P7教学课件.ppt
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1、专业英语教程,教学课件,I.课文内容简介: 主要介绍关于发电的基本知识。,Lesson 1 Generation of Electrical Energy,P 7 Electric Engineering,II.New Words,P 7 Electric Engineering,III. Phrases,P 7 Electric Engineering,IV.难句翻译 1Such a system comprises all the apparatus used in the generation, transmission, and distribution of electric ene
2、rgy, starting from the generating station and ending up in the most remote summer home in the country. 这样一个系统包含从发电站开始到偏远农村的避暑别墅用于发电、传输和分配电能的所有设备。 2The total power drawn by the customers of a large utility system fluctuates between wide limits, depending on the seasons and time of day. 大电力系统广阔区域用户一个季
3、节和一天分时需要的总电能是变化。 3Nevertheless, both peaks occur about 17:00 (5 P.M.) because increased domestic activity at this time coincides with industrial and commercial centers that are still operating at full capacity. 不过,因为逐渐增加的居民活动与仍然满负荷运行的工业和商业用电同时使用,两个峰值负荷都发生在下午5点左右。 4Peak-generating stations that deliv
4、er power for brief intervals during the day: such stations must be put into service very quickly. 在白天短时间内发电的峰值发电站要求必须快速投入运行。 5Consequently, peak power is very expensive because the stations that produce it are idle most of the time. 所以,峰值电能是非常昂贵的,因为产生峰值电能的电站大多数时间是闲置的。,P 7 Electric Engineering,P 7 El
5、ectric Engineering,V.参考译文 第一课 发电 现在我们已经熟悉电机、变压器和其他功率器件的原理,是适当的时候明确它们在大的电力系统如何使用。这样一个系统包含从发电站开始到偏远农村的避暑别墅用于发电、传输和分配电能的所有设备。 1.1电力系统的要求 大电力系统广阔区域用户一个季节和一天分时需要的总电能是变化的。图7.1显示系统冬天和夏天日负荷的变化情况。两个季节的日负荷变化趋势惊人的相似。冬天的峰值负荷是15 GW高于夏天的峰值负荷10 GW。不过,因为逐渐增加的居民活动与仍然满负荷运行的工业和商业用电同时使用,两个峰值负荷都发生在下午5点左右。 图7.2显示同一系统季节性负
6、荷波动情况。注意冬天的峰值负荷大于夏天峰值负荷的两倍。 仔细观察这条曲线,我们注意到全年的负荷不低于6 GW。这是系统的基本负荷。同时我们也注意到年度峰值负荷是15 GW。基本负荷的供电时间是100%,峰值负荷发生的时间是0.1%的时间。在两个极限期间,我们必须提供低于100%时间的中间负荷。,P 7 Electric Engineering,如果我们绘制每年基本负荷的持续时间,就得到图7.3所示的负荷曲线。例如,曲线显示9 GW负荷持续70%的时间,而12 GW负荷持续时间是15%。曲线分成基本负荷、中间负荷和峰值负荷段。在这个基础上系统必须发出6 GW的基本功率,另6 GW的中间功率,和3
7、 GW的峰值功率。 这些功率由三类发电站供给: a.所有时间满功率发电的基本发电站:核电站和燃煤电站非常适合完成基本要求。 b.相对快速响应变化负荷要求的中间发电站通常通过增加或切除一个或多个发电机组,水力发电站比较适合这个目的。 c. 在白天短时间内发电的峰值发电站要求必须快速投入运行。 因此,它们都装有能在几分钟之内启动的原动机如柴油机、燃气涡轮机、压缩空气电动机或者抽水蓄能涡轮机。基于这个考虑,值得提及的是使用燃气或煤的热力发电站需要4-8小时启动,核电站启动需要几天。显然,这样的发电站不能用于供给短期峰值功率。 返回图7.3,点画线、交叉影影线的区域刚好与基荷、中间负荷和峰值负荷相关的
8、相对能量成正比。因此,峰值负荷电站提供每年总能量的58%的电能,而峰值发电站仅提供1.3%的电能。峰值电站平均,P 7 Electric Engineering,每天仅服务1小时。所以,峰值电能是非常昂贵的,因为产生峰值电能的电站大多数时间是闲置的。 1.2发电站的选址 在电力系统规划中,发电站、输电线和变电站的地理位置必须仔细规划得到可接受的经济的方案。有时我们在一次能源附近建立发电站,使用传输线把电能输送到需要的地方。当这样的方案既不经济又不现实时,我们不得不通过轮船、火车或管道运送一次能源到发电站。因此,发电站附近可能离电能的最终用户很近或很远。 1.3发电站类型 主要有三大类型发电站:
9、(1)热力发电站(2)水力发电站(3)核能发电站。 在美国热力发电站生产大部分电能。但是,重要水力发电站和核电站生产大约总要求的20%的电能。 尽管我们能利用风能、潮汐能和太阳能,这些能源仅提供我们所需能源的极小一部分。,I.课文内容简介: 主要介绍关于电力系统的基本知识。,Lesson 2 Operation of Power System,P 7 Electric Engineering,P 7 Electric Engineering,II.New Words,III. Phrases,P 7 Electric Engineering,IV.难句翻译 1The mechanical po
10、wer developed by the turbine depends exclusively on the opening of the wicket gates that control the water flow. 打开的专门控制水流的闸门流入的水作用在水轮机后产生机械功率 。 2On the other hand, the electric power drawn from the generator depends exclusively on the load, When the mechanical power supplied to the rotor is equal t
11、o the electrical power consumed by the load, the generator is in dynamic equilibrium and its speed remains constant. 另一方面,从发电机吸收的电功率 决定于负载,当转轴上获得的机械功率 等于负载消耗的电功率 ,发电机处于动态平衡、速度恒定。 3The speed variation of the generator is, therefore, an excellent indicator of the state of equilibrium between and and,
12、hence, of the stability of the system. 因此发电机速度的变化是系统功率平衡和稳定的极好指示器。,P 7 Electric Engineering,P 7 Electric Engineering,IV.难句翻译 4Thus, in the case of a coal burning boiler, we have to reduce combustion as soon as the valves are closed off, otherwise the boiler pressure will quickly exceed the safety li
13、mits. 因此,对燃煤锅炉来说,蒸汽阀一关就必须减少燃烧量,否则锅炉压力会超过安全极限。 5High-speed circuit breakers to are installed to automatically interrupt power in case of a fault and to reroute the flow of electric power. 如果发生故障或者变换功率流线路,安装的高速断路器会自动切断相应电能的流向。,P 7 Electric Engineering,V.参考译文 第二课 电力系统运行 2.1发电机和负荷间功率平衡控制 因为电能不能被储存,成千上万用
14、户消耗的电能必须马上由交流发电机供给。如何维持发电功率与用户要求之间的瞬态平衡呢?为了回答这个问题,让我们考虑一个水电站给局部负荷 供电(图7.5)。大坝后面的水流过涡轮,使涡轮和发电机旋转。 打开的专门控制水流的闸门流入的水作用在水轮机后产生机械功率 。闸门打开,更多的水被允许进入涡轮,增加的功率马上被传递给发电机。 另一方面,从发电机吸收的电功率 决定于负载,当转轴上获得的机械功率 等于负载消耗的电功率 ,发电机处于动态平衡、速度恒定。此时的电力系统被称做处于稳态。 但是,我们知道系统的需求总是持续波动的,因此 有时大于有时小于 ,如果 大于 ,发电机组开始减速。相反地,如果 小于 ,发电
15、机组开始加速。,P 7 Electric Engineering,因此发电机速度的变化是系统功率平衡和稳定的极好指示器。如果速度下降小闸门必须打开,如果速度在上升小闸门必须闭合这样维持 和 持续平衡状态。尽管我们能通过观察速度人为地调节闸门,通常使用自动速度调节器。 速度调节器或管理器是非常灵敏的设备。它们能检测最小速度变化0.02%。因此,如果发电机速度从1800转/分增加到1800.36转/分,速度调节器开始对小闸门机构动作。如果负载突然增加,速度立即下降,但是调节器将快速把它的速度调节到额定转速。当负载突然被切除相应的调节动作同样发生。 显然,任何速度变化产生一个相应的系统频率变化。因此
16、频率是系统稳定的最好指示器。只要频率恒定系统就是稳定的。 热电站和核电站除了调节蒸汽阀门其运行方法相同,允许更多或更少蒸汽流过涡轮(图7.10)。通过燃烧率来改变蒸汽流的大小。因此,对燃煤锅炉来说,蒸汽阀一关就必须减少燃烧量,否则锅炉压力会超过安全极限。 2.2系统互连的优点,P 7 Electric Engineering,分析图7.10示的三个发电站分别与各自的区域负荷 , 和 相连。因为三个系统没有连接,每个系统运行在自己的频率,发生在一个系统的扰动不会影响另一个系统。但是,由于如下原因更合理的是连成一个系统:(1)可以提高整个系统的稳定性,(2)可以更好地提供持续供电,(3)更加经济。
17、图7.6示四条互连输电线,与发电站和服务区域相连。如果发生故障或者变换功率流线路,安装的高速断路器 到 会自动切断相应电能的流向。我们现在讨论这样一个网络的优点。 1. 稳定性:互连系统比单一系统有更大的备用功率。实际上,较大系统更有能力承受大的扰动,所以有更好的稳定性。例如,在区域 R1负荷如果突然增加,通过互连线路能量从G2和G3流出。因此重负荷不是由单一系统承受而是三个电站共同承担。 2. 持续供电:如果一个发电站停运或者因为年检或维修关机,用户的供电可以由剩余两个电站完成。 3. 经济性:当几个地区互连,负荷在各种电站共同承担以便整个运行成本最小化。例如,代替当夜间负荷降低十所有三个发
18、电站都减少发电量,我们可以完全关闭一个电站的机组而由其他电站给负荷供电。这种方法,我们可以大大减少一个发电站的运行成本的同时提高其他电站效率,因为它们现在运行在额定容量附近。,P 7 Electric Engineering,因此电力公司感兴趣的是通过网络互连传输线使资源组合。调度中心办公室在各种公司和发电站分配负荷使成本最小化。因为一些系统复杂,控制决策通常由计算机辅助给出。调度办公室也必须预测日负荷和季节负荷变化,直接开启和关闭发电机组,这样维持巨大复杂网络的良好稳定性。 尽管这样的互连系统必须运行在同一频率,负荷根据特定程序仍然能在独立发电机组中分配。这个机组不断增加的输出功率使整个系统
19、由互连系统中其他发电机组供电量相对减少。,I.课文内容简介: 主要介绍关于输电的基本知识。,Lesson 3 Transmission of Electrical Energy,P 7 Electric Engineering,II.New Words,P 7 Electric Engineering,II.New Words,P 7 Electric Engineering,III. Phrases,P 7 Electric Engineering,IV.难句翻译 1Although these conductors appear very ordinary, they possess im
20、portant electrical properties that greatly affect the transmission of electrical energy. 尽管这些导体看起来非常普通,却拥有对电能传输重大影响的主要性质。 2Distribution substations change the medium voltage to low voltage by means of step-down transformers, which may have automatic tap-changing capabilities to regulate the low volt
21、age. 配电变电所通过降压变压器把中压降低到低压,该变压器能自动调节分接头来调整低电压。 3High-voltage (HV) lines connect the main substations to the generating stations. The lines are composed of aerial conductors or underground cables operating at voltages below 230kV. 高压输电线连接发电厂和主变电所。输电线由工作电压低于230V的架空线或地下电缆。 4Transmission substations chan
22、ge the line voltage by means of step-up and step-down transformers and regulate it by means of static var compensators, synchronous condensers, or transformers with variable taps. 传输变电所通过升压和降压变压器改变线路电压,并通过静止无功补偿器、同步调相机或变压器分接头来调整电压。,P 7 Electric Engineering,P 7 Electric Engineering,V.参考译文 第三课 电能的传输 3
23、.0引言 对电能的传输的兴趣不象发电和用电的兴趣大,因此,我们有时趋向于忽略这个重要问题。这是不幸的,因为输电涉及的人类和资源比这些在发电过程中的问题更多。 电能由高空中的输电线和地下电缆传输。尽管这些导体看起来非常普通,却拥有对电能传输重大影响的主要性质。 3.1配电系统的主要组成部分 为了给用户以有用的方式供电,输电和配电系统必须满足一些基本要求。这样,系统必须; (1)所有用户需要的时间提供电能。 (2)维持稳定正常的电压变化范围不得超过 。 (3)维持稳定频率变化范围不能超过 Hz。 (4)依可接受的价格提供电能。 (5)符合安全标准。 (6)遵守环境标准。,P 7 Electric
24、Engineering,图7.9示系统输电和配电基本图。它由发电站 G1、G2、几个变电所、联络变电站和商业、居民和工业负荷组成。电能在超高压、高压、中压和低压输电线上传输。电压等级是根据表25A给出的电压等级。 传输变电站(图7.9)通过升压或降压变压器改变线路电压通过静止无功补偿器控制。传输变电所通过升压和降压变压器改变线路电压,并通过静止无功补偿器、同步调相机或变压器分接头来调整电压。 配电变电所通过降压变压器把中压降低到低压,该变压器能自动调节分接头来调整低电压。低压范围单相120/240V到三相600V。可以供电给私人住宅、商业、常规机构和小工业。 联络变电所把不同电系统联系在一起,
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