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第一章 电力系统的运行1

第一节 电力系统概述1

一、电力系统的组成及其优越性1

二、电力系统的特点及对其要求2

三、电力系统的电压等级4

四、电力系统的负荷6

五、电力系统短路的基本概念8

第二节 电力系统有功功率平衡和频率调整10

一、频率调整的必要性10

二、电力系统有功功率的平衡10

三、系统负荷和电源的频率静态特性12

四、电力系统的频率调整13

五、调频电厂分类15

六、系统频率异常的处理15

第三节 电力系统无功功率平衡和电压调整17

一、电压调整的必要性17

二、电力系统无功功率的平衡18

三、电压中枢点调压方式20

四、电力系统的调压措施21

五、系统电压异常的处理22

第四节 电力系统运行的稳定性23

一、电力系统稳定概述23

二、电力系统的静态稳定24

三、电力系统的暂态稳定27

四、提高系统稳定的措施29

第五节 电力系统中性点的接地方式30

一、中性点不接地系统30

二、中性点经消弧线圈接地系统31

三、中性点经电阻接地系统32

四、中性点直接接地系统33

五、各种接地方式比较33

六、中性点接地方式选择35

第二章 发电厂电气主接线及厂用电37

第一节 发电厂的电气主接线37

一、对电气主接线的基本要求37

二、电气主接线的基本接线形式39

三、大型火电厂主接线的特点43

第二节 发电厂电气设备的倒闸操作44

一、操作票填写的内容44

二、倒闸操作的步骤44

三、倒闸操作的原则45

四、对倒闸操作的基本要求46

五、倒闸操作注意事项47

第三节 发电厂的厂用电48

一、厂用电和厂用电率48

二、厂用电压等级48

三、厂用电源分类49

四、厂用负荷分类51

五、厂用电接线基本形式55

六、厂用电接线实例55

第四节 发电厂的直流电源57

一、直流电源系统概述57

二、蓄电池的结构和工作原理57

三、整流充电设备的工作原理61

四、直流系统的接线64

五、直流系统的运行维护64

六、直流系统的常见故障处理66

第五节发电厂的交流不停电电源67

一、UPS的组成和工作原理67

二、UPS组件的功能69

三、UPS的技术参数69

四、逆变器的工作原理70

五、UPS的运行方式70

六、UPS的运行维护71

第六节 发电厂的交流事故保安电源71

一、交流事故保安电源的接线71

二、柴油发电机组的功能72

三、柴油发电机组的技术参数73

四、柴油发电机组的运行维护75

五、柴油发电机组的常见故障处理76

第三章 发电厂电气设备的结构原理80

第一节 绝缘子、母线和电缆80

一、绝缘子80

二、母线84

三、电力电缆87

第二节 高压断路器89

一、高压断路器的类型89

二、高压断路器的基本结构89

三、高压断路器的型号90

四、高压断路器的技术参数90

五、SF6断路器92

六、真空断路器96

第三节 隔离开关、熔断器和负荷开关100

一、隔离开关100

二、熔断器102

三、负荷开关105

第四节 互感器106

一、互感器的作用106

二、电流互感器107

三、电压互感器111

第五节 过电压保护设备117

一、过电压的分类及特点117

二、避雷针的结构及保护范围119

三、避雷线的结构及保护范围121

四、避雷器的结构及特点122

第六节 接地装置124

一、接地的有关概念124

二、接地的类型125

三、接触电压和跨步电压126

四、工频接地电阻允许值126

五、接地装置的敷设127

六、降低接地电阻的方法128

七、人体触电的有关概念129

第七节 低压开关电器131

一、刀开关131

二、接触器132

三、磁力启动器133

四、自动空气开关135

第四章 同步发电机的运行139

第一节 同步发电机的基本知识139

一、同步发电机的工作原理139

二、同步发电机的基本结构140

三、发电机的主要技术参数141

四、发电机的电动势方程、等值电路和相量图142

五、汽轮发电机的氢、油、水系统143

第二节 同步发电机的励磁系统147

一、发电机励磁系统的组成和作用147

二、发电机的励磁方式148

三、发电机静态励磁系统概述151

四、发电机静态励磁系统的技术参数153

五、发电机励磁调节器的构成和功能154

第三节 同步发电机的运行特性157

一、发电机的空载特性157

二、发电机的短路特性157

三、发电机的负载特性157

四、发电机的外特性158

五、发电机的调整特性158

六、发电机的功角特性158

第四节 发电机的启、停操作和运行监视159

一、启动前的准备159

二、启动159

三、升压160

四、并列160

五、负荷接带161

六、运行监视161

七、解列与停机162

第五节 同步发电机的正常运行与调整163

一、发电机的安全运行极限163

二、发电机的允许运行方式164

三、发电机的有功调整166

四、发电机的励磁电流调整167

第六节 同步发电机的进相运行168

一、发电机进相运行的目的168

二、发电机进相运行时的相量图168

三、发电机进相运行的特点169

四、发电机进相运行的限制条件171

五、发电机进相运行的规定171

第七节 同步发电机的调相运行172

一、发电机调相运行的目的172

二、发电机作调相运行的状态分析173

三、发电机作调相运行的限制因素175

四、发电机作调相运行时的启动方式175

第八节 发电机的异常运行与事故处理176

一、发电机的过负荷运行176

二、发电机的失磁异步运行177

三、发电机的不对称运行179

四、发电机振荡与失步的事故处理182

五、发电机出口断路器跳闸的事故处理182

六、发电机的其他事故处理183

第五章 电力变压器的运行186

第一节 电力变压器的基本知识186

一、变压器的基本工作原理186

二、变压器的分类和型号187

三、变压器的主要技术参数188

四、变压器的连接组别190

五、变压器的冷却方式192

第二节 油浸式电力变压器193

一、铁心193

二、绕组195

三、油箱197

四、变压器油200

五、套管200

六、分接开关201

七、风冷却器203

八、片式散热器204

九、储油柜205

十、气体继电器205

十一、压力释放阀206

十二、变压器温度计208

第三节 分裂变压器和自耦变压器210

一、分裂变压器210

二、自耦变压器212

第四节 树脂浇注干式变压器216

一、干式变压器的性能特点216

二、干式变压器的结构特点216

三、干式变压器的温度计217

四、干式变压器的使用条件217

五、干式变压器的运行维护218

第五节 变压器的运行分析219

一、单相变压器空载运行分析219

二、单相变压器负载运行分析221

三、变压器的运行性能224

第六节 变压器的运行方式226

一、允许温度与允许温升226

二、允许电压变化范围227

三、允许绕组的绝缘电阻值227

四、变压器的正常过负荷228

五、变压器的事故过负荷230

六、变压器的并列运行230

第七节 变压器的运行维护231

一、变压器投入运行前的检查和交接试验231

二、变压器运行中的监视与检查233

三、变压器的运行维护234

四、变压器冷却装置的运行234

第八节 变压器的事故预防及处理235

一、变压器的事故预防235

二、变压器的常见故障分析235

三、变压器的异常判断及事故处理236

第六章 厂用电动机的运行239

第一节 直流电动机的基本知识239

一、直流电动机的工作原理239

二、直流电动机的基本结构240

三、直流电动机的额定参数242

四、直流电动机的型号和分类243

五、直流电动机的工作特性243

六、直流电动机的运行监视244

七、直流电动机的异常与事故处理245

第二节 异步电动机的基本知识246

一、三相异步电动机的工作原理246

二、三相异步电动机的基本结构247

三、三相异步电动机的额定参数249

四、三相异步电动机的型号和分类251

五、三相异步电动机的等值电路和相量图251

六、三相异步电动机的转矩特性253

第三节 异步电动机的启动和自启动256

一、三相异步电动机的启动256

二、三相异步电动机的自启动260

第四节 异步电动机的调速方法262

一、电动机的变极调速262

二、电动机的变频调速264

三、电动机的变转差调速265

四、电磁转差离合器调速267

第五节 异步电动机的控制268

一、电动机的直接启动控制268

二、电动机的降压启动控制269

三、电动机转子绕组串电阻启动控制270

四、电动机的正反转控制271

五、电动机的变极调速控制272

六、电动机的制动控制274

第六节 异步电动机的运行维护276

一、电动机的允许运行条件276

二、电动机的运行维护278

三、电动机的事故预防与事故处理280

第七章 发电厂电气设备的控制与信号282

第一节 发电厂的二次接线图282

一、二次接线图的内容282

二、二次接线图的表示方法及图形、文字符号282

三、原理接线图285

四、安装图286

第二节 断路器的远方控制293

一、控制开关293

二、对控制回路的基本要求及分类295

三、灯光监视的断路器控制和信号回路295

四、音响监视的断路器控制和信号回路298

第三节 隔离开关的防误闭锁301

一、机械闭锁301

二、电气闭锁301

三、微机防误闭锁装置305

第四节 信号装置306

一、信号的作用和分类306

二、事故信号307

三、预告信号309

第五节 监察装置和闪光装置311

一、直流绝缘监察装置311

二、直流电压监察装置313

三、闪光装置313

四、交流绝缘监察装置314

第六节 厂用电源快切装置314

一、厂用电源切换方式分类314

二、快速切换、同期捕捉切换、残压切换315

三、厂用电源快切装置的组成318

四、厂用电源快切装置的特点319

五、厂用电源快切装置的技术参数320

六、快切装置的功能选择与参数设置321

七、厂用电源快切装置的运行维护322

第七节 自动准同期装置323

一、发电机的并列方式323

二、准同期并列的条件323

三、自动准同期装置的组成325

四、实现自动准同期的方法325

五、微机准同期控制器的硬件组成326

六、微机准同期控制器的功能328

第八章 发电厂的继电保护330

第一节 继电保护的基本知识330

一、继电保护的作用330

二、继电保护的基本组成330

三、继电保护的基本原理331

四、对继电保护的基本要求331

五、继电器分类332

六、继电保护分类333

七、大型发电机组继电保护的总体配置334

第二节 发电机的继电保护338

一、发电机的故障和异常类型及其保护方式338

二、发电机的纵差动保护338

三、发电机的匝间短路保护339

四、发电机定子绕组单相接地保护340

五、发电机励磁回路的接地保护343

六、发电机的失磁保护344

第三节 变压器的继电保护344

一、变压器的故障和异常类型及其保护方式344

二、变压器的瓦斯保护345

三、变压器的纵差动保护347

四、变压器的过电流保护347

五、变压器的零序保护349

六、变压器的过励磁保护351

第四节 电动机的继电保护352

一、电动机的故障和异常类型及其保护方式352

二、电动机的电流速断保护352

三、电动机的纵差动保护353

四、电动机的零序电流保护353

五、电动机的过负荷保护354

第五节 输电线路的高频保护355

一、高频保护的作用及分类355

二、高频通道的构成355

三、相差动高频保护356

四、高频闭锁方向保护358

第六节 微机保护装置简介359

一、微机保护装置的特点360

二、微机保护装置的硬件构成361

三、微机保护装置的软件构成361

四、微机保护装置的发展趋势362

参考文献364