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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