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发电厂如果发多电了,大家突然不用电,那电到哪存?

07-16 13:00:13

发电与用电只能同时进行,那么没人用电时,发电机就进入空载运转状态。

例如一台100kW的小型水轮发电机组,带着若干的用电设备,当然它最多能带100kW的负荷。如果当前负荷只有50kW,那么发电机也就发出50kW的电,从电工学原理可知,当电源输出电压不变,电源的输出电流大小由负载大小决定。电压与电流的乘积就是负荷功率,也是发电机的输出功率(理论值),这就是负荷用多少电发电机就发多少电。

当负荷功率增加,发电机输出功率也会增加。但对水轮机来说,因为负荷功率增加,转动阻力增大,转速会下降。此时自动调速机构就会调整水轮机转速,使其稳定在额定转速上。具体调整过程是,当检测到转速下降时,就开大进水阀增加进水量,水轮机转速就会回到额定值。反之当负荷减小,水轮机转速上升,就关小进水阀减小进水量,水轮机转速同样回到额定值。

但如果出现负荷功率超过100kW或负荷功率为零时怎么办?当负荷慢慢增加到100kW以上时,发电机还能短时间输出超负荷功率,一般120kW没问题,当然此时水轮机的进水阀也会进一步开大。如果有备用机组,就在原运行发电机允许超负荷运行时间内,起动备用机组,应对超负荷。没有备用机组的话,只能拉闸限电了,把一些不重要的负荷断电。当负荷功率慢慢减小至零时,进水阀也会慢慢关小,以保持水轮机转速稳定,直至保持在能使机组空载运行的壮态。

以上所说的"慢慢"是指负荷功率变化的速度要比水轮机调节转速的速度要慢,否则当负荷功率快速变化时,调速机构来不及调速,就会出现一系列问题。首先是发电机输出频率会改变,因为转速决定频率,我国交流电频率规定为50Hz。如果负荷功率突然增加到100kW以上,因调速机构来不及调整,会造成发电机输出电压下降电流增大,频率下降使电流进一步增大,从而造成输出断路器跳闸。断路器一旦跳闸,发电机负荷归零,水轮机因实然失去负荷,转速极速提升,最终飞车损坏,引发严重设备甚至人身事故。当然实际的发电机组还有一套防止突然甩负荷造成飞车的装置,在此只是说明单台机组无法应对负荷的突然变化。

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题主的问题是"大家突然不用电了,那电到那存"?其实不用电了,发电机也就不发电了,不存在存电问题,而是存在如何应对突然甩负荷问题。

多机组连网运行

这是最有效的方法,把多台机组连接在一起抱团运行,连网机组总功率越大,应对突然的负荷变化能力越强,因为只要突然变化的负荷功率远小于电网总功率,对电网来说根本不是负担,可以轻松应对。

目前我国大大小小的各种类型发电厂,基本已通过多种电压等级的输电线路连接起来,组成了国家电网。各种各样的用设备也通过配电变压器与电网相连接,因此从另一角度看,国家电网把全国的用电设备也都连接了起来。这祥在全国范围内几乎不会出现都不用电的情况,你不用电有他人用电。但总有用电量大与小的时候,例如夜间许多工厂停工,民用电也基本不用,夜间负荷是最小的,不过这种负荷变化是有规律的,各电厂可提前做好准备应对负荷变化。

我国电网中的电厂主要是火电厂与水电厂,火电厂是采用汽轮发电机组,调节负荷变化就是调节进入汽轮机的蒸汽量,但由于蒸汽是燃煤锅炉产生,不可能有大量的富余蒸汽,因此火电厂快速调节负荷的幅度不大,调节大负荷需要更长时间,因为要等锅炉加大火力产生更多的蒸汽,才能增加发电机组输出功率。而如要起动备用机组,所要时间更长,可能要十多个小时。

因此在电网中火电厂往往按计划运行,调节负荷的任务由水电厂承担,水电厂调节负荷的幅度大速度快,也能迅速起动备用机组。我国电网中火电还是占大头,特别是东部地区,负荷功率大水电厂又很少,这对调节发电负荷是极为不利的。为了解决这个问题,我国修建了不少抽水蓄能水电站,利用夜间用电负荷小的时间段,把水抽到山上的水库中,到白天负荷高峰期放水发电。这祥在夜间用电负荷最小时间段抽水,增加了用电负荷,减轻了火电厂调小负荷压力,在白天用电高峰期发电,又减小了火电厂调大负荷的压力,一举二得起到了填谷削峰的作用。目前我国已有二十多座大型抽水蓄能水电站投入运行,还有许多抽水蓄能水电站在建设中。

因此题主的问题实际上不存在。

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