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供用电网络及变电所设备 主 讲： 张晓琴、严殊 E_mail： wy.zxq@126.com 第一章 发电厂概述 本章导学: 电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行产业，是一个庞大而复杂的系统工程。 电能易于传输、转换与控制，在人类社会中被广泛地、大量地采用。生产、生活离不开电能。停电会造成减产和人民生活的极大不便，大面积的停电就是灾难，在世界各地相继发生的电力系统大停电事故证明了此点。 发电厂是将一次能源转换成电能的工厂。根据一次能源的种类不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、核电厂及风力发电厂、地热电厂、潮汐电厂、太阳能电厂等等。 我国电力工业的现状 目前我国电力发展的方针仍然是以火力发电为主，大力和优先发展水电，积极稳步发展核电，努力开发其他可再生能源发电的实用技术，以保证我国电力工业的可持续发展。 装机容量为世界第二位，仅次于美国。2009年将全部建成三峡水电站。三峡电站安装26台700MW水轮发电机组，预留增加6台700MW机组的可能性，为世界上最大的电站。 西电东送，南北互供，逐步实现全国联网的格局。能源主要集中于西部地区，负荷主要集中在东部地区。 本章教学内容: 能源开发与有效利用；水力和火力发电厂的生产原理与过程；风力和太阳能发电、以及其他新能源的发电的原理。 1.1 能源开发与利用 1.2 水力发电 1.3 火力发电 1.4 风力发电 1.5 太阳能发电 1.6 其他新能源发电 重点：水力和火力发电厂的生产原理与过程 难点：水力、火力、风力和太阳能电厂的生产过程与原理 第一节 能源开发与利用 一、能源资源 能源资源是指为人类提供能量的天然物质。包括煤、石油、天然气、太阳能等。 目前人们能利用的能源仍以煤炭、石油、天然气为主，在世界一次能源消费结构中，这三者的总和约占93%左右。 能源按其来源可以分为四类： 第一类：太阳能。 第二类：以热能形式储藏于地球内部的地热能。 第三类：是地球上的铀、钍等核裂变资源和氘、氚、锂等核聚变资源。 第四类：是月球、太阳等星体对地球的引力。（潮汐） 二、资源的有效利用 从人类发展的历史过程来考察，人类生产和生活始终面临着一个无法避免的和不可改变的事实，即资源稀缺。 如何实现资源的有效配置，是研究的核心问题。 我国坚持能源开发与节约并重，并在当前把节能、节电放在首位。 第二节 水力发电 水电站是将水能转变成电能的工厂，其能量转换的基本过程是： 按利用能源的种类，水电站分为： （1）常规水电站，按集中落差的方法分为：堤坝式、引水式和混合式； （2）调节电力系统峰谷负荷的抽水蓄能式水电站； （3）利用海洋水流的机械能进行发电的水电站，即潮汐电站、波浪能电站、海流能电站。 一、坝式水电站 在河道上拦河筑坝抬高上游水位，集中发电水头，利 用水库调节流量生产电能。 按水电站厂房与坝的相对位置，分为河床式和坝后式。 河床式： 如葛洲坝水电站 坝后式：我国水电站采用最多的一种，如三峡水电站。 河床式水电站示意图 引水式水电站示意图 三、混合式水电站 混合式水电站：建坝集中部分水头又用引水系统，共同集中水头，具有坝式和引水式两方面的特点。 梯级水电站：为合理地分段开发利用水能。在河段上建若干水电站，一个接一个，采用不同的类型。 四、抽水蓄能式水电站 特殊形式的水电站。电力系统内负荷处于低谷时，利用网内富余的电能，采用机组为电动机运行方式，将低水池的水抽送到高水池，能量蓄存在高水池中。在电力系统高峰负荷时，机组改为发电机运行方式，将高水池的水能用来发电 抽水蓄能电站既是电源又是负荷，是系统内唯一的削峰填谷电源，具有调频、调相、负荷备用、事故备用的功能。 抽水蓄能式水电站（蓄能） 五、水电站的主要动力设备 主要由挡水建筑物、泄水建筑物、排沙设施、发电引水系统、发电系统以及其他引水设施和过坝设施等组成。 主要动力设备——水轮机。能转换成旋转机械能的水力原动机。 按照水流作用于水轮机转轮时的能量转换方式： 冲击式水轮机：仅利用水流的动能转换为机械能的水轮机。 反击式水轮机：同时利用水流的压能、动能转换成机械能的水轮机，是应用最广泛的一种水轮机。 1、冲击式水轮机 根据水流冲击转轮的部位和方向，分