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第1章 概述 1

1.1 县级电网的特点 1

1.2　县级电网自动化的现状 2

1.2.1 县级调度自动化系统 2

1.2.2　变电站自动化系统 3

1.2.3 县级配网自动化系统 4

1.3 智能配电网——县级电网的发展方向 5

1.3.1 智能配电网的功能特征 5

1.3.2　智能配电网的主要技术内容 6

1.3.3　建设智能配电网的作用与意义 7

1.4　对县级电力企业培训的思考 8

1.4.1　培训内容的重点 8

1.4.2　培训要联系实际 9

1.4.3　培训要遵循“少而精”的原则 9

1.4.4　基于“问题”的学习方法 9

1.4.5　提高培训质量的关键在教师 10

第2章　一次接线及断路器控制 11

2.1 电气一次接线 11

2.1.1 不分段的单母线接线 11

2.1.2　单母线分段接线 11

2.1.3　双母线接线 12

2.1.4　带旁路母线的接线 12

2.1.5　无母线接线 13

2.2　断路器概述 13

2.2.1 高压断路器的用途和要求 14

2.2.2　高压断路器的分类 14

2.2.3 智能断路器 15

2.3 断路器控制回路接线 16

2.3.1 断路器的跳合闸 18

2.3.2　断路器的“防跳”接线 19

2.3.3　信号回路 19

2.4　断路器控制回路的故障分析 20

2.4.1 断路器事故跳闸 20

2.4.2　操作回路故障 20

2.4.3　断路器拒动和跳合闸线圈烧毁事故 22

2.5　二次回路故障的查找 24

2.5.1 查找故障的一般步骤及方法 24

2.5.2　用仪表进行故障检查的方法 25

习题及思考题 26

第3章　互感器 29

3.1 电压互感器 29

3.1.1 电压互感器的接线方式 29

3.1.2 不完全三角形接线电压互感器分析 31

3.1.3　星形—星形—开口三角接线电压互感器分析 33

3.2 电压互感器的铁磁谐振 34

3.2.1　铁磁谐振的机理 34

3.2.2　铁磁谐振产生的原因 35

3.2.3　铁磁谐振的防止措施 36

3.3 电流互感器 37

3.3.1 电流互感器的接线方式 37

3.3.2 电流互感器二次侧开路 38

3.3.3　互感器极性接反的分析 39

3.3.4　互感器极性的测定 40

3.4　新型互感器 41

3.4.1　新型互感器技术的发展 41

3.4.2 电子式互感器 41

3.4.3 光学互感器 42

习题及思考题 42

第4章　继电保护 45

4.1　继电保护概述 45

4.1.1 对继电保护的基本要求 45

4.1.2　继电保护的类型 46

4.1.3 继电保护的发展 47

4.2　输电线路的继电保护 47

4.2.1 输电线路的电流保护 47

4.2.2 方向电流保护 50

4.2.3　中性点直接接地系统中的接地保护 53

4.2.4　距离保护 55

4.3 电力变压器的继电保护 57

4.3.1 瓦斯保护 58

4.3.2 变压器的差动保护 58

4.3.3 变压器的后备保护 61

4.4 电力电容器的保护 64

4.4.1 电力电容器内部和外部故障 64

4.4.2　并联补偿电容器组通用保护 65

4.5 自动重合闸与低频自动减载 65

4.5.1 自动重合闸在电力系统中的作用 65

4.5.2　对自动重合闸装置的基本要求 66

4.5.3 单电源线路三相一次重合闸工作原理 67

4.5.4　双电源线路的三相自动重合闸 69

4.5.5 重合闸与继电保护的配合 70

4.5.6　低频自动减载 70

4.6　有小水电、小火电站县级电网的保护 71

4.6.1 有小水电站县级电网的继电保护 71

4.6.2　有小水电站县级电网的自动重合闸 73

4.6.3 事故实例 74

4.6.4　有自备电源企业供电线路的保护 75

4.7　继电保护故障实例分析 77

4.7.1　保护装置质量差造成事故 78

4.7.2　保护整定值不当造成保护误动 78

4.7.3 电流互感器极性接反造成保护误动 79

4.7.4 变压器励磁涌流造成保护误动 79

4.7.5　接线错误造成保护误动或拒动 80

4.7.6　保护方案不当造成保护拒动 81

4.7.7 电流互感器二次开路造成保护拒动 82

4.7.8　两组电压互感器在开关站分别接地引起保护不正确动作 82

4.7.9　取消防跳回路造成断路器多次跳合扩大事故 84

4.7.10 山西电网7·20事故 85

习题及思考题 86

第5章 中性点接地方式及接地故障 89

5.1 中性点不接地系统 89

5.1.1 系统正常运行 90

5.1.2　单相完全接地 90

5.1.3　单相不完全接地 91

5.2　中性点经消弧线圈接地系统 91

5.2.1 消弧线圈的工作原理 91

5.2.2　消弧线圈补偿电流的整定原则 92

5.2.3 自动跟踪消弧线圈装置 93

5.3 中性点直接接地系统 93

5.4　小接地电流系统单相接地故障 94

5.4.1　单相接地运行的影响 94

5.4.2　对地绝缘监视接线 95

5.4.3　接地故障的判断 96

5.4.4　接地相的判别 98

5.4.5　接地线路的查找 100

5.4.6　接地分支和区段的查找 101

5.5　小接地电流系统线路断线故障分析 101

5.5.1　各种断线情况分析 101

5.5.2　线路断线的影响 105

5.5.3　线路断线的判断 106

5.6　小接地电流系统接地故障选线 108

5.6.1　选线方法分类 108

5.6.2　中性点不接地系统接地选线 108

5.6.3 中性点经消弧线圈接地系统接地选线 110

5.6.4　小电流接地故障选线存在的问题 110

5.7 小接地电流系统接地故障定位 111

5.7.1 故障分析定位法 112

5.7.2　故障指示器定位 113

5.7.3　信号注入定位法 113

5.7.4　人工故障定位方法 114

习题及思考题 115

第6章 电能计量与远程抄表 118

6.1 有功电能表的类型 118

6.1.1 感应式电能表 118

6.1.2　脉冲电能表 118

6.1.3 电子式电能表 118

6.1.4　多功能电能表 119

6.1.5 电能表的发展趋势 120

6.2　有功电能表的接线 120

6.2.1 单相有功电能表的接线 120

6.2.2　三相三线有功电能表的接线 121

6.2.3　三相四线有功电能表的接线 121

6.3 电能测量接线的故障分析 122

6.3.1　正确接线的分析 122

6.3.2 电压回路断线 122

6.3.3　相别和极性错误 124

6.4　远程集中抄表系统 125

6.4.1　远程集中自动抄表系统的现状与发展 125

6.4.2　远程集中抄表系统的结构 128

6.4.3 远程集中抄表系统的功能 130

6.4.4　远程集中抄表系统的效益 130

习题及思考题 133

第7章　架空配电线路 134

7.1 架空配电线路的巡视 134

7.1.1 架空配电线路巡视的目的及分类 134

7.1.2　线路巡视的主要内容 135

7.1.3　设备巡视的主要内容 137

7.2　架空配电线路及设备的维护 137

7.2.1 架空配电线路及设备的主要测量工作 138

7.2.2 配电变压器的加油及调压 139

7.2.3　修剪和砍伐树木 140

7.3　架空配电线路及设备的防雷 140

7.3.1 配电线路和设备的雷害 141

7.3.2　配电线路和设备的防雷措施 142

7.4　架空配电线路事故处理 144

7.4.1　事故处理的主要要求 144

7.4.2　故障的判断及处理 145

7.5　架空配电线路事故实例分析 147

7.5.1 10kV线路绝缘子损坏引起连续跳闸的事故 147

7.5.2 绝缘子污闪造成的10kV线路事故 148

7.5.3 同一档距内导线弧垂不同造成短路断线事故 148

7.5.4　线路导线舞动造成缠绕短路 148

7.5.5　一起人亡车毁的事故 149

7.5.6 未接电的线路带电 149

7.5.7　低压三相四线系统中性线断线 150

7.5.8　配电变压器中性线断线事故 151

7.5.9　变压器低压总开关断开时，低压线路中性线仍有电 151

7.5.10 10kV跌落式熔断器一相熔丝熔断 152

7.5.11 由于跌落式熔断器熔丝选择不当造成的事故 152

7.5.12　线路柱上变压器接地线断裂造成的事故 153

7.6　馈线自动化 153

7.6.1　馈线自动化的功能 154

7.6.2　馈线的接线形式 154

7.6.3　就地控制的馈线自动化 155

7.6.4　远方控制的馈线自动化 158

7.6.5　两种馈线自动化方案比较 159

习题及思考题 160

第8章 变电站倒闸操作及事故处理 163

8.1　倒闸操作综述 163

8.1.1　倒闸操作基本概念 163

8.1.2　倒闸操作的要求 163

8.1.3　倒闸操作的步骤 164

8.2　电气设备的操作 165

8.2.1　断路器的操作 165

8.2.2 隔离开关的操作 165

8.2.3 变压器的起停用操作 166

8.2.4　输电线路的停送电操作 166

8.2.5　倒母线操作 168

8.2.6　跌落式熔断器的操作 168

8.3　事故处理的一般规定 168

8.3.1 事故处理的原则 168

8.3.2　值班人员的任务 169

8.4　线路跳闸和接地的事故处理 169

8.4.1 线路断路器自动跳闸 169

8.4.2　线路接地的事故处理 170

8.5　变压器的事故处理 171

8.5.1 变压器的事故情况 171

8.5.2　差动保护动作跳闸 171

8.5.3 瓦斯保护动作 171

8.5.4　过流保护动作跳闸 172

8.5.5 变压器油温过高 173

8.5.6 变压器严重漏油或着火 173

8.6　断路器的事故处理 173

8.6.1 断路器拒绝合闸 173

8.6.2　断路器拒绝跳闸 174

8.6.3 断路器温度过高 174

8.7　其他电气设备的事故处理 174

8.7.1 隔离开关的事故处理 174

8.7.2 电容器的事故处理 175

8.7.3 互感器的事故处理 176

8.7.4　直流系统接地故障处理 176

8.8　事故实例分析 177

8.8.1 用隔离开关拉开无负荷的线路造成事故 177

8.8.2　10kV母线接地故障 177

8.8.3　线路短路断路器拒动 177

8.8.4　线路断线并接地事故 178

8.8.5 电容器组串联电抗器烧毁事故 179

8.8.6　听错操作命令造成误操作事故 181

8.8.7　监护不认真负责造成事故 181

8.8.8　值班人员操作错误造成保护误动 182

8.8.9　接线错误致主变压器保护动作跳闸 182

8.8.10 河北电网1·15事故 182

习题及思考题 183

第9章 变电站综合自动化 186

9.1　变电站综合自动化系统的结构和功能 186

9.1.1 变电站综合自动化系统结构 186

9.1.2　变电站综合自动化系统的基本功能 187

9.1.3　变电站实现综合自动化的优越性 189

9.2　硬件结构与输入／输出电路 189

9.2.1　装置的典型硬件结构 189

9.2.2 变电站综合自动化的信息量 191

9.2.3 输入／输出电路 192

9.3　变电站综合自动化系统的抗干扰 194

9.3.1 变电站干扰的主要来源 194

9.3.2　干扰的传输途径和模式 195

9.3.3 变电站二次设备的抗干扰措施 195

9.3.4 变电站二次设备的防雷 196

9.4 变电站综合自动化系统日常维护和故障处理 199

9.4.1 变电站综合自动化系统的日常维护 199

9.4.2 变电站综合自动化系统的故障处理原则 200

9.4.3 变电站微机使用维护及常见故障处理 200

9.5　智能化变电站 202

9.5.1 常规变电站主要问题 202

9.5.2 智能变电站功能特点 203

习题及思考题 204

第10章　调度管理及调度自动化 206

10.1 调度管理 206

10.1.1　调度管理的任务 206

10.1.2　县调的主要职责和工作 206

10.1.3　调度管理制度 207

10.1.4 系统运行方式的编制 209

10.2　频率和电压的调整 210

10.2.1 电力系统的频率调整 210

10.2.2 电力系统的电压调整 211

10.3　县级调度自动化的作用和功能 214

10.3.1　县级调度自动化的作用 214

10.3.2　县级调度自动化的功能 215

10.4　县级调度自动化系统配置模式 216

10.4.1 系统配置原则 216

10.4.2　县级调度自动化系统模式的初步划分 217

10.4.3　县级调度自动化系统典型模式 218

10.5　县级调度自动化系统的运行管理 223

10.5.1　基础资料管理 223

10.5.2 日常管理 223

10.5.3　缺陷及故障处理 223

10.5.4　网络安全管理 223

10.5.5　通道管理 223

10.6　县级调度自动化系统的故障处理 224

10.6.1　查找故障的方法 224

10.6.2　故障处理方法 224

习题及思考题 225

第11章　实践训练 227

11.1 断路器控制回路实验 227

11.1.1 电气一次回路接线 227

11.1.2　断路器合跳闸试验 229

11.1.3　控制回路故障试验 231

11.1.4　跳合闸线圈保护实验 232

11.2　互感器实验 232

11.2.1 电压互感器不完全三角形接线实验 232

11.2.2 电压互感器星形—星形—开口三角接线实验 234

11.2.3 电流互感器实验 237

11.3 继电保护实验 239

11.3.1　三段式电流保护实验 239

11.3.2　纵联差动保护实验 241

11.3.3　微机保护实验 244

11.4　小接地电流系统实验 245

11.4.1 中性点不接地系统实验 245

11.4.2　单相接地与其他故障的鉴别实验 248

11.4.3 中性点通过消弧线圈接地系统实验 249

11.4.4　电压互感器铁磁谐振实验 249

11.5　电气测量实验 251

11.5.1 通电测量 251

11.5.2　测量回路错误接线实验 252

11.5.3 电压回路断线实验 254

参考文献 257