1、發電廠變電所電氣部分第1頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二第一章 緒 論本章主要講授內容發電廠的類型變電所的類型發電廠變電所電氣設備概述本課程的目的和任務第2頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二第一節 發電廠的類型一. 火力發電廠二. 水力發電廠三. 核電廠 四. 新能源發電第3頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二火 力 發 電 廠 把化石燃料(煤、油、天然氣、油頁巖等)的化學能轉換成電能的工廠。 分類：凝汽式火力發電廠 熱電廠 燃氣輪機發電廠 第4頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二凝汽式火力發電廠生產過程 整

2、個生產過程可分為三個系統：燃燒系統汽水系統電氣系統第5頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二第6頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二燃燒系統的作用及組成 作 用： 把燃料的化學能通過在鍋爐內燃燒過程中轉變為熱能，加熱鍋爐中的水使之變為蒸汽。 組 成： 由運煤、磨煤、燃燒、風煙、灰渣等系統組成 。 第7頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二火力發電廠燃燒系統流程示意圖 第8頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二汽水系統的作用及組成作 用： 把鍋爐產生的蒸汽送入汽輪機沖動汽輪機的轉子旋轉，將熱能轉變為機械能。組 成： 由鍋爐

3、、汽輪機、凝汽器、除氧器、加熱器等設備及管道構成，包括給水系統、循環水系統和補充給水系統。 第9頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二火力發電廠汽水系統流程示意圖 第10頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二電氣系統的作用及組成 作 用： 把由汽輪機轉子旋轉的機械能利用發電機變成電能。 組 成： 包括發電機、勵磁裝置、廠用電系統和升壓變電站等。 第11頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二火力發電廠電氣系統示意圖 第12頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二二、熱電廠 熱電廠與凝汽式火力發電廠的不同之處： 將汽輪機中一部分

4、做過功的蒸汽從中段抽出來直接供給熱用戶，或經熱交換器將水加熱后，把熱水供給用戶。 第13頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二熱電廠生產過程的示意圖 第14頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二三、燃氣輪機發電廠用燃氣輪機或燃氣一蒸汽聯合循環中的燃氣輪機和汽輪機驅動發電機的發電廠 。可燃用液體燃料或氣體燃料。 燃氣輪機的工作原理與汽輪機相似，不同的是其工質不是蒸汽，而是高溫高壓氣體 。 第15頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二燃氣輪機基本循環示意圖第16頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二電、熱、冷三聯供模式 燃氣輪

5、機的排氣進入余熱鍋爐，加熱其中的給水并產生高溫高壓蒸汽，送到汽輪機中去做功，帶動發電機再次發電；從汽輪機中抽取低壓蒸汽(發電機停止發電時起動備用燃氣鍋爐提供汽源)，通過蒸汽型溴冷機(溴化鋰作為吸收劑)或汽水熱交換器7制取冷、熱水。 第17頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二燃氣一蒸汽聯合循環系統 第18頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二水力發電廠 把水的位能和動能轉換成電能的工廠水電站的原動機為水輪機，通過水輪機將水能轉換為機械能，再由水輪機帶動發電機將機械能轉換為電能。 按照是否建造攔河壩劃分，水電站可分為壩式水電站、引水式水電站和抽水蓄能電站。第1

6、9頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二1)壩式水電站在河流上的適當地方建筑攔河壩，形成水庫，抬高上游水位，使壩的上、下游形成大的水位差。按廠房與壩的相對位置又可分為： 壩后式廠房、溢流式廠房、岸邊式廠房、地下式廠房、壩內式廠房和河床式廠房等。第20頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二電、熱、冷三聯供模式 燃氣輪機的排氣進入余熱鍋爐，加熱其中的給水并產生高溫高壓蒸汽，送到汽輪機中去做功，帶動發電機再次發電；從汽輪機中抽取低壓蒸汽(發電機停止發電時起動備用燃氣鍋爐提供汽源)，通過蒸汽型溴冷機(溴化鋰作為吸收劑)或汽水熱交換器7制取冷、熱水。 第21頁，共46

7、頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二 壩后式水電站斷面圖 第22頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二引水式水電站由引水系統將天然河道的落差集中進行發電的水電站 。第23頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二抽水蓄能電站利用電力系統低谷負荷時的剩余電力抽水到高處蓄存，在高峰負荷時放水發電的水電站 。第24頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二核電廠 核電廠是將原子核的裂變能轉換為電能，燃料主要是U235。按所使用的慢化劑和冷卻劑不同，核反應堆可分為以下幾種 ：輕水堆 重水堆 石墨氣冷堆及石墨沸水堆 液態金屬冷卻快中子堆 第25頁，

8、共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二壓水堆核電廠的示意圖 第26頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二壓水堆核電廠的特點整個系統分成一回路系統和二回路系統。 一回路系統中壓力為15MPa的高壓水被冷卻劑主泵送進反應堆，吸收燃料元件的釋熱后，進入蒸汽發生器下部的U形管內，將熱量傳給二回路系統的水，再返回冷卻劑主泵入口，形成一個閉合回路。 第27頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二壓水堆核電廠的特點二回路系統的水在U形管外部流過，吸收一回路系統的水的熱量后沸騰，產生的蒸汽進入汽輪機的高壓缸做功；高壓缸的排汽經再熱器再熱提高溫度后，再進入汽輪機的

9、低壓缸做功；膨脹做功后的蒸汽在凝汽器中被凝結成水，再送回蒸汽發生器，形成一個閉合回路。第28頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二沸水堆核電廠的示意圖 第29頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二沸水堆核電廠堆芯產生的飽和蒸汽經分離器和干燥器除去水分后直接送入汽輪機做功。 沸水堆的控制棒是從堆芯下部插入。在沸水堆核電廠中反應堆的功率主要由堆芯的含汽量來控制。在沸水堆中配備一組噴射泵，通過改變堆芯水的再循環率來控制反應堆的功率。 第30頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二新能源發電 風力發電 海洋能發電 地熱發電 太陽能發電 生物質能發電

10、磁流體發電 第31頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二(1)風力發電 風力機1將風能轉化為機械能(屬于低速旋轉機械)，升速齒輪箱2將風力機軸上的低速旋轉變為高速旋轉，帶動發電機3發出電能；經電纜線路10引至配電裝置11，然后送入電網 第32頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二 (2)海洋能發電 在潮差大的海灣入口或河口筑堤構成水庫，在壩內或壩側安裝水輪發電機組，利用堤壩兩側的潮差驅動水輪發電機組發電。通常分為單庫單向式和單庫雙向式兩種。第33頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二單庫單向式潮汐電站 電站只建一個水庫，安裝單向水輪發電機組

11、，在落潮時發電。當漲潮至庫內水位時，開閘向水庫充水，至庫內外在更高的水位齊平時關閘，等待潮水逐漸下降；當庫內外水位差達機組啟動水頭時開閘發電，直到庫內外水位差小于機組發電所需的最低水頭，再次關閘等待，轉入下一周期。第34頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二單庫單向式潮汐電站 第35頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二(3)地熱發電 利用地下蒸汽或熱水等地球內部熱能資源發電，稱為地熱發電。利用地下熱水發電，分為閃蒸地熱發電系統和雙循環地熱發電系統兩種類型。第36頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二閃蒸地熱發電系統 第37頁，共46頁，2

12、022年，5月20日，4點40分，星期二(4)太陽能發電 1)太陽能熱發電 將吸收的太陽輻射熱能轉換成電能分集中式和分散式兩類 第38頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二集中式太陽能熱發電 塔式太陽能電站熱力系統流程第39頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二變電所的類型 樞紐變電所中間變電所地區變電所 終端變電所 第40頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二發電廠變電所電氣設備簡述 一次設備 直接生產、轉換和輸配電能的設備 。 1生產和轉換電能的設備 包括：同步發電機 、變壓器 、電動機 2開關電器包括：斷路器、隔離開關 、熔斷器 、負

13、荷開關、重合器、分段器等 3限流電器包括：普通電抗器和分裂電抗器 第41頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二發電廠變電所電氣設備簡述 4載流導體 包括：母線、架空線、電纜線 5補償設備 包括：調相機 、電力電容器、消弧線圈、 并聯電抗器 6儀用互感器包括：電流互感器 、電壓互感器 第42頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二發電廠變電所電氣設備簡述 7防御過電壓設備包括：避雷線(架空地線) 、避雷器 、避雷針 8絕緣子 包括：針式絕緣子、懸垂絕緣子、棒式絕緣子9接地裝置第43頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，星期二 二次設備：對一次設備進行監察、測量、控制、保護、調節的輔助設備 。 包括：測量表計 、絕緣監察裝置 、控制和信號裝置 、繼電保護及自動裝置 、)直流電源設備 、高頻阻波器 發電廠變電所電氣設備簡述第44頁，共46頁，2022年，5月20日，4點40分，