电力工程设计手册 火力发电厂电气二次设计PDF电子书下载

第一章 综述 1

第一节 概述 1

一、设计在工程建设中的作用 1

二、设计工作需遵循主要原则 1

三、设计基本程序 1

四、设计人员职责 2

第二节 工程项目各阶段电气专业设计内容 3

一、初步可行性研究阶段电气设计内容 3

二、可行性研究阶段电气设计内容 3

三、初步设计阶段电气设计内容 4

四、施工图设计阶段电气设计内容 5

第三节 工程项目各阶段电气专业设计深度 5

一、初步可行性研究阶段电气设计深度 5

二、可行性研究阶段电气设计深度 5

三、初步设计阶段电气设计深度 6

四、施工图设计阶段电气设计深度 6

第四节 电气专业设计配合 12

一、初步可行性研究阶段专业间交换资料 12

二、可行性研究阶段专业间交换资料 12

三、设计阶段专业间交换资料 12

四、施工图设计阶段专业间交换资料 13

第二章 发电厂电气设备控制、信号和测量系统 15

第一节 控制方式 15

一、电气二次设备的房间定义 15

二、控制方式分类 15

三、发电厂电气设备控制方式 15

四、计算机控制及开关一对一控制 16

第二节 控制室及其屏（屏台或台）布置 17

一、总的要求 17

二、主控制室及网络控制室布置 19

三、集中控制室及单元控制室布置 20

四、网络继电器室布置 42

五、控制屏（屏台或台）、继电器屏、变送器屏屏面布置 42

六、常用屏（屏台或台）型式及安装 45

第三节 控制、信号系统 47

一、总的要求 47

二、三相操作断路器控制信号回路 52

三、分相操作断路器控制信号回路 54

四、3/2断路器二次接线 56

五、发电机-变压器-线路组二次回路 59

六、隔离开关控制、信号和闭锁回路 59

第四节 交流电流、电压回路及互感器选择 63

一、交流电流回路及电流互感器选择 63

二、交流电压回路及电压互感器选择 79

第五节 电测量及电能计量回路 88

一、总的要求 88

二、常用测量仪表 88

三、电能计量装置 93

四、计算机监控系统测量 95

五、测量二次接线 96

六、仪表装置安装条件 97

七、电测量及电能计量测量参数表 97

第六节 二次回路设备的选择及配置 100

一、二次回路保护设备 100

二、控制、信号回路设备选择 101

三、跳、合闸回路继电器选择 101

四、控制回路“防跳”继电器选择 102

五、串接信号继电器、附加电阻选择 102

六、端子排 102

七、控制电缆和信号电缆 103

八、小母线配置及二次回路标记 109

第七节 变压器的冷却和调压回路 115

一、变压器冷却方式及二次接线 115

二、变压器有载调压分接开关二次接线 121

三、变压器测温装置 121

四、变压器气体继电器 121

第三章 发电厂电气设备计算机控制 124

第一节 电气设备计算机控制系统 124

第二节 分散控制系统电气设备控制和要求 124

一、DCS设置原则 124

二、DCS网络结构 125

三、DCS基本功能 125

四、DCS与其他电气智能装置的接口 150

第三节 发电厂电气监控管理系统 152

一、ECMS设计原则 152

二、ECMS网络结构及特点 152

三、ECMS基本功能 153

四、ECMS纳入DCS 156

五、ECMS的接口 156

第四节 电力网络计算机监控系统 157

一、NCS设置原则 157

二、网络结构及配置 157

三、系统配置 159

四、技术指标 163

五、安全防护 164

六、NCS基本功能 164

七、NCS的接口 176

八、NCS的其他要求 177

第五节 微机防误操作系统 179

一、微机防误设置原则 179

二、防误操作系统型式和结构 180

三、微机防误系统应用软件 185

四、微机防误基本功能和特点 185

五、微机防误接口 186

第四章 同步系统 188

第一节 同步方式和要求 188

第二节 同步点和同步电压取得方式 188

一、对同步电压的要求 188

二、同步点及同步方式 189

三、同步闭锁措施 196

第三节 自动准同步 196

一、自动准同步装置并网条件 196

二、导前时间与同步预报 196

三、自动准同步装置特殊同步情况 196

四、自动准同步装置出口回路 196

五、常用的自动准同步装置 197

六、同步选线器 200

第四节 手动准同步 200

一、手动准同步分类 200

二、典型接线 201

三、手动准同步的操作 202

第五章 发电厂自动装置 203

第一节 发电厂备用电源自动投入装置 203

一、备用电源的一次接线 203

二、备用电源自动投入装置的原理及设置原则 205

三、发电厂备用电源自动投入方案及接线 206

第二节 厂用电源快速切换装置 216

一、高压厂用电源快速切换的一次接线 216

二、快速切换装置的发展和原理 218

三、快速切换方案及接线 220

第三节 故障录波装置 227

一、故障录波装置的设置原则和接线要求 227

二、整套故障录波装置的主要功能 227

三、发电机-变压器组故障录波动态量 229

四、变压器故障录波动态量 229

五、升压站录波动态量 230

第六章 厂用系统二次接线 231

第一节 厂用电源保护及二次接线 231

一、厂用电源保护及其整定计算 231

二、厂用电源测量及控制接线 247

第二节 厂用电动机保护及二次接线 255

一、厂用电动机保护的一般要求 255

二、高压厂用电动机保护及定值计算 255

三、380V厂用电动机保护 265

四、变频调速电动机保护 267

五、厂用电动机控制、信号及测量 270

六、其他类型的电动机控制、信号及测量 282

第三节 保安电源保护及二次接线 298

一、柴油发电机组保护及二次接线 298

二、柴油发电机组的控制、测量及信号 299

三、保安电源切换 300

第七章 其他辅助系统控制 309

第一节 输煤程控系统 309

一、总的要求 309

二、控制方式 310

三、系统结构及功能 310

四、保护装置及传感器 316

五、工业电视 317

六、与其他设备的接口 319

七、典型设备的控制接线图 324

八、布置及环境要求 328

九、燃煤管控系统 338

第二节 电除尘器程控系统 339

一、电除尘器原理及种类 339

二、电除尘器高压电源型式 339

三、电除尘器低压设备的控制 343

四、电除尘程控系统构成及功能 344

五、电除尘程序控制器选择 349

六、与其他系统的接口 349

七、电除尘程控系统布置与环境要求 350

第八章 主设备继电保护 351

第一节 主设备继电保护设计原则 351

一、保护出口及对外接口要求 351

二、保护电源配置原则 352

第二节 发电机保护 352

一、发电机故障、异常运行及保护配置要求 352

二、发电机有关保护出口 353

三、定子绕组回路相间短路主保护 355

四、定子绕组匝间短路保护 361

五、相间短路后备保护 362

六、定子绕组过负荷保护 363

七、不对称过负荷保护 363

八、定子绕组单相接地保护 365

九、发电机励磁回路的继电保护 367

十、发电机失磁保护 370

十一、发电机失步保护 372

十二、发电机过电压保护 374

十三、发电机过励磁保护 374

十四、逆功率保护 375

十五、发电机频率异常保护 375

十六、发电机的其他几种异常运行保护 376

第三节 发电机保护的整定计算 376

一、发电机比率制动纵联差动保护整定 376

二、定子绕组匝间短路保护整定计算 377

三、相间短路后备保护整定计算 378

四、定子绕组对称过负荷保护整定计算 378

五、定子绕组不对称过负荷保护整定计算 380

六、定子绕组单相接地保护整定计算 381

七、发电机励磁系统继电保护整定计算 382

八、发电机失磁保护整定计算 383

九、发电机失步保护整定计算 385

十、发电机过电压和过励磁保护整定计算 385

十一、发电机逆功率保护整定 386

十二、发电机频率异常保护整定 386

第四节 变压器保护 387

一、变压器的故障类型和异常运行状态 387

二、变压器电流速断保护 387

三、变压器纵联差动保护 387

四、变压器瓦斯保护及其他非电量保护 389

五、变压器相间短路后备保护 390

六、变压器接地短路后备保护 390

七、变压器过负荷保护 392

八、变压器过励磁保护 393

第五节 变压器保护的整定计算 393

一、变压器电流速断保护整定计算 393

二、变压器纵联差动保护整定计算 393

三、变压器相间短路后备保护整定计算 397

四、直接接地系统变压器零序后备保护整定计算 399

五、变压器过负荷保护整定计算 400

六、变压器过励磁保护整定计算 400

第六节 发电机-变压器组保护 401

一、发电机-变压器组继电保护的特点 402

二、发电机-变压器组保护配置特点 402

三、发电机-变压器组单元接线继电保护配置 403

四、发电机-变压器组保护与系统保护的接口 404

五、断路器失灵保护的启动回路 404

六、发电机-变压器组保护及其接线示例 404

第七节 发电机-变压器组保护算例 425

一、发电机差动保护定值计算 425

二、发电机复压闭锁过电流保护定值计算 426

三、发电机定子过负荷保护定值计算 426

四、发电机负序过负荷保护定值计算 427

五、发电机失步保护定值计算 427

六、发电机逆功率保护定值计算 429

七、发电机过电压保护定值计算 429

八、主变压器差动保护定值计算 429

九、励磁变压器保护 430

第八节 并联电抗器保护及其整定计算 430

一、并联电抗器保护配置 430

二、并联电抗器保护出口 431

三、电抗器保护示例 431

第九章 操作电源系统 434

第一节 直流电源系统配置和接线 434

一、系统电源和电压 434

二、接线方式、网络设计及要求 436

第二节 直流电源设备选择 441

一、蓄电池组 441

二、充电装置 444

三、蓄电池试验放电装置 447

四、直流系统绝缘监测装置 451

五、蓄电池巡检装置 452

六、电缆 453

七、直流断路器 453

八、熔断器 453

九、隔离开关 454

十、降压装置 454

十一、直流柜 455

十二、直流电源成套装置 456

十三、DC/DC变换装置 456

第三节 直流电源系统保护与监控 459

一、直流系统保护 459

二、直流系统测量 460

三、直流系统信号 460

四、直流系统监控 461

第四节 直流电源设备计算 462

一、直流负荷的分类及统计 462

二、蓄电池的选择计算 467

三、充电装置选择计算 477

四、电缆截面选择计算 478

五、直流断路器选择 480

六、蓄电池短路电流计算 490

七、国内外主要制造厂的阀控式密封铅酸蓄电池技术参数 492

第五节 直流设备布置及安装 496

一、直流设备布置 496

二、蓄电池组布置 496

三、专用蓄电池室布置要求 497

四、蓄电池工程布置实例 497

第六节 交流不间断电源系统配置及接线 504

一、交流不间断电源基本形式 504

二、交流不间断电源配置 506

三、交流不间断电源工程接线原则及方案 506

第七节 交流不间断电源设备选择 510

一、交流不间断电源主机设备 510

二、交流不间断电源旁路设备 510

三、交流不间断电源自带蓄电池设备 512

四、交流不间断电源断路器 512

五、电涌保护器 512

六、交流不间断电源设备电缆 514

第八节 交流不间断电源设备保护和监控 514

一、UPS测量 514

二、UPS保护 514

三、UPS信号 514

四、UPS通信 515

第九节 交流不间断电源设备计算 515

一、交流不间断电源负荷的分类及统计 515

二、交流不间断电源容量计算 517

第十节 交流不间断电源设备布置 520

一、交流不间断电源设备布置 520

二、交流不间断电源设备环境要求 521

第十章 励磁系统 522

第一节 励磁系统的分类及要求 522

一、励磁系统的分类 522

二、励磁系统的要求 525

三、励磁系统的布置及环境要求 531

第二节 直流励磁机励磁系统及其二次接线 531

一、直流励磁机励磁系统 531

二、直流励磁机励磁系统二次接线 536

第三节 交流励磁机励磁系统及其二次接线 536

一、交流励磁机励磁系统 536

二、交流励磁机励磁系统二次接线 544

第四节 自并励静止励磁系统及其二次接线 546

一、自并励静止励磁系统 546

二、自并励静止励磁系统二次接线 552

第五节 励磁系统设备的选择及计算 559

一、自并励静止励磁系统设备的选择及计算 559

二、自动调整励磁全控整流桥电力电缆的选择及计算 560

第十一章 抗干扰与接地 563

第一节 常规二次回路和设备接地 563

第二节 抗干扰接地 563

一、电子装置的逻辑接地 563

二、等电位接地 565

三、计算机系统的接地 567

第三节 其他抗干扰措施 568

第十二章 电气设备在线监测 571

第一节 在线监测装置的配置和选型 571

一、在线监测与故障诊断 571

二、遵循的标准和规范 572

三、配置和选型原则 574

第二节 电气设备在线监测装置的分类 575

一、按使用对象的分类 575

二、按监测数据读取方式的分类 575

三、在线监测装置分类统计 575

第三节 在线监测信息管理系统 577

一、发电厂在线监测信息管理系统 577

二、在线监测信息管理系统功能要求 578

三、在线监测信息管理系统软、硬件基本要求 578

四、在线监测信息管理系统组网设计 578

五、在线监测信息管理系统实例 583

第四节 发电机在线监测 586

一、发电机配置的主要在线监测装置 586

二、发电机局部放电在线监测装置 588

三、定子绕组端部振动在线监测装置 592

四、转子匝间短路在线监测装置 594

五、绝缘过热在线监测装置 596

六、定子绕组测温在线监测装置 597

第五节 变压器（含电抗器）在线监测 599

一、变压器（含电抗器）油中气体在线监测装置 599

二、变压器（含电抗器）局部放电在线监测系统 603

三、变压器（含电抗器）高压套管电容及介质损耗在线监测系统 605

四、变压器（含电抗器）油中微水含量在线监测装置 606

五、变压器绕组温度在线监测装置 607

六、其他变压器在线监测 608

第六节 高压断路器（含GIS）在线监测 609

一、高压断路器（含GIS）局部放电在线监测装置 609

二、高压断路器（含GIS）SF6气体泄漏在线监测装置 610

三、高压断路器（含GIS）微水密度在线监测系统 611

第七节 其他电气设备在线监测 611

一、开关柜在线监测 611

二、金属氧化物避雷器在线监测 611

三、电流互感器及电容式电压互感器在线监测 612

四、电缆在线监测 612

五、直读式在线监测装置 612

第八节 故障分析和诊断 613

一、发电机故障分析和诊断 613

二、变压器（含电抗器）故障诊断 615

三、电气设备故障分析和诊断方法 620

第九节 电气设备在线监测装置情况 620

一、电气设备在线监测装置制造情况 620

二、电气设备在线监测装置统计 620

第十三章 电气试验与检修设备的配置 631

第一节 试验设备的配置 631

一、试验设备的配置原则 631

二、电气设备试验 634

三、电气试验室布置的一般原则与 639

参考方案 639

第二节 检修设备的配置 640

一、发电厂的电气检修设备 640

二、电气检修间的配置 641

第十四章 厂内通信 642

第一节 概述 642

一、厂内通信的分类 642

二、厂内通信组织措施和要求 642

第二节 生产管理通信 642

一、设计要求 642

二、设备选择 643

三、设计注意事项 644

第三节 生产调度通信 645

一、设计要求 645

二、设备选择 645

三、设计注意事项 652

第四节 中继方式 652

一、设计要求 652

二、中继方式 652

三、中继线通信方式的选择 653

第五节 通信电缆网络 653

一、设计要求 653

二、电缆线路的选择 653

三、敷设方式 654

四、主干电缆与配线电缆的设计 654

五、架空杆路设计 656

六、沿墙敷设电缆 657

七、直埋电缆 658

八、音频线路网络的传输设计 658

九、通信音频电缆的选择 659

第六节 通信电源 659

一、常用通信设备供电电压 659

二、直流系统及设备选择 659

三、通信设备的接地 660

第七节 通信机房 660

一、通信建筑物的形式 660

二、通信建筑物的设计要求 661

三、通信室的平面布置 661

主要量的符号及其计量单位 665

参考文献 666