供电技术--电力系统课件.ppt
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- 供电 技术 电力系统 课件
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1、现代供电技术现代供电技术电力系统概述电力系统概述下图是发电厂到用户的送电过程下图是发电厂到用户的送电过程电力系统电力系统 通过各级电压的电力线路,将发电通过各级电压的电力线路,将发电厂、变电所和电力用户连接起来的厂、变电所和电力用户连接起来的一个发电、输电、变电、配电和用一个发电、输电、变电、配电和用电的整体电的整体。电力系统相关概念及构成电力系统相关概念及构成电力系统:是指进行电力系统:是指进行生产生产、传输传输、分配分配、消费电能消费电能的各的各个环节构成的一个整体。个环节构成的一个整体。电力网:指的是联系电力网:指的是联系发电厂和用户的中间环节发电厂和用户的中间环节,由变电,由变电站(所
2、)和各种站(所)和各种不同电压等级的电力线路不同电压等级的电力线路组成。组成。变电站(所)变电站(所) :完成电压变换和电能再分配:完成电压变换和电能再分配。电力系统的主要环节发电厂(站)电力系统的主要环节发电厂(站)发电厂(站):又称发电站,是生产电能的场所,是发电厂(站):又称发电站,是生产电能的场所,是将自然界蕴藏的各种天然能源转换为电能的工厂。将自然界蕴藏的各种天然能源转换为电能的工厂。 一次能源一次能源种类。种类。我国主要的一次能源。我国主要的一次能源。 p发电厂的分类。发电厂的分类。1 1、水利发电厂(水电站)、水利发电厂(水电站)水流位能水流位能利用流水所蕴藏的能量生产电能的过程
3、叫做水利用流水所蕴藏的能量生产电能的过程叫做水力发电。水力是无污染的可再生能源,力发电。水力是无污染的可再生能源, 用水力用水力资源发电可以节约大量资源量有限的煤炭、石资源发电可以节约大量资源量有限的煤炭、石油等矿物燃料。水力资源成本比较低,油等矿物燃料。水力资源成本比较低, 水电站水电站设备使用寿命也比较长。设备使用寿命也比较长。 在一个典型的水力发在一个典型的水力发电站中,电站中, 水库中的水经泵压流进水力涡轮机,水库中的水经泵压流进水力涡轮机,使涡轮机转动,涡轮机再带动发电机来发电。使涡轮机转动,涡轮机再带动发电机来发电。机械能机械能水轮机水轮机电能电能发电机发电机三峡水利发电站三峡水利
4、发电站葛洲坝水力发电站葛洲坝水力发电站小浪底水力发电站小浪底水力发电站2、火力发电厂燃料化学能燃料化学能热能热能锅炉锅炉汽轮机汽轮机机械能机械能电能电能发电机发电机火力发电厂简称火电厂,是利用煤、石油、天火力发电厂简称火电厂,是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂,它的基本生产然气作为燃料生产电能的工厂,它的基本生产过程是:燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽,过程是:燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽,将燃料的化学能转变成热能,蒸汽压力推动汽将燃料的化学能转变成热能,蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转换成机械能,然后汽轮机带轮机旋转,热能转换成机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。动
5、发电机旋转,将机械能转变成电能。3、核能发电厂核裂变能核裂变能热能热能核反应堆核反应堆汽轮机汽轮机机械能机械能电能电能发电机发电机核能发电厂是利用核反应堆中核燃料裂变链式反应核能发电厂是利用核反应堆中核燃料裂变链式反应所产生的热能,再按火力发电厂的发电方式,将热所产生的热能,再按火力发电厂的发电方式,将热能转变成机械能,再转换成电能,它的核反应堆相能转变成机械能,再转换成电能,它的核反应堆相当于火电厂的锅炉;核能能量密度高,当于火电厂的锅炉;核能能量密度高,1克铀克铀-235全全部裂变时释放的能量为部裂变时释放的能量为8百亿焦耳,相当于百亿焦耳,相当于2 .7t标准标准煤完全燃烧时释放的能量;
6、其分类有:轻水堆核电煤完全燃烧时释放的能量;其分类有:轻水堆核电厂(分压水堆核电厂和沸水堆核电厂,目前世界上厂(分压水堆核电厂和沸水堆核电厂,目前世界上用的最多),重水堆核电厂,石墨堆核电厂;目前用的最多),重水堆核电厂,石墨堆核电厂;目前我国最大的核电厂:岭澳核电厂,装机容量我国最大的核电厂:岭澳核电厂,装机容量200万万KW,2台台100万万KW机组;大亚湾核电厂机组;大亚湾核电厂2x90万万KW,阳江核电厂将建阳江核电厂将建4x10(0KW);我国自行设计和制);我国自行设计和制造的第一座浙江秦山核电厂(造的第一座浙江秦山核电厂(1x30万万KW);上述);上述均属于轻水堆核电厂。均属于
7、轻水堆核电厂。切尔诺贝利核事故在在1986年年4月月26日的凌晨日的凌晨1点点23分,乌克兰普里皮分,乌克兰普里皮亚季邻近的切尔诺贝利核电厂,第四号反应炉发生亚季邻近的切尔诺贝利核电厂,第四号反应炉发生了爆炸。后续的爆炸引发了大火并散发出大量高辐了爆炸。后续的爆炸引发了大火并散发出大量高辐射物质到大气层中,涵盖了大面积区域。这次灾难射物质到大气层中,涵盖了大面积区域。这次灾难所释放出的辐射线剂量是广岛原子弹的所释放出的辐射线剂量是广岛原子弹的400倍以上。倍以上。该事故被认为是历史上最严重的核电厂事故,也是该事故被认为是历史上最严重的核电厂事故,也是国际核事件分级表中第一个被评为第七级事件的事
8、国际核事件分级表中第一个被评为第七级事件的事故。因为功率的剧增导致反应炉被破坏,令大量的故。因为功率的剧增导致反应炉被破坏,令大量的放射性物质被释放到环境中。最初发生的蒸气爆炸放射性物质被释放到环境中。最初发生的蒸气爆炸导致两人死亡,而事故中绝大部分受害者的死因都导致两人死亡,而事故中绝大部分受害者的死因都归咎于放射线。归咎于放射线。由国际原子能总署和世界卫生组织所主导的切尔诺由国际原子能总署和世界卫生组织所主导的切尔诺贝利论坛在贝利论坛在2005年所提出的切尔诺贝利事件报告中,年所提出的切尔诺贝利事件报告中,56人的死亡被归咎于此事件(人的死亡被归咎于此事件(47名救灾人员,名救灾人员,9名
9、名罹患甲状腺癌的儿童),并估算在高度辐射线物质罹患甲状腺癌的儿童),并估算在高度辐射线物质下暴露的大约下暴露的大约60万人中,将近额外有万人中,将近额外有4,000人将死人将死于癌症。此数据包括已诊断出的于癌症。此数据包括已诊断出的4,000名儿童甲状名儿童甲状腺癌会造成的死亡(依据白俄罗斯的经验,存活率腺癌会造成的死亡(依据白俄罗斯的经验,存活率接近接近99%)。绿色和平组织所估计的总伤亡人数是)。绿色和平组织所估计的总伤亡人数是9万万3千人,但引用在一份最新出炉的报告中的数据千人,但引用在一份最新出炉的报告中的数据指出发生在白俄罗斯、俄罗斯及乌克兰单独事件在指出发生在白俄罗斯、俄罗斯及乌克
10、兰单独事件在1990年到年到2004年间可能已经造成年间可能已经造成20万起额外的死万起额外的死亡。尽管疏散区域和某些限制地区还有些管制,但亡。尽管疏散区域和某些限制地区还有些管制,但是大多数的受影响区域已经被认为可以安全地居住是大多数的受影响区域已经被认为可以安全地居住和经济活动。和经济活动。4 4、其它类型发电厂、其它类型发电厂风力发电厂风力发电厂地热发电厂地热发电厂太阳能发电厂太阳能发电厂潮汐能发电厂潮汐能发电厂风力发电厂风力发电厂简介:风力发电厂简介:风力发电厂(Wind Farm),简称风电厂,系,简称风电厂,系利用风来产生电力的发电厂,是属于再生能源发电利用风来产生电力的发电厂,是
11、属于再生能源发电厂的一种。目前,由于联合国厂的一种。目前,由于联合国京都议定书京都议定书减少减少温室气体排放协议的关系,世界各国相继将发展再温室气体排放协议的关系,世界各国相继将发展再生能源列为重要目标,而在此情形下,风力发电厂生能源列为重要目标,而在此情形下,风力发电厂也就成为各国首选的能源发展重点。也就成为各国首选的能源发展重点。现状:在风力发电厂装置容量上,现阶段世界最大现状:在风力发电厂装置容量上,现阶段世界最大风力发电厂不过风力发电厂不过30多万瓩,相较于水力或火力甚至多万瓩,相较于水力或火力甚至是核能发电机组动辄是核能发电机组动辄50万瓩以上,风力发电厂的装万瓩以上,风力发电厂的装
12、置容量对整体供电影响不大置容量对整体供电影响不大(对大多数国家而言对大多数国家而言),对于急需用电的国家而言,风力发电厂显然并不是对于急需用电的国家而言,风力发电厂显然并不是一个好的应急发展项目。此外,由于风能无法被控一个好的应急发展项目。此外,由于风能无法被控制,风力发电厂几乎无法时时刻刻都处于满载发电制,风力发电厂几乎无法时时刻刻都处于满载发电状态,虽然提高了装置容量,却无法使发电量有效状态,虽然提高了装置容量,却无法使发电量有效增加,使得风力发电厂几乎都被当成辅助电力来增增加,使得风力发电厂几乎都被当成辅助电力来增加供电可靠度,并无法像核能、火力发电厂来当成加供电可靠度,并无法像核能、火
13、力发电厂来当成基载电力使用。基载电力使用。在附加价值方面,风力发电厂除了可供给电力在附加价值方面,风力发电厂除了可供给电力外,亦提供了寓教于乐、观光休憩、环境美化等各外,亦提供了寓教于乐、观光休憩、环境美化等各项功能。电力外,亦提供了寓教于乐、观光休憩、项功能。电力外,亦提供了寓教于乐、观光休憩、环境美化等各项功能。环境美化等各项功能。地热发电厂地热发电厂现今地热发电的发电技术有四种最主要的应用系统,现今地热发电的发电技术有四种最主要的应用系统,分别是:全流发电系统、地热蒸汽发电系统、炽热分别是:全流发电系统、地热蒸汽发电系统、炽热岩发电系统与双循环发电系统。岩发电系统与双循环发电系统。地热蒸
14、汽发电系统:可细分为地热蒸汽发电系统:可细分为“干蒸汽式干蒸汽式”发电,发电,及及“闪化蒸汽式闪化蒸汽式”发电。前者的天然干蒸汽是最简发电。前者的天然干蒸汽是最简便而有效的工作流体,只要由管线直接导入蒸汽涡便而有效的工作流体,只要由管线直接导入蒸汽涡轮机就可产生电力;后者如轮机就可产生电力;后者如2.2所述,高温地热水经所述,高温地热水经单段或多段闪化成为蒸汽,再由汽水分离装置去除单段或多段闪化成为蒸汽,再由汽水分离装置去除热水,以蒸汽推动涡轮机发电。该系统之运用技术热水,以蒸汽推动涡轮机发电。该系统之运用技术已趋成熟且安全可靠,是目前地热发电最主要的形已趋成熟且安全可靠,是目前地热发电最主要
15、的形式。式。炽热岩发电系统:须先凿通两口深达数千米的深斜炽热岩发电系统:须先凿通两口深达数千米的深斜井,再将冷水注入其中一井,由炽热岩层所提供的井,再将冷水注入其中一井,由炽热岩层所提供的地热加热,使其产生水蒸气从另一井汇集后,推动地热加热,使其产生水蒸气从另一井汇集后,推动涡轮机发电;不过由于经济因素使然,该发电系统涡轮机发电;不过由于经济因素使然,该发电系统较难被大规模推广,但最近新兴的较难被大规模推广,但最近新兴的“热干岩层法热干岩层法”却延伸了此一概念。却延伸了此一概念。双循环发电系统:又称双循环发电系统:又称“双循环式双循环式”发电或介质发发电或介质发电系统。系以低沸点的物质(如:丁
16、烷等)作为介电系统。系以低沸点的物质(如:丁烷等)作为介质(即工作流体),与地热井产生的热流体借由热质(即工作流体),与地热井产生的热流体借由热交换器达到加热,使其气化以推动涡轮机产生电力,交换器达到加热,使其气化以推动涡轮机产生电力,且工作流体可循环使用。值得注意的是,其中可作且工作流体可循环使用。值得注意的是,其中可作为介质的氟氯烷(为介质的氟氯烷(Freon)因)因“蒙特利尔公约蒙特利尔公约”之之故,已全面禁用。故,已全面禁用。全流发电系统:又称全流发电系统:又称“总流式总流式”发电。地热井产生发电。地热井产生的热流体,包括蒸汽及热水的两相混合体,同时导的热流体,包括蒸汽及热水的两相混合
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