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《能源工程技术概论》考试重点详解—尚德机构独家资料
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5、水力发电的生产成本低廉，无需购买、运输和储存燃料，所需运行人员较少、劳动生产率较高，管理和运行简便，且运行可靠性较高
6、水轮发电机组起停灵活，输出功率增减快、可变幅度大，是电力系统理想的调峰、调频和事故备用电源
7、水力发电开发投资大，工期长
8、一般水电站需建设水库调节径流，以适应电力系统负荷的需要 9、可获得最优的综合经济效益和社会效益 10、水能资源在地理上分布不均
11、对人类和生态环境有一定影响，还有可能带来地质灾害
3.3海洋能发电（*）
海洋能：海水中蕴藏着的这一巨大的动力资源的总称。 它包括潮汐能、波浪能、海流能（潮流能）、海水温差能和海水盐差能等各种不同形态的能源。
在海洋能中，除潮汐能和潮流能来源于星球间的引力作用以外，其余各类均来源于太阳辐射能
第四章 核能
核电以其清洁、安全、高效受到世界各国的普遍重视，成为能源发展的趋势
4.1.2核裂变反应
目前实际可用的易裂变核素有233U、235U和239Pu
4.1.3235U的裂变过程
1g235U完全裂变所产生的能量为2.276×104kW·h，相当于2500kg标准煤燃烧放出的热量
4.1.8核电站（*）
235
U是自然界存在的唯一易发裂变的物质，所以核电站站通常用它作为燃料
4.2.1压水堆核电站概述（*）
压水堆核电站具有功率密度高、结构紧凑、安全易控、技术成熟、造价和发电成本较低等特点，因此它是目前国际上采用最广泛的商用核电站
4.5核电站对环境的影响
核电站对环境的影响主要是指运行中对环境造成的辐射或非辐射影响 核电站正常运行并严格对放射性废物的处理时，其对环境产生的辐射剂量与来自天然辐射和医学治疗的剂量相比是极其微小的
核电站的放射性核废物是主要的环境问题
核电站的防护措施：第一道安全屏障是核燃料本身；第二道安全屏障是燃料元件的包壳；第三道安全屏障是反应堆的压力壳；第四道安全屏障是反应堆的安全壳 核电运行成本比火电成本低1/3~1/2
第五章 电能
5.1.1电力系统
电力系统的基本参量
总装机容量：系统中所有发电机组额定有功功率的总和，以MW（兆瓦）计
最大负荷：指规定时间（一天、一月或一年）内电力系统总有功功率负荷的最大值，以MW（兆瓦）计
额定频率：我国规定的交流电力系统的额定频率为50Hz（赫兹） 电力系统：发电、变电（升压、降压）、输电、配电、用电设备等和相应辅助系统
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在电力系统中，除去发电机、用电设备之外的部分，称为电力网，简称电网 电力系统的特点：
1、电能不能大量储存。电能的产生、输送、分配、消费、使用实际上是同时进行的，每时每刻系统中发电机发出的电能必须等于该时刻用户使用的电能与电网中的电能损耗之和。 2、过渡过程非常迅速。电能的传输近似于光的速度。 3、与国民经济和全社会密切相关 电力系统运行的基本要求
安全可靠性、电能质量、经济性和环保 1、保证可靠地持续供电
2、保证良好的电能质量：电能质量的指标主要有供电电压、频率、波形。电力系统的电压和频率正常是保证电能质量的两大基本指标。电力系统电压偏移不应超过额定电压的±5%，电力系统运行规定频率偏移不超过±0.2%
3、努力提高电力系统运行的经济性。电力系统运行的经济性主要反映在降低发电厂的能源消耗、厂用电率和电力网的电能损耗等指标上 4、环境和生态保护
5.1.2电压变换和电能的传输（*）
直流输电的使用范围 1.远距离大功率输电。
2.用海底电缆隔海输电或用地下电缆向负荷密度很高的大城市供电
3.作为系统间联络线，用来实现不同步或不同频率的两个交流系统的互联 4.用于限制互联系统的短路容量
5.1.3电力网络的接线和电压等级
一级输电网络：由电压为220kV及以上的主干电力线路组成 二级输电网络：电压一般为110~220kV
配电网：向中等用户和小用户供电的网络，6～35kV的称高压配电网，1kV以下的称低压配电网
电力网的主干线和相邻电网间的联络线多采用500、330kV和220kV等级； 二级输电网采用220、110kV等级；
35kV既用于城市和农村的配电网，也用于大工业企业的内部电网
10kV是最常用的较低一级的高压配电电压，只有负荷中高压电动机的比重很大时，才考虑6kV配电的方案
5.2.1.电力负荷的等级
一级负荷：指突然中断供电将造成人身伤亡；或在经济上造成重大损失，如重大的设备损坏、重大产品报废、给国民经济造成重大损失；或在政治上造成重大的影响或引起公共场所秩序严重混乱等电能用户
特别重要的负荷是指中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况
二级负荷：指突然中断供电，将在政治上、经济上造成较大损失的负荷，如中断停电将造成主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等电能用户
5.2.4.用电负荷计算
电力负荷计算方法：需要系数法、利用系数法、二项式系数法、单位面积功率计算法、单位产品功率计算法
用需要系数法计算用电负荷：（*）
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5.3.1.供配电系统的类型
降压变电所、配电所、电力线路和电能用户组成的电力终端系统
供配电系统的类型（*）
1.具有总降压变电所的供配电系统：该用户设总降压变电所( HSS)，把35～110 kV的电压降为6～10 kV
2.具有高压配电所的供配电系统：设高压配电所( HDS)，供电电源进线的电压一般是6～10 kV，先由高压配电所集中，再由高压配电线路将电能分送到各车间或楼宇变电所，降为220/380 V的低压供给用电设备，或由高压配电线路直接供给高压用电设备 3.高压深入负荷中心自供配电系统
4.其他类型的供配电系统：对于小型企业或楼宇，一般只设一个简单的降压所
5.3.2.供配电系统接线方式（*）
供配电系统的接线方式：放射式、树干式、环形接线(★)（注：放射式与树干式的互补） 1.放射式接线：特点：一回高压配电线路只向一个地点送电；优点是：供电可靠性较高。即一回高压配电线路因故障而停电时，其他各回高压配电线路仍然正常供电；缺点是：每一个受电单元需配置一回高压配电线路及一个高压开关柜，从而增加了投资
2.树干式接线：特点：备受电单元容量不是太大，位置相对集中，距电源端相对较远，共用一回高压配电线路（称为干线）进电；优点是：减少了配电线路及其安装费用，节省了投资；缺点是：各支线所接负荷全部都由一回干线供电，当干线发生故障或检修时，停电范围大，因此供电可靠性较低 3.环形接线
5.3.3.供配电系统的质量调节
供配电系统的质量调节方式：
1、电压调整；2、电压波动的有效抑制；3、高次谐波的抑制；4、无功补偿方式提高供配电系统质量
供配电系统的电压调整：
1.合理地选择变压器的分接头或采用有载调压变压器，使之在负荷变动的情况下，有效地调节电压，保证用电设备端电压的稳定
2.合理地减少供配电系统的阻抗，以降低电压损耗，从而缩小电压偏移的范围 3.合理改变系统的运行方式，以调整电压偏移 4.尽量使系统的三相负荷均衡，以减少电压偏移
5.采用无功功率的补偿装置，提高功率因数，降低电压损耗，缩小电压偏移范围
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电压波动及其抑制：
1.对负荷变动剧烈的大型电气设备，采用专用线或专用变压器单独供电 2.设法增大供电容量，减小系统阻抗
3.在系统出现严重的电压波动时，减少或切除引起电压波动的负荷 4.对大功率电孤炉的炉用变压器宜由短路容量较大的电网供电，一般是选用更高电压等级的电网供电
5.对大型冲击性负荷，如采取上述措施仍达不到要求时，可装设能“吸收”冲击性无功功率的静止型无功补偿装置(SVC)。SVC是一种能吸收随机变化的冲击无功功率和动态谐波电流的无功补偿装置
电网高次谐波及其抑制：
电网产生谐波的元件很多，例如荧光灯和高压汞灯等气体放电灯、感应电动机、点焊机、变压器和感应电炉等，都要产生谐波电压和电流。最为严重的是大型的晶闸管变流设备和大型的电弧炉 危害：
1、谐波电流通过变压器，可使变压器的铁芯损耗明显增加 2、谐波电流通过电动机，不仅会使电动机的铁芯损耗明显增加
3、谐波对电容器的影响更为突出，电容器很容易发生过负荷甚至烧毁。
4、谐波电流可使电力线路的电能损耗和电压损耗增加，计量电能的感应式电能表不正确 措施：
1、三相整流变压器采用Y,d或D,y接线； 2、增加整流变压器二次侧的相数；
3、使各台整流变压器二次侧互有相角差。 4、装设分流滤波器
5、选用D，ynll连接组别的三相配电变压器
6、限制电力系统中接入的变流设备及交流调压装置等的容量r或提高对大容量非线性设备的供电电压
提高功率因数： 措施：
1、提高感应电动机检修质量 2、合理选择电动机、变压器容量 3、降低轻载设备的外加电压 4、绕线型感应电动机同步化运行 5、负荷联接应力求三相平衡 6、应采用人工无功补偿装置
5.4.3变压器的类型
1、按冷却方式分：干式变压器、油浸式变压器
2、按铁芯形式分：芯式变压器常用语高压的电力变压器；非晶合铁芯变压器是用新型导磁材料，空载电流下降约80%，是目前节能效果较理想的配电变压器
5.4.4常见变压器的工作原理和特点
1.油浸式变压器
2.干式变压器：优点有：
1、安全、防火、无污染，可直接安装在负载中心； 2、防潮性能好，停运后不经预干燥即可投入运行； 3、损耗低、局部放电量低、噪声小，散热能力强；
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