发电厂和变电站简介

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1、第一章概述第1节发电厂和变电站简介一、发电厂简介发电厂是把各种一次能源（如燃料的化学能、水能、风能等）转换成电能的工厂。1.火力发电厂简介以煤炭、石油或天然气为燃料的发电厂称为火力发电厂。火力发电厂分类：（1）按照燃料：燃煤发电厂、燃油发电厂、燃气发电厂、余热发电厂。（2）按输出能源分：凝汽式发电厂、热电厂（3）按发电厂总装机容量：小容量发电厂、中容量发电厂、大中容量发电厂、大容量发电厂（4）按蒸汽压力和温度：中低压发电厂、高压发电厂、超高压发电厂、亚临界压力发电厂、超临界压力发电厂2.火电厂的电能生产过程（1）凝汽式

2、火电厂锅炉产生蒸汽，经管道送到汽轮机，带动发电机发电。效率很低，只有30％~40％左右。生产过程示意图。凝汽式电站的生产过程原理图1—锅炉2—蒸汽过热器3—汽轮机高压段4—中间蒸汽过热器5—汽轮机低压段6—凝汽器7—凝结水泵8—给水泵9—发电机10—主变压器11—断路器12—主母线13—站用变压器14—厂用电高压母线6凝汽式燃煤发电厂生产过程示意图生产过程：煤斗中的原煤送至磨煤机内磨成煤粉。磨碎的煤粉由热空气携带经排粉风机送入锅炉的炉膛内燃烧。水被加热沸腾后汽化成水蒸汽，由汽包上部流出进入过热器中继续吸热，成为过热蒸汽

3、。过热蒸汽经管道引入汽轮机后，便将热势能转变成动能。高速流动的蒸汽推动汽轮机转子转动，形成机械能。当汽轮机转子转动时便带动发电机转子转动。发电机便把汽轮机的机械能转变为电能。电能经变压器将电压升压后，由输电线送至电用户。从能量转换的角度看：燃料的化学能→蒸汽的热势能→机械能→电能。火电厂的主要系统：燃烧系统、汽水系统、电气系统等。辅助生产系统：燃煤的输送系统、水的化学处理系统、灰浆的排放系统等。这些系统与主系统协调工作，它们相互配合完成电能的生产任务。现代化的火电厂采用先进的计算机分散控制系统。可以对整个生产过程进行控

4、制和自动调节，根据不同情况协调各设备的工作状况。⑵供热式发电厂汽轮机中一部分作过功的蒸汽、在中间段被抽出来供给热用户使用。热电厂通常都建在热用户附近，它除发电外，还向用户供热，提高总效率。现代热电厂的总效率可高达60％一70％。3.水力发电厂水力发电厂是把水的位能和动能转变为电能的工厂，它的原料是水。根据水力枢纽布置的不同，水力发电厂又可分为堤坝式、引水式等。⑴堤坝式水电厂在河床上游修建拦河坝，将水积聚起来，抬高上游水位形成发电水头，进行发电，这种水电厂称为堤坝式水电厂。这类水电厂细分为坝后式水电厂和河床式水电厂两种。

5、6坝后式水电厂——这种水电厂的厂房建在坝的后面，全部水头压力由坝体承受，水库的水由压力水管引入厂内推动水轮发电机组发电。坝后式水电厂适合于高、中水头的场合。河床式水电厂——这种水电厂的厂房和挡水堤坝连成一体，厂房也起挡水作用。由于厂房就修建在河床中，故称河床式。河床式水电厂的水头一般较低，大都在20~30m以下。水电站全景图水电站全景图⑵引水式水电厂这种水电厂建筑在山区水流湍急的河道上或河床坡度陡峭的地段，由引水渠道提供水头，且一般不需要修筑堤坝，只修低堰即可。水电站的运行方式应保证系统中其它热电站、原子能电站等消耗燃

6、料为最小。一般在丰水期满载运行以免弃水，在枯水期承担尖峰负荷。效益最佳的运行方式往往取决于多种因素并由相应的优化计算来确定。水电机组的特点：能快速起动与停运，并能在运行中由空载到满载大幅度地改变负荷。与火力发电厂相比，水力发电厂的生产过程简单，易于实现生产过程的自动化，检修工作员也较少，所需运行和检修人员较火力发电厂少。在运行中不消耗燃料，年运行费用很少。6二、变电站类型变电站在电力系统中位置示意图（1)发电厂的变电站。作用是将发电厂发出的有功及无功功率送入电力网，其使用的变压器选升压型。（2）电力网的变电站。①枢纽变

7、电站。联络本电力系统中的各大电厂与大区域或大容量的重要用户，并实施与远方其它电力系统的联络，是实现联合发、输、配电的的枢纽，其电压最高，容量最大，是电力系统的最上层变电站。②区域变电站。对一个大区域供电。高压进线来自枢纽变电站或附近的大型发电厂，中、低压对多个小区域负荷供电。是电力系统的中层变电站。图1-5220kV一次变电站外观图6(a)220kV变电站户外布置图(b)220kV变电站进线布置图③配电变电站。对一个小区域或较大容量的工厂供电，是电力系统最下层的变电站。1.变电站一次电气设备一次设备主要包括：（1）改变

8、电压的设备：如变压器。（2）接通或断开电路的开关电器：断路器、高压隔离开关、自动空气开关、熔断器等。在正常运行或事故时，将电路闭合或断开，以满足生产运行和操作的要求。（3）限制故障电流和防御过电压的电器：如限制短路电流的电抗器和防御过电压的避雷器等。（4）接地装置。（5）载流导体：如母线、电力电缆等。断路器ZN28-12、ZN25