发电厂及变电站电气设备PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 电力工业发展概况及前景 1

1.1.1 电力工业发展概况 1

1.1.2 电力工业发展前景 2

1.2 电力系统基本概念 3

1.2.1 电力系统 3

1.2.2 电力系统的优越性 9

1.3 电气设备概述 9

1.3.1 一次设备 9

1.3.2 二次设备 11

1.4 电气设备的额定参数 11

1.4.1 额定电压 11

1.4.2 额定电流 12

1.4.3 额定容量 12

思考题与习题 13

2 电力系统中性点的运行方式 14

2.1 中性点不接地系统 14

2.1.1 正常运行 14

2.1.2 单相接地故障 15

2.2 中性点经消弧线圈接地系统 16

2.2.1 消弧线圈的结构及工作原理 16

2.2.2 消弧线圈的补偿方式 17

2.3 中性点直接接地系统 18

2.3.1 中性点直接接地系统的工作原理 18

2.3.2 中性点直接接地系统的特点 18

2.4 中性点不同接地方式的应用范围 19

思考题与习题 20

3 电弧及电气触头 21

3.1 电弧的基本问题 21

3.1 1 电弧的形成 21

3.1.2 电弧的熄灭 24

3.1.3 电弧的危害 25

3.2 直流电弧的特性和熄灭 25

3.2.1 直流电弧的特性 25

3.2.2 直流电弧的灭弧方法 27

3.3 交流电弧的特性和熄灭 28

3.3.1 交流电弧的伏安特性 28

3.3.2 交流电弧的熄灭 29

3.3.3 交流电弧的灭弧方法 31

3.4 电气触头 34

3.4.1 电气触头概述 34

3.4.2 触头的接触电阻 35

3.4.3 触头的分类及其结构 36

3.4.4 电气设备中的常见触头 37

思考题与习题 40

4 电气设备与载流导体 41

4.1 熔断器 41

4.1.1 熔断器概述 41

4.1.2 高压熔断器 43

4.1.3 低压熔断器 47

4.2 高压开关电器 50

4.2.1 高压断路器的一般知识 50

4.2.2 油断路器 52

4.2.3 真空断路器 55

4.2.4 六氟化硫断路器 60

4.2.5 高压断路器的操动机构 67

4.2.6 隔离开关 77

4.2.7 负荷开关 85

4.3 低压开关电器 90

4.3.1 低压开关电器概述 90

4.3.2 刀开关 90

4.3.3 接触器 92

4.3.4 低压断路器 95

4.4 互感器 98

4.4.1 互感器的作用 98

4.4.2 电磁式电流互感器 99

4.4.3 电压互感器 108

4.4.4 数字式互感器 117

4.5 母线、电力电缆及绝缘子 119

4.5.1 母线 119

4.5.2 电力电缆 125

4.5.3 绝缘子 131

4.6 电抗器 135

4.6.1 电抗器的分类和作用 135

4.6.2 限流电抗器 136

思考题与习题 141

5 电气主接线 143

5.1 电气主接线概述 143

5.1.1 电气主接线的概念及其重要性 143

5.1.2 电气主接线的主要作用 144

5.1.3 对电气主接线的基本要求 144

5.2 电气主接线的基本形式 145

5.2.1 单母线接线 145

5.2.2 双母线接线 148

5.2.3 无母线接线 155

5.3 主变压器的选择 159

5.3.1 主变台数的选择 159

5.3.2 主变容量的选择 160

5.3.3 主变型式的选择 161

5.4 电气主接线设计 163

5.4.1 电气主接线设计的地位及步骤 163

5.4.2 电气主接线的设计原则 164

5.4.3 电气主接线方案的技术比较 164

5.4.4 主接线方案的经济比较 166

5.5 典型电气主接线方案 168

5.5.1 水力发电厂的电气主接线 168

5.5.2 火力发电厂的电气主接线 170

5.5.3 变电站电气主接线 173

思考题与习题 175

6 自用电接线 176

6.1 概述 176

6.1.1 自用电的作用 176

6.1.2 厂用电率 176

6.1.3 自用负荷的分类及供电要求 177

6.1.4 自用电供电电源 179

6.2 自用电接线 181

6.2.1 发电厂的厂用电 181

6.2.2 变电站的自用电接线 183

6.3 发电厂、变电站自用电接线举例 186

6.3.1 火电厂自用电接线实例及分析 186

6.3.2 水电厂自用电接线实例及分析 187

6.3.3 变电站自用电接线实例及分析 188

6.4 厂用变压器的选择 188

6.4.1 厂用电负荷的计算 189

6.4.2 厂用变压器的选择 190

思考题与习题 192

7 配电装置 193

7.1 配电装置概述 193

7.1.1 配电装置的类型及基本要求 193

7.1.2 配电装置的最小安全净距 194

7.2 户内配电装置及SF6组合电器 197

7.2.1 户内配电装置的结构型式 197

7.2.2 户内低压成套配电装置 198

7.2.3 户内高压成套配电装置 200

7.2.4 SF6全封闭组合电器 202

7.3 户外配电装置 204

7.3.1 户外配电装置的布置型式 204

7.3.2 户外配电装置的布置 204

7.3.3 户外配电装置布置实例 206

思考题与习题 209

8 短路电流计算 210

8.1 概述 210

8.1.1 短路的概念和类型 210

8.1.2 短路发生的原因和后果 211

8.1.3 计算短路电流的目的 212

8.1.4 短路电流实用计算的基本假设 212

8.1.5 短路电流计算的一般规定 212

8.2 标幺值 213

8.2.1 标幺值 213

8.2.2 基准值的选择 213

8.2.3 不同基准值的标幺值之间的换算 214

8.2.4 标幺值换算为有名值 214

8.3 电力系统各主要元件的电抗 215

8.3.1 发电机 215

8.3.2 电力变压器 215

8.3.3 电抗器 216

8.3.4 架空线路和电缆线路 216

8.4 计算电路图和等值电路的化简 216

8.4.1 计算电路图 216

8.4.2 等值电路的拟制和化简 217

8.4.3 等值电源的归并 220

8.5 无限大容量电源供电电路内三相短路 220

8.5.1 无限大容量电源的概念 220

8.5.2 短路电流的变化过程 221

8.5.3 短路电流各量点的计算 221

8.6 有限容量电源供电电路内三相短路 223

8.6.1 短路电流的变化情况 223

8.6.2 周期分量有效值的实用计算法——运算曲线法 224

8.6.3 短路电流其他量的计算 225

8.7 多电源系统用运算曲线计算短路电流 226

8.7.1 同一变化法 226

8.7.2 个别变化法 228

8.8 对称分量法在与不对称短路计算中的应用 230

8.8.1 对称分量的概念 230

8.8.2 对称分量的性质 231

8.8.3 对称分量法在不对称短路计算中的应用 231

8.9 元件的序电抗和系统序网络图的拟制 233

8.9.1 元件的序电抗 233

8.9.2 系统序网络图的拟制 236

8.10 不对称短路时短路点的电流和电压计算 239

8.10.1 不对称短路时短路点的电流计算 239

8.10.2 不对称短路时网络中任一点电压的计算 240

思考题与习题 241

9 电气设备选择 243

9.1 电气设备选择的一般条件 243

9.1.1 电气设备的长期与短时发热 243

9.1.2 电器和载流体的电动力效应 247

9.1.3 电气设备选择的一般原则 249

9.1.4 电气设备选择的一般条件 249

9.2 高压开关电器的选择 253

9.2.1 高压断路器的选择 253

9.2.2 隔离开关的选择 254

9.2.3 负荷开关的选择 255

9.2.4 高压熔断器的选择 255

9.3 互感器的选择 257

9.3.1 电流互感器的选择 257

9.3.2 电压互感器的选择 260

9.4 支柱绝缘子和穿墙套管的选择 263

9.5 母线和电缆的选择 264

9.5.1 母线的选择与校验 264

9.5.2 电缆的选择与校验 268

思考题与习题 269

10 防雷与接地 270

10.1 雷电的基本概念 270

10.1.1 雷电的产生及放电过程 270

10.1.2 雷电参数 271

10.1.3 雷电的危害 272

10.2 发电厂的防雷保护装置 272

10.2.1 避雷针和避雷线 272

10.2.2 避雷器 274

10.3 接地技术与接地装置 277

10.3.1 人体触电 277

10.3.2 接地装置的作用及分类 278

10.3.3 保护接地 278

10.3.4 保护接零 280

10.4 接地装置的要求及敷设 281

10.4.1 接地系统的构成 281

10.4.2 电气装置中必须接地和不接地的部分 282

10.4.3 对接地电阻的要求 282

10.4.4 接地装置的敷设 283

10.4.5 接地装置的检查与维护 284

思考题与习题 285

11 电气总布置 286

11.1 主变场地布置 286

11.1.1 主变压器的起吊与搬运 286

11.1.2 主变的进出线方式 287

11.2 电气总布置 289

11.2.1 电气总布置的原则 289

11.2.2 电气总布置 290

11.3 发电厂（变电站）电气总布置实例 292

11.3.1 水电站总体及电气设备的布置 292

11.3.2 火电厂总体及电气设备的布置 292

11.3.3 变电站电气设备总体布置实例 294

思考题与习题 297

附录一 短路电流运算曲线 298

附录二 短路电流运算曲线数字表 304

附录三 高压断路器技术参数 308

附录四 隔离开关技术参数 309

附录五 电流互感器技术参数 310

附录六 电压互感器技术参数 311

附录七 矩形母线导体技术参数 312

附录八 常用仪表的技术参数 313

附录九 裸导体载流量在不同海拔高度及环境温度下的综合修正系数 314

参考文献 315