第一章 电力技术与电力工业一、电力技术与电力工业发展简史
电力技术的发明、电力工业的建立至今已有 100 余年的历史。今天, 电与人们的生产、生活、科学技术研究和精神文明建设息息相关,对现代社会的各个方面已产生直接的或间接的巨大作用和影响,已成为现代文明社会的重要物质基础。
1831 年,法拉第发现电磁感应原理,奠定了发电机的理论基础。科学的发现,引起了技术的发明。1866 年,维·西门子发明了励磁电机,并预见:电力技术很有发展前途,它将会开创一个新纪元。接着,1876 年,贝尔发明了电话;1879 年,爱迪生发明了电灯。这三大发明照亮了人类实现电气化的道路,继蒸汽机技术革命后,引起了电力技术革命。 1882 年,爱迪生建成世界上第一座较正规的发电厂,装有 6 台直流
发电机,共 900 马力(1 马力=0.735kw,下同),通过 110V 电缆供电, 最大送电距离 1.6km,供 6200 盏白炽灯照明用,完成了初步的电力工业技术体系。
1881 年,卢西恩·高拉德和约翰·吉布斯取得“供电交流系统”专
利,美国发明家乔治·威斯汀豪斯买下此专利,并以它为基础于 1885 年
制成交流发电机和变压器,并于 1886 年建成第一个单相交流送电系统,
1888 年又制成交流感应式电动机。1891 年,在德国劳芬电厂安装了世界第一台三相交流发电机,建成第一条三相交流送电线路。三相交流电的出现克服了原来直流供电容量小,距离短的缺点,开创了远方供电,电力除照明外,用于电力拖动等各种用途的新局面。
电力技术和电力工业的出现和发展改变了人们的生产和生活面貌, 促使经济以前所未有的速度向前发展。美国原来落后于英国、德国等国家,电力技术革命使美国后来者居上,成为最发达的国家。电力的广泛应用,电力需求的增加,促使电力技术和电力工业进一步向高电压、大机组、大电网方向发展。高压输电、大型汽轮发电机、大型水轮发电机应运而生,迅速发展。
1960 年,美国制成 50 万 kW 汽轮发电机,1963 年制成 100 万 kW 双轴汽轮发电机。1973 年,美国将 BBC 公司制造的 130 万 kW 双轴汽轮发电机投入运行。1971 年,原苏联将单轴 80 万 kW 机组投入运行。1980 年, 在科斯特罗姆火电厂单轴 120 万 kW 机组投入运行,这是世界上唯一的一台单轴最大机组。
在高电压输电方面,瑞典于 1954 年首先建成第一条 380kV 输电线, 此后美国、加拿大等欧美国家相继使用 330~345kV 输电系统。1964 年, 美国建成第一条 500kV 输电线路,原苏联也于 1964 年完成了 500kV 输电系统。1965 年,原苏联建成±400kV 直流输电线路。1965 年,加拿大建成 765kV 输电线路。1989 年,原苏联建成一条世界上最高电压 1150kV、长 1900km 交流输电线路。到 1990 年,全世界拥有发电设备 27.46 亿 kW, 其中火电占 64.9%,水电占 23%,核电占 12.1%,全世界发电量为117340 亿 kW·h。
随着电子技术、电子计算机技术和自动化技术的发展,电力工业自
动化迅速向前发展。以大机组、大电厂、高电压、大电网、高度自动化为特点的现代化电力工业在不同的国家已经形成或正在形成。