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第1章 电气基础知识 1

1.1 电路的基本概念 1

1.1.1 电路的基本组成 1

1.1.2 关于电路的物理量 1

1.1.3 关于正弦交流电的基本概念 2

1.2 电路的基本定律 7

1.2.1 基尔霍夫电流定律（节点电流定律） 8

1.2.2 基尔霍夫电压定律（回路电压定律） 8

1.3 磁路的主要物理量 9

1.4 磁路的基本定律 10

1.4.1 安培力定律 10

1.4.2 楞次定律 10

1.4.3 电磁感应定律 11

1.5 电气接线图的识别 11

1.5.1 一、二次回路及设备 11

1.5.2 电气一次接线图 12

1.5.3 电气二次接线图 13

1.5.4 看二次接线图的方法 15

第2章 电气系统主接线 17

2.1 电气主接线概述 17

2.1.1 电气主接线图的有关概念 17

2.1.2 电气主接线的基本要求 18

2.2 电气主接线的基本接线形式 18

2.2.1 电气主接线的基本类型 18

2.2.2 电气主接线中开关电器的配置原则 19

2.2.3 有母线的电气主接线 19

2.3 核电厂电气系统主接线 27

2.3.1 400/500 kV输变电系统 27

2.3.2 220 kV辅助电源系统 28

2.4 中国实验快堆电气系统主接线 29

第3章 厂用电系统 31

3.1 厂用电系统基本概念 31

3.1.1 厂用电率 31

3.1.2 厂用负荷分类 31

3.1.3 厂用电接线的基本要求 32

3.2 厂用电接线的设计原则和接线形式 32

3.2.1 厂用电供电电压等级的确定 32

3.2.2 厂用电供电电源及其引接方式 33

3.3 核电厂厂用电系统 34

3.3.1 厂用电系统功能 34

3.3.2 厂用电系统设计准则 34

3.3.3 厂用电设备分类 34

3.3.4 厂用电电压等级 34

3.3.5 厂用电供电电源 35

3.3.6 厂用电系统接线 35

3.3.7 厂用电系统运行 37

3.4 中国实验快堆厂用电系统 37

3.4.1 厂用电系统 37

3.4.2 厂用电系统设计准则 37

3.4.3 厂用电设备分类 38

3.4.4 厂用电电压等级 38

3.4.5 厂用电供电电源 38

3.4.6 厂用电系统接线 39

3.4.7 厂用电系统运行 41

3.4.8 核岛电加热系统 42

第4章 开关电器 45

4.1 开关电器的用途和分类 45

4.2 电弧的基本知识 45

4.2.1 电弧的形成 45

4.2.2 电弧的熄灭 46

4.3 高压断路器的基本知识 46

4.3.1 高压断路器的类型 47

4.3.2 高压断路器的基本结构 47

4.3.3 高压断路器的技术参数 47

4.3.4 高压断路器的型号含义 48

4.4 SF6断路器 49

4.4.1 SF6气体的性能 49

4.4.2 SF6断路器的灭弧室结构及灭弧原理 49

4.4.3 SF6断路器的特点 50

4.5 真空断路器 50

4.5.1 真空气体特性 50

4.5.2 真空断路器的灭弧室结构及灭弧原理 51

4.5.3 真空断路器的操动机构 52

4.6 高压隔离开关 53

4.6.1 高压隔离开关的用途 53

4.6.2 隔离开关基本要求 53

4.6.3 高压隔离开关的种类和型式 53

4.7 中国实验快堆高压电器 55

4.7.1 SF6高压断路器 55

4.7.2 真空断路器 56

4.7.3 隔离开关 56

4.8 低压开关电器 56

4.8.1 低压断路器 56

4.8.2 接触器 57

4.8.3 热继电器 58

4.9 中国实验快堆低压开关电器 59

4.9.1 Masterpact MT 59

4.9.2 Compact NS 59

4.10 高低压成套电器设备 61

4.10.1 成套电器的特点 61

4.10.2 低压开关柜 61

4.10.3 高压开关柜 62

4.10.4 中国实验快堆用高压开关柜 63

4.11 可编程控制器（PLC） 65

4.11.1 可编程控制器的特点 65

4.11.2 可编程控制器的基本结构 65

4.11.3 可编程控制器的原理及技术性能 65

4.11.4 PLC的分类及功能 67

4.11.5 PLC的编程语言 67

4.11.6 实验快堆PLC的编程举例 69

第5章 直流电源系统 73

5.1 电厂的直流电源系统的作用及组成 73

5.1.1 电厂的直流电源系统的作用 73

5.1.2 电厂的直流电源系统的组成 73

5.2 整流器的原理 73

5.3 蓄电池的原理及运行方式 75

5.3.1 蓄电池的原理 75

5.3.2 固定式铅酸蓄电池的结构 76

5.3.3 固定式铅酸蓄电池的特性参数 77

5.3.4 铅酸蓄电池运行方式 77

5.4 核电厂直流配电系统 78

5.5 中国实验快堆的直流电源系统 80

第6章 交流不间断电源系统 81

6.1 UPS作用和用途 81

6.2 UPS组成元件及原理接线 81

6.3 UPS的分类和运行 82

6.3.1 UPS分类 82

6.3.2 后备式UPS 82

6.3.3 在线式UPS 83

6.3.4 在线互动式UPS 83

6.4 UPS基本原理和主要参数 84

6.4.1 UPS基本原理 84

6.4.2 UPS主要技术参数 84

6.5 中国实验快堆的不间断的交流电力系统 84

第7章 变压器 87

7.1 变压器的应用、分类和结构 87

7.1.1 变压器的分类 87

7.1.2 变压器的基本结构 87

7.2 变压器的型号、额定参数及相关计算 90

7.2.1 型号表示方法 90

7.2.2 额定参数 91

7.3 变压器原理、空载和负载运行 91

7.3.1 变压器工作原理 91

7.3.2 变压器空载运行 92

7.3.3 变压器负载运行 92

7.4 变压器的等效电路、计算方法 93

7.4.1 变压器的折算法 93

7.4.2 等效电路 93

7.5 变压器的空载和短路试验 94

7.5.1 空载试验 94

7.5.2 短路试验 94

7.6 变压器的运行特性 95

7.6.1 电压调整率和外特性 95

7.6.2 效率特性 95

7.7 三相变压器 96

7.7.1 三相变压器绕组的联结 96

7.7.2 三相变压器的磁路系统 97

7.7.3 联结法和磁路系统对电动势波形的影响 98

7.8 变压器并联运行的条件与分析 99

7.8.1 变压器理想并联运行的条件 99

7.8.2 对并联运行条件分析 99

7.9 自耦变压器、三绕组变压器、分裂变压器 100

7.9.1 自耦变压器 100

7.9.2 三绕组变压器 101

7.9.3 分裂变压器 101

7.10 中国实验快堆用变压器介绍 102

7.10.1 主变压器 102

7.10.2 干式变压器 102

第8章 同步发电机 104

8.1 同步电机的结构、工作原理和运行状态 104

8.1.1 同步电机的结构 104

8.1.2 同步电机的工作原理 106

8.1.3 同步电机的运行状态 107

8.2 同步发电机的空载和负载运行 108

8.2.1 空载运行 108

8.2.2 负载运行 109

8.3 隐极同步发电机的电压方程、相量图和等效电路 111

8.3.1 不考虑磁饱和 111

8.3.2 考虑磁饱和 113

8.4 凸极同步发电机的电压方程和相量图 114

8.4.1 双反应理论 114

8.4.2 凸极同步发电机的电压方程和相量图 114

8.5 同步发电机的功率和转矩方程 115

8.5.1 功率方程和电磁功率 115

8.5.2 转矩方程 116

8.6 同步电机参数的测定 117

8.6.1 直轴同步电抗Xd的测定 117

8.6.2 转差法测定Xd和Xq 118

8.6.3 由零功率因数和空载特性确定定子漏抗和电枢反应磁动势 119

8.7 同步发电机的运行特性 120

8.7.1 外特性 120

8.7.2 调整特性 121

8.7.3 效率特性 121

8.8 同步发电机与电网的并联运行 122

8.8.1 投入并联的条件 122

8.8.2 投入并联的方法 122

8.8.3 功角特性 125

8.8.4 有功功率的调节和静态稳定 125

8.8.5 无功功率的调节 126

8.9 大亚湾核电站同步发电机介绍 127

8.9.1 发电机简介 127

8.9.2 发电机结构 128

8.9.3 发电机的辅助系统 130

8.10 中国实验快堆主发电机介绍 130

8.10.1 主发电机简介 130

8.10.2 主发电机结构 132

8.10.3 发电机组的运行 134

8.11 中国实验快堆柴油发电机介绍 135

8.11.1 柴油发电机简介 135

8.11.2 柴油发电机结构及工作原理 136

8.11.3 柴油发电机的辅助系统 136

8.11.4 柴油发电机的运行 137

第9章 同步发电机的励磁系统 138

9.1 发电机励磁系统的作用和要求 138

9.1.1 励磁系统的主要作用 138

9.1.2 励磁系统的暂态性能指标 138

9.1.3 励磁系统的基本要求 138

9.2 发电机励磁系统的构成和基本原理 139

9.2.1 发电机励磁系统的构成 139

9.2.2 发电机励磁系统的基本原理 139

9.3 发电机的调压特性和机组间无功功率分配 140

9.3.1 发电机的调压特性 140

9.3.2 机端并联运行机组间无功功率的分配 140

9.3.3 发电机经升压变压器后并联工作时的无功功率分配 141

9.4 大亚湾核电站同步发电机励磁系统介绍 141

9.4.1 励磁系统的构成和运行特点 141

9.4.2 励磁系统的主要部件简述 142

9.5 实验快堆同步发电机励磁系统介绍 143

9.5.1 励磁系统的构成和基本原理 143

9.5.2 励磁系统的主要部件 145

9.5.3 励磁系统的主要技术参数 149

第10章 电动机 150

10.1 直流电动机的用途、基本结构 150

10.1.1 直流电动机的用途 150

10.1.2 直流电动机的基本结构 150

10.2 直流电动机的分类、技术参数 151

10.2.1 直流电机的分类 151

10.2.2 技术参数 151

10.3 直流电机的工作原理 151

10.4 直流电机的励磁方式 153

10.4.1 他励直流电机 153

10.4.2 并励直流电机 153

10.4.3 串励直流电机 153

10.4.4 复励直流电机 153

10.5 直流电机的基本理论 154

10.6 直流电动机的调速 155

10.7 直流电动机的制动 155

10.8 直流电动机的换向 156

10.9 异步电动机的用途、工作原理和结构 157

10.9.1 异步电动机的用途 157

10.9.2 异步电动机的工作原理 157

10.9.3 异步电动机的结构 157

10.10 异步电动机的型号、额定数据和计算 159

10.10.1 异步电动机的型号 159

10.10.2 异步电动机的额定数据 159

10.11 三相异步电动机的运行分析 160

10.12 三相异步电动机的磁动势和磁场及基本方程式 161

10.12.1 异步电动机的磁动势及磁场 161

10.12.2 异步电动机的基本方程式 162

10.13 三相异步电动机的工作特性 162

10.14 三相异步电动机的机械特性 163

10.14.1 固有机械特性 163

10.14.2 人为机械特性 164

10.15 三相异步电动机的运行状态 164

10.15.1 电动运行 165

10.15.2 能耗制动 165

10.16 三相异步电动机的启动 165

10.16.1 直接启动 165

10.16.2 降压启动 165

10.17 三相异步电动机的调速 167

10.17.1 变极调速 167

10.17.2 变频调速 167

10.17.3 改变转差率调速 167

10.18 电磁泵的原理与控制 168

10.18.1 电磁泵的原理 168

10.18.2 电磁泵的控制 168

第11章 继电保护 170

11.1 继电保护的基础知识 170

11.1.1 继电保护的定义与作用 170

11.1.2 对继电保护装置的基本要求 171

11.1.3 继电保护的基本原理与保护装置的组成 173

11.1.4 互感器的特性及其在继电保护中的应用 175

11.2 发电机和变压器故障 177

11.2.1 发电机故障 177

11.2.2 变压器故障 179

11.3 常见的继电保护装置工作原理 182

11.3.1 过电流保护 182

11.3.2 二次谐波制动的变压器纵差保护 182

11.3.3 变压器瓦斯保护 184

11.3.4 发电机纵差保护 184

11.4 大亚湾核电站发电机和变压器的继电保护 185

11.4.1 发电机-变压器组继电保护系统 185

11.4.2 发电机继电保护配置和性能 186

11.4.3 变压器继电保护配置和性能 188

11.5 中国实验快堆发电机和变压器的继电保护 189

11.5.1 微机继电保护组成及工作原理 189

11.5.2 中国实验快堆继电保护配置 190

11.5.3 发电机和变压器保护装置的选择 192

11.5.4 德威特DVP600系列装置的主要特点 193

11.5.5 德威特DVP600系列装置的工作原理 195

参考文献 197