电力生产基础知识

送电线路
用 电 设 备
用电
动力装置
电力系统 动力系统
电力系统的组成
• 电力系统：由生产、输送、分配、消费电 能的所有电设备联系在一起所组成的统一 整 体。 包括发电机、变压器、 电力线路和 用电设备。
一个完整的电力系统由分布各地的各种类 型的发电厂、升压和降压变电所、输电线 路及电力用户组成，它们分别完成电能的 生产、电压变换、电能的输配及使用。
电力生产基础知识
郭 建
内容简介
• • • • 电力生产的基本过程 电力生产的运行特点和对其基本要求 电网的结构及基本功能 电网的发展趋势
电力生产的基本过程
电能是一种无形的优质的二次能源
一:电能的特点
1、清洁、使用方便 2、很容易转化为其它形式的能源。 如： 电能
电能 电能 电能 机械能 光 能 热 能 化学能形式
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输电
• 三相交流输电 • 输电电压与输送距离、源自文库送容量的关系
变电
• 变换电压、控制 电力流向、分配 电力、保证电压 质量
配电
• 从输电环节接受电能并分配给用户。 • 配电环节应根据用户的重要性和对电力的 依赖程度加以区别对待。 • 对配电网络要求：先进的配电自动化技术、 电能质量控制技术、现代电能计量技术
3、电能的输送和分配易于实现
基于上述特点，电能在生产、生活、国防、科研、 通讯、娱乐等各种领域应用广泛使用。
二、电力生产的任务
电力生产的任务就是把一次能源如煤炭、石油、天然 气、水力、核能、风、力、地热等转换成电能，并输送、 分配、销售给用户。
三、电力生产的环节 发电、输电和配电
发
电
现以燃煤火力发电厂为例来简述电能的生产 过程。 1、燃煤电厂的设备 煤场及卸煤和输煤设备 锅炉及其辅助设备 汽轮机及其辅助设备 汽轮发电机及配电设备 化学水处理设备构成
配电网
配电网任务：分配电能到各级降压变电所， 再向用户供电。 组成:配电线路及配电变电所 配电网的电压:高压配电网(常指35~110kv)
中压配电网(常指10kv)
低压配电网(常指0.38/0.22kv)
电力网的接线
电力网的接线方式：有备用接线和无备用接线 1、无备用接线：指负荷只能从一个方向取得电源 的接线方式。
输电电压（KV） 输电容量（MW） 传输距离(km)
0.38
10 35 66
0.1及以下
0.2-2.0 2--10 3-3.5
0.6及以下
6-20 20-50 30-100
电力网的结构及基本功能
• • • • 电力系统的组成 电力网的作用及其组成 电力网的分类 电力网的接线方式
电力系统的组成
热力用户 一次能源 热机 (水机) 发电 发电机 ∽ 升压变 变电 送电 降压变 变电 配电 配电设备
电力系统构成示意图
电力网的作用及其组成
电力网的组成：它是电力系统的一部分，是 由变、配电所和电力线路组 成。 电力网的作用：其承担着将电力由发电厂发 出来之后供给电力用户的工 作，即承担着输电、变电与 配电（统称为供电）的任务
电力网的分类
电力网按其职能可分为： 输电网：是以高电压，甚至超高压将发电厂 与变电所或变电所之间连接起来的 送电网络，所以又称为电力网中的 主网架。 组 成：发电厂、输电线路及连接在线路的 变电所。
独立电源点 负荷点
放射式
干线式
链式
特点：简单、经济、运行方便但供电可靠性差
2、有备用接线：指负荷可以两个或两个以上方向 取得电源的接线方式。
放射式
干线式
链式
环式
多
端 供 双端电源供电网 电
式
有备用接线的特点：
1、对于双回线的放射式、干线式、链式虽比单回线网络的供电可靠性要高一些 但其所需断路器数量多，所以造价要高很多，不够经济。 2、对于环式网，其供电可靠性较高，经济性比双回线要好。缺点是节点较多时 调度较复杂；当环解开时，可能使某些点的电压质量差。 3、两端供电网，其供电可靠性较高，采用它的先决条件是要有两个或两个以上 的独立电源，它的合理性取决于负荷点的相对位置。 4、对于多端供电式网络，有多个电源，可靠性高，线路运行、检修灵活，但接 线多，投资大，操作较复杂，这种接线方式多由于发电厂之间，发电厂与枢
输电网电压
• • • • • • • • • 在国际上，对于交流输电系统， 高压（HV）：35～220kV 超高压（EHV）：330～750（765）kV 特高压（UHV）：1000kV及以上 高压直流输电系统（HVDC）：±500kV 对我国目前绝大多数交流电网来说， 高压电网:110kV和220kV 超高压电网:330、500kV和750kV 特高压电网:指的是正在建设的1000kV交流电压等级和 ±800kV直流电压等级的输电系统。 • 在同一个电网中采用了不同的电压等级，这些电压等级组 成该电网的电压序列。目前，我国除了西北电网外，大部 分电网的电压序列是500/220/110/35/10/0.38kV，西北电 网的电压序列分别为750/330/110/35/10/0.38kV和 220/110/35/10/0.38kV。
2、基本生产流程简化图
经制粉后
煤
煤燃烧加热水
送
入
锅炉
产 生
蒸汽
经管道 输入
汽轮机
电能
旋转 产生
蒸汽作功使其旋转
汽轮发电机
带
动
发电机的电压：一般在6.3至22kV。
火力发电的基本生产过程
• • 燃料在锅炉中燃烧,将其热量释放出来，传给锅炉中的水，从而产生高温高压 蒸汽；蒸汽通过汽轮机又将热能转化为旋转动力，以驱动发电机输出电能。 大中型燃煤的火电厂，一般采用煤粉炉，其生产过程是:将进厂的原煤经碎煤 机破碎、磨煤机磨成煤粉,用热风吹送，喷入锅炉炉膛，通过煤粉燃烧生成的 高温 烟气,首先加热炉膛内的水冷壁管与过热器管,然后经过烟道内的再热器、 省煤器和空气预热器而进入除尘器，在清除烟气中的飞灰之后，通过烟囱排 入大气。 水在锅炉炉膛内生成饱和蒸汽，通过过热器时，继续被烟气加热而变为过热 蒸汽，经主蒸汽管送入汽轮机，并在汽轮机内膨胀作功后，进入凝汽器凝结 成水。该 凝结水经低压回热加热器进入除氧器，再经给水泵、高压加热器送 入锅炉。从汽轮机某个中间级抽出一部分蒸汽，分别送入回热加热器和除氧 器，供回热给水和加热 除氧。为了补偿蒸汽和水的损失，还须将经过化学处 理的补充水加入除氧器，除氧器出来的水才能供给锅炉使用。为使蒸汽在凝 汽器内凝结成水，还必须不断用循环 水泵将冷却水送入凝汽器中的冷凝管内 进行热交换，这就又形成一个冷却水系统。冷却水或直接来自江、河、湖泊 并排放入江、河、湖泊，或在冷却塔式喷水池中与 大气进行热交换以重复使 用。 过热蒸汽进入汽轮机以后，推动转子转动，带动发电机旋转发电，再通过一 系列电气设备及输电线路送至用户。