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发电厂电气部分Ⅰ四川理工学院自电学院李咏红绪论电是能量的一种表现形式，电力的使用已经渗透到社会经济、生活的各个领域。电力发展和应用的程度，成为衡量一个国家国民经济发展水平和社会现代化水平高低的重要标志之一。一、电力工业的作用1）电力消费弹性系数：E电力增长率国民经济总值增长率2）发电能源在一次能源总消费中的比例=国民经济中电能生产所需要的一次能源消耗量国民经济中一次能源总消耗量二、我国电力工业的起点第一个发电厂：1882年7月26日上海电气公司12KW以蒸汽机带动的直流发电机从电厂到外滩，沿街架线，供给照明用电第一个水电厂：1912年农历4月12日云南昆明附近石龙坝水电厂装有2台240KW水轮发电机组三、我国电力工业发展的概况1、电力工业加速发展，全国装机容量已达13.6亿KW年份项目194919801985199019952000200420132014实际数据发电装机容量（109kW）0.01850.60500.851.382.173.1934.47美：50年代英：60年代法：70年代西：80年代12.513.7发电量（109kW.h）433006395062121009613685218705.2万5.4万装机容量居世界序位218543221人均发电装机(kW)0.0040.0610.0920.1210.1790.2520.3390.851人均占有发电量(kW.h)9.6305422536830108016823920发电量年均增长率(%)14.76.310.510.26.314.69.2GDP年均增长率(%)716.38.99.37.5电力消耗弹性系数1.50.630.711.571.14装机容量1856587850013789217223190050841万KW年发电量43300639506213100691368524747亿KW.h世界排名21/258/643/22装机容量及发电量的增长截止2014年底，总装机容量为13.6亿KW火电：9.16亿KW，占67%水电：3亿KW，占22%核电：1988万KW，占1.5%太阳能：2652万KW，占1.9%风电：9581万KW，占7%非化石能源：4.45亿KW，占33%2、发展大机组，建设大电厂发展高参数，大容量火电机组是我国火电建设的一项重要技术政策，是优化发展火电的主要措施之一。1）发展高参数、大容量机组1949年：最大火电机组是石景山发电厂的2.5万KW机组1959年：首台国产的5万KW机组在辽宁电厂投产运行1969年：首台国产的12.5万KW超高压机组在吴泽电厂投产运行1974年：首台国产的30万KW亚临界机组在望亭电厂投产运行1992年：首台国产引进型的60万KW超临界机组在华能石洞口电厂投产运行20007年：首台100万KW超超临界机组在华能玉环电厂投产运行2013年：1000万KW超超临界机组在华能国际邹县发电厂投产运行2）水电建设在优化发电结构中发挥着重要作用建国以来，我国一直十分重视水电发展。1949年全国水电装机只有16.3万KW，2014年全国水电的装机容量已达3亿万千瓦。1957年：我国首座自主设计、自制设备、自行施工的新安江水电站开工兴建，1977年投入运行，总装机66.25万千瓦1958年，我国首座百万千瓦级水电站——刘家峡水电站开工兴建，1974年全部建成投入运行，总装机122.5万千瓦1970年，我国最大的径流式水电站——葛洲坝水电站开工兴建，1988年全部建成投入运行，总装机271.5万千瓦1994年，世界最大的水电站——三峡水电站开工兴建，2008年全部建成投入运行，总装机1830万千瓦，单机容量70万千瓦2000年，我国最大的抽水蓄能电站——广州蓄能电站建成投入运行，总装机240万千瓦，单机容量30万千瓦3）适当发展核电我国的核电建设于20世纪80年代，目前我国已经形成了浙江秦山、广东大亚湾、岭澳和江苏田湾等核电基地。1985年我国第一座自行设计、建造的工业示范性电站秦山核电站开工建设，1994年投入商业运行，装机容量30万千瓦。1987年我国第一座百万KW的核电站——大亚湾核电站开工建设，1994年投入商业运行，总装机180万千瓦，单机容量90万千瓦4）以风电为主的可再生能源发电发展迅速我国风电建设从20世纪80年代起步，内蒙古、新疆、辽宁、山东、广东等地风能资源丰富，风电产业发展较快。2009年，位于上海附近第一座海上风电场首批3台3MW的机组并网发电2006年，中国风电累计装机容量已经达到2600兆瓦，成为继欧洲、美国和印度之后发展风力发电的主要市场之一。新疆达板城风电厂是中国第一个大型风电厂，也是亚洲最大的风力发电站。目前安装有200台风车，年发电量为1800万瓦。我国电力工业的最大单机容量：最大火电机组1000MW（华能国际邹县发电厂、浙江省台州市华能玉环电厂）最大水电机组700MW（三峡电厂）550MW（二滩水电厂）320MW（葛洲坝水电厂）最大核电机组100万千瓦（台山、大亚湾、岭澳核电站）我国最大的发电厂最大火电厂邹县电厂：4x335+2x600+2x1000=4540MW玉环电厂：4x1000MW=4000MW最大水电厂：三峡电厂：（14+12（+6））x700MW=18200(+4200)MW二滩水电厂：6x550MW=3300MW最大核电厂：秦山核电站：1x300+2x650+2x700=3000MW最大抽水蓄能电厂：广东抽水蓄能电厂：8x300MW=2400MW3、发展特高压、建设大电网，全国联网格局基本形成随着电源建设得而发展，特别是大型水电工程的建设，输电电压等级逐步提高，电网规模不断扩大。1954年，首条220KV高压线路——松（丰满）东（虎万台）李（石寨）线投入运行1972年，第一条330KV超高压输电线路——刘天关线（刘家峡-天水-关中）投入运行1981年，第一条500KV超高压输电线路——平武线（平顶山-武汉）投入运行1990年，第一条500KV超高压直流输电线路——葛上线（葛洲坝-上海）投入双极运行1999年，第一条500KV紧凑型输电线路——昌房线（昌平-房山）投入运行2005年，第一条750KV超高压交流示范工程（青海官亭—兰州东）在西北电网投入运行2009年，第一条1000KV特高压交流试验示范工程（晋东南-南阳-荆门）正式投入商业运行最高交流输电电压为1000kV，1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程起于山西晋东南（长治）变电站，经河南南阳开关站，止于湖北荆门变电站。全线单回路架设，全长640公里，跨越黄河和汉江。变电容量600万千伏安。系统标称电压1000千伏，最高运行电压1100千伏。2009年投入运行最高直流输电电压为±800kV,如云南——广东、向家坝——上海，锦屏——苏南；正在建±1100KV（新疆——四川）东北、西部电网的装机容量也超过4000万KW华北、华东、华中、南方电网的装机容量也超过1亿KW2001年5月500KVAC1989年9月500KVDC2003年9月500KVAC2003年6月500KVAC2004年6月500KVDC2005年6月直流背靠背区域电网的互联电网电压等级第一条330KVAC：1972年6月甘肃刘家峡-天水-陕西关中第一条750KVAC：2005年9月青海官亭-甘肃的兰州东第一条500KVAC：1981年12月河南平顶山-湖北武昌第一条±500KVDC：1989年9月，湖北葛洲坝-上海南桥各电网已形成了500KV或330KV的骨干网架4、电网保护、控制、自动化技术进入国际行列在输变电技术和大电网不断发展的同时，电网二次系统建设不断加强。具有原创性和自主知识产权的LEP-200系统输电线路成套保护装置已在全国220KV~500KV系统中广泛应用自主研发得而CSC2000型分布式变电站自动化系统已在全国35KV~500KV变电站中得到广泛应用，有效提高了变电站自动化水平。1997年，推出了新一代的开放型分布式能量管理系统OPEN-20001998年，具有国际先进水平的CC-2000开放式、面向对象的EMS/DMS支持系统已经在国际电力调度中心及网、省电网等调度中心陆续投入运行四、电力工业发展前景电力工业的基本任务为国民经济各部门和人民生活提供充足、可靠、优质、廉价的电能电力工业的发展方向厂网分开，竞争上网，实现高度自动化、西电东送，南北互供，走向联合电力系统。实施“优先开发水电，大力发展火电，适当发展核电，积极开发新能源发电”的方针。五、我国电力发展方针相关技术：做好电力规划，加强电网建设电力工业现代化联合电力系统电力市场IT技术谐波治理洁净煤发电技术绿色能源的开发和利用六、学习目的本课程是本专业的一门专业方向的选修课。本课程范围较广、内容较多，包括电气一次系统和部分二次系统。通过本课程教学，应了解发电厂、变电站电气主系统的设计与运行的基本理论与方法，了解发电厂、变电站电气设备的选择原则；在分析、解决实际工程能力等方面得到训练；为以后从事设计、运行等工作，奠定理论基础。发电机发电机电压配电装置升高电压配电装置厂用电配电装置升压变压器（）主变厂用高压变压器（）厂用高变地区负荷厂用负荷远方用户图1发电厂生产过程简图发电厂的电气主系统可用如下简图来描述§34§5§36§7§8电气主接线理论：、章厂用电理论：章电气设备选择及校验理论：、章配电装置理论：章发电厂和变电站的控制与信号理论：章