第1章 一股介绍及各类电气设备选择 1
1．1 变电所的一次主接线 1
1．1．1 一次主接线的基本要求 1
1．1．2 变电所一次主接线的基本形式 1
1．1．3 常用主接线举例 7
1．1．4 变电所主接线的选择原则 11
1．1．5 变电所的一次设备和二次设备 12
1．1．6 电力系统中性点运行方式 12
1．2 主变压器的选择 20
1．2．1 选用变压器的一般原则 20
1．2．2 电力系统的负荷和用电负荷的分级 22
1．2．3 电力系统的电压等级 23
1．2．4 变压器的结构和工作原理 25
1．2．5 变压器的型号表示法 29
1．2．6 变压器的联结组标号 29
1．2．7 变压器常用联结组的特点及适用场合 32
1．2．8 变压器的额定容量、额定电压、额定电流和额定频率 35
1．2．9 空载电流、空载损耗、负载损耗、额定阻抗电压 39
1．2．10 温升和冷却方式 40
1．3 短路电流计算 43
1．3．1 短路的定义及种类 43
1．3．2 短路计算的基本假设 44
1．3．3 短路电流变化过程 44
1．3．4 短路电流计算基本方法 47
1．4．1 气体游离放电现象和电弧形成 52
1．4 电弧基本理论及电气触头 52
1．4．2 电弧基本特性 53
1．4．3 电弧熄弧过程和灭弧方法 55
1．4．4 电气触头 58
1．5 高压断路器的选择 61
1．5．1 高压断路器的用途、类型和结构 61
1．5．2 电力系统对高压断路器的基本要求 61
1．5．3 各种高压断路器的性能和应用 63
1．5．4 高压断路器的选择 70
1．6．1 高压开关设备分类 78
1．6 高压负荷开关、刀闸开关和熔断器的选择 78
1．6．2 负荷开关的技术性能 80
1．6．3 隔离开关(隔离刀闸)的技术性能 82
1．6．4 高压熔断器的技术性能 83
1．6．5 高压负荷开关的选择 89
1．6．6 高压隔离开关(刀闸开关)的选择 91
1．6．7 高压熔断器的选择 92
1．7．1 低压电器型号 94
1．7 变电所低压开关设备的选择 94
1．7．2 刀开关的性能及其选择 95
1．7．3 低压断路器的性能及其选择 95
1．7．4 交流接触器的性能及其选择 101
1．7．5 低压熔断器的性能及其选择 102
1．8 变电所布置 105
1．8．1 总的原则 105
1．8．2 所址选择应注意事项 106
1．8．3 变电所型式选择所遵循的原则 106
1．8．4 变电所布置对消防考虑应满足的要求 107
1．8．5 变电所布置对通道与围栏须满足的要求 113
1．8．6 变电所布置需要遵循的其他规定 116
第2章 变压器技术参数和运行技术规范 119
2．1 变压器的技术参数 119
2．1．1 油浸式电力变压器技术标准的沿革 119
2．1．2 电力变压器新旧技术参数指标的比较 120
2．1．3 S7和S9低损耗变压器的性能参数 126
2．1．4 非晶合金配电变压器及其特性 128
2．2．1 变压器投运操作和运行监视 129
2．2 变压器运行、操作与维护 129
2．2．2 变压器的并列运行 133
2．2．3 变压器的经济运行 139
2．2．4 变压器检修和干燥 141
2．3 变压器的调压装置 147
2．3．1 概述 147
2．3．2 无励磁调压 148
2．3．3 有载调压 150
2．3．4 调压开关使用中的注意事项 153
2．3．5 有载调压开关的维修 155
2．3．6 有载分接开关运行中的巡视检查项目及注意事项 158
2．3．7 分接开关常见故障及其排除方法 159
2．3．8 有载分接开关的型号表示及技术参数 160
2．4 变压器油 165
2．4．1 变压器油的性质 165
2．4．2 变压器油的防潮与抗劣化 167
2．4．3 混油注意事项 168
2．4．4 油中溶解气体的分析与判断(气体色谱分析) 169
3．1．1 断路器运行维护的一般要求 174
3．1 高压断路器运行技术规范 174
第3章 变电所主要设备技术参数和运行技术规范 174
3．1．2 少油断路器的运行与维护 175
3．1．3 真空断路器的运行与维护 177
3．1．4 六氟化硫断路器的运行与维护 181
3．1．5 高压断路器常见故障的处理 182
3．2 电力电容器技术参数和运行技术规范 186
3．2．1 无功补偿概说 186
3．2．2 并联电容器的技术性能和参数 190
3．2．3 并联电容器的容量选择 195
3．2．4 并联电容器组的接线方式比较 197
3．2．5 并联电容器串联电抗器 199
3．2．6 并联电容器的运行维护 205
3．3 公用电网谐波及变电所滤波装置 207
3．3．1 高次谐波对电网的危害 207
3．3．2 公用电网谐波电流允许值 208
3．3．3 公用电网谐波电压限值 209
3．3．4 三相电压不平衡度允许值 209
3．3．6 静止补偿器的应用 210
3．3．5 电压允许波动和闪变 210
3．4 防雷保护及接地装置技术规范 214
3．4．1 过电压种类 214
3．4．2 直击雷过电压防护 214
3．4．3 雷电侵入波的过电压防护 218
3．4．4 避雷器的接地方式及各种电气设备接地电阻最大允许值 220
3．4．5 阀型避雷器及其技术参数选择 222
3．4．6 保护间隙和管型避雷器 229
3．5．1 内部过电压概说 230
3．5 内部过电压及其防护 230
3．5．2 内部过电压分类 231
3．5．3 常见内部过电压技术原因分析 233
3．6 互感器技术参数及其结线方式 238
3．6．1 电流互感器技术参数及结线方式 238
3．6．2 电压互感器技术参数及结线方式 247
3．7 成套开关设备和箱式变电站的技术参数 253
3．7．1 概述 253
3．7．2 高压开关柜的绝缘性能要求 255
3．7．3 高压开关柜的安全性能要求 257
3．7．4 高压开关柜内部各组件布置的技术要求 258
3．7．5 高压开关柜外壳应满足的要求 261
3．7．6 常用高压开关柜的技术性能 262
3．7．7 箱式变电站 286
3．8 变电所母线施工技术要求和允许载流量 287
3．8．1 变电所母线施工技术要求 287
3．8．2 母线对地和相间的安全净距 290
3．8．3 母线的允许载流量 292
4．1．2 线路档距、导线线间与对杆塔距离 296
4．1．1 线路路径 296
第4章 电力线路 296
4．1 架空电力线路 296
4．1．3 架空电力线路的防护区 298
4．1．4 架空电力线路对地面、建筑物及树木的安全距离 298
4．1．5 架空电力线路对公路、铁路、水面的安全距离 299
4．1．6 架空电力线路相互跨越时最小垂直距离 299
4．1．7 架空电力线路相互平行接近时的最小水平距离 299
4．1．8 架空电力线路跨越或接近架空弱电线路的最小安全距离 300
4．1．9 架空电力线路的绝缘配合、防雷和接地 300
4．1．10 架空电力线路导线的阻抗和允许载流量 302
4．1．11 架空电力线路的防污措施 304
4．2 高、低压接户线和低压内线装置 308
4．2．1 高、低压架空进户装置 308
4．2．2 接户线 308
4．2．3 低压进户线 312
4．2．4 低压内线装置 312
4．2．5 室内低压导线截面选择及允许载流量 313
4．3．1 电力电缆的种类及结构特点 317
4．3 电力电缆线路 317
4．3．2 电力电缆的型号选择 318
4．3．3 电力电缆的截面选择和允许载流量 321
4．3．4 电力电缆敷设时的注意事项 332
4．3．5 电力电缆的防火与阻燃 333
4．3．6 电缆终端和中间接头的制作 335
4．3．7 交流单相电力电缆金属护层的接堆方式 336
4．3．9 敷设电缆允许最低温度 338
4．3．8 粘性油纸绝缘电力电缆的允许高差 338
第5章 变电所电气设备试验方法和判断依据 339
5．1 电气绝缘基础知识 339
5．1．1 气体放电的基本物理过程 339
5．1．2 固体绝缘材料的沿面放电 341
5．1．3 固体绝缘的击穿 342
5．1．4 液体绝缘材料(变压器油)的绝缘强度 342
5．1．5 组合绝缘的抗电性能 343
5．2．1 绝缘电阻和吸收比试验 344
5．2 变电所现场电气试验的基本方法 344
5．1．6 变电所的绝缘配合 344
5．2．2 泄漏电流测试与交直流耐压 347
5．2．3 工频耐压时的容量补偿和串激式升压试验变压器 350
5．2．4 工频耐压试验时的容升和高压测量的空载校对法 355
5．2．5 介质损失角测试 357
5．2．6 直流电阻测量 360
5．2．7 变压比试验 364
5．2．8 极性与组别测试 366
5．3．1 电力变压器试验 368
5．3 变电所主要设备的试验 368
5．3．2 断路器试验 375
5．3．3 电力电缆试验 377
5．3．4 并联电容器的试验 379
5．3．5 互感器的试验 380
5．3．6 避雷器的试验 383
第6章 变电所常用继电保护，配制原则、整定计算及调试方法 386
6．1 继电保护的一般概念及常用继电器 386
6．1．1 继电保护的任务和基本要求 386
6．1．2 常用继电器的图形符号和型号含义 387
6．1．3 电磁型电流继电器 389
6．1．4 电磁型电压继电器 390
6．1．5 GL系列感应型过电流继电器 391
6．1．6 电磁型时间继电器 395
6．1．7 电磁型中间继电器 397
6．1．8 电磁型信号继电器 399
6．1．9 瓦斯继电器 401
6．1．10 变压器差动保护BCH-2型继电器 402
6．1．11 功率方向继电器 404
6．2 变电所继电保护配置原则及整定计算 406
6．2．1 用电单位变电所继电保护方式选择 406
6．2．2 电力线路的保护方式及整定计算 409
6．2．3 电力变压器保护方式及整定计算 420
6．2．4 电力电容器保护方式及整定计算 428
6．2．5 高压电动机保护方式及整定计算 432
6．2．6 小水电、小火电的继电保护及整定计算 437
6．2．7 自动重合闸装置 441
6．2．8 备用电源自动投入装置 445
6．3 继电保护整定计算实例 447
6．3．1 双绕组降压变压器差动保护计算实例 447
6．3．2 变压器差动保护的两相式计算实例 451
6．3．3 微机保护的整定计算实例 454
6．3．4 工厂自备发电厂联网变电所继电保护定值整定计算举例 458
6．4 继电保护及其回路的检查调试 460
6．4．1 检验种类和周期 460
6．4．2 检验项目 461
6．4．3 继电器的调整试验 470
第7章 变电所二次控制回路、中央信号和测量装置 492
7．1 二次回路一般要求 492
7．1．1 二次回路概述 492
7．1．2 二次回路接线图 493
7．1．3 二次回路编号与设备标志 494
7．2 信号装置和控制回路 499
7．2．1 信号装置概述 499
7．2．2 事故信号装置 500
7．2．3 预告信号装置 502
7．2．4 断路器控制回路 504
7．3 变电所的电气测量 517
7．3．1 对电气测量的基本要求 517
7．3．2 常用电工测量仪表的接线 518
7．3．3 电气仪表的校验 518
7．3．4 电能计量的一般规定 520
7．3．5 电能表的安装质量要求 521
7．3．6 电能计量的常用接线方式 522
7．4 交流电网绝缘监察装置 524
7．3．7 对计量二次回路的要求 524
7．4．1 低压电网的绝缘监察 525
7．4．2 高压电网的绝缘监察 525
7．5 直流系统监察装置 526
7．5．1 绝缘监察装置 526
7．5．2 电压监察装置 529
7．6 变电所的操作电源 529
7．6．1 交流操作电源(交流电流操作) 529
7．6．2 硅整流加储能电容作为操作电源 529
7．6．3 铅酸蓄电池直流电源 532
7．6．4 镉镍蓄电池直流电源 536
第8章 变电所的安全运行 539
8．1 电气安全技术 539
8．1．1 触电的危害 539
8．1．2 电流强弱对人体的影响 539
8．1．3 直接触电和间接触电 540
8．1．4 直接触电防护 540
8．1．5 间接触电防护 547
8．2．1 概说 551
8．1．6 触电急救 551
8．2 工作票制度 551
8．2．2 工作票制度 553
8．2．3 执行工作票制度中应注意的几个问题 554
8．2．4 保证安全的组织措施 556
8．2．5 保证安全的技术措施 558
8．2．6 关于工作票的执行分类 558
8．2．7 工作票填写及执行中的注意事项 559
8．3．1 防止电气误操作的措施 561
8．3 操作票制度 561
8．2．8 工作票的有效期限 561
8．3．2 操作票制度 564
8．4 两票填写举例 567
8．4．1 GG-1A柜10kV高压变电所两票填写举例 567
8．4．2 GG-10F柜10kV高压变电所两票填写举例 574
8．4．3 KYN-10、JYN2-10柜10kV高压变电所两票填写举例 579
8．5 变电所的防火措施 584
8．5．1 变电所电气部分的防火措施和灭火规则 584
8．5．2 消防器材的使用原理及方法 588
第9章 变电所配出线负荷——用电设备 590
9．1 电气照明设备 590
9．1．1 热辐射式电光源 590
9．1．2 气体放电式电光源 591
9．2 电动机 594
9．2．1 三相异步电动机 595
9．2．2 单相异步电动机 607
9．2．3 同步电动机和直流电动机 608
9．3．1 电阻炉 610
9．3 电炉设备 610
9．3．2 电弧炉 611
9．3．3 电弧电阻炉 612
9．3．4 感应炉 612
第10章 变电所运行规程和管理制度 614
10．1 变电所运行规程 614
10．2 变电所技术管理制度 630
10．2．1 变电所各级人员岗位责任制 630
10．2．3 设备巡回检查制度 632
10．2．2 交接班制度 632
10．2．4 设备定期维护和交接验收制度 633
10．2．5 设备缺陷管理制度 633
10．2．6 保卫及防火制度 633
第11章 变电所的事故处理及典型事故案例 635
11．1 值班人员擅自进入高压柜触电死亡事故 635
11．2 值班人员擅自登上带电母线触电受伤事故 636
11．3 继电保护定值不当，值班人员判断失误，扩大事故 637
11．4 雷电波反射造成事故 639
11．5 隔离刀闸三相不同步造成串联谐振过电压事故 642