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电气一次系统

【摘要】电力系统中，电气一次系统为电气系统的基本设备。本文着重将基

本常用的电气一次系统的类型及工作原理做出详细介绍与阐述。同时简略介绍了

电气一次系统中不常用类型。

【关键词】电气;电气一次系统;电力系统

电力系统按作用不同可分为一次系统和二次系统，一次系统是承担电能的输

送和电能分配任务的高压系统，一次系统中所有的电气设备称为一次电气设备。

下面就将电气一次系统的类型做一介绍。

１．发电工程

发电厂是将各种形式的一次能源转换成电能的工厂，按一次能源形式的不

同，发电厂可分为火力发电厂（简称火电厂）；水力发电厂（简称水电厂）；核能

电厂（简称核电厂）；风力发电站；太阳能发电站和其他形式能源的发电厂。

1.1火力发电工程

火电厂是将煤、天然气、石油及其制品等燃料的化学能转换为电能的工厂，

以燃煤为主。火电按原动机可以分为凝汽汽轮发电厂、燃气汽轮发电厂等，按作

用分为凝汽式火电厂和热电厂两类。

1.2火电厂生产流程

没经过磨煤机磨成煤粉，煤粉电喷燃气喷入锅炉炉膛燃烧，燃烧产生的热能

使锅炉中的水加热为过热蒸汽，过热蒸汽经主蒸汽管进入汽轮机，高速流动的蒸

汽推动汽轮机叶片旋转，使汽轮机带动发电机旋转产生电能。在汽轮机中做过功

的蒸汽排入蒸汽器，循环水泵打入循环水将排气迅速冷却而凝结，凝结水经过加

热，除蒸汽等处理重新送回锅炉中使用。

1.3火电厂优缺点

1.3.1布局灵活，装机容量大小可按需求决定

1.3.2一次性建设投资少，建造工期短

1.3.3煤耗量大，单位发电成本比水电厂高3~4倍

1.3.4动力设备繁多，控制操作复杂

1.3.5机组启、停缓慢

1.3.6机组发电有最低负荷限制

1.3.7对空气、环境污染大

2.水力发电工程

水电厂是将水的位能和动能转换为电能的工厂。水电厂根据水利枢纽布置的

不同，可以分为一次式水电厂，引水式水电厂，抽水式水电厂等。

2.1坝式水电厂

坝式水电厂是在河流上落差较大的适宜地段拦河建坝，形式水库，抬高上游

的水位，利用上下游形成水位差进行发电的水电厂。根据水电厂厂房位置的不同，

可分为坝后式与河床式。

2.2引水式水电厂

引水式水电厂是利用天然河道的落差集中进行发电的水电厂，一般不需要建

坝或只需修低堰。

2.3抽水蓄能式水电厂

抽水蓄能式水电厂是一种特殊形式的水电厂。它设有上下两座水库，用压力

隧洞或压力水管相连，在系统小负荷时将富余的电水把下游水库中的水抽到上游

水库；在系统高峰负荷时利用上游水库中的水发电，该发电厂在系统中起到填谷

降峰的作用。

2.4水电厂生产流程及特点

引水系统把发电用水从水库或上游河道经引水口进入压力管道下泄形成高

速水流进入主厂房振动水轮机转动，然后经尾水管道流出厂房，排入下游河道或

下一位水库。

特点：

2.4.1可综合利用水力资源

2.4.2不使用燃料发电成本低

2.4.3运行灵活，启停迅速，无最低负荷限制

2.4.4设备简单意外停机率小，停机时间短

2.4.5水能可储存可调节

2.4.6不污染环境

2.4.7建设初期投资大，工期长

2.4.8受水文条件制约，全年大负荷利用小时数低

2.4.9水库兴建淹没土地，破坏生态

3.核电工程

核电厂是利用原子核裂变时产生的核能转变为电能，即原子反应堆中核燃料

裂变放出热能产生蒸汽，驱动汽轮机，带动发电机旋转发电的工厂。

特点：

3.1建设费用高，燃料费便宜

3.2带固定负荷运行

3.3为保证核反应堆的安全，不参与系统调节

4.风力发电工程

将风能转换为电能的发电厂，通常运行方式：(1)独立运行方式，通过小型

风力发电机向一户或几户提供电力，用蓄电池蓄能，以保证无风时的用电；(2)

风力发电与其他方式发电相结合，向一个单位或一个村庄或者一个海岛供电；(3)

风力发电并入常规电网运行，向大电网供电，一处风场安装几十台甚至几百台风

力发电机。

5.太阳能发电工程

太阳能发电厂的最小器件是太阳能电池单位，单位的工作电压为0.45~0.5L

工作电流为20~25Ac㎡，