01-中國電力網(wǎng)的形成與發(fā)展
中國電力網(wǎng)的形成與發(fā)展 閆峰原始電能輸送模型特點:短距離、點對點的電能傳輸。發(fā)電設(shè)備(發(fā)電機)用戶(電燈/電動機)輸電線路 原始電能輸送模型特點:短距離、多點的電能傳輸。發(fā)電廠用戶(電燈/電動機)輸電線路 用戶(電燈/電動機)中國電力網(wǎng)的雛形 v1879年5月28日,英國電氣工程師畢曉浦在上海公共租界利用1臺蒸氣直流發(fā)電機組 ,進行弧光燈發(fā)光試驗,獲得成功,中國大地第一盞電燈在上海問世。v1882年,英國人立德爾出銀5萬兩,創(chuàng)辦“上海電氣公司”。從此,中華民族就和電結(jié)下了不解之緣。v1900年 由德國投資的青島電燈廠建成,安裝一臺60馬力發(fā)電機。 1882上海電氣公司電廠v1912年5月 中國第一座水電站石龍壩水電站建成投產(chǎn),安裝2臺240千瓦水輪發(fā)電機組 。 v 1920年11月 浙江定海商人馬學(xué)功在定海城關(guān)創(chuàng)辦舟山電氣股份有限公司,購置30.8千瓦、 60千瓦柴油發(fā)電機組各1臺,于當年年底發(fā)電。這一時期,各種投資類型、各種規(guī)模的電廠 如星火燎原般在中華大地上發(fā)展起來。 清光緒三十一年(1905年)江蘇鎮(zhèn)江大照電燈有限 公司全景、發(fā)電車間原始電力網(wǎng)模型隨著用戶對電能質(zhì)量要求的提高,單電源供電已經(jīng)不能滿足客戶的要求,多電源/多回路供電開始出現(xiàn)。發(fā)電設(shè)備用戶輸電線路 用戶發(fā)電設(shè)備輸電線路 原始電力網(wǎng)模型 隨著社會的發(fā)展,電源點與用戶之間的距離在逐漸擴大,線路損耗問題成了影響電能輸送的主要困難。人們采用多種方法來降低線路損耗,提高輸電電壓來降低線路損耗,可以有效增大電能的輸送半徑。發(fā)電設(shè)備輸電線路 升壓設(shè)備降壓設(shè)備用戶直流發(fā)電機原理圖三相交流電 三相交流電是三個交流電的組合,頻率相同,只是相位彼此相差120發(fā)電機的轉(zhuǎn)子為一磁鐵,當它以勻角速度旋轉(zhuǎn)時,每一個定子線圈都會產(chǎn)生交變電動勢。三個線圈產(chǎn)生的交變電動勢的幅值和頻率都相同,位相彼此差120。電力變壓器原理圖電力變壓器的作用v變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件,是利用電磁感應(yīng)原理,(因磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象,閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場里做切割磁力線的運動時,導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)),變壓器就是從一個電路向另一個電路傳遞電能或傳輸信號的一種電器。 v變壓器 靜止的電磁裝置 .v當初級線圈中通有交流電流時,鐵芯(或磁芯)中便產(chǎn)生交流磁通,使次級線圈中感應(yīng)出電壓(或電流)。變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成,線圈有兩個或兩個以上的繞組,其中接電源的繞組叫初級線圈,其余的繞組叫次級線圈。電力相關(guān)的物理公式1v歐姆定律:I=U/Rv全電路歐姆定律:I=E/(R+r) U:電壓,:電壓,V;R:電阻,:電阻,;I:電流,:電流,A; E:電源電動勢,:電源電動勢,V; r:電源內(nèi)阻,:電源內(nèi)阻,;R:負載電阻,:負載電阻, 電阻、電感、電容串聯(lián)電路(實際環(huán)境) I=U/Z Z=R2+(XL-Xc)2-2Z:總阻抗,; XL:感抗,;Xc:容抗, 電力相關(guān)的物理公式2v負載的功率純電阻有功功率 P=UI P=I2R P=U2/RU:電壓,V;I:電流,A;P:有功功率,W;R:電阻v電功(電能)W=UItW:電功,j; U:電壓,V; I:電流,A; t:時間,sv電阻R=p*l/s p電阻率;l電阻長度;s與電流垂直的電阻截面面積v溫度影響電阻率,從面影響電阻 p=p1(1+aT),p1為該材料0攝氏度時的電阻率, a叫電阻的溫度系數(shù),不同材料的電阻溫度系數(shù)不同 金屬導(dǎo)體的電阻率 隨著電力網(wǎng)的逐步發(fā)展壯大,如何提高電能質(zhì)量、降低損耗、保提高電能質(zhì)量、降低損耗、保證運行安全證運行安全一直是電力工作者研究的主要課題。民國21年(1932年)浙江杭州電氣公司閘口發(fā)電廠架設(shè)的13.2KV線路鐵塔1932年的廣州五仙門發(fā)電所民國22年(1933年)浙江杭州電氣公司建設(shè)13.2KV閘(口)-蕭(山)線路 正在敷設(shè)跨越錢塘江水底電纜現(xiàn)代電力網(wǎng)模型v1944年12月 220千伏豐撫線(豐滿至撫順)輸電線路建成并投入運行,遼寧、吉林、黑龍江3 省電網(wǎng)相連接,形成了全國第一個跨省超高壓電網(wǎng)東北主網(wǎng)。 發(fā)電設(shè)備輸電線路 升壓設(shè)備降壓設(shè)備用戶發(fā)電設(shè)備升壓設(shè)備變電站用戶輸電線路 配電線路 國內(nèi)現(xiàn)行電壓等級v國內(nèi)普通: 主干:特高壓(1000kV在建,800kV直流在建)超高壓(500kV, 500kV直流,220kV)支路(110kV,60kV,35kV)末端及配網(wǎng)(10kV,6kV,380V,220V)v西北網(wǎng)特點:主干(750kV, 660kV直流在建,330kV)6220kV線路的輸送容量與輸送距離線路的輸送容量與輸送距離 現(xiàn)代中國電力網(wǎng)組織機構(gòu)的變化v1949年10月 在中央人民政府領(lǐng)導(dǎo)下設(shè)立燃料工業(yè)部,管理全國煤炭、電力和石油工業(yè)。 v1955年7月30日 全國人民代表大會通過決定:撤銷燃料工業(yè)部,設(shè)立煤炭部、電力部、石 油部。v 1958年2月 電力部和水利部合并為水利電力部。v 1979年2月15日 水利電力部撤銷,成立電力部和水利部。 v1982年3月 水利、電力兩部合并組建水利電力部。 v v 1984年3月 云南省魯布革水電站利用世界銀行1.454億美元貸款協(xié)議書簽字。這是水電部第 一個利用外資興建的水電站。 v 1984年5月 水電部頒發(fā)關(guān)于籌集電力建設(shè)資金的暫行規(guī)定。 v 1987年9月 國務(wù)院提出“政企分開、省為實體、聯(lián)合電網(wǎng)、統(tǒng)一調(diào)度、集資辦電”20字方 針。 v 1988年4月 第七屆全國人民代表大會通過決議,批準撤銷煤炭部、石油部、核工業(yè)部、水 電部,成立能源部。 v 1988年12月 中國電力企業(yè)聯(lián)合會在北京成立。v 1993年3月 能源部撤銷,成立電力部。v 1997年1月 國家電力公司成立,次年3月電力部撤消。 v 2001年我國電力體制改革完成“廠網(wǎng)分開”后,2003年,又進行了電力資產(chǎn)重組的重大體制改革,成立電力監(jiān)管機構(gòu)國家電力監(jiān)管委員會,將電力資產(chǎn)重新組為兩大電網(wǎng),五大發(fā)電集團,四大輔業(yè)集團。 中國電力網(wǎng)新技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用v 1952年9月 新中國建立后,阜新電廠第一臺2.5萬千瓦機組投產(chǎn)發(fā)電。毛澤東主席發(fā)出嘉勉 電。 v1956年4月 國產(chǎn)第一臺6000千瓦火電機組在安徽淮南田家庵電廠投產(chǎn)發(fā)電。v 1956年7月 新中國第一座自行設(shè)計、自制設(shè)備、自行施工的大型水電站浙江省新安江 水力發(fā)電工程開始興建,并于1965年全部竣工。 v 1958年4月 中國電力工業(yè)的重大技術(shù)革新不停電檢修電力線路方法,在鞍山供電局試 驗成功。 新安江水電廠全景v1959年11月 國產(chǎn)第一臺5萬千瓦火電機組在遼寧電廠投產(chǎn)發(fā)電。 v 1967年2月 國產(chǎn)第一臺10萬千瓦火力發(fā)電機組在北京高井電站投入試運行。 v 1969年4月 甘肅省劉家峽水電站第一臺22.5萬千瓦機組投產(chǎn),這是中國第一臺容量超過20 萬千瓦的發(fā)電機組。 v 1972年6月 中國自力更生建設(shè)的第一條330千伏超高壓劉(家峽)天(水)關(guān)(中)輸電線路建成 投運。v 1972年12月 國產(chǎn)第一臺20萬千瓦火電機組在遼寧朝陽電廠投產(chǎn)發(fā)電。全國首座裝機容量超百萬千瓦的劉家峽水電站v1974年11月 國產(chǎn)第一臺燃油30萬千瓦發(fā)電機組在江蘇省望亭電廠正式移交生產(chǎn)。 v1981年1月 葛洲壩工程大江截流成功,7月第一臺機組并網(wǎng)發(fā)電。1988年底,最后一臺機組 投產(chǎn)。 v 1981年12月 河南平頂山至湖北武昌輸變電工程竣工。這條線路于1979年1月開工,是中國 第一個500千伏輸變電工程。 v1983年6月 浙江秦山核電廠動工,第一臺30萬千瓦機組于1991年投入運行。這是中國第一 座自行設(shè)計、制造、安裝的壓水堆核電站。v 1989年 國產(chǎn)第一臺60萬千瓦火電機組在安徽平圩電廠投運。 v 1989年9月 中國第一項超高壓500千伏直流輸電工程葛上直流輸電工程單極正式投入 運行。 葛洲壩水電廠正在吊裝中的水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子平頂山-武昌500千伏輸電線路v1994年12月 裝機1820萬千瓦的三峽工程正式開工,并于1999年11月順利截流。v 1999年12月13日 中國火電單機容量最大的遼寧綏中電廠的80萬千瓦機組并網(wǎng)發(fā)電。 v1999年12月4日 隨著最后一臺機組的并網(wǎng)發(fā)電,裝機容量330萬千瓦的二灘水電站全部建成 投產(chǎn)。 v 2000年9月28日 總裝機容量300萬千瓦的浙江北侖發(fā)電廠通過試運行,成為國內(nèi)最大火電廠 。 葛洲壩-上海500千伏輸電工程宜昌宋家壩換流站500千伏葛上直流輸電線路長江大跨越秦山核電站于1993年投入運行大亞灣核電站(290萬千瓦)1號和2號機組分別于1994年2月1日和5月6日投入商業(yè)運行。三峽工程鳥瞰示意圖,三峽水電站裝機2670萬千瓦v截至2006年底,全國發(fā)電裝機容量達到6.22億千瓦。其中火電為4.84億千瓦,占總?cè)萘康?7.82;水電為1.28億千瓦,占總?cè)萘康?0.67;核電為685萬千瓦,占總?cè)萘康?.10;風(fēng)電為187萬千瓦,占總?cè)萘康?.30;生物質(zhì)能等其他類發(fā)電為66萬千瓦,占總?cè)萘康?.11。從1996年起,我國電力總裝機容量和發(fā)電量一直居世界第二。v我國輸配電網(wǎng)是大電網(wǎng)、超高壓輸電、高度自動控制的格局。全國電網(wǎng)是由六大區(qū)域電網(wǎng)組成,全國220千伏及以上輸電線路回路長度為28.15萬公里,220千伏及以上變電設(shè)備容量為98131萬千伏安。各大區(qū)域電網(wǎng)已形成主網(wǎng)架為500千伏的超高壓交流輸電網(wǎng)(西北為330千伏),區(qū)域電網(wǎng)中各省級電網(wǎng)也正在逐步建設(shè)以500千伏為骨干網(wǎng)的交流輸電網(wǎng),并且以1000千伏交流特高壓輸電網(wǎng)和正負800千伏直流特高壓輸電網(wǎng)也開始建設(shè),成為世界領(lǐng)先。問題v什么事件被稱之為中國電力發(fā)展史的開端?發(fā)生在何時?(10分)v 隨著社會的發(fā)展,電源點與用戶之間的距離在逐漸擴大,什么問題成了影響電能輸送的主要困難?主要采用了哪些解決方法?(15分)v中國自力更生建設(shè)的第一條330千伏超高壓輸電線路是什么時間建成 投運?這條線路主要起什么作用?(15分)v簡述我國現(xiàn)行的電壓等級?(10分)