体系首要由超 速(110%-114%额外转速)保护和参数超限保护组成。 ;火电厂外景;汽轮机及发电机外观;凉水塔;第四节 风力发电; 风力机方法多种多样,可分为两类:水平轴式,风轮转轴与风向平行;垂直轴式,风轮转轴垂直于风向或地上。 现在运用广泛的是水平轴风力机,它须有对风设备,随风向改动滚动又有很高的塔架;而垂直轴风力机无须对风设备,可不要塔架。;二、风力发电的工作方法 风力发电机组由风力机和发电机及其操控体系所组成,其间风力机完结风能到机械能的转化,发电机及其操控体系完结机械能到电能的转化。 工作方法一般可分为独立工作和并网工作。 1、独立工作 发电机组的独立工作是指机组出产的电能直接供给相对固定的用户的一种工作方法。独立工作的风力发电机输出的电能经蓄电池蓄能,再供运用户运用。 为了完结不间断的供电,风力发电体系可与其他动力源联合运用,互为补充,如风力—柴油发电体系联合工作,风力—太阳能电池发电联合工作。;独立工作的风力发电体系;2、并网工作 风力发电机与电网衔接,向电网运送电能的工作方法,是战胜风的随机性而带来的蓄能问题的最保险易行的工作方法,节省矿藏燃料。10kW以上直至兆瓦级的风力发电机皆可选用这种工作方法。 在风能资源杰出的区域,将几十、几百台或几千台单机容量从数十千瓦、数百千瓦直至兆瓦级以上的风力发电机组按必定的阵列布局方法成群设备而组成的风力发电机集体,称为风力发电场,简称风电场。风力发电场归于大规划运用风能的方法,其宣布的电能悉数经变电设备送往大电网。;三、风力发电的特色 (1)风能是可再生动力,不存在资源干涸的问题。 (2)风力发电是清洁电能出产方法,不会构成空气污染。 (3)风力发电机组建造工期短。 (4)工作简略,可彻底做到无人值守。 (5)实践占地少。可解决偏远区域的供电问题。 (7)风能具有间歇性,风力发电须和必定的其他方法供能或储能方法结合。 (8)风能的能量密度低,相同单机容量下,风力发电设备的体积大、造价高,单机最大容量也受到约束。 (9)风力发电机组工作时宣布噪声及金属叶片对电视机与收音机的信号接纳会构成搅扰,对环境有必定影响。;傈痪宠沥锯咀财够脆立帕臭杯骤肮褪艘拍壤盟寥骨仇殖汐掏争乏悠胡相报电力网络和变电站设备电力网络和变电站设备;海上风力发电站;埋鹏杖棘唆胸舅番洋砖厕驭取赶延蛤校页葫军怎讳膨展鹿腹挨绊瘴壶胳化电力网络和变电站设备电力网络和变电站设备;第五节 太阳能发电;典型太阳能热发电站热力循环体系原理图;二、太阳能热发电体系 1、塔式太阳能热发电体系 2、抛物面槽式太阳能热发电体系 3、抛物面盘式太阳能热发电体系 4、平板式太阳能热发电体系 5、太阳池热发电体系 6、太阳能热气流发电体系;塔式太阳能发电体系原理图 1-定日镜; 2-接纳器; 3-塔; 4-热盐槽; 5-冷盐槽 6-蒸汽发生器; 7-汽轮发电机组; 8-凝汽器;抛物面槽式太阳能热发电体系原理图;三、太阳能光发电 指不经过热进程直接将太阳的光能转化成电能的太阳能发电方法,可分为光伏发电、光感应发电、光化学发电、光生物发电,其间光伏发电是太阳能光发电的干流。 光伏发电运用太阳能电池(光伏电池)将太阳能直接转化成电能。 具有安全可靠、无噪声、无污染、约束少、故障率低、保护简洁等长处,在我国西部的农牧民寓居区域,开展太阳能光伏发电有着得天独厚的条件和十分实际的含义。 ;太阳能电池发电体系;;太阳能发电示意图;第六节 其他动力发电 ;压水堆核电厂发电方法示意图;二、生物质能发电 生物质能是绿色植物经过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量 。 生物质能由太阳能转化而来,是可再生动力。其发电厂品种较多,规划巨细受生物质能资源的约束,首要有:废物燃烧发电厂、沼气发电厂、木煤气发电厂、薪柴发电厂、蔗渣发电厂等。 从动力转化,生物质能发电厂分为: 一是 将生物质质料直接或处理后送入锅炉燃烧把化学能转化为热能,以蒸汽进入汽轮机驱动发电机,如废物燃烧发电厂。 二是 将生物质质料处理后,构成液体燃料或气体燃料直接进入发电机驱动发电机发电,如沼气发电厂。 运用生物质能发电要害:生物质质料的处理和转化技能。;二、生物质能发电的特色 (1)重要配套技能是生物质能的转化技能,且转化设备有必要安全可靠、保护便利。 (2)运用当地生物资源发电的质料有必要具有满意数量的贮存,以确保接连供给。 (3)发电设备的装机容量一般较小,且多为独立工作的方法。 (4)运用当地生物质能资源就地发电、就地运用,不需外运燃料和远距离输电,适用于寓居涣散、人口稀疏、用电负荷较小的农牧业区及山区。 (5)城市粪便、废物和工业有机废水对环境污染严峻,用于发电,化害为利,变废为宝。 (6)生物质能发电所用动力为可再生动力,资源不会干涸、污染小、清洁卫生,有利于环境保护。;沼气发电体系工艺流程示意图;三、地热发电 地球自身便是一个巨大的热库,其内部蕴藏的热能即“地热能” ,是取之不尽的可再生动力。 1、地热资源的类型 依据在地下储热中存在的不同方法,分为: (1)蒸汽型地热资源。 (2)热水型地热资源。 (3)地压型地热资源。 (4)干热岩型地热资源。 (5)岩浆型地热资源。 ;2、地热发电原理和分类 地热发电运用高温地热资源进行发电的方法,其原理与惯例火力发电根本相同,只不过高温热源是地下储热。 依据地热资源的特色以及开发技能的不同,分为: (1???直接运用地热蒸汽发电 (2)闪蒸地热发电体系(减压扩容法) (3)双循环地热发电体系(低沸点工质循环);西藏羊八井地热发电站;四、海洋能发电 指海洋中所蕴藏的可再生天然动力,首要为潮汐能、波涛能、海流能、海水温差能和海水浓度差能。潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力效果,其他海洋能均源自太阳辐射。 1、潮汐电站 潮汐能指海水潮涨和潮落构成的水的势能。在潮差大的海湾进口或河口筑坝构成水库,在坝内或坝侧设备水轮发电机组,运用堤堰两边潮汐涨落的水位差驱动水轮发电机组发电。;2、波涛能电站 运用波涛的上下振动、前后摇晃、波涛压力的改动,经过某种设备将波涛的能量转化为机械的、气压的或液压的能量,经过传动组织、气轮机、水轮机或油压马达驱动发电机发电。 3、海流能电站 海流能是海水活动的动能,指海底水道和海峡中较为安稳的海水活动以及因为潮汐导致的有规则的海水活动。和风力发电类似,又称为水下风车。 4、海水温差发电 海水温差能是指海洋表层海水和深层海水之间水温之差的热能。海洋自身就具有天然的、安稳的高温文低温两个热源,运用这一温差能够完结热力循环并发电,其体系构成与地下热水发电很类似。;本章小结: 1、按运用一次动力的方法,将发电厂分为火力发电厂、水力发电厂、核能电厂和其它动力电厂。 火电厂起停速度慢,并且有最低负荷约束。 水电机组起停敏捷且无最低负荷约束,因而常用于调峰。水电站的最大缺陷是来水受季节性影响很大。 为确保核电厂的安全安稳工作,核电机组带固定负荷工作,给电力体系的工作调度带来不方便,需求接入容量很大的电力体系中,并往往配套建造抽水蓄能电站。 2、我国的一次动力结构决议了我国发电必定以煤电为主局,其次是水力发电, 其他动力的份额很小(而法国核电占80%, 丹麦风电占20%)。; 3、因为火电给环境带来很大压力,有必要加大水电开发力度,使火电、水电、核电都得到不同程度的开展,并经过开发新动力和可再生动力,在满意电力需求和经济开展的一起,尽可能削减石油、煤炭等不行再生动力的运用 。 4、我国2004年各类发电厂装机容量见下表 5、到2020年, 估计我国核电装机容量将上升至3.87%, 风电上升至2.15%, 但那时火电和水电的装机容量仍占93.92%

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