一发电与输电发电厂

一、发电与输电

发电厂按照所利用的能源种类可分为水力、火力、风力、核子能、太阳能、沼气等几种。现在世界各国建造最多的，主要是水力发电厂和火力发电厂。近几年来，核电站也发展较快。

各种发电厂中的发电机几乎都是三相同步发电机，分为定子和转子两个基本组成部分。定子由机座、铁心和三相绕组等组成，与三相异步电动机的定子基本相同。同步发电机的定子常称为电枢。同步发电机的转子是磁极，有显极和隐极两种。显极式转子具有凸出的磁极，励磁绕组绕在磁极上，如图1-1所示。隐极式转子是圆柱形，励磁绕组分布在转子表面大半个槽中，如图1-2所示。和同步电动机一样，励磁电流也是经电刷和滑环流入励磁绕组的。目前已采用半导体励磁系统，即将交流励磁机（也是一台三相发电机）的三相交流经三相半导体整流器转变为直流，供励磁用。

图1-1　显极式同步发电机的示意图

1-2　隐极式同步发电机的示意图图

显极式同步发电机的结构较为简单，机械强度较低，适用于低速（通常n＝1 000r/min以下）。水轮发电机（原动机为水轮机）和柴油发电机（原动机为柴油机）皆为显极式。例如国产550MW水轮发电机的转速为142.9r/min（极数为42）。隐极式同步发电机的制造工艺较为复杂，但是机械强度较高，它用于高速（n＝3 000r/min或1500r/min）。汽轮发电机（原动机为汽轮机）多半为隐极式。

国产三相同步发电机的电压等级有400/230V和3.15kV、6.3kV、10.5kV、13.8kV、15.75kV和18kV等多种。

大中型发电厂大多建在产煤地区或水力资源丰富的地区附近，距离用电地区往往是几十千米，几百千米以至一千千米以上。所以，发电厂生产的电能要用高压输电线输送到用电地区，然后再降压分配给各用户。电能从发电厂传输到用户，要通过导线系统，该系统称为电力网。

现在常常将同一地区的各种发电厂联合起来组成一个强大的电力系统。这样可以提高各发电厂的设备利用率，合理配备发电厂的负载，以提高供电的可靠性和经济性。

送电距离愈远，要求输电线的电压愈高。我国国家标准中规定输电线的额定电压为35kV、110kV、220kV、330kV、500kV等。