电力工业发展概况_我国电力工业发展概况

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供电设计实训报告

一、实训性质

本实训是在学生系统学习完《煤矿供电》理论课程的基础之上,为进一步强化对理论知识的理解及系统设计所开设的一项基本训练课程。通过供配电系统设计培养学生综合运用所学的基础理论知识、基本技能和专业知识进行分析和解决实际问题的能力；培养学生独立获取新知识、新技术和新信息的能力；掌握供电系统构成部分的运行维护所必须的基本理论；掌握供配电设计的基本原则和方法，为今后从事工厂供配电技术工作奠定一定的基础，尤其在培养学生对所学专业知识综合应用能力及认知素质等方面，该项实训是不可缺少的重要环节。

二、实训目的通过实训达到以下要求：

1.了解常用供电一、二次设备的发展现状。

2.了解常用供电一、二次设备的原理和结构。

3.熟悉井下变配电设备的特殊性、原理及结构。

4.能够绘制出煤矿供配电系统一次系统实物图。

5.能够绘制出煤矿供配电系统二次系统实物图，即综合自动化系统图。

6.对煤矿供配电系统功率因数校正有初步了解及掌握基本补偿方法。

7.最终掌握煤矿供配电系统的构成、每部分的任务和工作方式及彼此之间的联系。

三、实训内容

1、学生针对指导老师现场拆解煤矿供配电系统的每一组成单元进行文献、资料、图片、数据的查找、搜集及整理；

2、利用自己所搜集资料，依据指导老师的要求画出供配电系统的一次线图 及实物图，并对每一设备的工作任务及原理进行解释；

3、结合一次系统图，画出二次综合自动化系统图，阐释每一单元的工作任 务、工作原理及如何进行通讯；

4、自行设计无功补偿方式，并阐释设计思路；

5、设计总结，现场提问作答，完成实训报告。

四、指导教师

王皓天、朱莹

五、实训内容

一次设备:指直接生产和输配电能的设备,经这些设备,电能从发电厂送到各用户.如发电机,变压器等.二次设备:指对一次设备进行监视,测量,控制,调节,保护以及为运行,维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的电气设备

一次设备：主要组成有：发电机（电动机）、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器等。由一次设备相互连接，构成发电、输电、配电或直接用于生产的电气主回路称为一次回路或一次接线系统。

1、生产和转换电能的设备。如将机械能转换成电能的发电机、变换电压、传输电能的变压器，将电能变成机械能的电动机等。

2、接通和断开电路的开关设备。如高低压断路器、负荷开关、熔断器、隔离开 关、接触器、磁力启动器等。

3、保护电气。如限制短路电流的电抗器、防御过电压的避雷器等

4、载流导体。如传输电能的软、硬导体及电缆等。

5、接地装置。

6、其他设备。

二次设备：对一次设备进行监察，测量，控制，保护，调节的补助设备，称为二次设备。1.测量表计，如电压表、电流表、功率表、电能表用于测量电路中的电器参数。2.绝缘监察装置3.控制和信号装置。4.继电保护及自动装置，如继电器、自动装置等，用于监视一次系统的运行状况，迅速反应异常和事故，然后作用于断路器，进行保护控制。5.直流电源设备，如蓄电池组、直流发电机、硅整流装置等，供给控制保护用的直流电源及用直流负荷和事故照明用电等.。6.高频阻波器7.备自投装置等等

“一次”在电力生产上主要指的是“主路”，“二次”主要是用来控制“一次”的。用“一次”来修饰设备，主要是为了体现设备属于主路或设备的电压等级比二次设备的电压等级高。

了解我国电力工业发展概况:掌握电力系统的基本概念及发电厂,变电站的常见类型;了解发电厂,变电站常用电气设备;掌握额定电压的确定方法.1.1电力工业发展概况及前景

电的发明:1831年(英)法拉第→电磁感应→右手螺旋定则→电力系统 电能优点: ①易于将其它形式的能转化为电能

②便于远距离输送(输电线路,电缆)

③电能集中,分配自由,能够满足各生产过程的工艺过程

④速度快(30万km/s),能量大,能做到约时停送电

电力系统发展方向:大容量,超高压,远距离

到2001年底,全国水电装机达到8301万kw,火电达到25314万kw,核电达到210万kw,风力和新能源发电达到37万kw.长江三峡工程是世界上最大的电站,总装机容量为18200MW.;

广州抽水蓄能电站是世界最大的抽水蓄能电站,总装机容量为240万kw.西藏的羊卓雍湖水电站是世界上海拔最高的电站.广东电网:90.7总装机容量为600万kw,向香港(650万kw)买电7～15万kw50港币/度.92.12总装机容量为750万kw

广东大电厂380万kw 水电站75万kw,小水电150万kw

夜间

大亚湾核电站2X90万kw———→从化广州抽水蓄能电站240万kw

增城500kv变电站

广东网电压骨架 220kv→500kv 日本:1000kv 西欧:750kv 美国:750kv 目前,我国电力工业已开始进入“大机组”,“大电网”,“超高压”,“高自动化”的发展新阶段,科技水平不断提高,调度自动化,光纤通信,计算机控制等高新技术,已在电力系统中得到了广泛应用.1.2 电力系统基本概念

基本概念

1,电力系统=发电厂+变电所+输电线路+用户

2,动力系统=电力系统+动力装置

3,电力网=变压+输电线路+用户

4,发电厂

煤 燃烧 汽轮机

火电厂—— 石油 ———→ 热能———→ 电能

天然气 化学能 机械能

分为 凝汽式发电厂(专供发电)

热电厂(发电兼供热)——如广州电厂,利用率高

如:黄埔电厂:4台12.5万kvA 2台30万kvA机组

1号~4号机烧油 5号,6号机烧煤

水轮机

②水电站 —— 水(落差流量)————→ 机械能 ——→ 电能

其生产过程简单,污染小,发电成本低

但建设投资大,工期长,受气候,水文条件影响大,分丰水,枯水.反应堆核裂变 机械能

③核电站——铀 ——————→ 热能 ———→ 电能

钚 汽轮机

如:浙江秦山核电站(2X60万kw)

大亚湾核电站(2X90万kw)

阳江核电站(2X90万kw)

特点:a消耗燃烧少,如容量为50万kw的大电厂,需燃烧150万吨/年 容量为50万kw的大电厂,需铀燃料20吨/年.b.燃烧时不需要空气助燃

c.容量越大越经济

d.有放射性污染

④潮汐电站:潮汐能是地球在自转过程中,海水受月流重力牵引产生的.还有小部分潮汐是受太阳引力牵引形成的.海水涨落的周期为12小时25分钟,同时在海底造成三角流.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(无生态污染,无噪音,不占地)投资1亿美元.5,变电所:升压,降压

区域变电所,地方变电所,终端变电所

枢纽变电所,中间变电所,地区变电所

6,电力线路:输电线路,配电线路

电力系统的优越性

可靠,稳定,经济

对电力系统运行的基本要求

保证供电的安全可靠——减少事故率

保证电能质量——波形,频率,电压 随时调频,调压

我国规定的电力系统的额定频率为50HZ,大容量系统允许频率偏差±0.2 HZ,中小容量系统允许频率偏差±0.5 HZ.电压的允许变化范围见表1-4.电力系统的频率主要取决于有功功率的平衡,电压主要取决于无功功率的平衡,可通过调频,调压和无功补偿等措施来保证频率和电压的稳定.电力系统的供电电压(或电流)的波形为严格的正弦形.表1-4 电压的允许变化范围

线路额定电压

正常运行电压允许变化范围

35kv及以上

±5%Ue

10kv及以下

±7%Ue

低压照明及农业用电

(+5%~-10%)Ue

完成足够的发生功率和发电量

保证电力系统运行的经济性

1.3 电气设备概述及额定参数

主要电气设备简介

一次设备——直接与发配电电路相连接的设备

进行能量转换的设备: 发电机,变压器,电动机

接通和开断电路的开关设备:QF,QS,FU,负荷开关

交换电路电气量,隔离高压的设备:PT,CT

限制电流和防止过电压的设备:电抗器,避雷器

二次设备——对一次设备,其它设备的工作进行监测和控制保护的设备 用于反映不正常工作状态——继电器,信号装置

测量电气参数的设备:仪表,示波器,录波器

控制及自动装置:控制开关,同期及自动装置

连接电路的导体:控制电缆,小母线,连接线

电气设备的额定参数

1,额定电压

电力网的额定标准电压(KV):0.22,0.38,3,6,10,35,60,110,220, 330,500,750

用电设备的额定电压=电力网的额定电压

发电机的额定电压=1.05电力网额定电压

变压器的额定电压:

一次侧:但与发电机直接相连的(相当于用户)

二次侧:(10kv及以下阻抗电压小于7.5%)