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第1章 电气基础知识1

1.1 电路的基本概念1

1.1.1 电路的基本组成1

1.1.2 关于电路的物理量1

1.1.3 关于正弦交流电的基本概念2

1.2 电路的基本定律7

1.2.1 基尔霍夫电流定律（节点电流定律）8

1.2.2 基尔霍夫电压定律（回路电压定律）8

1.3 磁路的主要物理量9

1.4 磁路的基本定律10

1.4.1 安培力定律10

1.4.2 楞次定律10

1.4.3 电磁感应定律11

1.5 电气接线图的识别11

1.5.1 一、二次回路及设备11

1.5.2 电气一次接线图12

1.5.3 电气二次接线图13

1.5.4 看二次接线图的方法15

第2章 电气系统主接线17

2.1 电气主接线概述17

2.1.1 电气主接线图的有关概念17

2.1.2 电气主接线的基本要求18

2.2 电气主接线的基本接线形式18

2.2.1 电气主接线的基本类型18

2.2.2 电气主接线中开关电器的配置原则19

2.2.3 有母线的电气主接线19

2.3 核电厂电气系统主接线27

2.3.1 400/500 kV输变电系统27

2.3.2 220 kV辅助电源系统28

2.4 中国实验快堆电气系统主接线29

第3章 厂用电系统31

3.1 厂用电系统基本概念31

3.1.1 厂用电率31

3.1.2 厂用负荷分类31

3.1.3 厂用电接线的基本要求32

3.2 厂用电接线的设计原则和接线形式32

3.2.1 厂用电供电电压等级的确定32

3.2.2 厂用电供电电源及其引接方式33

3.3 核电厂厂用电系统34

3.3.1 厂用电系统功能34

3.3.2 厂用电系统设计准则34

3.3.3 厂用电设备分类34

3.3.4 厂用电电压等级34

3.3.5 厂用电供电电源35

3.3.6 厂用电系统接线35

3.3.7 厂用电系统运行37

3.4 中国实验快堆厂用电系统37

3.4.1 厂用电系统37

3.4.2 厂用电系统设计准则37

3.4.3 厂用电设备分类38

3.4.4 厂用电电压等级38

3.4.5 厂用电供电电源38

3.4.6 厂用电系统接线39

3.4.7 厂用电系统运行41

3.4.8 核岛电加热系统42

第4章 开关电器45

4.1 开关电器的用途和分类45

4.2 电弧的基本知识45

4.2.1 电弧的形成45

4.2.2 电弧的熄灭46

4.3 高压断路器的基本知识46

4.3.1 高压断路器的类型47

4.3.2 高压断路器的基本结构47

4.3.3 高压断路器的技术参数47

4.3.4 高压断路器的型号含义48

4.4 SF6断路器49

4.4.1 SF6气体的性能49

4.4.2 SF6断路器的灭弧室结构及灭弧原理49

4.4.3 SF6断路器的特点50

4.5 真空断路器50

4.5.1 真空气体特性50

4.5.2 真空断路器的灭弧室结构及灭弧原理51

4.5.3 真空断路器的操动机构52

4.6 高压隔离开关53

4.6.1 高压隔离开关的用途53

4.6.2 隔离开关基本要求53

4.6.3 高压隔离开关的种类和型式53

4.7 中国实验快堆高压电器55

4.7.1 SF6高压断路器55

4.7.2 真空断路器56

4.7.3 隔离开关56

4.8 低压开关电器56

4.8.1 低压断路器56

4.8.2 接触器57

4.8.3 热继电器58

4.9 中国实验快堆低压开关电器59

4.9.1 Masterpact MT59

4.9.2 Compact NS59

4.10 高低压成套电器设备61

4.10.1 成套电器的特点61

4.10.2 低压开关柜61

4.10.3 高压开关柜62

4.10.4 中国实验快堆用高压开关柜63

4.11 可编程控制器（PLC）65

4.11.1 可编程控制器的特点65

4.11.2 可编程控制器的基本结构65

4.11.3 可编程控制器的原理及技术性能65

4.11.4 PLC的分类及功能67

4.11.5 PLC的编程语言67

4.11.6 实验快堆PLC的编程举例69

第5章 直流电源系统73

5.1 电厂的直流电源系统的作用及组成73

5.1.1 电厂的直流电源系统的作用73

5.1.2 电厂的直流电源系统的组成73

5.2 整流器的原理73

5.3 蓄电池的原理及运行方式75

5.3.1 蓄电池的原理75

5.3.2 固定式铅酸蓄电池的结构76

5.3.3 固定式铅酸蓄电池的特性参数77

5.3.4 铅酸蓄电池运行方式77

5.4 核电厂直流配电系统78

5.5 中国实验快堆的直流电源系统80

第6章 交流不间断电源系统81

6.1 UPS作用和用途81

6.2 UPS组成元件及原理接线81

6.3 UPS的分类和运行82

6.3.1 UPS分类82

6.3.2 后备式UPS82

6.3.3 在线式UPS83

6.3.4 在线互动式UPS83

6.4 UPS基本原理和主要参数84

6.4.1 UPS基本原理84

6.4.2 UPS主要技术参数84

6.5 中国实验快堆的不间断的交流电力系统84

第7章 变压器87

7.1 变压器的应用、分类和结构87

7.1.1 变压器的分类87

7.1.2 变压器的基本结构87

7.2 变压器的型号、额定参数及相关计算90

7.2.1 型号表示方法90

7.2.2 额定参数91

7.3 变压器原理、空载和负载运行91

7.3.1 变压器工作原理91

7.3.2 变压器空载运行92

7.3.3 变压器负载运行92

7.4 变压器的等效电路、计算方法93

7.4.1 变压器的折算法93

7.4.2 等效电路93

7.5 变压器的空载和短路试验94

7.5.1 空载试验94

7.5.2 短路试验94

7.6 变压器的运行特性95

7.6.1 电压调整率和外特性95

7.6.2 效率特性95

7.7 三相变压器96

7.7.1 三相变压器绕组的联结96

7.7.2 三相变压器的磁路系统97

7.7.3 联结法和磁路系统对电动势波形的影响98

7.8 变压器并联运行的条件与分析99

7.8.1 变压器理想并联运行的条件99

7.8.2 对并联运行条件分析99

7.9 自耦变压器、三绕组变压器、分裂变压器100

7.9.1 自耦变压器100

7.9.2 三绕组变压器101

7.9.3 分裂变压器101

7.10 中国实验快堆用变压器介绍102

7.10.1 主变压器102

7.10.2 干式变压器102

第8章 同步发电机104

8.1 同步电机的结构、工作原理和运行状态104

8.1.1 同步电机的结构104

8.1.2 同步电机的工作原理106

8.1.3 同步电机的运行状态107

8.2 同步发电机的空载和负载运行108

8.2.1 空载运行108

8.2.2 负载运行109

8.3 隐极同步发电机的电压方程、相量图和等效电路111

8.3.1 不考虑磁饱和111

8.3.2 考虑磁饱和113

8.4 凸极同步发电机的电压方程和相量图114

8.4.1 双反应理论114

8.4.2 凸极同步发电机的电压方程和相量图114

8.5 同步发电机的功率和转矩方程115

8.5.1 功率方程和电磁功率115

8.5.2 转矩方程116

8.6 同步电机参数的测定117

8.6.1 直轴同步电抗Xd的测定117

8.6.2 转差法测定Xd和Xq118

8.6.3 由零功率因数和空载特性确定定子漏抗和电枢反应磁动势119

8.7 同步发电机的运行特性120

8.7.1 外特性120

8.7.2 调整特性121

8.7.3 效率特性121

8.8 同步发电机与电网的并联运行122

8.8.1 投入并联的条件122

8.8.2 投入并联的方法122

8.8.3 功角特性125

8.8.4 有功功率的调节和静态稳定125

8.8.5 无功功率的调节126

8.9 大亚湾核电站同步发电机介绍127

8.9.1 发电机简介127

8.9.2 发电机结构128

8.9.3 发电机的辅助系统130

8.10 中国实验快堆主发电机介绍130

8.10.1 主发电机简介130

8.10.2 主发电机结构132

8.10.3 发电机组的运行134

8.11 中国实验快堆柴油发电机介绍135

8.11.1 柴油发电机简介135

8.11.2 柴油发电机结构及工作原理136

8.11.3 柴油发电机的辅助系统136

8.11.4 柴油发电机的运行137

第9章 同步发电机的励磁系统138

9.1 发电机励磁系统的作用和要求138

9.1.1 励磁系统的主要作用138

9.1.2 励磁系统的暂态性能指标138

9.1.3 励磁系统的基本要求138

9.2 发电机励磁系统的构成和基本原理139

9.2.1 发电机励磁系统的构成139

9.2.2 发电机励磁系统的基本原理139

9.3 发电机的调压特性和机组间无功功率分配140

9.3.1 发电机的调压特性140

9.3.2 机端并联运行机组间无功功率的分配140

9.3.3 发电机经升压变压器后并联工作时的无功功率分配141

9.4 大亚湾核电站同步发电机励磁系统介绍141

9.4.1 励磁系统的构成和运行特点141

9.4.2 励磁系统的主要部件简述142

9.5 实验快堆同步发电机励磁系统介绍143

9.5.1 励磁系统的构成和基本原理143

9.5.2 励磁系统的主要部件145

9.5.3 励磁系统的主要技术参数149

第10章 电动机150

10.1 直流电动机的用途、基本结构150

10.1.1 直流电动机的用途150

10.1.2 直流电动机的基本结构150

10.2 直流电动机的分类、技术参数151

10.2.1 直流电机的分类151

10.2.2 技术参数151

10.3 直流电机的工作原理151

10.4 直流电机的励磁方式153

10.4.1 他励直流电机153

10.4.2 并励直流电机153

10.4.3 串励直流电机153

10.4.4 复励直流电机153

10.5 直流电机的基本理论154

10.6 直流电动机的调速155

10.7 直流电动机的制动155

10.8 直流电动机的换向156

10.9 异步电动机的用途、工作原理和结构157

10.9.1 异步电动机的用途157

10.9.2 异步电动机的工作原理157

10.9.3 异步电动机的结构157

10.10 异步电动机的型号、额定数据和计算159

10.10.1 异步电动机的型号159

10.10.2 异步电动机的额定数据159

10.11 三相异步电动机的运行分析160

10.12 三相异步电动机的磁动势和磁场及基本方程式161

10.12.1 异步电动机的磁动势及磁场161

10.12.2 异步电动机的基本方程式162

10.13 三相异步电动机的工作特性162

10.14 三相异步电动机的机械特性163

10.14.1 固有机械特性163

10.14.2 人为机械特性164

10.15 三相异步电动机的运行状态164

10.15.1 电动运行165

10.15.2 能耗制动165

10.16 三相异步电动机的启动165

10.16.1 直接启动165

10.16.2 降压启动165

10.17 三相异步电动机的调速167

10.17.1 变极调速167

10.17.2 变频调速167

10.17.3 改变转差率调速167

10.18 电磁泵的原理与控制168

10.18.1 电磁泵的原理168

10.18.2 电磁泵的控制168

第11章 继电保护170

11.1 继电保护的基础知识170

11.1.1 继电保护的定义与作用170

11.1.2 对继电保护装置的基本要求171

11.1.3 继电保护的基本原理与保护装置的组成173

11.1.4 互感器的特性及其在继电保护中的应用175

11.2 发电机和变压器故障177

11.2.1 发电机故障177

11.2.2 变压器故障179

11.3 常见的继电保护装置工作原理182

11.3.1 过电流保护182

11.3.2 二次谐波制动的变压器纵差保护182

11.3.3 变压器瓦斯保护184

11.3.4 发电机纵差保护184

11.4 大亚湾核电站发电机和变压器的继电保护185

11.4.1 发电机-变压器组继电保护系统185

11.4.2 发电机继电保护配置和性能186

11.4.3 变压器继电保护配置和性能188

11.5 中国实验快堆发电机和变压器的继电保护189

11.5.1 微机继电保护组成及工作原理189

11.5.2 中国实验快堆继电保护配置190

11.5.3 发电机和变压器保护装置的选择192

11.5.4 德威特DVP600系列装置的主要特点193

11.5.5 德威特DVP600系列装置的工作原理195

参考文献197