PDF《第一章 概论》

河北科技大学教案用纸1-1

第一章 概论 教学要求:了解电力系统的基本概念和相关知识;

了解发电厂的生产过程 教学重点:电力系统的基本概念 教学难点:发电厂的生产过程 学时:4 学时

第一章 电力系统的基本概念

一、电力系统的组成 1.

电力系统:完成电能生产、输送、分配和消费的统一整体. 发电厂 电力网 电力用户 或者说:由发电厂、电力网和电力用户就构成了电力系统. (1)发电厂:生产电能,将一次能源转换成二次能源(电能) ,分为火、水、核、风、太阳、 地热等发电厂. (2)电力网:由不同电压等级的输电线路和变压器组成,分为地方电力网、区域电力网及超高 压远距离输电网三种类型. (3)变电所:由电力变压器和配电装置所组成,起着变换电压、交换和分配电能的作用,分为 区域变电所、地区变电所和终端变电所等. (配电所:只接受和分配电能,不变换电压) (4)电力用户(负荷) :消耗电能,将电能转换成其他形式能量,电动机/照明/电炉等. 2.工业企业供电系统:由总降压变电所(或高压配电所) 、车间变电所、高压配电线路和低压 配电线路等组成.车间变电所可分为附设式、车间内、独立、露天、地下、杆上变电所等类型.

二、建立大型电力系统(联合电网)的优点 1.可以减少系统的总装机容量. 2.可以减少系统的备用容量. 3.可以提高供电可靠性. 4.可以安装大容量的机组. 5.可以合理利用动力资源,提高系统运行的经济性.

三、电力系统的基本参量 1.总装机容量:指系统中所有发电机组额定有功功率的总和,以MW、GW 计. 2.年发电量:指系统中所有发电机组全年发出电能的总和,以MW・h、GW・h、TW・h 计. 3.最大负荷:指规定时间内电力系统总有功功率负荷的最大值,以MW、GW 计. 河北科技大学教案用纸1-2 4.额定频率:50Hz. 5.最高电压等级:指电力系统中最高电压等级电力线路的额定电压,以kV 计.

四、电力系统的特点 1.电能不能大量存储. 2.过渡过程十分短暂. 3.与国民经济各部门的关系密切.

五、对电力系统的基本要求 1.保证供电的可靠性. 2.保证良好的电能质量. 3.为用户提供充足的电能. 4.提高电力系统运行的经济性.

第二节 发电厂的生产过程

一、火力发电厂 1.火电厂的燃料:煤炭、石油、天然气等可燃物. 2.火电厂的能量转换过程:燃料的化学能→热能→机械能→电能. 3.火电厂的分类:汽轮机发电厂、蒸汽机发电厂、内燃机发电厂等. 4.火电厂的组成 (1)燃烧系统(锅炉) :燃料→灰渣,风(空气)→烟气 (2)汽水系统(汽轮机) :水?蒸汽、循环水(冷水 ? 热水) (3)电力系统:发电机、变压器、输电线路等. 5.火电厂的生产过程:煤粉充分燃烧,将锅炉中的水加热成高温高压的蒸汽,经管道送入汽轮 机,推动汽轮机转子旋转,从而带动发电机发电. 1) 凝气式火电厂:做过功的蒸汽排入凝汽器冷凝成水,重新送回锅炉.在凝汽器中大量的热量 被循环水带走,所以效率很低,只有 30%~40%. 2)热电厂:汽轮机中一部分做过功的蒸汽从中间断抽出供给热力用户,或经热交换器将水加热 后把热水供给用户,效率高达 60%~70%. 6.火力发电存在的问题 (1)安全问题:采矿和运输中的安全性灾难等. (2)环境问题:酸雨、可吸入颗粒物等. (3)效率问题:凝汽式火电厂的热效率一般不超过 40%,热电厂(热电联产)的综合热效率为 60%~70%左右. 7.今后火电建设的重点 (1)采用高参数、大容量、高效率(以600 MW 及以上为主)的设备. 河北科技大学教案用纸1-3 (2)开发清洁煤燃烧发电、天然气蒸汽联合循环发电. (3)鼓励热电联产. (4)加强煤炭基地的矿口电厂建设.