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发电厂电气部分 东南大学电气工程学院 2010年8月 指导思想 本课程是在先修“电路”和“电机学”基础上，为全面学好专业理论课程准备的基本知识课，也是电气专业人士必须具备的最基本的知识。 本课程涉及到的一些计算及短路理论，主要在“电能系统基础”课程中学习 参考书籍 范锡普主编．发电厂电气部分．第2版．中国电力出版社，1995 华中工学院主编．发电厂电气部分．电力工业出版社，1980 姚春球. 发电厂电气部分 第1版 电力出版社 教学内容 1. 电能生产过程，电气系统的组成 重点：煤粉系统、汽水系统、中性点运行方式 2. 电器的原理与选择 电弧的形成及熄灭，高压断路器的运行原理与选择，电流互感器的原理与选择、电压互感器的原理与选择，限流电抗器的原理与选择。 重点：互感器的原理和选择 难点：电弧的形成及熄灭 考试方法 1、研讨成绩 （90％） 2、平时成绩（10％） 第一章 能源和发电 1.1 绪论　 能量是物质运动的量度，能量有许多形式，如机械能、热能、化学能。 电能是相应于电磁运动的能量形式。 不同形式的能量可相互转换。 1.1.1 能和能源 1. 电能的特点： ⑴电能可以方便地由其它能量形式转化而来，也可以简便地转化成其他形式的能量。 ⑵电能便于大规模生产、输送、分配、并且价格低廉。 ⑶ 电能的生产、输送、分配、控制及测量等各环节容易实现自动控制。 2. 能源的分类： 一次能源：指以现成的形式存在于自然界的能源。 二次能源：指由一次能源直接或间接转换而来的其它形式的能源或人工制造的能源。 电能属于二次能源。常用的用来发电的一次能源有：燃料化学能、水能、核能等。还可继续开发的发电能源，如潮汐发电、太阳能发电、风力发电等。 我国电力工业发展概况 1.我国有丰富的煤炭、石油和水力资源，这为我国电力工业的发展提供了条件。 2.1882年上海建立第一个发电厂，容量12kW 。 3.1949年达到185万kW; 到2008年的7亿kW。(全国发电装机 继2006年底突破6亿千瓦之后，在不到一年的时间里，又迈 上7亿千瓦台阶。据统计，自2002年至2007年五年间，我国 新增发电装机规模约 3.5亿千瓦，相当于建 国至2002年50多年的 总和。） 4 形成了华北、东北、 华东、华中、西北和 南方互联等6个跨省大 网，2个独立省电网 (海南、西藏)和西南 弱联系的跨省电网。 我国今后电力工业发展方向 在电源结构调整上要坚持优化火电结构、优先发展水电、适当发展核电、积极利用新能源的方针 要大力抓好大电厂、大容量、高参数、高效率大机组的建设 大力加强主电网的建设，形成坚强的电力网络结构，加快城市和农村电网的建设和技术改造。开拓电力销售市场 继续加强现有6个跨省电网，发展省一级电网并注意发展系统间的互联，逐步形成全国的联合电能系统 对2020年的电源结构的规划设想是:在9.5亿kW 中，煤电为6亿kW，占63% (电量3万亿kWh，占4.3万亿kWh的70%)；水电2亿kW，占21.1% (电量为7000亿kWh，占16%)；另有抽水蓄能电站2500万kW，占2.6%；核电4000万kW，占4.2% (电量2600亿kWh，占6%)；气电7000万kW，占7.3% (电量3000亿kWh，占7%)；新能源1500万kW，占1.5% (电量400亿kWh，占1%), 1.1.2 动力系统与电力系统的定义 1． 动力系统： 转化、分配和应用电能及热能的全部环节称为动力系统，包括锅炉、汽轮机、发电机、核反应堆、输电线、热力管道、电力变压器、电动机、电热装置、换流装置等等。 2．电能系统： 在动力系统中，生产、输送、转换的能量主要部 分是电能的，称为电能系统。 3．电力系统： 电能系统中的电气部分称为电力系统。 4．电力网： 在电力系统中通常把发电机和用电之间属于输电和配电的环节称为电力网。 1.2 发电厂 发电厂: 发电厂是电力系统的电源，它的作用是把不同种类的一次能源转换成电力。根据一次能源的不同，可分为火力发电厂、水力发电厂、核动力发电厂和利用其它能量发电的电厂。 1.2.1火电厂的电能生产过程 燃烧系统——燃料的化学能在锅炉里燃烧变为热能，加热锅炉中的水——蒸汽。 汽水系统——锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机的转子旋转，将热能转变为机械能。 电气系统——汽轮机旋转的转子带动发电机旋转，把机械能变为电能。 火电厂的电能生产过程－燃烧系统 火电厂的电能生产过程－汽水系统 给水系统 补充给水系统 循环水系统 火电厂的电能生产过程－电气系统 1.2.3 发电厂类型 (1) 火电厂： 　　火电厂按原动机类型不同可分为汽轮机发电厂、蒸汽机发电厂、燃气轮机发电厂等。 　　　 凝汽式汽轮机发电