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发电厂变电所电气部分刘宝贵马仕海编制中国电力出版社教材配套电子教案中国电力出版社第一章绪论•本章主要讲授内容发电厂的类型变电所的类型发电厂变电所电气设备概述本课程的目的和任务中国电力出版社第一节发电厂的类型一.火力发电厂二.水力发电厂三.核电厂四.新能源发电中国电力出版社火力发电厂把化石燃料(煤、油、天然气、油页岩等)的化学能转换成电能的工厂。分类：凝汽式火力发电厂热电厂燃气轮机发电厂中国电力出版社凝汽式火力发电厂生产过程整个生产过程可分为三个系统：•①燃烧系统•②汽水系统•③电气系统中国电力出版社中国电力出版社①燃烧系统的作用及组成作用：把燃料的化学能通过在锅炉内燃烧过程中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽。组成：由运煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等系统组成。中国电力出版社火力发电厂燃烧系统流程示意图中国电力出版社②汽水系统的作用及组成作用：把锅炉产生的蒸汽送入汽轮机冲动汽轮机的转子旋转，将热能转变为机械能。组成：由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成，包括给水系统、循环水系统和补充给水系统。中国电力出版社火力发电厂汽水系统流程示意图中国电力出版社③电气系统的作用及组成作用：把由汽轮机转子旋转的机械能利用发电机变成电能。组成：包括发电机、励磁装置、厂用电系统和升压变电站等。中国电力出版社火力发电厂电气系统示意图中国电力出版社二、热电厂热电厂与凝汽式火力发电厂的不同之处：将汽轮机中一部分做过功的蒸汽从中段抽出来直接供给热用户，或经热交换器将水加热后，把热水供给用户。中国电力出版社热电厂生产过程的示意图中国电力出版社三、燃气轮机发电厂•用燃气轮机或燃气一蒸汽联合循环中的燃气轮机和汽轮机驱动发电机的发电厂。•可燃用液体燃料或气体燃料。•燃气轮机的工作原理与汽轮机相似，不同的是其工质不是蒸汽，而是高温高压气体。中国电力出版社燃气轮机基本循环示意图中国电力出版社电、热、冷三联供模式燃气轮机的排气进入余热锅炉，加热其中的给水并产生高温高压蒸汽，送到汽轮机中去做功，带动发电机再次发电；从汽轮机中抽取低压蒸汽(发电机停止发电时起动备用燃气锅炉提供汽源)，通过蒸汽型溴冷机(溴化锂作为吸收剂)或汽～水热交换器7制取冷、热水。中国电力出版社燃气一蒸汽联合循环系统中国电力出版社水力发电厂把水的位能和动能转换成电能的工厂水电站的原动机为水轮机，通过水轮机将水能转换为机械能，再由水轮机带动发电机将机械能转换为电能。按照是否建造拦河坝划分，水电站可分为坝式水电站、引水式水电站和抽水蓄能电站。中国电力出版社1)坝式水电站在河流上的适当地方建筑拦河坝，形成水库，抬高上游水位，使坝的上、下游形成大的水位差。按厂房与坝的相对位置又可分为：坝后式厂房、溢流式厂房、岸边式厂房、地下式厂房、坝内式厂房和河床式厂房等。中国电力出版社电、热、冷三联供模式燃气轮机的排气进入余热锅炉，加热其中的给水并产生高温高压蒸汽，送到汽轮机中去做功，带动发电机再次发电；从汽轮机中抽取低压蒸汽(发电机停止发电时起动备用燃气锅炉提供汽源)，通过蒸汽型溴冷机(溴化锂作为吸收剂)或汽～水热交换器7制取冷、热水。中国电力出版社坝后式水电站断面图中国电力出版社引水式水电站由引水系统将天然河道的落差集中进行发电的水电站。中国电力出版社抽水蓄能电站利用电力系统低谷负荷时的剩余电力抽水到高处蓄存，在高峰负荷时放水发电的水电站。中国电力出版社核电厂核电厂是将原子核的裂变能转换为电能，燃料主要是U235。按所使用的慢化剂和冷却剂不同，核反应堆可分为以下几种：轻水堆重水堆石墨气冷堆及石墨沸水堆液态金属冷却快中子堆中国电力出版社压水堆核电厂的示意图中国电力出版社压水堆核电厂的特点整个系统分成一回路系统和二回路系统。一回路系统中压力为15MPa的高压水被冷却剂主泵送进反应堆，吸收燃料元件的释热后，进入蒸汽发生器下部的U形管内，将热量传给二回路系统的水，再返回冷却剂主泵入口，形成一个闭合回路。中国电力出版社压水堆核电厂的特点二回路系统的水在U形管外部流过，吸收一回路系统的水的热量后沸腾，产生的蒸汽进入汽轮机的高压缸做功；高压缸的排汽经再热器再热提高温度后，再进入汽轮机的低压缸做功；膨胀做功后的蒸汽在凝汽器中被凝结成水，再送回蒸汽发生器，形成一个闭合回路。中国电力出版社沸水堆核电厂的示意图中国电力出版社沸水堆核电厂堆芯产生的饱和蒸汽经分离器和干燥器除去水分后直接送入汽轮机做功。沸水堆的控制棒是从堆芯下部插入。在沸水堆核电厂中反应堆的功率主要由堆芯的含汽量来控制。在沸水堆中配备一组喷射泵，通过改变堆芯水的再循环率来控制反应堆的功率。中国电力出版社新能源发电风力发电海洋能发电地热发电太阳能发电生物质能发电磁流体发电中国电力出版社(1)风力发电风力机1将风能转化为机械能(属于低速旋转机械)，升速齿轮箱2将风力机轴上的低速旋转变为高速旋转，带动发电机3发出电能；经电缆线路10引至配电装置11，然后送入电网中国电力出版社(2)海洋能发电在潮差大的海湾入口或河口筑堤构成水库，在坝内或坝侧安装水轮发电机组，利用堤坝两侧的潮差驱动水轮发电机组发电。通常分为单库单向式和单库双向式两种。中国电力出版社单库单向式潮汐电站电站只建一个水库，安装单向水轮发电机组，在落潮时发电。当涨潮至库内水位时，开闸向水库充水，至库内外在更高的水位齐平时关闸，等待潮水逐渐下降；当库内外水位差达机组启动水头时开闸发电，直到库内外水位差小于机组发电所需的最低水头，再次关闸等待，转入下一周期。中国电力出版社单库单向式潮汐电站中国电力出版社(3)地热发电利用地下蒸汽或热水等地球内部热能资源发电，称为地热发电。利用地下热水发电，分为闪蒸地热发电系统和双循环地热发电系统两种类型。中国电力出版社闪蒸地热发电系统中国电力出版社(4)太阳能发电1)太阳能热发电将吸收的太阳辐射热能转换成电能分集中式和分散式两类中国电力出版社集中式太阳能热发电塔式太阳能电站热力系统流程中国电力出版社变电所的类型枢纽变电所中间变电所地区变电所终端变电所中国电力出版社发电厂变电所电气设备简述一次设备直接生产、转换和输配电能的设备。1．生产和转换电能的设备包括：同步发电机、变压器、电动机2．开关电器包括：断路器、隔离开关、熔断器、负荷开关、重合器、分段器等3．限流电器包括：普通电抗器和分裂电抗器中国电力出版社发电厂变电所电气设备简述4．载流导体包括：母线、架空线、电缆线5．补偿设备包括：调相机、电力电容器、消弧线圈、并联电抗器6．仪用互感器包括：电流互感器、电压互感器中国电力出版社发电厂变电所电气设备简述7．防御过电压设备包括：避雷线(架空地线)、避雷器、避雷针8．绝缘子包括：针式绝缘子、悬垂绝缘子、棒式绝缘子9．接地装置中国电力出版社二次设备：对一次设备进行监察、测量、控制、保护、调节的辅助设备。包括：测量表计、绝缘监察装置、控制和信号装置、继电保护及自动装置、)直流电源设备、高频阻波器发电厂变电所电气设备简述中国电力出版社本课程的目的和任务通过课堂讲授、多媒体教学、课外作业、课外自学、课程设计及发电厂和变电所认识实习等教学环节，使学生掌握发电厂和变电所电气主系统及高压电器的工作原理及应用，电气主系统的设计方法以及发电厂和变电所的控制与信号原理，培养学生分析和解决发电厂和变电所电气部分技术问题的基本专业素质中国电力出版社