电力中性点接地方式选择、设计、施工、运行与改造实用手册 第1册PDF电子书下载

第一篇 电力系统中性点接地方式概论 1

第一章 电力系统中性点接地方式概述 3

第一节 概述 3

第二节 中性点接地方式发展简史 3

第三节 一个概念和几个术语 4

第四节 接地方式的划分及电压、电流的互换特性 7

第五节 接地程度系数与中性点接地方式的关系 15

第六节 不同接地方式系统的基本运行特性 17

第七节 发电机中性点的接地方式 27

第八节 不同接地方式的适用范围 27

第九节 结语 29

第二章 中性点常用接地方式 31

第一节 人身触电的危险性 31

第二节 单相接地电流的大小 34

第三节 单相电弧接地过电压 35

第四节 单相接地保护问题 43

第五节 铁磁谐振过电压 48

第六节 中性点接地方式的综合比较 51

第三章 地电参数 53

第一节 地电阻率 53

第二节 岩石和土壤的介电常数 62

第四章 地中电流分布 68

第一节 地中稳定电流场的基本性质 68

第二节 电流场中不同电阻率介质分界面上的边界条件 70

第三节 均匀介质中的点源电流场 72

第四节 非均匀土壤中的地中电流场 78

第五章 接触电压和跨步电压 85

第一节 接触电势与接触电压 85

第二节 跨步电势与跨步电压 86

第三节 转移电位 87

第四节 人体遭受电击的影响因素 87

第六章 接地参数的数值计算方法 92

第一节 综述 92

第二节 接地网接地参数的数值计算 97

第七章 接地和接零保护 102

第一节 接地保护 103

第二节 接零保护 104

第三节 重复接地的作用 108

第八章 电力系统常用接地方式的综合评价 110

第一节 中性点不接地方式 110

第二节 谐振接地方式 111

第三节 电阻接地方式 111

第四节 中性点直接地方式 112

第五节 全电缆网络采用谐振接地方式 113

第二篇 中性点不接地系统 117

第一章 单相接地电流的稳态计算 119

第二章 单相接地电流的暂态计算 122

第三章 间歇电弧接地过电压 125

第一节 物理过程及数学分析 125

第二节 影响因素及限制过电压措施 131

第四章 不对称短路引起的工频电压升高 133

第一节 对称分量法 133

第二节 系统序阻抗 137

第三节 单相接地故障电流 139

第五章 耦合传递过电压 143

第六章 断线引起的谐振过电压 145

第一节 断线谐振的分析 145

第二节 谐波参数的分析 147

第七章 配电变压器绕组一点接地过电压 149

第八章 关于内部过电压的几个问题 152

第九章 过电压幅值的估算 153

第三篇 中性点电阻接地系统 157

第一章 中性点电阻接地系统概述 159

第一节 电阻接地的目的和分类 159

第二节 中性点电阻值的选择 161

第三节 单相接地故障时的稳态分析 162

第四节 转移过电压及其限制措施 164

第五节 校验中性点电阻值的必要条件 167

第六节 中性点经高阻抗接地方式 178

第七节 低压侧的绝缘配合问题 182

第二章 土壤和水的电阻率 187

第一节 土壤的电阻率 187

第二节 水的电阻率 193

第三章 工频接地电阻 196

第一节 工频接地电阻的基本概念 196

第二节 均匀土壤中的工频接地电极 201

第三节 不均匀土壤中的工频接地电阻 213

第四节 单个接地极的接地电阻 217

第五节 组合接地体的接地电阻 221

第六节 自然接地体的接地电阻 228

第七节 土壤电阻率的取值 233

第八节 地电阻率不均匀时的人工接地体接地电阻的计算 235

第四章 冲击接地电阻 243

第一节 冲击接地电阻的物理意义 243

第二节 冲击电位分布 248

第三节 外引接地装置 250

第四节 水平接地体上的波过程 251

第五节 集中接地体的冲击接地电阻 253

第六节 伸长接地体的冲击接地电阻 257

第七节 发、变电站网格式地网的冲击接地电阻 276

第五章 降低接地电阻的方法 298

第一节 几种简单的降低接地电阻的方法 298

第二节 深井接地 301

第三节 接地降阻剂 309

第六章 接地电阻的设置 317

第一节 接地体设置的基本要求 317

第二节 人工接地体设置 318

第三节 基础内钢筋用做接地体 320

第七章 大地回流 322

第一节 直流以大地为回路时的地中电流分布 322

第二节 交流以大地为回路时的地中电流分布 330

第三节 变流以大地为回路时的线路阻抗 336

第四节 变流以大地为回路时架空地线的分流作用 342

第五节 考虑大地回流影响时的接地电阻计算 348

第八章 接地电极附近的大地表面电位分布 351

第一节 跨步电势和接触电势 351

第二节 几种简单几何形状的接地电极的跨步电势和接触电势计算 353

第三节 网状接地电极的地表电位分布 362

第四节 作用在人体上的实际电压——跨步电压和接触电压 372

第九章 中性点经电阻接地的电网 376

第一节 从限制间歇电弧接地过电压角度选中性点电阻值 376

第二节 从限制单相接地电流的角度选中性点电阻值 380

第三节 从限制通信干扰并保证继电保护动作可靠的角度选取中性点电阻值 380

第四篇 中性点经消弧线圈接地 385

第一章 消弧线圈的补偿原理 387

第一节 概述 387

第二节 6～10kV电网单相接地电流的计算 387

第三节 消弧线圈的补偿原理 390

第二章 消弧线圈的自动控制调节原理 393

第一节 概述 393

第二节 消弧线圈的工作状态 394

第三节 消弧线圈的调节原理 399

第四节 消弧线圈的自动控制方法 403

第三章 消弧线圈的跟踪补偿 406

第一节 调谐基础知识 406

第二节 消弧线圈的结构原理 407

第三节 自动调谐的基本原理 418

第四节 跟踪补偿原理的实现 428

第五节 对接地电流完全补偿的必要性 438

第四章 消弧线圈的自动调谐 439

第一节 对消弧线圈的要求 439

第二节 按相位角进行自动调谐 441

第三节 按电网模型进行自动调谐 448

第五章 三相五柱式消弧线圈 450

第一节 概述 450

第二节 补偿原理 450

第三节 调节原理 453

第四节 自动控制原理 458

第五节 设计计算 464

第六节 三相五柱式消弧线圈的实验研究与实际使用 470

第六章 消弧线圈的异常动作及损坏原因分析 479

第一节 概述 479

第二节 异常动作原因分析 480

第三节 损坏和失灵原因分析 487

第四节 结语 491

第七章 中性点经消弧线圈接地的电网 493

第一节 电网分布电容及其对运行的影响 493

第二节 电网的不对称度 495

第三节 中性点经消弧线圈接地电网的零序等值电路 497

第四节 始端有消弧线圈时故障电流对通信线路的影响 500

第五节 两端有消弧线圈时故障电流对通信线路的影响 502

第六节 弧隙恢复电压与脱谐度的关系 503

第七节 过补偿与欠补偿运行特性的比较 506

第八节 消弧线圈的选择与配置 510

第九节 中性点经消弧线圈接地电网的调谐试验 512

第十节 电网对地电容的测量方法分析 514

第五篇 中性点谐振接地系统 519

第一章 谐振接地原理 521

第一节 概述 521

第二节 减小接地故障电流 522

第三节 降低故障相恢复电压的初速度 529

第四节 接地电流电弧的熄灭 534

第五节 正常运行情况下的位移度 537

第六节 断线故障状态下的位移度 547

第七节 其他补偿装置的熄弧原理 557

第八节 结语 561

第二章 中性点谐振接地系统 563

第一节 补偿电网的运行方式 563

第二节 补偿电网的中性点位移电压 575

第三节 单相接地时接地点电流 584

第四节 单电源线路中的断线过电压 586

第五节 在接地故障情况下切除消弧线圈时的过电压 587

第六节 全补偿的可行性和阻尼电阻的优化选择 589

第七节 关于电力电缆U0电压的选择 592

第八节 采用自动调谐的必要性 594

第九节 谐振接地系统中过电压问题评价 595

第十节 关于电容电流限值的论证 598

第三章 铁磁谐振 602

第一节 基本原理、谐振条件及影响因素 602

第二节 电磁式电压互感器引起的铁磁谐振 610

第三节 中性点经消弧线圈接地电网中的谐振 619

第四节 铁磁谐振过电压限制方法 624

第五节 中性点电阻对限制谐振过电压的作用 627

第四章 中压电网谐振接地 629

第一节 引言 629

第二节 供电可靠性 630

第三节 设备安全 633

第四节 人身安全 636

第五节 继电保护选择性 639

第六节 通信干扰与电磁兼容 641

第七节 绝缘水平 645

第八节 电缆网络 647

第九节 不同接地方式下中压电网的运行特性 654

第十节 结语 658

第五章 高压电力系统谐振接地问题 660

第一节 引言 660

第二节 220kV系统中性点接地方式的变迁 661

第三节 154kV谐振接地系统运行经验 663

第四节 110kV谐振接地系统的实践 669

第五节 对110kV系统中性点接地方式的几点看法 676

第六节 超高压、特高压系统的潜供电流电弧 680

第七节 结语 683

第六章 发电机中性点谐振接地 684

第一节 引言 684

第二节 发电机中性点不同接地方式的主要运行特征 685

第三节 接地电流限值的研究与演进 689

第四节 高电阻接地方式 695

第五节 谐振接地方式 698

第六节 结语 704

第七章 谐振接地方式的优化 705

第一节 引言 705

第二节 微机选线和微机接地保护装置 706

第三节 自动跟踪补偿装置 720

第四节 需要说明的几个问题 739

第五节 结语 745

第八章 谐振接地系统的过电压及防止措施 746

第一节 引言 746

第二节 欠补偿断线过电压 747

第三节 地网电位升高过电压 749

第四节 定相过电压 751

第五节 线路碰线过电压 755

第六节 电容耦合过电压 756

第七节 共用消弧线圈过电压 759

第八节 断开两相接地短路过电压 761

第九节 中性点不稳定过电压 763

第十节 配电变压器高压绕组接地过电压 765

第十一节 断路器非全相投入过电压 766

第十二节 断线接地过电压 767

第十三节 结语 769

第六篇 系统接地的选择、设计和施工 771

第一章 系统接地的选择 773

第一节 系统中性点的取得和接地变压器 773

第二节 电力系统接地点的选择 779

第三节 中压谐振接地设备的选择计算 783

第四节 中压阻抗接地设备的选择计算 787

第五节 接地设备的技术参数 795

第六节 特殊问题 800

第二章 接地计算的数值分析及模拟实验 801

第一节 边界元法 801

第二节 用边界元法进计接地行算的实例 813

第三节 模拟实验技术 819

第三章 接地安全设计 824

第一节 人体的安全电流和安全电压 824

第二节 对接地电阻的要求 830

第三节 地网的工频电位升高问题 833

第四节 安全设计的概率统计法 838

第五节 低压系统的接零与接地保护 843

第四章 接地装置的设计 848

第一节 接地电阻的允许值 848

第二节 均衡电位接地 851

第三节 地网的均压和分流计算 855

第四节 接地导体的选择及截面热稳定校验 863

第五节 发、变电站接地网的设计 866

第六节 小型接地装置设计 868

第五章 电极设计 873

第一节 棒状电极的深打接地法 873

第二节 棒状电极的并联接地法 877

第三节 线状电极的多重接地法 886

第四节 并用棒状及网状电极的接地工程 891

第五节 棒状与线状电极的并用接地法 894

第六节 建筑结构体的代用接地法 904

第六章 接地的施工 911

第一节 自然接地体的施工 911

第二节 人工接地体的施工 915

第三节 人工接地线的施工 919

第七篇 接地电极的接地电阻计算 927

第一章 几种简单几何形状的接地电极的接地电阻计算 929

第一节 圆棒形电极 929

第二节 圆环形电极 933

第三节 圆盘形电极 935

第二章 直流接地电极和输电线路杆塔接地电极的接地电阻计算 940

第一节 各种水平接地电极 940

第二节 具有多根接地棒的垂直接地电极 941

第三节 水平接地体和垂直接地体组合的电极 943

第四节 扁钢和角钢的等值半径 945

第五节 输电线路杆塔的典型接地装置 948

第三章 发、变电站网状接地电极的接地电阻计算 951

第一节 发、变电站地网接地电阻的估算 951

第二节 垂直接地体对地网接地电阻的影响 952

第三节 用内插法计算地网的接地电阻 954

第四章 双层土壤中的接地电极计算 958

第一节 双层土壤中的接地电极 958

第二节 双层土壤中接地电阻的实用计算公式 972

第三节 土壤在水平方向不均匀时的接地电阻计算 978

第八篇 接地故障特点分析与故障点定位 985

第一章 小电流接地系统单相接地故障特点分析 987

第一节 单相经过渡电阻接地时稳态电压分析 987

第二节 中性点不接地系统电弧接地故障特点分析 994

第三节 中性点经消弧线圈接地系统电弧接地故障特点分析 1001

第四节 并联供电线路对接地保护的影响 1005

第二章 微机选线式接地保护装置的设计与运行 1008

第一节 基于零序电流有功分量方向原理的接地选线保护装置 1008

第二节 零序电流互感器的优化设计 1012

第三节 接地选线保护装置的工业运行概况 1016

第四节 基于自适应式零序电流有功分量方向原理的接地选线保护装置 1016

第三章 配电线路接地故障点定位 1020

第一节 利用保护接地网对地电压实现电缆接地故障点定位 1020

第二节 配电线路接地故障点测距理论与方法 1021

第九篇 电力系统接地装置设计与施工 1029

第一章 发电厂、变电站的接地装置 1031

第一节 概述 1031

第二节 发电厂、变电站地网的设计总原则 1032

第三节 地网的设计步骤和方法 1037

第四节 架空地线分流系数计算 1048

第五节 接地网均压导体的不等间距布置方式 1068

第六节 GIS装置的接地 1072

第二章 架空线路杆塔的接地装置 1085

第一节 架空线路杆塔接地的意义及要求 1085

第二节 架空线路杆塔接地电阻计算 1087

第三节 架空线路杆塔接地的设计 1093

第四节 架空线路杆塔接地装置的施工 1096

第五节 降低杆塔接地电阻的措施 1098

第六节 杆塔接地装置的运行及维护 1100

第三章 配、用电设备的接地 1102

第一节 配、用电设备的接地要求 1102

第二节 低压配电系统的接地型式 1109

第三节 低压配电系统的人身安全保护措施 1115

第四节 TN系统防止间接电击的具体措施 1121

第五节 TT系统防止间接电击的具体措施 1125

第六节 低压系统的接地与接零保护 1129

第四章 发电厂、变电站计算机接地 1133

第一节 作用 1133

第二节 接地方式 1133

第三节 抗干扰措施 1136

第五章 微波通信站及调度楼内自动化设备的防雷接地 1141

第一节 微波通信站的防雷接地 1141

第二节 调度楼内调度自动化设备的防雷接地 1147

第六章 高压直流工程接地装置 1151

第一节 高压直流输电系统 1151

第二节 高压直流换流站的接地装置 1153

第三节 高压直流接地装置的投运试验 1161

第四节 高压直流接地极发热及热扩散 1164

第七章 降低发电厂、变电所接地装置工频接地电阻的措施 1166

第一节 充分利用自然接地体降阻 1166

第二节 外引接地装置 1167

第三节 采用深井式接地极 1167

第四节 扩网及设置水下地网 1171

第五节 填充电阻率较低的物质或降阻剂 1172

第六节 发电厂、变电所的综合降阻措施 1173

第十篇 接地装置试验 1175

第一章 接地电阻的测量 1177

第一节 接地电阻测量的基本原理 1177

第二节 发、变电站地网的接地电阻测量 1184

第三节 接地电阻测量中的干扰问题 1192

第四节 常用的接地电阻测量仪器 1197

第二章 土壤电阻率及其测量 1203

第一节 土壤均匀情况下电阻率的测量 1204

第二节 土壤不均匀情况下电阻率的测量 1209

第三节 影响土壤电阻率的因素 1224

第四节 人工改善土壤电阻率的方法 1227

第三章 测量接触电压、电位分布和跨步电压 1230

第一节 用电流、电压表法测量 1231

第二节 用接地电阻测量仪测量 1233

第四章 连通试验和开挖检查 1235

第一节 设备接地与地网的连通试验 1235

第二节 开挖检查 1236

第三节 设备的接地回路检查 1236

第十一篇 接地装置的运行与改造 1239

第一章 接地网的工频电位 1241

第一节 稳态电位 1241

第二节 暂态电位 1241

第三节 瞬时电位 1242

第二章 地网电位升高及其限制措施 1244

第一节 对接地电位升高的限制 1244

第二节 均衡电位接地的采用 1245

第三章 反击过电压及其保护 1247

第一节 反击过电压 1247

第二节 反击过电压的基本类型 1251

第四章 沿电缆沟敷设接地线的作用 1255

第五章 冲击反击过电压 1260

第一节 雷击独立避雷针、线引起的反击过电压 1260

第二节 避雷器接地线引起的反击过电压 1264

第六章 接地装置的运行分析 1266

第一节 输电线路杆塔接地装置存在问题分析及处理 1266

第二节 发电厂、变电所接地网存在问题分析 1268

第七章 发电厂、变电所接地装置改造 1273

第一节 对原接地网进行全面的试验和检查 1273

第二节 改造资料的收集 1274

第三节 改造方案的制定及设计 1274

第四节 改造方案的实施 1276

第五节 工程验收及试验 1277

第六节 接地装置改造的安全注意事项 1278

第十二篇 接地装置的腐蚀及防腐措施 1281

第一章 接地装置的腐蚀机理分析 1283

第一节 化学腐蚀 1283

第二节 电化学腐蚀 1283

第三节 腐蚀电池的电极过程 1284

第二章 析氢腐蚀与吸氧腐蚀 1288

第一节 析氢腐蚀 1288

第二节 吸氧腐蚀 1290

第三章 接地装置的腐蚀环境 1295

第一节 大气腐蚀 1295

第二节 土壤腐蚀 1296

第三节 海水腐蚀 1301

第四章 防止接地体腐蚀的主要措施 1303

第一节 接地装置的选址和施工 1303

第二节 选用缓蚀剂 1304

第三节 电化学保护 1305

第十三篇 电力系统中性点接地相关技术标准 1311