1、电力系统概论Sunday,August18,2019IntroductiontoPowerSystems10/24/20221课程介绍课程介绍教材：教材：刘涤尘等编，电气工程基础，武汉理工大学出刘涤尘等编，电气工程基础，武汉理工大学出版社，版社，2002 参考书目：参考书目：1 熊信银熊信银 张步涵，电气工程基础，华中科技大学张步涵，电气工程基础，华中科技大学出版社，出版社，20052 刘介才，工厂供电，机械工业出版社，刘介才，工厂供电，机械工业出版社，20043杨淑英杨淑英.电力系统概论电力系统概论,中国电力出版社中国电力出版社,2003 周数：周数：1717周周 讲课：讲课：5151学时学
2、时 学分：学分：3 3 考核方式考核方式:一页开卷。一页开卷。成绩评定：成绩评定：期末考试占期末考试占50%50%，平时成绩平时成绩(出勤、作业、课堂表现出勤、作业、课堂表现)占占50%50%10/24/20222第一章 电力工程基础&一、一、电力工业在国民经济中的地位电力工业在国民经济中的地位&二、二、电力系统简介电力系统简介&三、三、发电厂发电厂&四、四、对电力系统运行的基本要求对电力系统运行的基本要求电力系统的额定电压电力系统的额定电压&六、六、电力系统的供电质量电力系统的供电质量10/24/202231.1.电力工业电力工业n电力工业电力工业：把一次能源转换成人们可：把一次能源转换成人
3、们可使用的电能的产业使用的电能的产业电力工业电力工业 煤炭、石油、天然气煤炭、石油、天然气 火电厂火电厂水能水能水电厂水电厂核能核能核电厂核电厂新能源新能源(风能、潮汐、风能、潮汐、地热、太阳能地热、太阳能)新能源发电新能源发电10/24/2022420122012年年7 7月月30-3130-31日印度大停电日印度大停电 电力工业的地位 起因：起因：7月30日，当地时间凌晨02:35，阿格拉-巴雷利输电系统的一条电线400 kV的比那-瓜廖尔线发生短路，从而引发电网崩溃。所有受影响地区的主要发电站先后关闭，造成大约320亿瓦特的电力缺口。2012年7月30日和7月31日接连发生在印度北部的两
4、次大停电事故。该事故使得印度超过22个邦受到影响，其中第一次停电事故就影响了14个邦，而第二次事故则多达20个。该事故也是历史上最大规模的停电，超过6亿人的日常生活受到影响，占印度总人口的一半左右。10/24/2022520032003年年8 8月月1414日北美大停电日北美大停电 电力工业的地位 起因：起因：俄亥俄州的一家电力公司没有及时修剪树木，导致在用电高峰期，高压俄亥俄州的一家电力公司没有及时修剪树木，导致在用电高峰期，高压电缆下垂，触到树枝而短路。随后，俄亥俄的一家发电厂因此下线，多电缆下垂，触到树枝而短路。随后，俄亥俄的一家发电厂因此下线，多米诺骨牌被触发米诺骨牌被触发 。根据事后
5、统计，该次大停电，北美的纽约、底特律、克利夫兰、渥太华、多伦多等重要城市及周边地区近5000万人口受到影响，部分经济活动也出现停滞。停电当天，纽约市发生了60起严重火灾，电梯救援行动多达800次，紧急求救电话接近8万次，急诊医疗服务求助电话也创记录的达到5000次。美国三大汽车制造厂也停止生产、地铁停驶、交通阻塞、班机延误，民众生活面临种种不便。10/24/20226起因：伦敦国家电网中一个起因：伦敦国家电网中一个27.5万伏特的供电系统出现故障，导致伦敦近万伏特的供电系统出现故障，导致伦敦近2/3的地铁运营中断，部分列车停运，许多地区路灯和交通信号灯熄灭，的地铁运营中断，部分列车停运，许多地
6、区路灯和交通信号灯熄灭，路面交通出现混乱，约有路面交通出现混乱，约有25万人因突然停电被困在伦敦地铁中。停电持万人因突然停电被困在伦敦地铁中。停电持续了两个小时才开始恢复。续了两个小时才开始恢复。2003年年8 8月月2828日英国停电日英国停电 电力工业的地位 在英国伦敦一个观光大转轮上，几名游客由于停电被滞留在半空中 10/24/20227美、加发生的重大停电事故一览电力工业的地位10/24/20228 1.1.浙江浙江19721972年年7 7月月2020日电网瓦解事故，损失负荷日电网瓦解事故，损失负荷3535万万千瓦千瓦(占事故前全网负荷的占事故前全网负荷的71.5%)71.5%)，经
7、济损失约，经济损失约200200万元。万元。2.2.湖北湖北19721972年年7 7月月2727日大面积停电事故，造成武汉、日大面积停电事故，造成武汉、黄石、黄冈地区全部停电，经济损失黄石、黄冈地区全部停电，经济损失24002400余万元。余万元。3.3.安徽安徽19801980年年7 7月月2727日大面积停电事故，造成合肥以日大面积停电事故，造成合肥以南及皖南大部分地区停电南及皖南大部分地区停电20302030分钟，经济损失分钟，经济损失6060万元。万元。4.4.华中华中19821982年年8 8月月7 7日电网稳定破坏事故，造成湖北地日电网稳定破坏事故，造成湖北地区大面积停电，武钢、
8、冶钢等重要用户严重受损，部分设区大面积停电，武钢、冶钢等重要用户严重受损，部分设备损坏，备损坏，1010小时后恢复正常。小时后恢复正常。5.5.贵州贵州19891989年年8 8月月4 4日大面积停电事故，造成北部电网日大面积停电事故，造成北部电网和清镇、贵阳、水城、都匀等电厂与主网解列，损失负荷和清镇、贵阳、水城、都匀等电厂与主网解列，损失负荷47.447.4万千瓦，损失电量万千瓦，损失电量14.614.6万千瓦时。万千瓦时。我国电网大停电事故一览我国电网大停电事故一览 电力工业的地位10/24/20229 6.6.广东广东19901990年年9 9月月2020日大面积停电事故，造成广东北日
9、大面积停电事故，造成广东北部电网与主网解列，北部电网频率崩溃，韶关、清远、部电网与主网解列，北部电网频率崩溃，韶关、清远、肇庆三市全部停电，韶关、广州、南水、长湖四厂失去肇庆三市全部停电，韶关、广州、南水、长湖四厂失去厂用电。事故历时厂用电。事故历时3 3小时小时0202分，损失负荷分，损失负荷8080万千瓦，损失万千瓦，损失电量电量177.1177.1万千瓦时。万千瓦时。7.7.新疆新疆19931993年年3 3月月1414日大面积停电事故，造成系统瓦日大面积停电事故，造成系统瓦解事故，系统解列成三片运行。解事故，系统解列成三片运行。8.8.海南海南19931993年年4 4月月2424日大
10、面积停电事故，造成海南全日大面积停电事故，造成海南全网瓦解，烧毁高压开关柜网瓦解，烧毁高压开关柜6 6面，波及面，波及1616面；损失电量面；损失电量137137万千瓦时。万千瓦时。9.9.西北西北19971997年年2 2月月2727日大面积停电事故，造成西安日大面积停电事故，造成西安东部、咸阳、渭南地区大面积停电，商洛地区全部停电。东部、咸阳、渭南地区大面积停电，商洛地区全部停电。10.2008 10.2008年中国湖南省大停电：年中国湖南省大停电：20082008年年2 2月中国部分地月中国部分地区经历了一场区经历了一场5050年一遇的雪灾，这次雪灾对湖南地区电年一遇的雪灾，这次雪灾对湖
11、南地区电网设备造成了巨大的破坏，让网设备造成了巨大的破坏，让450450万人在没有电的情况下万人在没有电的情况下生活了两个星期之久。生活了两个星期之久。我国电网大停电事故一览我国电网大停电事故一览 电力工业的地位10/24/202210 世界人均消费电能电力工业的地位 10/24/202211我国历年人均用电指标我国历年人均用电指标（1952195220012001）电力工业的地位10/24/202212n电力工业在国民经济中占有十分重要的地位，电力工业在国民经济中占有十分重要的地位，是国民经济重要的基础工业，也是国民经济发是国民经济重要的基础工业，也是国民经济发展战略中的重点和先行产业。展战
12、略中的重点和先行产业。n电力工业必须优先于其它工业部门的发展而发电力工业必须优先于其它工业部门的发展而发展，其建设和发展的速度必须高于国民经济生展，其建设和发展的速度必须高于国民经济生产总值的增长速度，只有这样，国民经济各部产总值的增长速度，只有这样，国民经济各部门才能够快速而稳定地发展，这是社会的进步、门才能够快速而稳定地发展，这是社会的进步、综合国力的增强及人民物质文化生活现代化的综合国力的增强及人民物质文化生活现代化的需要。需要。10/24/202213电力系统构成电力系统构成n 电力系统电力系统是由发电厂、输配电系统（变压器、是由发电厂、输配电系统（变压器、输配电线路）和用户组成的统一
13、整体，通常覆盖输配电线路）和用户组成的统一整体，通常覆盖广阔的地域。广阔的地域。发电厂输电线路配电线路变压器变压器用户220kV10kV380V12kV10/24/202214电力系统构成电力系统构成 水电厂水电厂核电厂核电厂火电厂火电厂工厂电气铁路风电地区变电所配电变电所居民区输电线路居民配电线路110500变电站变电站500kV10kV枢纽变电所枢纽变电所110kV电力系统电力系统示意图示意图10/24/202215n（1）电力系统：生产、输送、分配与消费电能的系统。包）电力系统：生产、输送、分配与消费电能的系统。包括：发电机、电力网和用电设备组成。括：发电机、电力网和用电设备组成。n（2
14、）电力网：电力系统中输送与分配电能的部分。）电力网：电力系统中输送与分配电能的部分。n（3）动力系统：动力部分与电力系统组成的整体。）动力系统：动力部分与电力系统组成的整体。电力系统构成电力系统构成 10/24/202216电力系统构成电力系统构成 热力网热力网水水库库23kV锅锅炉炉10kV10kV工业用户工业用户220/380V商业用户商业用户反反应应堆堆23kV电力系统电力系统电力网电力网动力系统动力系统220kV110kV500kV超高压电网超高压电网地方电力网地方电力网区域电力网区域电力网枢纽枢纽变电站变电站中间中间变电站变电站终端终端变电站变电站10/24/202217电力系统构成
15、电力系统构成 n电力线路是电力系统的重要组成部分，它担负着输送和分配电能的任务。电力线路是电力系统的重要组成部分，它担负着输送和分配电能的任务。n由电源向电力负荷中心输送电能的线路，称为由电源向电力负荷中心输送电能的线路，称为输电线路或送电线路输电线路或送电线路。送。送电线路的电压较高，一般在电线路的电压较高，一般在110kV及以上。及以上。n主要担任分配电能任务的线路，称为主要担任分配电能任务的线路，称为配电线路配电线路，配电电压较低，一般在，配电电压较低，一般在35kV及以下。及以下。n电压在电压在110kV及以上、供电范围较广、输送功率较大的电力网，称为及以上、供电范围较广、输送功率较大
16、的电力网，称为区区域电力网域电力网。电压在。电压在110kV以下、供电距离较短、输电功率较少的电力网，以下、供电距离较短、输电功率较少的电力网，称为称为地方电力网地方电力网。n电压在电压在610kV的配电网称为的配电网称为中压配电网中压配电网。城市电网中。城市电网中35kV的配电网的配电网亦称为中压配电网。亦称为中压配电网。n电压为电压为380220V的配电网。称为的配电网。称为低压配电网低压配电网。这种划分方式井投有严。这种划分方式井投有严格的界限。格的界限。10/24/202218电力系统构成电力系统构成 n地方电力网地方电力网是指电压等级在是指电压等级在35kV以上、输电距离在以上、输电
17、距离在50km以以内的电力网，是一般城市、农村、工矿区的配电网络。内的电力网，是一般城市、农村、工矿区的配电网络。n区域电力网区域电力网的供电半径在的供电半径在50km以上，电压等级主要为以上，电压等级主要为110220kV，它将范围较大地区的发电厂联系起来，通过，它将范围较大地区的发电厂联系起来，通过较长的输电线路，向各种类型的用户供电。这种电力网在较长的输电线路，向各种类型的用户供电。这种电力网在我国各省我国各省(区区)都有。都有。n超高压远距离输电网络超高压远距离输电网络的电压等级为的电压等级为330500kV、输电距、输电距离超过离超过300km。它担负着将很远处发电厂生产的电能送往。
18、它担负着将很远处发电厂生产的电能送往用电负荷中心，同时它可以将几个区域电力网联接成跨省用电负荷中心，同时它可以将几个区域电力网联接成跨省(区区)的大电力系统，甚至形成跨国联合电力系统。的大电力系统，甚至形成跨国联合电力系统。10/24/202219电力系统构成电力系统构成 电力系统中的升、降压变电所分为电力系统中的升、降压变电所分为枢纽变电所、中间枢纽变电所、中间变电所和终端变电所。变电所和终端变电所。n枢纽变电所枢纽变电所地位重要，处于联系电力系统各部分的中地位重要，处于联系电力系统各部分的中枢位置，容量也较大。枢位置，容量也较大。n中间变电所中间变电所是将发电厂、枢纽变电所及负荷中心联系是
19、将发电厂、枢纽变电所及负荷中心联系起来，处于电源与负荷的中间位置。从这里还可以转起来，处于电源与负荷的中间位置。从这里还可以转送或引出一部分负荷。送或引出一部分负荷。n终端变电所终端变电所或称末端变电所一般是降压变电所，它直或称末端变电所一般是降压变电所，它直接向局部地区的负荷供电而不转送功率。接向局部地区的负荷供电而不转送功率。10/24/202220发电厂类型发电厂类型水力发水力发电厂电厂火力发火力发电厂电厂核电厂核电厂新能源新能源发电发电10/24/202221蒸汽管道蒸汽管道汽轮汽轮机机储煤场储煤场烟囱烟囱输煤皮带输煤皮带升压升压站站锅炉锅炉江河或水库江河或水库冷凝器冷凝器发电发电机机
20、冷却水冷却水固体、固体、液体、气体）液体、气体）10/24/20222210/24/202223嘉兴发电厂10/24/20222410/24/20222510/24/202226汽轮机本体汽轮机本体10/24/202227安装在平圩发电厂的首台引进型亚临界参数60万kW汽轮发电机组10/24/20222810/24/20222910/24/20223010/24/20223110/24/20223210/24/20223310/24/20223410/24/20223510/24/202236凝汽式火力发电厂示意图锅炉烟囱发电机汽轮机变压器输电线路发 电 厂火力发电厂的生产过程实际上是从一次能
21、源转换为电能的能量转换过程：燃火力发电厂的生产过程实际上是从一次能源转换为电能的能量转换过程：燃料化学能料化学能热能热能机械能机械能电能电能10/24/202237发 电 厂输送带将原煤送入煤斗，为了提高煤的燃烧输送带将原煤送入煤斗，为了提高煤的燃烧效率，将煤斗中的原煤送入磨煤机磨成煤粉，效率，将煤斗中的原煤送入磨煤机磨成煤粉，然后由排粉机将煤粉随同热空气经喷燃器送然后由排粉机将煤粉随同热空气经喷燃器送入锅炉燃烧室内燃烧。入锅炉燃烧室内燃烧。燃烧室中产生热量中的另一部分用于加热过热器中的蒸汽，其余的热量由燃烧后形成燃烧室中产生热量中的另一部分用于加热过热器中的蒸汽，其余的热量由燃烧后形成的烟气
22、携带，穿过省煤器、空气预热器，将热量传递给蒸汽、水和空气后，经的烟气携带，穿过省煤器、空气预热器，将热量传递给蒸汽、水和空气后，经除尘器除尘器除尘，由除尘，由抽风机抽风机抽出，通过烟囱排入大气中，而炉渣和除尘器下部的细灰，通过冲灰抽出，通过烟囱排入大气中，而炉渣和除尘器下部的细灰，通过冲灰沟水流，由沟水流，由灰渣泵灰渣泵抽出，排往厂外的灰场。抽出，排往厂外的灰场。10/24/202238发 电 厂燃烧时产生的热量使燃烧时产生的热量使燃烧燃烧室室四周冷水壁管中的水变四周冷水壁管中的水变成成蒸汽蒸汽，此蒸汽再通过此蒸汽再通过过过热器热器进一步吸收烟气的热量进一步吸收烟气的热量而变为高压高温的而变为
23、高压高温的过热蒸汽过热蒸汽，将在汽轮机中将在汽轮机中作了功的作了功的蒸汽蒸汽，送往送往冷凝器冷凝器凝凝结成水，经结成水，经除除氧器氧器除氧、除氧、加加热器热器加热后，加热后，由给水泵送进由给水泵送进省煤器省煤器预热、预热、重新送回重新送回锅锅炉，炉，完成了水的重完成了水的重复使用。复使用。过热蒸汽过热蒸汽经过经过主蒸汽管主蒸汽管道进入道进入汽轮汽轮机，该蒸汽在喷机，该蒸汽在喷管里膨胀而高速冲动汽轮机的转子旋转，将热能变管里膨胀而高速冲动汽轮机的转子旋转，将热能变成了机械能，汽轮机带动联轴的成了机械能，汽轮机带动联轴的发电机发电机发电，机械发电，机械能就变成了电能。能就变成了电能。10/24/2
24、02239n火力发电厂的主要缺点是其热效率不高，原因是作过功的蒸汽仍含有热量，火力发电厂的主要缺点是其热效率不高，原因是作过功的蒸汽仍含有热量，这部分热量由循环水带出变成热损失，使发电厂的效率只能达到这部分热量由循环水带出变成热损失，使发电厂的效率只能达到30%40%，其中，其中70%左右的燃料热量未加利用而损耗掉了。要提高凝汽式发电左右的燃料热量未加利用而损耗掉了。要提高凝汽式发电厂的效率，其有效途径是采用高温、高压、大容量的发电机组。厂的效率，其有效途径是采用高温、高压、大容量的发电机组。火电机组现状火电机组现状大机组比重小大机组比重小 20002000年年100MW100MW及以下机组的
25、容量占火电机组容量及以下机组的容量占火电机组容量31.7%31.7%火电厂煤耗高火电厂煤耗高 2003 2003年供电煤耗率平均为年供电煤耗率平均为380g/kWh380g/kWh，约比世界先进水平差，约比世界先进水平差50g/kWh50g/kWh火电机组品种单一火电机组品种单一 火电机组中火电机组中95%95%是常规的燃煤火电机组是常规的燃煤火电机组10/24/202240制约因素制约因素石油石油、天然气资源量不足、天然气资源量不足一次能源消费以煤炭为主，约占一次能源消费以煤炭为主，约占75%75%，煤电，煤电占总发电量的占总发电量的80%80%以上以上环境问题环境问题大气烟尘大气烟尘温室效
26、应温室效应酸雨酸雨10/24/202241发电站电力网水库河流大坝进水口发电机水轮机堤坝式（堤坝式（式式定义定义:厂房建在坝后的堤坝式水电厂，厂房建在坝后的堤坝式水电厂，全全部水头由坝体承受部水头由坝体承受,水库的水由压力水管水库的水由压力水管引入厂房引入厂房,转动水轮发电机组发电。坝后转动水轮发电机组发电。坝后式水电厂适合于高、中水头的情况。式水电厂适合于高、中水头的情况。10/24/202242水电厂生产示意图水电厂生产示意图10/24/202243三峡水电厂10/24/202244乌江渡水电厂10/24/202245河床式水力发电厂示意图进水口厂房溢流坝发 电 厂定义定义:堤坝和厂房建在
27、一起的堤坝式水电厂，堤坝和厂房建在一起的堤坝式水电厂，厂房也起挡水作用厂房也起挡水作用,因修建在河床中因修建在河床中,故名河故名河床式。床式。10/24/202246葛洲坝水电厂葛洲坝水电厂10/24/202247引水式水力发电厂堰引水渠压力水管厂房发 电 厂定义定义:采采用修隧道或渠道的方法形成水流落差用修隧道或渠道的方法形成水流落差来发电来发电的水电厂。的水电厂。水电厂建筑在山区水流湍水电厂建筑在山区水流湍急的河道上或河床坡度较陡的地方急的河道上或河床坡度较陡的地方,由引水渠由引水渠道造成水头道造成水头,一般不需修坝或只修低堰一般不需修坝或只修低堰，但由，但由于没有大坝，不能蓄水，也称泾流
28、电站，发于没有大坝，不能蓄水，也称泾流电站，发电量不好调节，只能有多少水就发多少电。电量不好调节，只能有多少水就发多少电。优点是投资少，一般在山地河流落差大的在优点是投资少，一般在山地河流落差大的在方比较多。方比较多。10/24/202248四川映秀湾水电站四川映秀湾水电站10/24/202249水轮机叶片模型水轮机叶片模型(从化抽水蓄能电厂从化抽水蓄能电厂)10/24/20225010/24/20225110/24/202252抽水蓄能水电厂抽水蓄能水电厂n抽水蓄能电站利用电力抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时负荷低谷时的电能抽水的电能抽水至上水库，在电力至上水库，在电力负荷高峰期负荷高峰期再放
29、水至下水库再放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。它可将电发电的水电站。又称蓄能式水电站。它可将电网网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，且宜为事故备用，还可提系统的周波和电压，且宜为事故备用，还可提高系统中火电站和核电站的效率。高系统中火电站和核电站的效率。10/24/202253从化抽水蓄能电厂下水库10/24/202254水电厂特点水电厂特点n与火力发电厂相比，水力发电厂的生产过程要与火力发电厂相比，水力发电厂的生产过程要简单得多。水电厂不消耗燃
30、料，无环境污染，简单得多。水电厂不消耗燃料，无环境污染，生产效率高，发电成本仅为火电厂的生产效率高，发电成本仅为火电厂的25%35%。n水电厂也容易实现自动化控制与管理，并能适水电厂也容易实现自动化控制与管理，并能适应负荷的急剧变化。应负荷的急剧变化。n然而水电厂投资大、建设工期长、受季节水量然而水电厂投资大、建设工期长、受季节水量变化的影响较大的缺点。建设水电厂，涉及到变化的影响较大的缺点。建设水电厂，涉及到因淹没农田而带来的移民问题，并可能会出现因淹没农田而带来的移民问题，并可能会出现破坏人文景观、破坏人文景观、生态平衡生态平衡等一系列问题。等一系列问题。10/24/202255热交换器热
31、交换器反应堆核反应堆核心心控制控制棒棒将热量将热量带出反带出反应堆的应堆的冷却剂冷却剂汽轮发电汽轮发电机组机组冷凝器冷凝器电能电能冷却塔排出的冷却塔排出的余热余热p组成：组成：核系统部分核系统部分(核反应堆及其附属设备组成的核反应堆及其附属设备组成的)+)+常规部分常规部分(由汽轮机、发电机等设备组成由汽轮机、发电机等设备组成)。10/24/202256核电分类核电分类轻水堆轻水堆 分为：沸水堆，分为：沸水堆，压水堆压水堆重水堆重水堆石墨冷气堆石墨冷气堆发发 电电 厂厂10/24/202257轻水堆轻水堆?重水堆重水堆?冷气堆冷气堆?n轻水堆轻水堆是指用加压的是指用加压的普通水普通水慢化和冷却
32、的反应堆。如果不允许水在堆慢化和冷却的反应堆。如果不允许水在堆内沸腾，则称内沸腾，则称压水堆压水堆(将压力提高将压力提高150倍，水入口温度倍，水入口温度300摄氏度，出摄氏度，出口大概就要口大概就要330摄氏度摄氏度)，如果允许水在堆内沸腾，则称，如果允许水在堆内沸腾，则称沸水堆沸水堆。轻水。轻水堆是目前最主要的堆型。美国通用公司设计制造了压水堆，西屋公司堆是目前最主要的堆型。美国通用公司设计制造了压水堆，西屋公司是沸水堆，中国现在的核电厂堆型都是通过法国引进的美国压水堆设是沸水堆，中国现在的核电厂堆型都是通过法国引进的美国压水堆设计。轻水堆只能用计。轻水堆只能用3左右的低浓缩铀作为核燃料。
33、左右的低浓缩铀作为核燃料。n重水，又称二氧化氘重水，又称二氧化氘(do)重水重水的天然形式，它能减缓反应堆中的中的天然形式，它能减缓反应堆中的中子速度，可以让它更多地去撞击铀原子。重水堆是指用重水慢化的反子速度，可以让它更多地去撞击铀原子。重水堆是指用重水慢化的反应堆。目前重水堆中，占绝大多数的是加拿大发展的用天然铀作核燃应堆。目前重水堆中，占绝大多数的是加拿大发展的用天然铀作核燃料料(0.7)、重水慢化、重水冷却的卧式、压力管式反应堆。重水堆先、重水慢化、重水冷却的卧式、压力管式反应堆。重水堆先进和昂贵，中国的秦山三期核电站就用的是加拿大引进的重水堆。进和昂贵，中国的秦山三期核电站就用的是加
34、拿大引进的重水堆。n冷气堆是指用石墨慢化、二氧化碳或氦气冷却的反应堆。用二氧化碳冷气堆是指用石墨慢化、二氧化碳或氦气冷却的反应堆。用二氧化碳冷却的石墨气冷堆，曾在核电站的发展中占领先地位，但很快就让位冷却的石墨气冷堆，曾在核电站的发展中占领先地位，但很快就让位于轻水堆，并将逐渐退出反应堆的历史舞台。于轻水堆，并将逐渐退出反应堆的历史舞台。10/24/202258沸水堆型核电厂示意图混凝土混凝土防护壳防护壳主循环泵主循环泵控制棒控制棒反应堆反应堆汽轮机汽轮机发电机发电机凝结器凝结器凝结水泵凝结水泵发 电 厂p沸水堆内，水沸水堆内，水直接直接被加热沸腾成为蒸汽，然后直接引入被加热沸腾成为蒸汽，然后
35、直接引入汽轮机作功，汽轮机带动发电机发电汽轮机作功，汽轮机带动发电机发电.p沸水堆型系统结构简单，但由于水是在沸水堆内沸腾，使沸水堆型系统结构简单，但由于水是在沸水堆内沸腾，使得堆芯体积增大，更严重的是放射性杂质可能会随蒸汽进得堆芯体积增大，更严重的是放射性杂质可能会随蒸汽进入汽轮机，造成汽轮机及其它设备的放射性污染，使得这入汽轮机，造成汽轮机及其它设备的放射性污染，使得这些设备的运行、维护及检修等变得复杂和困难起来。些设备的运行、维护及检修等变得复杂和困难起来。10/24/202259压水堆型核电厂示意图混凝土防护壳控制棒反应堆加压器主循环泵汽轮机蒸汽发生器凝结水泵凝结器发电机发 电 厂p压
36、水堆核电系统中增加了一个蒸汽发生器，一回路水从堆压水堆核电系统中增加了一个蒸汽发生器，一回路水从堆芯流过时，将核裂变产生的热量带至蒸汽发生器，蒸汽发芯流过时，将核裂变产生的热量带至蒸汽发生器，蒸汽发生器将通过传热管将二回路中的水加热成蒸汽，推动汽轮生器将通过传热管将二回路中的水加热成蒸汽，推动汽轮机旋转，进而带动发电机发电。由于蒸汽发生器内两个回机旋转，进而带动发电机发电。由于蒸汽发生器内两个回路中的水完全被隔离开，所以不会造成设备的放射性污染。路中的水完全被隔离开，所以不会造成设备的放射性污染。传热管10/24/202260核电厂特点核电厂特点n核电厂可以节省大量的煤、石油等燃料，核电厂可以
37、节省大量的煤、石油等燃料，1kg铀裂铀裂变所产生的热量，相当于变所产生的热量，相当于2.7103t标准煤所产生标准煤所产生的热量，例如，一座容量为的热量，例如，一座容量为5105kW的火力发电的火力发电厂，年耗煤厂，年耗煤1.5106t，而同容量的核电厂，每年，而同容量的核电厂，每年只需只需600kg的铀燃料就可以了。的铀燃料就可以了。n核电厂不需空气助燃，所以核电厂可以建在地下、核电厂不需空气助燃，所以核电厂可以建在地下、水下、山洞或高原地区以保证其发电安全。水下、山洞或高原地区以保证其发电安全。n虽然核电厂造价高于火电厂，但其燃料费、维护虽然核电厂造价高于火电厂，但其燃料费、维护费用却较低
38、，在世界性能源短缺的今天，核能发费用却较低，在世界性能源短缺的今天，核能发电无疑是各国获取电能的重要来源。电无疑是各国获取电能的重要来源。n放射性污染放射性污染10/24/202261中国核电站中国核电站p1991年，中国自主设计建设的第一座核电站秦山核电站建成投产；p1994年建成大亚湾核电站；p1996年开始，中国自主设计建设了秦山二期核电站；与国外合作建设了岭澳核电站、秦山三期核电站和田湾核电站。p截至2004年7月，共有9台核电机组投入生产，总功率701万千瓦。10/24/202262中国自主设计建设的第一座核电站中国自主设计建设的第一座核电站秦秦山核电站山核电站10/24/202263广东大亚湾核电站10/24/202264
