1电力系统基础知识.ppt

在现代社会的生产和人们的日常生活中，电能已被广泛应用于各个领域，尽管自然界中有各种形式的能源，但电能已成为最方便、最实用的一种。 第二节 常用计算的基本理论和方法 三.长期发热的研究 1、钢构发热的最高允许温度： 人可触及的钢构为70℃ ； 人不可触及的钢构为100℃； 混凝土中的钢筋为80℃。 2、发热的原因：磁滞和涡流损耗 3、减少钢构损耗和发热的措施：1）加大导体和钢构间的距离；2）断开闭合回路；3）采用电磁屏蔽；4）采用分相封闭母线。 优点：1）运行可靠性高：防止相间短路，外壳多点接地能够保障人体接触时的安全；2）短路时母线相间短路电动力大大降低：外壳涡流和环流的屏蔽作用使壳内的磁场减弱；3）改善母线附近钢构的发热：壳外磁场受外壳电流的屏蔽作用而减弱；4）安装和维护的工作量减少。 缺点：母线散热条件差；外壳上产生损耗；金属耗量增加。 四.导体的短时发热 --------指短路开始到短路切除为止很短一段时间内导体的发热过程。 短时最高发热温度θf 短路时间=保护动作时间+断路器的全开断时间 断路器的全开断时间=断路器的固有分闸时间+燃弧时间 短路时候导体发热的特点： 由于发热时间短，可认为电阻损耗产生的热量来不及散失，全部用于使导体温度升高，即认为导体短时发热基本上是一个绝热的过程，且导体温度变化很大，电阻和比热容随温度而变化。 Ikt2Rθdt = mCθdθ Rθ = ρθ( 1 + αθ)l/S Cθ = C0 (1+βθ) 热效应的计算 五.导体短路的电动力 三相短路电动力的最大值 短路电动力的最大值出现在短路后很短的瞬间，忽略周期分量和非周期份量的衰减，则： FA的最大值出现在固定分量和非周期分量之和为最大的瞬间，临界初相角φA=75o、225o等； FB的最大值出现在非周期分量为最大的瞬间，临界初相角φA=75o、225o等。 三相导体最大短路电动力出现在三相短路故障后的0.01s，作用在中间B相 定义 电力系统：生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体。 发电机、变压器、输配电、用电设备 动力系统：电力系统和发电厂动力部分的总和。 汽轮机、锅炉、水轮机、大坝 电力网：输送和分配电能，包括变压器和各种电压等级的输电线路。 变压器额定电压 ①Ｕd％≥7.5或高压侧为35kV及以上 ＵT2.N＝1.10ＵW.N ②阻抗电压Ｕd％＜7.5或高压侧为35kV以下或短线路 ＵT2.N＝1.05ＵW.N 我国交流电力网和电气设备的额定电压（kV） 中国最大的潮汐发电站：浙江江厦潮汐电站，Pe=3200KW 世界最大的潮汐发电站：法国北部LaRance河，Pe=240MW 世界最高的潮汐发电站：加拿大Fundy高达39英尺，Pe=20MW 世界首座海底潮汐发电站：挪威北部Kvalsund Pe=300KW 三、 新能源发电 随着经济的发展，各国对能源的需用量增长很快，20世纪以来，平均每30年增加一倍，近20年又以每10年增加一倍的速度增长。为解决能源紧张的局面，必须多样化开发能源。 地热是指地球内部蕴藏的热能。地球是一个巨大的热库，据估计，世界石油总能量为煤的3%，目前人们能利用的核能(核燃料)，仅为煤的15%，而地热能(即地下热水、地热蒸汽和地下热岩石的热能)总量约为煤的1.7亿倍，在地下3km内，可供开采的地热能就相当于几万亿吨煤。 （1）地热能发电 地热蒸汽发电的原理和设备与火力发电厂基本相同。对地下的干蒸汽(不含水分)可直接送入汽轮发电机发电；对地下的汽水混合物，可采用两种方法获得使汽轮机做功的地热蒸汽。 地热发电厂 ①减压扩容法 此方法是使地下热水转变为低压蒸汽供汽轮机做功。地下热水经过除气器后，进入一级扩容器进行减压扩容，产生一次蒸汽(约占地下热水量的10%)，送入汽轮机做功，余下的90%的热水再进入二级扩容器，进行二次减压扩容，产生二次蒸汽，也送入汽轮机的中间压力仓推动汽轮机带动发电机发电。减压扩容法构成了两级扩容地热发电系统。 流程图 ②低沸点工质法 此方法是用地下热水通过预热器和蒸发器，对低沸点又易于凝结的工质(如氟里昂、异丁烷等)加热，建立热力循环，使变为气态的工质推动汽轮发电机发电。 流程图 由图可见，热水和工质各自构成独立系统，称之为双流系统，此处工质是双回路的，所以又称两级双流地热发电系统。 地热发电不消耗燃料，不需锅炉燃烧、除灰等系统，因此无粉尘污染，设备利用率高，发电成本低，系统构成简单，运行管理方便。但容量和效率都较低，单位容量投资大，且需依赖地井的井