第一章概述
一、發電廠簡介
發電廠是把各種一次能源（如燃料的化學能、水能、風能等）轉換成電能的工廠。
1. 火力發電廠簡介
以煤炭、石油或天然氣為燃料的發電廠稱為火力發電廠。
火力發電廠分類：
（1）按照燃料：燃煤發電廠、燃油發電廠、燃氣發電廠、餘熱發電廠。
（2）按輸出能源分：凝汽式發電廠、熱電廠
（3）按發電廠**機容量：小容量發電廠、中容量發電廠、大中容量發電廠、大容量發電廠
（4）按蒸汽壓力和溫度：中低壓發電廠、高壓發電廠、超高壓發電廠、亞臨界壓力發電廠、超臨界壓力發電廠
2. 火電廠的電能生產過程
（1）凝汽式火電廠
鍋爐產生蒸汽，經管道送到汽輪機，帶動發電機發電。效率很低，只有30％~40％左右。生產過程示意圖。
凝汽式電站的生產過程原理圖
1—鍋爐 2—蒸汽過熱器 3—汽輪機高壓段 4—中間蒸汽過熱器
5—汽輪機低壓段 6—凝汽器 7—凝結水幫浦 8—給水幫浦
9—發電機 10—主變壓器 11—斷路器 12—主母線
13—站用變壓器 14—廠用電高壓母線
凝汽式燃煤發電廠生產過程示意圖
生產過程：煤斗中的原煤送至磨煤機內磨成煤粉。磨碎的煤粉由熱空氣攜帶經排粉風機送入鍋爐的爐膛內燃燒。
水被加熱沸騰後汽化成水蒸汽，由汽包上部流出進入過熱器中繼續吸熱，成為過熱蒸汽。過熱蒸汽經管道引入汽輪機後，便將熱勢能轉變成動能。高速流動的蒸汽推動汽輪機轉子轉動，形成機械能。
當汽輪機轉子轉動時便帶動發電機轉子轉動。發電機便把汽輪機的機械能轉變為電能。電能經變壓器將電壓公升壓後，由輸電線送至電使用者。
從能量轉換的角度看：燃料的化學能→蒸汽的熱勢能→機械能→電能。
火電廠的主要系統：燃燒系統、汽水系統、電氣系統等。
輔助生產系統：燃煤的輸送系統、水的化學處理系統、灰漿的排放系統等。
這些系統與主系統協調工作，它們相互配合完成電能的生產任務。
現代化的火電廠採用先進的計算機分散控制系統。可以對整個生產過程進行控制和自動調節，根據不同情況協調各裝置的工作狀況。
⑵供熱式發電廠
汽輪機中一部分作過功的蒸汽、在中間段被抽出來供給熱使用者使用。熱電廠通常都建在熱使用者附近，它除發電外，還向使用者供熱，提高總效率。
現代熱電廠的總效率可高達60％一70％。
3. 水力發電廠
水力發電廠是把水的位能和動能轉變為電能的工廠，它的原料是水。根據水力樞紐布置的不同，水力發電廠又可分為堤壩式、引水式等。
⑴堤壩式水電廠
在河床上游修建攔河壩，將水積聚起來，抬高上游水位形成發電水頭，進行發電，這種水電廠稱為堤壩式水電廠。這類水電廠細分為壩後式水電廠和河床式水電廠兩種。
壩後式水電廠——這種水電廠的廠房建在壩的後面，全部水頭壓力由壩體承受，水庫的水由壓力水管引入廠內推動水輪發電機組發電。壩後式水電廠適合於高、中水頭的場合。
河床式水電廠——這種水電廠的廠房和擋水堤壩連成一體，廠房也起擋水作用。由於廠房就修建在河床中，故稱河床式。河床式水電廠的水頭一般較低，大都在20~30 m以下。
水電站全景圖
水電站全景圖
⑵引水式水電廠
這種水電廠建築在山區水流湍急的河道上或河床坡度陡峭的地段，由引水渠道提供水頭，且一般不需要修築堤壩，只修低堰即可。
水電站的執行方式應保證系統中其它熱電站、原子能電站等消耗燃料為最小。一般在豐水期滿載執行以免棄水，在枯水期承擔尖峰負荷。效益最佳的執行方式往往取決於多種因素並由相應的優化計算來確定。
水電機組的特點：能快速起動與停運，並能在執行中由空載到滿載大幅度地改變負荷。
與火力發電廠相比，水力發電廠的生產過程簡單，易於實現生產過程的自動化，檢修工作員也較少，所需執行和檢修人員較火力發電廠少。在執行中不消耗燃料，年執行費用很少。
二、變電站型別
變電站在電力系統中位置示意圖
（1)發電廠的變電站。作用是將發電廠發出的有功及無功功率送入電力網，其使用的變壓器選公升壓型。
（2）電力網的變電站。
① 樞紐變電站。聯絡本電力系統中的各大電廠與大區域或大容量的重要使用者，並實施與遠方其它電力系統的聯絡，是實現聯合發、輸、配電的的樞紐，其電壓最高，容量最大，是電力系統的最上層變電站。
②區域變電站。對乙個大區域供電。高壓進線來自樞紐變電站或附近的大型發電廠，中、低壓對多個小區域負荷供電。是電力系統的中層變電站。
圖1-5 220kv一次變電站外觀圖
(a)220kv變電站戶外布置圖 (b) 220kv變電站進線布置圖
③配電變電站。對乙個小區域或較大容量的工廠供電，是電力系統最下層的變電站。
1. 變電站一次電氣裝置
一次裝置主要包括：
（1）改變電壓的裝置：如變壓器。
（2）接通或斷開電路的開關電器：斷路器、高壓隔離開關、自動空氣開關、熔斷器等。在正常執行或事故時，將電路閉合或斷開，以滿足生產執行和操作的要求。
（3）限制故障電流和防禦過電壓的電器：如限制短路電流的電抗器和防禦過電壓的避雷器等。
（4）接地裝置。
（5）載流導體：如母線、電力電纜等。
斷路器zn28-12、zn25a-12系列戶內高壓真空斷路器
2. 變電站二次電氣裝置
對一次裝置進行測量、控制、監視和保護等的輔助裝置稱為二次裝置。
（1）儀用互感器：如電壓互感器和電流互感器。
（2）測量儀表：如電壓表、電流錶、功率表、功率因數表等，它們用於測量一次電路中的執行引數值。
（3）繼電保護及自動裝置。它們用以迅速反應電氣故障或不正常運**況，並根據要求進行切除故障或作相應的調節。
（4）直流裝置：如直流發電機組、蓄電池、整流裝置等，它們供給保護、操作、訊號以及事故照明等裝置的直流用電。
（5）訊號裝置及控制電纜等。
發電廠,變電站,水電廠參觀實習
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