全国勘察设计注册电气工程师执业资格考试培训教程 专业考试 发输变电PDF电子书下载

1 安全 1

1.1 工程建设标准强制性条文（电力工程部分） 1

1.1.1 综合部分 1

1.1.2 发电厂电气部分 14

1.1.3 输变电工程 19

1.2 电力工程电气保护的要求和主要防护措施 33

1.2.1 电流对人体的效应 33

1.2.2 安全电压的选择 34

1.2.3 电击防护 34

1.3 危险环境电力装置的设计要求 37

1.3.1 爆炸性环境中电力装置设计的一般规定 37

1.3.2 爆炸性环境电气设备的选择 38

1.3.3 爆炸性环境电气设备的安装 41

1.3.4 爆炸性环境电气线路的设计 41

1.3.5 爆炸性环境接地设计 43

1.4 劳动、安全、卫生的有关规定 44

1.4.1 发电站 44

1.4.2 变电站 48

1.4.3 水利水电工程 50

1.4.4 架空输电线路 56

2 环境保护与节能 57

2.1 电力工程对环境的影响及防治措施 57

2.1.1 电力工程对环境的影响 57

2.1.2 电力工程防治措施 58

2.2 电力工程的节能措施 64

2.2.1 发电节能措施 64

2.2.2 电网节能 64

2.3 电力工程节能型产品的选用方法 66

2.3.1 低损耗电力变压器的选用 66

2.3.2 高效率电动机的选用 66

2.3.3 交流调速装置的选用 67

2.4 提高电能质量的措施 71

2.4.1 电能质量的标准 71

2.4.2 提高电能质量的措施 74

2.5 清洁能源发电的特点 75

2.5.1 核能发电 75

2.5.2 风力发电 75

2.5.3 光伏发电 76

2.5.4 地热发电 76

2.5.5 海洋能发电 76

2.5.6 磁流体发电 76

2.5.7 氢能发电 76

3 消防 77

3.1 电气设备消防安全的要求和措施 77

3.1.1 火力发电厂 77

3.1.2 变电站 88

3.1.3 水利水电工程 89

3.2 电缆防火的要求和措施 91

3.2.1 一般规定 91

3.2.2 特殊电缆 93

3.3 电力工程火灾报警系统的设计要求 95

3.3.1 火力发电厂火灾报警系统 95

3.3.2 火灾自动报警设置 99

3.3.2 变电站火灾报警系统 100

3.3.3 水利水电工程火灾报警系统 102

3.3.4 火灾探测器的设置 103

4 电气主接线 110

4.1 电气主接线设计的基本要求（含接入系统设计要求） 110

4.1.1 电气主接线设计的基本要求 110

4.1.2 接入系统对发电机与主变压器的要求 111

4.2 各级电压配电装置的基本接线设计 112

4.2.1 6～220kV主接线 112

4.2.2 300～500kV超高压配电装置的基本接线 117

4.3 各种电气主接线形式设计 119

4.3.1 大中型火力发电厂的电气主接线设计 119

4.3.2 小型火力发电厂的电气主接线设计 121

4.3.3 水力发电厂电气主接线设计 122

4.3.4 35～110kV变电所电气接线设计 124

4.3.5 35～220kV无人值班变电所电气接线设计 124

4.3.6 35～220kV城市地下变电站电气接线设计 125

4.3.7 220～750kV变电站电气接线设计 126

4.4 主接线设计中的设备配置 127

4.4.1 断路器的配置 127

4.4.2 隔离开关的配置 128

4.4.3 接地开关或接地器的配置 129

4.4.4 电压互感器的配置 129

4.4.5 电流互感器的配置 129

4.4.6 避雷器的配置 130

4.4.7 330～500kV并联电抗器的配置 130

4.4.8 阻波器和耦合电容器的配置 130

4.5 发电机及变压器中性点的接地方式 131

4.5.1 电力网中性点接地方式 131

4.5.2 主变压器中性点接地方式 131

4.5.3 发电机中性点接地方式 132

5 短路电流计算 134

5.1 短路电流的计算方法（实用计算法） 134

5.1.1 短路电流计算条件 134

5.1.2 三相短路电流周期分量计算 134

5.1.3 三相短路电流非周期分量计算 140

5.1.4 三相短路电流的冲击电流和全电流计算 142

5.1.5 不对称短路电流计算 142

5.1.6 短路电流计热效应计算 143

5.1.7 大容量并联电容器组的短路电流计算 144

5.2 短路电流计算结果的应用 146

5.3 限制短路电流的设计措施 147

5.3.1 从电网结构上采取的限流措施 147

5.3.2 变电所中采取的限流措施 147

5.3.3 发电厂中采取的限流措施 147

6 设备选择 148

6.1 熟悉电气主设备选择的技术条件和环境条件 148

6.1.1 电气主设备选择的技术条件 148

6.1.2 电气主设备选择的环境条件 150

6.2 发电机、变压器、电抗器、电容器的选择 151

6.2.1 发电机的选择 151

6.2.2 变压器的选择 155

6.2.3 电抗器的选择 165

6.2.4 电容器的选择 168

6.3 开关电器和保护电器的选择 168

6.3.1 开关电器 168

6.3.2 保护电器 175

6.4 电流互感器、电压互感器的选择 180

6.4.1 电流互感器的选择 180

6.4.2 电压互感器的选择 181

6.5 成套电器的选择 182

6.5.1 72.5 kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备 182

6.5.2 交流金属封闭开关设备 185

6.6 高压电瓷及金具的选择 187

6.6.1 绝缘子及穿墙套管 187

6.6.2 送电线路绝缘子 188

6.6.3 金具 189

6.7 中性点设备的选择 190

6.7.1 消弧线圈 190

6.7.2 接地电阻 191

6.7.3 接地变压器 193

6.8 发电机励磁系统的选择 194

6.8.1 一般规定 194

6.8.2 励磁系统类型 195

7 导体及电缆的设计选择 198

7.1 导体的选择及设计要求 198

7.1.1 基本规定 198

7.1.2 软导体 201

7.1.3 硬导体 201

7.1.4 离相封闭母线 203

7.1.5 共箱封闭母线 204

7.1.6 电缆母线 205

7.1.7 SF6气体绝缘母线 206

7.2 电缆的选择 208

7.2.1 电缆导体材质 208

7.2.2 电力电缆芯数 209

7.2.3 电缆绝缘水平 209

7.2.4 电缆绝缘类型 210

7.2.5 电缆外护层类型 211

7.2.6 控制电缆及其金属屏蔽 212

7.2.7 电力电缆截面 213

7.2.8 电缆截面计算 216

7.3 电缆敷设设计要求 219

7.3.1 一般规定 219

7.3.2 电缆敷设方式 222

7.3.3 地下直埋敷设 223

7.3.4 保护管敷设 224

7.3.5 电缆构筑物敷设 225

7.3.6 其他公共设施中敷设 227

7.3.7 水下敷设 228

8 电气设备布置及配电装置设计 229

8.1 电气设备布置的要求 229

8.1.1 安全距离 229

8.1.2 电气设备布置 233

8.1.3 电气设备具体要求 234

8.2 高压配电装置的设计 235

8.2.1 设计要求 235

8.2.2 布置设计 236

8.3 特殊地区的电气设备布置及配电装置设计 240

8.3.1 污秽地区 240

8.3.2 高海拔地区 241

8.3.3 高烈度地震区 242

9 过电压保护和绝缘配合 244

9.1 电力系统过电压种类和过电压水平 244

9.1.1 系统接地方式和运行中出现的各种电压 244

9.1.2 电力系统过电压水平 246

9.2 雷电过电压的特点及相应的限制和保护设计 246

9.2.1 雷电过电压特点 246

9.2.2 避雷针和避雷线过电压保护 247

9.2.3 高压架空线路的雷电过电压保护 254

9.2.4 发电厂和变电所的雷电过电压保护 256

9.2.5 配电系统的雷电过电压保护 265

9.2.6 旋转电机的雷电过电压保护 266

9.3 暂时过电压的特点及相应的限制和保护设计 270

9.3.1 暂时过电压的特点 270

9.3.2 暂时过电压的限制和保护设计 270

9.4 操作过电压的特点及相应的限制和保护设计 273

9.4.1 操作过电压的特点 273

9.4.2 操作过电压的限制及保护设计 273

9.5 输电线路、配电装置及电气设备的绝缘配合方法及绝缘水平的确定 276

9.5.1 架空送电线路的绝缘配合 276

9.5.2 配电装置的绝缘配合 279

9.5.3 变电所电气设备的绝缘配合 281

10 接地 285

10.1 交流电气装置的接地设计 285

10.1.1 交流电气装置接地的一般规定 285

10.1.2 A类电气装置接地电阻的要求 287

10.1.3 A类电气装置的接地装置设计 289

10.1.4 低压系统接地型式和B类电气装置的接地电阻的要求 291

10.1.5 B类电气装置的接地装置设计以及保护线的选择 296

10.1.6 接地装置的热稳定校验 299

10.2 直流输电系统接地的基本要求 299

10.2.1 直流输电系统的接地设施 299

10.2.2 直流输电系统的接线方式 300

10.2.3 直流输电系统的接地方式 301

10.2.4 直流输电系统的接地设计 301

10.3 高土壤电阻率地区接地设计 305

10.3.1 高土壤电阻率地区接地电阻的要求 305

10.3.2 降低高土壤电阻率地区接地电阻的一般措施 305

10.4 接地电阻、接触电位差、跨步电位差的计算 307

10.4.1 接地电阻的计算 307

10.4.2 接触电位差、跨步电位差的计算 311

11 仪表和控制 316

11.1 控制方式的设计选择 316

11.1.1 电气设备的控制方式 316

11.1.2 发电厂电气设备的控制 316

11.1.3 变电站电气设备的控制 317

11.2 二次设备的布置设计 318

11.2.1 一般规定 318

11.2.2 主控制室的布置 319

11.2.3 继电器室的布置 319

11.2.4 集中控制室及单元控制室的布置 320

11.4.5 控制屏（台）及继电器屏的屏面布置 320

11.3 二次回路的设计要求 321

11.3.1 二次回路设计的基本要求 321

11.3.2 二次回路设备的选择及配置 326

11.4 电气系统采用计算机监控的设计 331

11.4.1 发电厂电气系统在DCS的监控 331

11.4.2 变电站和发电厂电力网络部分的计算机监控 332

11.4.3 发电厂电气系统在ECMS的监控 334

11.4.4 220～750kV变电站的计算机监控 337

11.4.5 35～220kV城市地下变电站的计算机监控系统 337

11.4.6 35～110kV无人值班变电所的计算机监控 337

11.5 二次设备及控制电缆抗干扰的要求 338

11.5.1 常规二次回路和设备的接地 338

11.5.2 抗干扰接地 339

11.5.3 计算机系统的接地 340

11.5.4 其他抗干扰措施 341

11.6 电测量及计量的设置要求 342

11.6.1 电测量装置的一般规定 342

11.6.2 电流测量 343

11.6.3 电压测量和绝缘监测 344

11.6.4 功率测量 345

11.6.5 频率测量 345

11.6.6 发电厂（变电所）公用电气测量 346

11.6.7 静止补偿及串联补偿装置的测量 346

11.6.8 公用电网谐波的监测 347

11.6.9 电能计量 347

12 继电保护、安全自动装置及调度自动化 350

12.1 线路、母线和断路器继电保护的配置、整定计算及设备选择 350

12.1.1 继电保护一般规定 350

12.1.2 3～10kV线路保护配置原则 353

12.1.3 35～66kV线路保护配置原则 355

12.1.4 110～220kV线路保护配置原则 356

12.1.5 330～500kV线路保护配置原则 359

12.1.6 母线保护和断路器失灵保护 360

12.1.7 继电保护的整定计算规定 363

12.1.8 3～110kV电网线路保护的整定计算 366

12.1.9 220～750kV电网线路保护的整定计算 385

12.1.10 继电保护设备选择 412

12.2 电气主设备继电保护的配置、整定计算及设备选择 413

12.2.1 发电机保护 413

12.2.2 电力变压器保护 418

12.2.3 电力电容器组保护 421

12.2.4 并联电抗器保护 423

12.2.5 异步电动机和同步电动机保护 424

12.2.6 直流输电系统保护 425

12.2.7 发电机继电保护整定计算 427

12.3 安全自动装置的原理及配置 435

12.3.1 安全自动装置一般规定 435

12.3.2 自动重合闸 435

12.3.3 备用电源自动投入 437

12.3.3 暂态稳定控制及失步解列 438

12.3.4 频率和电压异常紧急控制 439

12.3.5 自动调节励磁 440

12.3.6 自动灭磁 441

12.3.7 故障记录及故障信息管理 441

12.3.8 继电保护和安全自动装置通道 442

12.4 电力系统调度自动化的功能及配置 444

12.4.1 省级及以上电力系统调度自动化的功能及配置 444

12.4.2 地区电网调度自动化的功能及配置 454

12.4.3 电能量计量系统（EEMS）功能及配置 461

13 直流系统 465

13.1 直流系统的设计要求 465

13.1.1 系统接线的设计要求 465

13.1.2 直流负荷的设计要求 469

13.2 蓄电池的选择及容量计算 471

13.2.1 蓄电池的个数 471

13.2.2 蓄电池的电压 471

13.2.3 蓄电池的容量 472

13.3 充电器的选择及容量计算 488

13.3.1 充电器的要求 488

13.3.2 充电器的选择 490

13.4 直流设备的选择和布置设计 492

13.4.1 电缆的选择 492

13.4.2 蓄电池试验放电装置的选择 494

13.4.3 直流短路器的选择 494

13.4.4 熔断器的选择 497

13.4.5 刀开关 497

13.4.6 降压装置 498

13.4.7 直流柜 498

13.4.8 直流电源成套装置 499

13.4.9 直流柜的布置 499

13.4.10 阀控式密封铅酸蓄电池组的布置 499

13.4.11 防酸式铅酸蓄电池组和镉镍碱性蓄电池组的布置 500

13.4.12 专用蓄电池室对相关专业总的技术要求 500

13.5 直流系统绝缘监测装置的选择及配置要求 501

14 发电厂和变电所用电 502

14.1 厂（所）用电负荷的分类、电压选择 502

14.1.1 火力发电厂厂用电负荷的分类、电压选择 502

14.1.2 水力发电厂厂用电负荷的分类、电压选择 510

14.1.3 220～500kV变电所用电负荷的分类和电压选择 514

14.2 厂（所）用电接线要求、备用方式和负荷配置原则 515

14.2.1 火力发电厂厂用电接线要求、备用方式和负荷配置原则 516

14.2.2 水力发电厂厂用电接线要求、备用方式和负荷配置原则 521

14.2.3 220～500kV变电所用电接线要求、备用方式和负荷配置原则 524

14.3 厂（所）用电系统的计算和设备选择 525

14.3.1 火力发电厂厂用电系统的计算和设备选择 525

14.3.2 爆炸性环境电气设备的选择 531

14.3.3 水力发电厂厂用电系统的计算和设备选择 534

14.3.4 220～500kV变电所用电系统的计算和设备选择 541

14.4 厂（所）用电设备布置设计的一般要求 544

14.4.1 火力发电厂厂用电设备布置设计的一般要求 544

14.4.2 水力发电厂厂用电设备布置设计的一般要求 547

14.4.3 220～500kV变电所用电设备布置设计的一般要求 549

14.5 保安电源系统的设计 552

14.5.1 火力发电厂保安电源系统的设计原则 552

14.5.2 火力发电厂柴油发电机组的选择 552

14.6 厂（所）用电系统的测量、保护、控制和自动装置 554

14.6.1 火力发电厂厂用电系统的测量、保护、控制和自动装置 554

14.6.2 水力发电厂厂用电系统的测量、保护、控制和自动装置 564

14.6.3 220～500kV变电所用电系统的测量、保护、控制和自动装置 566

14.7 掌握UPS的选择 567

14.7.1 不间断电源（UPS）的设置要求 567

14.7.2 厂、站UPS常用负荷 568

15 照明 570

15.1 发电厂、变电所照明系统的设计要求 570

15.1.1 照明方式 570

15.1.2 照明种类 571

15.1.3 设计要求 573

15.2 照明系统的供电方式 573

15.2.1 照明网络电压 573

15.2.2 正常照明网络供电 574

15.2.3 应急照明网络供电 575

15.2.4 照明供电线路 575

15.2.5 照明负荷计算 576

15.2.6 导线截面选择 577

15.2.7 照明线路的敷设与控制 582

15.2.8 照明配电箱选择与布置 583

15.2.9 照明网络接地 584

15.3 照明设备的选择 585

15.3.1 灯具选择 585

15.3.2 室内照明灯具布置 587

15.3.3 室外照明灯具布置 588

15.3.4 障碍照明 590

15.3.5 照明灯具及其附属装置的安装 591

15.3.6 照明开关、插座的选择和安装 591

15.4 照度计算的基本方法 592

15.4.1 火力发电厂和变电站照明计算的基本方法 592

15.4.2 水力发电站照明计算的基本方法 595

15.5 绿色照明的特点 600

15.5.1 照明质量 600

15.5.2 照明节能 605

16 输电线路 608

16.1 输电线路路径的选择 608

16.2 输电线路导、地线的选择 609

16.2.1 110～750kV架空输电线路导、地线的选择 609

16.2.2 高压直流架空输电线路导、地线的选择 611

16.3 输电线路电气参数的计算 613

16.3.1 单回输电线路的阻抗计算 613

16.3.2 单回输电线路的电容计算 614

16.4 杆塔塔头设计 617

16.4.1 塔头规划设计程序 617

16.4.2 杆塔尺寸设计 617

16.4.3 塔头间隙圆 622

16.5 输电线路对电信线路的影响及防护 627

16.5.1 输电线路故障状态和电信线路工作状态 627

16.5.2 危险影响和干扰影响允许值 627

16.5.3 危险影响的计算 629

16.5.4 危险影响防护措施 633

16.5.5 干扰影响的计算 634

16.5.6 干扰影响的防护措施 635

16.6 电线力学特性的计算 635

16.6.1 电线的力学特性 635

16.6.2 电线单位荷载及比载 636

16.6.3 电线悬挂曲线方程式 637

16.6.4 各种设计挡距的计算 639

16.6.5 电线应力弧垂曲线计算 640

16.6.6 具有非均布荷载的孤立挡电线应力弧垂计算 642

16.6.7 直线杆塔上电线纵向不平衡张力的计算 644

16.7 各种杆塔荷载的一般规定及计算 646

16.7.1 杆塔形式 646

16.7.2 杆塔荷载 647

16.7.3 结构材料 651

16.7.4 杆塔结构的基本计算规定 653

16.7.5 杆塔结构的承载能力和正常使用极限状态计算达成 654

16.7.6 杆塔结构基本规定 655

16.7.7 直线杆塔安装荷载的计算 656

16.7.8 耐张型杆塔安装荷载的计算 658

16.8 杆塔的定位校检 659

16.8.1 模板K值曲线 659

16.8.2 直线杆塔摇摆角、临界曲线 660

16.8.3 悬挂点应力临界曲线 662

16.8.4 直线杆塔导地线悬垂角临界曲线 662

16.8.5 悬垂绝缘子垂直荷载临界曲线 663

16.8.6 耐张绝缘子串倒挂校检 664

16.9 电线的防振 665

16.9.1 电线的风振 665

16.9.2 子导线的次挡距振荡 665

16.9.3 电线的舞动 666

16.9.4 电线风振的防护措施 666

16.9.5 对次挡距振荡和舞动的防护措施 667

16.9.5 防振锤 668

16.9.6 阻尼间隔棒的配置方法 669

16.9.6 阻尼线 670

17 电力系统规划设计 671

17.1 电力系统规划设计的内容和方法 671

17.1.1 电力需求预测的一般规定 671

17.1.2 电力负荷的分类 671

17.1.3 电力负荷预测方法 673

17.1.4 电源规划 676

17.1.5 电源方案的常规设计方法 677

17.2 电力系统安全稳定运行的基本要求 682

17.3 无功补偿型式选择及容量配置 684

17.3.1 无功补偿设备选型 684

17.3.2 无功补偿容量配置 685

参考文献 687