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目录1

前言1

第一章　变电所的电气主接线设计1

第一节　对电气主接线的评价1

一、可靠性1

二、灵活性2

三、经济性2

第二节　常用的各种接线方式及特点2

一、变压器—线路组接线2

二、桥接线3

三、单母线接线4

四、单母线分段接线5

五、双母线接线（5） 六、双母线分段接线7

七、带旁路母线的母线制接线8

八、1？断路器接线9

九、双母线双断路器接线12

十、变压器—母线接线13

十一、4/3断路器接线14

三、各种配电装置的接线方式15

二、变电所的分类15

第三节　变电所主接线的选择15

一、主接线选择的主要原则15

第四节　主接线设计所需的原始资料和专业间配合18

一、主接线设计需要的系统资料18

二、变电所主接线作为其他专业的设计依据19

第五节　主接线中的设备配置19

一、隔离开关的配置19

二、接地开关和接地器的配置20

三、避雷器、阻波器、耦合电容器的配置20

四、电流、电压互感器的配置21

第六节　变电所主接线的实例28

一、220kV终端变电所28

二、220kV地区变电所28

三、330kV变电所28

四、500kV变电所28

五、大容量500kV变电所36

一、变电所控制系统的设计内容37

二、对控制系统的基本要求37

第二章　变电所的控制37

第一节　变电所控制系统设计的基本要求37

三、500kV变电所控制系统的特点38

第二节　变电所的控制方式及二次设备布置41

一、由值班人员控制的变电所41

二、遥控变电所42

三、变电所42

二次设备布置42

四、500kV变电所的二次设备分散布置43

一、断路器的各种控制方式及其特点46

第三节　断路器的控制方式46

二、220kV变电所断路器控制方式的选择51

三、500kV变电所断路器控制方式的选择51

第四节　断路器的控制回路接线52

一、对断路器控制回路设计的基本要求52

二、500kV断路器控制回路的特点53

三、断路器的典型控制回路接线53

第五节　隔离开关的控制和安全操作闭锁58

一、隔离开关的控制方式58

二、隔离开关的安全操作闭锁62

三、隔离开关的操作闭锁电源66

第六节　控制屏的选择68

一、板式控制屏68

二、拼块式控制屏68

第七节　主控制室设计及有关工程心理学方面的问题69

一、概述69

二、主控制室的位置70

三、主控制室面积的计算70

四、与主控制室设计有关的工程心理学知识72

五、主控制室的布置77

六、主控制室的环境设计84

第三章　变电所的计算机监控系统86

第一节　变电所的常规监控系统86

第二节　常规监控系统存在的问题87

一、信息处理方面的问题87

二、信息变换方面的问题88

三、信息传输方面的问题88

四、500kV变电所监控系统出现的新问题89

第三节　在监控系统中应用计算机89

一、利用微处理机改进变电所的测量和信息系统90

二、装设计算机监控系统及二次设备集中布置91

三、分布式的监控系统及二次设备分散布置93

四、利用计算机实现变电所的无人值班94

五、变电所计算机监控系统发展的展望95

第四节　计算机监控系统的功能96

一、信息的采集96

二、信息的存储98

三、运行监视98

四、控制、调节及安全操作闭锁99

五、显示和制表打印99

八、信息的远传100

七、事故追忆100

六、事件顺序记录100

九、时钟同步101

十、人—机联系101

十一、事故处理指导、技术管理101

十二、自诊断、自恢复和自动切换102

第五节　计算机监控系统的系统结构及硬件配置102

一、单主机集中式监控系统102

二、双主机集中式监控系统102

三、双主机分布式监控系统103

四、监控系统的硬件104

第六节　监控系统的软件要求106

一、对软件的一般要求106

二、监控系统的主要软件106

三、监控系统的数据库及管理106

第七节　监控系统的相关问题107

一、培训工作站107

二、“五防”功能的设置107

三、有关微机保护及故障录波的信息管理108

一、对信息采集和输出回路设计的要求109

第八节　监控系统的信息采集和输出回路设计109

四、与站内其他智能装置的通信109

二、各种信息采集回路的设计110

第九节　工程实例113

一、220kV变电所的监控系统113

二、500kV变电所的监控系统115

第四章　1？断路器接线二次线设计特点121

第一节　基本接线及安装单位的划分121

一、1？断路器接线的一般形式121

二、安装单位的划分121

一、电流互感器的配置123

第二节　电流、电压互感器的配置及二次回路123

二、电流回路接线126

三、和电流接线对测量和保护的影响127

四、电压互感器的配置及电压回路129

第三节　控制回路及同期回路130

一、控制回路130

二、同期回路130

第五节　断路器失灵保护及自动重合闸133

一、断路器失灵保护133

第四节　隔离开关的安全操作闭锁133

二、自动重合闸134

三、保护及二次设备布置135

第五章　变电所的无功补偿装置136

第一节　概述136

第二节　并联电抗器137

一、并联电抗器的接线137

二、并联电抗器保护138

第三节　并联电力电容器143

一、并联电力电容器组的接线144

二、电力电容器的故障和不正常运行方式146

三、并联电容器组保护的特点148

四、并联电容器组的熔断器保护149

五、并联电容器组的工频过电压保护152

六、并联电160

容器组的过电流保护160

七、并联电容器组的失压保护160

八、并联电容器组对其他设备及保护的影响160

一、概述162

二、无功功率—电压的调节原理162

第四节　无功功率—电压的自动调节162

三、对无功功率—电压自动调节装置的一般要求167

四、无功功率—电压自动调节装置168

第五节　串联补偿装置170

一、概述170

二、串联补偿装置的接线172

三、串联补偿电容器组的接线173

四、串联补偿装置的过电压保护174

五、串联补偿装置的继电保护176

六、串联补偿装置的监控和通信176

一、电力系统对可控补偿的需求177

第六节　可控补偿装置177

二、高压、大功率电力电子器件的发展及应用178

三、可控静止并联补偿装置179

四、可控串联补偿179

五、灵活交流输电系统182

第六章 电流、电压互感器的特性及二次回路185

第一节　概述185

一、一次额定电流选择186

第二节　电流互感器的稳态参数选择186

二、二次额定电流选择187

三、电流互感器额定输出容量的选择188

四、对准确度的要求190

五、仪表安全系数Fs的选择193

六、电流互感器二次绕组数的确定193

第三节　保护用电流互感器的暂态参数选择194

一、采用暂态型电流互感器的必要性194

二、电流互感器的暂态计算194

四、具有暂态特性的保护用电流互感器分级198

三、电流互感器的工作循环198

五、暂态保护级电流互感器的选择201

第四节　电流互感器的二次回路设计202

一、电流互感器的二次回路接线202

二、测量仪表的电流回路接线204

三、保护用电流互感器的二次回路接线204

第五节　电压互感器的参数选择205

二、额定二次输出容量206

三、电压互感器的误差206

一、额定电压206

四、电压互感器的选型207

五、电容式电压互感器的暂态特性208

六、电磁式电压互感器的铁磁谐振208

第六节　电压互感器的二次回路接线209

一、电压互感器二次绕组接地方式209

二、测量仪表的电压回路电压降209

三、继电保护和测量仪表的电压回路供电方式210

四、电压互感器二次回路保护214

五、电压回路切换215

第七节　电压抽取装置217

一、ZY-2型电压抽取装置217

六、其他问题217

二、TYC-01型电压抽取装置218

第八节　电子式互感器220

一、概述220

二、电子式互感器的基本结构和基本参数221

三、电子式互感器的基本工作原理222

第七章 电力变压器保护225

第一节　变压器可能发生的故障和不正常运行方式225

一、变压器内部的各种短路故障225

二、变压器附属设备故障引起的不正常运行225

第二节　变压器保护装设的原则226

三、外部短路引起的变压器过电流226

第三节　瓦斯保护227

第四节　纵差动保护228

一、对纵差动保护的要求228

二、纵差动保护的构成228

三、纵差动保护的整定计算232

四、分侧差动保护的采用236

五、纵差动保护用电流互感器的选型240

六、关于纵差动保护电流回路断线问题243

一、变压器的相间故障后备保护的配置原则244

第五节　变压器的相间故障后备保护244

二、变压器的相间故障后备保护的配置方式245

三、变压器的相间故障后备保护的整定计算246

第六节　接地故障后备保护253

一、变压器接地保护的配置原则253

二、变压器接地保护的接线255

三、接地保护的整定计算256

第七节　过负荷保护259

第八节　变压器的其他保护260

一、分裂绕组变压器的差电压保护260

二、过励磁保护262

第九节　变压器保护装置的选型和典型接线264

一、变压器保护装置的选型264

二、采用微机型变压器保护应注意的问题265

三、变压器保护的典型接线266

第八章　变电所的同步系统和信号装置269

第一节　变电所的同步系统269

一、概述269

二、同步系统的电压回路设计269

三、手动准同步回路271

四、变电所的自动同步273

五、变电所的同步系统接线275

第二节　变电所的信号装置277

一、概述277

二、事故信号和预告信号装置功能279

三、事故信号和预告信号装置的接线280

四、位置信号和动作信号285

五、信号系统的其他问题287

一、所用电负荷289

二、所用电负荷性质289

第一节　所用电负荷的性质289

第九章　变电所的380/220V所用电系统289

第二节　所用电系统接线290

一、所用电源290

二、所用电380/220V侧接线291

三、所用电负荷的供电回路接线291

第三节　所用变压器的选择294

一、所用变压器型式的选择294

二、所用变压器主要参数选择294

四、接地变压器的容量选择295

三、所用变压器容量的选择295

第四节　所用电系统的监控、保护和自动装置298

一、所用电系统的控制298

二、所用电系统的保护298

三、所用电系统的自动装置302

第五节　所用电系统的设备布置303

一、所用变压器的布置303

二、所用380/220V主配电屏的布置303

五、检修和试验电源的配置304

四、配电屏的选型304

三、所用380/220V分馈电屏的布置304

第十章　直流和不间断电源系统306

第一节　直流系统接线306

一、直流母线接线306

二、直流系统的电源配置308

三、直流馈线网络308

第二节　直流系统的工作电压309

一、强电直流电压110V与220V的比较309

二、变电所强电直流系统电压的选择310

第三节　蓄电池组及其附属设备的选择311

一、蓄电池的选择311

三、变电所弱电直流系统的电压311

二、蓄电池组数的确定316

三、蓄电池组的构成方式317

四、无端电池的蓄电池选择317

五、硅降压装置的选择322

第四节　充电器和浮充电器的选择325

一、对充电器和浮充电器的一般要求325

二、两组蓄电池时充电和浮充325

电装置的配置方式325

三、充电和浮充电装置的选择325

一、直流设备的监控327

第五节　直流设备的监控与布置327

二、直流设备的布置329

第六节　变电所的不间断电源系统329

一、变电所设不间断电源系统的必要性329

二、对UPS系统的要求330

三、变电所UPS系统的配置方式330

四、集中式UPS系统的接线331

五、UPS系统的构成及基本工作原理332

六、UPS系统的配置方式336

一、二次回路干扰电压的来源337

第十一章　变电所二次系统的其他问题337

第一节　变电所的抗干扰问题337

二、干扰电压的抑制340

三、对变电所抗干扰措施的建议342

四、保护下放的抗干扰情况分析344

第二节　变电所的图像监控系统345

一、图像监控系统在变电所的用途345

二、图像监控系统的功能要求346

三、图像监控系统的构成346

四、图像监控系统设计要考虑的问题348

一、弱电设备的维护349

第三节　二次设备的运行维护349

二、户外二次设备的运行维护350

第四节　提高二次回路可靠性的若干措施352

一、直流回路断路器或熔断器的配置及其相关的联系352

二、控制、保护回路用中间继电器的选择及相关回路设计353

三、跳闸连接片的配置354

四、保护屏的选择及接线354

五、控制电缆的选择354

参考文献356