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时间:2020-10-01
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1、发电厂电气设备及运行第一章电力系统概述1.1电力系统的组成1.2工厂供配电系统1.3电能的质量指标1.1电力系统的组成电能是现代人们生产和生活的重要能源,它属于二次能源。发电厂将一次能源(如煤、油、水、风、太阳能、原子能等)转换成电能,而电能的输送、分配简单经济,便于控制、调节和测量,又易于转化为其他形式的能(机械能、光能、热能),因此电能在现代工农业生产和整个国民经济生活中得到广泛的运用。电力系统是由发电厂,电力网和电能用户组成的一个发电,输电,变电配电和用电的整体1.1.1电力系统电力系统由不同类型的发电机,配电装置,输、配电线路
2、,升压及降压变电所和用户组成一个整体,对电能进行不间断的生产和分配。G发电机升压变压器高压输电线路降压变压器高压配电线路降压变压器低压配电线路35~500kV6~10kV220/380VG3.15~500kV电力系统送电过程示意图1.1.1电力系统GGGGGGG工厂总降压变电所车间变电所35~110kV线路35~110kV地方电网水电站地区变电所6~10Kv电网大型水(核)电站220~500kV超高压输电线路热电厂220~330Kv区域电网枢纽变电所220/380V6.3~10.5kV地区变电所1.1.2发电厂发电厂发电厂又称发电站,
3、是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能(二次能源)的工厂。发电厂按其所利用的能源不同,分为水力发电厂、火力发电厂、核能发电厂以及风力发电厂、地热发电厂、太阳能发电厂等等。1.1.2发电厂1、水力发电厂通过拦河坝,使水位增高,开闸使水沿管从高处向下流入水轮机,利用位能推动叶轮转动,发电。三峡水电站全景1.1.2发电厂火力发电厂简称为电厂或火电站,它利用燃料的化学能来生产电能,我国的火电厂以燃煤为主。1.1.2发电厂核能发电厂通常称为核电站,它主要是利用原子核的裂变能来生产电能。其生产过程与火电厂基本相似,只是用核反应堆(俗称原子锅炉)代
4、替了燃煤锅炉,是少量的核燃料代替了大量的煤炭。田湾核电站图1.1.2发电厂风力发电厂利用风力的动能来产生动电能,它建有在丰富的风力资源的地方。达板城风力发电1.1.2发电厂太阳能发电厂利用太阳光能或太阳热能来产生电能。1.1.2发电厂地热能发电厂利用地球内部蕴藏的大量地热能产生电能。它建在有足够地热资源的地方1.1.3电力网:由各种不同电压等级的输电线路和变电所组成,是连接发电厂和用户的中间环节,起到输送、变换和分配电能的作用。华北、东北、华中、华东、南方和西北电网。变电站:变换电压和接受、分配电能的场所。分为升压变电站和降压变电站两
5、种。其中降压变电站又可分为地方降压变电站、企业降压变电站、车间变电站。配电所:只有受电和配电开关控制设备,而没有变压器的场所。电能用户:包括工业、企业在内的所有用户(用电单位)1.2工厂供配电系统工厂供配电系统从电力系统送来的中、高压电能在企业内部进行变压和分配到各用电设备。构成:工厂总降压变电所、高压配电线路、车间变电站、低压配电线路、用电设备等。工厂的规模不同,供配电系统也不同。可分为大中型工厂和中小型工厂,如图所示。1.2.1大中型工厂供配电系统特点:35~110kV电源进线设总降压站(供10kV设备)设车间变电所(供低压设备)
6、(规模大、设备数量多、容量大、有中压设备。)两级变电1.2.2中小型工厂供配电系统特点:10kV电源进线设配电所(供10kV设备)设车间变电所(供低压设备)(规模小、中压设备数量少、主要是低压设备)低压电源进线见书(很少用)一级变电1.3额定电压与电能质量1.3.1概念额定电压是用电设备(电动机、白炽灯等)、发电机和变压器正常工作时具有最好技术经济指标的电压。电网额定电压发电机额定电压变压器额定电压用电设备额定电压远距离近距离(10kV及以下)我国电网和电力设备的额定电压一、同步发电机的基本工作原理同步发电机是根据导体切割磁力线感应电
7、动势这一基本原理工作的。因此,同步发电机应具有产生磁力线的磁场和切割该磁场的导体。通常前者是转动的,称为转子,后者是固定的,称为定子(或称电枢),定、转子之间有气隙,如图所示。定子上有AX、BY、CZ三相定子绕组,它们在空间是互差120电角度对称分布放置在定子铁芯槽中,每相的结构参数都完全相同。转子具有p对磁极,上面装有直流励磁的转子绕组,当直流电流通过电刷和集电环流入转子绕组后,产生的主磁通由N极出来经过气隙、定子铁芯,再经过气隙进入S极构成主磁路,如图7-1中虚线所示(图中p=1)。第一节同步发电机概述同步电机的工作原理图1一定子
8、;2—转子;3一滑环当发电机的转子由原动机驱动,以转速n按图示方向作恒速旋转时,定子中三相绕组的导体依次切割气隙磁场,于是,三相绕组便感应出各相大小相等、相位彼此相差120°的交流电动势。据图7-1所示转子的转向,若气隙
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