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第1篇 石油化工企业电力系统特点1

第1章 油田企业电力系统特点1

1.1陆上油气田2

1.2海上油气田3

1.3非常规开采油气田4

第2章 炼油化工企业电力系统特点6

2.1炼化电网的组成6

2.2电网一般性特征6

2.3大型炼化企业电力系统特点7

2.4中小型炼化企业电力系统特点8

第3章 煤化工企业电力系统特点9

3.1煤化工企业9

3.2煤化工工艺路线及特点9

3.3煤化工企业供电要求9

3.4煤化工企业电力系统特点10

第2篇 主网结构11

第1章 主网结构的特点11

1.1概述11

1.2对主网结构的基本要求12

第2章 主网结构的确定13

2.1关键因素13

2.2确定企业内部电网最高电压13

2.3设置各级电压等级14

2.4变压器绕组形式15

2.5各级母线的接线方式16

2.6外电源接入18

2.7发电机接入系统及升压站18

2.8大型电动机接入19

2.9主变数量和容量19

2.10电压调节和无功补偿19

第3章 主系统运行方式21

3.1运行方式总体要求21

3.2正常运行方式21

3.3非正常运行方式22

3.4异常运行方式22

3.5禁止的操作及运行方式23

第4章 炼化企业主要电气设备及材料选择24

4.1选型基本原则24

4.2 GIS组合电器装置24

4.3电力变压器24

4.4发电机出线设备及励磁系统24

4.5变电所25

4.6继电保护装置25

4.7电缆线路25

4.8电动机选型原则25

4.9其他27

第3篇 继电保护及自动装置配置29

第1章 继电保护一般规定29

1.1总则29

1.2保护装置分类30

1.3继电保护装置的“四性”要求30

1.4微机保护及自动装置应满足的要求31

第2章 继电保护装置的配置34

2.1 3～220kV线路保护配置34

2.2变压器保护配置39

2.3发电机保护配置43

2.4电动机保护配置47

2.5母线保护49

2.6电容器保护配置51

2.7断路器失灵保护配置53

第3章 电力系统自动装置的配置55

3.1一般规定55

3.2线路自动重合闸55

3.3备用电源自投装置57

3.4频率异常控制58

3.5故障记录及故障信息管理59

3.6暂态稳定控制及失步解列60

3.7自动调节励磁61

3.8自动灭磁62

第4章 对相关回路及设备的要求63

4.1对二次回路的要求63

4.2电流互感器及电压互感器64

4.3直流电源65

4.4保护与厂站自动化系统的配合及接口65

4.5电磁兼容66

4.6对断路器及隔离开关的要求67

4.7继电保护和安全自动装置通道67

第5章 微机继电保护装置的选型原则69

第6章 工程交接验收70

6.1一般规定70

6.2反事故措施验收70

6.3二次电缆验收71

6.4屏柜、端子箱及电缆敷设验收72

6.5电流互感器及其相关回路验收73

6.6电压互感器及其相关回路验收73

6.7变电站内部交、直流回路绝缘验收74

6.8保护屏、箱体、端子箱验收75

6.9保护装置、继电器的验收75

6.10线路保护验收76

6.11变压器保护验收80

6.12断路器辅助保护及操作箱验收82

6.13母线保护验收84

6.14继电保护回路传动验收85

6.15故障录波装置验收86

6.16自动化监控系统验收87

第7章 日常管理88

7.1运行管理88

7.2技术管理89

7.3定值管理89

7.4备用插件的管理90

7.5检验管理90

参考文献91

第4篇 自备热电厂93

第1章 自备热电厂简介93

第2章 锅炉及辅机95

2.1煤粉锅炉基本介绍95

2.2 CFB锅炉基本介绍96

2.3辅助系统基本流程97

2.4辅机联锁保护97

第3章 汽轮机99

3.1汽轮机工作过程99

3.2汽轮机的分类99

3.3本体主要零部件100

3.4汽轮机调节系统100

3.5汽轮机停机保护装置101

3.6热电厂汽轮机主要辅助系统简介101

第4章 发电机103

4.1发电机的基本原理103

4.2发电机的基本构造103

4.3发电机的冷却104

4.4发电机的额定参数106

4.5发电机的电枢反应107

4.6发电机的特性107

第5章 发电机的励磁系统111

5.1励磁系统的作用111

5.2发电机的励磁方式111

5.3自并励励磁系统113

5.4可控硅整流装置114

5.5自动励磁调节器115

5.6强行励磁117

5.7灭磁117

第6章 厂用电系统119

6.1厂用电系统的设备及负荷分类119

6.2厂用电源接线基本要求119

6.3厂用工作电源的接线方式120

6.4厂用备用电源自投的基本要求121

6.5备用电源自投切换时对系统安全性的分析121

6.6厂用电源切换装置122

6.7微机备自投装置126

第7章 发电机交接试验部分128

7.1测量定子绕组的绝缘电阻和吸收比或极化指数128

7.2测量定子绕组的直流电阻128

7.3定子绕组直流耐压试验和泄漏电流测量128

7.4定子绕组交流耐压试验129

7.5测量转子绕组的绝缘电阻129

7.6测量转子绕组的直流电阻130

7.7转子绕组交流耐压试验130

7.8其他电阻的测量和耐压实验130

7.9埋入式测温计的检查131

7.10测量转子绕组的交流阻抗和功率损耗131

7.11测量三相短路特性曲线131

7.12测量空载特性曲线131

7.13测量发电机定子开路时的灭磁时间常数和转子过电压倍数132

7.14测量发电机自动灭磁装置分闸后的定子残压132

7.15 测量相序132

7.16测量轴电压132

7.17定子绕组端部固有振动频率测试及模态分析132

7.18定子绕组端部现包绝缘施加直流电压测量133

第8章 发电机调试大纲134

8.1启动调试设备范围134

8.2启动前准备工作134

8.3发电机启动调试前有关设备运行方式135

8.4发变组电气启动调试顺序纲要136

8.5启动调试试验项目及步骤136

8.6发电机短路试验137

8.7发电机空载试验137

8.8励磁系统调试137

8.9发变组零启升压试验139

8.10发电机并网试验139

8.11发电机带负荷试验140

8.12厂用电转换试验140

8.13发电机甩负荷试验140

8.14发电机组168h试运行141

8.15发电机进相运行试验141

第9章 发电机并网142

9.1零启升压142

9.2系统启动143

第10章 运行管理145

10.1电压调整145

10.2出力调整145

10.3频率调整146

第11章 系统事故处理148

11.1事故处理原则148

11.2主系统事故处理149

11.3厂用电典型故障及处理151

11.4发电机的异常运行及事故处理154

11.5变压器的异常运行及事故处理166

11.6变压器的事故处理170

11.7电动机异常运行及事故处理172

11.8配电装置的事故处理174

第12章 发电机孤网运行191

12.1自备热电厂孤网运行产生的原因191

12.2孤网运行的特点191

12.3孤网运行的方案191

12.4某企业电网快速减载系统案例192

12.5孤网运行的事故处理194

第13章 主要发电设备选型原则195

13.1电气设备选择的通则195

13.2发电机的选择195

13.3变压器的选择196

13.4电动机的选择197

13.5高压电器的选择197

13.6低压电器的选择198

13.7互感器的选择200

13.8电抗器的选择200

13.9消弧线圈及消弧自动装置的选择201

13.10高中低压成套配电装置的选择201

13.11电源设备的选择202

13.12微机保护与监控、防误操作装置204

13.13电测量仪表的选用207

13.14变频器的选用207

13.15电动机启动器的选用208

13.16无功补偿与谐波治理的选择208

13.17母线与电缆的选择209

第5篇 电气设备211

第1章 变压器211

1.1变压器基本结构211

1.2变压器分类218

1.3变压器的技术参数218

1.4变压器运行性能223

1.5变压器暂态运行225

1.6变压器过激磁能力227

1.7变压器的抗短路能力228

1.8变压器负载能力229

1.9变压器耐受电压能力230

1.10变压器的试验232

1.11变压器的运行235

1.12干式变压器242

1.13整流变压器245

1.14接地变压器250

1.15隔离变压器251

第2章 开关设备254

2.1 252kV气体绝缘金属封闭开关设备254

2.2 126kV气体绝缘金属封闭开关设备263

2.3 40.5kV柜式气体绝缘金属封闭开关设备和控制设备271

2.4 SF6断路器284

2.5真空灭弧室294

2.6发电机出口真空断路器309

2.7 40.5kV真空断路器322

2.8 7.2kV与12kV真空断路器334

2.9空气绝缘断路器柜337

2.10低压开关柜342

2.11智能一体化低压开关柜347

第3章 发电机352

3.1同步汽轮发电机352

3.2异步发电机362

3.3柴油发电机366

3.4燃气内燃机发电机组368

第4章 电动机390

4.1电机的分类390

4.2电机执行标准390

4.3防爆基础知识392

4.4电动机结构395

4.5几种防爆电机的设计和结构特点414

4.6电动机的安装、使用和维护417

4.7低压永磁电动机422

第5章 电容器430

5.1高压电力电容器430

5.2低压电力电容器432

5.3滤波电容器434

5.4电容器运行管理435

第6章 电抗器438

6.1分类438

6.2电抗器特点438

6.3性能439

6.4试验443

6.5电抗器运行管理444

第7章 UPS不间断电源446

7.1 UPS定义446

7.2 UPS系统分类447

7.3 UPS主要技术要求449

7.4安装调试453

7.5 UPS装置维护检修454

第8章 EPS事故电源装置458

8.1用途458

8.2 EPS的工作模式458

8.3结构459

8.4性能461

8.5安装调试463

8.6运行管理464

第9章 变频器468

9.1高压变频器468

9.2低压变频器481

第10章 互感器486

10.1电压互感器486

10.2电流互感器492

第11章 金属氧化物避雷器及其在线监测装置500

11.1类别500

11.2结构502

11.3特性与参数506

11.4试验513

11.5在线监测526

11.6避雷器的管理与维护528

11.7避雷器选型原则530

第12章 电涌保护器539

12.1石化行业电力系统特点及雷电防护的重要性539

12.2电涌保护器的定义和分类539

12.3结构及性能参数540

12.4防护原则541

12.5低压供配电系统电涌保护器应用543

12.6试验544

12.7选型原则544

12.8运行维护546

第13章 继电保护装置547

13.1线路保护547

13.2母线保护554

13.3变压器保护560

13.4发电机保护570

13.5电动机保护581

13.6电容器保护587

13.7电抗器保护590

第14章 自动装置594

14.1备自投装置594

14.2低频减载装置595

14.3自动准同期装置595

第15章 变电自动化系统598

15.1调度自动化系统598

15.2变电站自动化系统概述610

15.3变电站监控系统的基本功能616

15.4通信网络622

15.5变电站监控系统日常运行管理624

第16章 400V配电系统监控装置631

16.1系统组成631

16.2系统功能634

16.3系统的调试与运行637

第17章 消弧线圈639

17.1分头预调式640

17.2自动跟踪式651

第18章 中电阻接地装置657

18.1原理657

18.2结构657

18.3接地电阻值的选择658

18.4电阻接地装置性能658

18.4电阻器参数659

18.5中电阻接地装置的特点659

18.6出厂试验660

18.7现场调试661

18.8运行和维护661

18.9选型原则664

18.10执行标准665

第19章 接地选线装置666

19.1结构666

19.2原理668

19.3性能669

19.4参数670

19.5特点671

19.6出厂检验673

19.7现场调试673

19.8运行管理675

19.9选型原则675

第20章 智能仪表677

20.1结构677

20.2原理677

20.3性能678

20.4参数680

20.5特点681

20.6出厂试验682

20.7现场调试684

20.8运行管理685

20.9选型原则685

20.10高级应用686

第21章 防爆电气689

21.1防爆照明689

21.2防爆控制器691

21.3防爆按钮694

21.4防爆照明控制箱695

21.5防爆检修电源箱697

21.6防爆插座698

21.7防爆区域静电检测装置700

第22章 电力电缆702

22.1变频电缆702

22.2 220kV电力电缆704

22.3 110kV电力电缆707

22.4 35kV电力电缆710

22.5 10（6）kV电力电缆713

参考文献716

第6篇 电能质量719

第1章 SVC无功补偿装置719

1.1 SVC结构719

1.2 SVC性能724

1.3 SVC参数728

1.4 SVC试验调试729

1.5 SVC装置的运行管理737

1.6 SVC选型741

第2章 无源滤波装置743

2.1结构743

2.2性能743

2.3特点744

2.4参数744

2.5调试745

2.6选型原则745

2.7运行管理747

第3章 SVG无功补偿装置750

3.1高压SVG装置750

3.2低压SVG装置758

第4章 PQC滤波补偿装置766

4.1结构766

4.2性能766

4.3特点767

4.4参数768

4.5调试768

4.6运行管理769

4.7选型原则769

参考文献769

第7篇 稳定控制及检测技术771

第1章 石油化工企业电力系统稳定分析及仿真研究771

1.1电力系统仿真综述771

1.2电力系统仿真理论基础773

1.3电力系统数字仿真工具775

1.4石化企业电力系统仿真应用777

第2章 炼化企业电力系统安全稳定控制系统配制782

2.1范围782

2.2电力系统基本要求782

2.3扰动情况分类和三道防线784

2.4基础控制785

2.5稳控系统适用对象787

2.6稳控系统配置789

第3章 变电站快切装置797

3.1变电站快切的使用场合797

3.2变电站电源快速切换技术797

3.3变电站电源快速装置在石化企业的应用799

3.4变电站快切装置的工程设计801

第4章 电动机分批自启动装置803

4.1晃电803

4.2电动机自启动装置的分散控制803

4.3电动机自启动装置的集中控制804

4.4高压电机和高压变频器的自启动806

第5章 400V系统防止电压波动的技术807

5.1简介807

5.2电压波动的定义、分类及其产生原因807

5.3电压波动对炼化企业的危害807

5.4电压波动时电动机运行的状态808

5.5防止电压波动的措施811

5.6防止电压波动措施相关计算原则818

5.7防止电压波动措施应用中应注意的问题818

第6章 石油化工企业供配电安全运行管理系统819

6.1概述819

6.2系统组成及网络结构819

6.3各子系统功能、组成和原理820

6.4系统性能特点824

6.5现场调试824

6.6运行维护824

第7章 电压暂降828

7.1概述828

7.2电压暂降的定义及标准828

7.3敏感负荷829

7.4电压暂降的影响831

7.5电压暂降监测、治理及检测技术832

7.6案例及工程细节841

第8章 大型旋转电机在线监测技术843

8.1局部放电监测843

8.2局部放电在线监测系统863

第9章 GIS局部放电在线监测技术869

9.1局部放电的概念869

9.2 GIS典型放电缺陷870

9.3 GIS局部放电检测方法871

9.4 GIS局部放电特高频在线监测系统872

9.5 GIS局部放电抗干扰技术874

9.6 GIS局部放电诊断技术874

9.7 GIS局部放电定位技术878

第10章 电力电缆局部放电振荡波检测技术880

10.1概述880

10.2电缆局部放电881

10.3电缆局部放电检测方法881

10.4电缆局部放电振荡波测试技术882

10.5电力电缆振荡波测试技术的特点与优势883

10.6电力电缆振荡波测试技术的应用884

第11章 变压器局部放电在线监测装置885

11.1概述885

11.2分类885

11.3原理885

11.4结构886

11.5性能887

11.6现场调试887

11.7运行管理887

第12章 变压器油中气体在线分析监测装置889

12.1概述889

12.2分类889

12.3原理和结构890

12.4性能891

12.5现场运行调试892

12.6运行管理893

第13章 防爆区域转动设备智能在线监测技术894

13.1概述894

13.2分类894

13.3系统组成894

13.4工作原理895

13.5性能指标895

13.6安装与调试896

13.7运行管理896

第14章 光纤在线监测技术897

14.1概述897

14.2分类900

14.3性能902

14.4现场运行905

14.5运行管理905

参考文献906

第8篇 新能源及节电技术909

第1章 分布式发电与微电网技术909

1.1分布式发电909

1.2微电网929

第2章 能效管理系统938

2.1概述938

2.2能效管理方法论938

2.3能效管理绩效体系939

2.4能效管理系统架构940

2.5能效管理系统网络架构940

2.6能效管理系统功能942

第3章 油井1.14kV集中控制系统945

3.1概述945

3.2应用范围945

3.3系统配置945

3.4技术指标947

3.5安装调试948

3.6运行管理948

第4章 燃气冷热电三联供技术951

4.1概述951

4.2特点951

4.3系统组成952

4.4选型原则954

4.5系统调试955

4.6运行管理958

第5章 永磁调速技术964

5.1概述964

5.2永磁调速器964

5.3永磁调速的特性分析966

5.4几种不同结构形式的永磁调速器968

参考文献970

第9篇 电气材料971

第1章 节能铜包铝管母线971

1.1概述971

1.2发电厂母线、电站母线974

1.3 35kV母线975

1.4 10（6）kV母线976

1.5结构977

1.6性能978

1.7特点978

1.8技术参数979

1.9形式试验979

1.10安装980

1.11交接试验980

1.12运行管理980

1.13预防性试验980

1.14选型原则981

第2章 绝缘材料982

2.1概述982

2.2绝缘材料分类982

2.3性能983

2.4各种绝缘材料的技术参数992

2.5试验1006

第3章 接地材料1016

3.1概述1016

3.2结构1016

3.3性能1017

3.4参数1018

3.5出厂检验1018

3.6现场施工1019

3.7选型原则1019

第4章 防火材料1020

4.1类别1020

4.2性能1021

4.3参数1022

4.4现场施工1022

参考文献1024

第10篇 系统优化工程案例1025

第1章 陆地油气田电网优化1025

1.1电网概况1025

1.2电网存在的主要问题1025

1.3优化与改造的原则1026

1.4设备选型1026

1.5改造方案1027

1.6实施效果1029

第2章 海上油气田电网优化1031

第3章 炼化企业220kV、110kV新老系统优化1033

3.1原系统概况1033

3.2原系统存在问题分析1036

3.3系统整合优化方案1037

3.4方案二的技术分析1040

3.5最终整合优化方案1042

3.6整合优化实施关键要点和注意事项1044

3.7整合优化后的效果分析1046

第4章 炼化企业110kV系统优化1047

4.1炼化企业对电网的要求1047

4.2某炼化企业电网简介1047

4.3 110kV系统优化方案1049

4.4 110kV系统优化后的效果1050

4.5采取措施降低电网波动1051

4.6炼化企业电网优化措施小结1051

第5章 炼化企业自备热电厂系统优化1052

5.1概述1052

5.2电力系统的现状和问题1052

5.3优化思路和方案1054

5.4组织和实施1055

5.5效果评价1056

第6章 煤化工电力系统建设方案优化1058

6.1煤化工企业电力系统1058

6.2供电系统方案优化的基本原则1058

6.3工程案例分析1058

第7章 中化企业电力系统建设方案优化1063

7.1电源可靠性1063

7.2负荷与电压等级1064

7.3系统主接线1064

7.4变电所设置1065

7.5电力线路1065

7.6变压器1065

7.7自备电站1065

7.8大电机启动1066

7.9总体原则1066

参考文献1066

附录一 解决方案1067

附录二 产品资料1081