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第1章 概述1

1.1 县级电网的特点1

1.2　县级电网自动化的现状2

1.2.1 县级调度自动化系统2

1.2.2　变电站自动化系统3

1.2.3 县级配网自动化系统4

1.3 智能配电网——县级电网的发展方向5

1.3.1 智能配电网的功能特征5

1.3.2　智能配电网的主要技术内容6

1.3.3　建设智能配电网的作用与意义7

1.4　对县级电力企业培训的思考8

1.4.1　培训内容的重点8

1.4.2　培训要联系实际9

1.4.3　培训要遵循“少而精”的原则9

1.4.4　基于“问题”的学习方法9

1.4.5　提高培训质量的关键在教师10

第2章　一次接线及断路器控制11

2.1 电气一次接线11

2.1.1 不分段的单母线接线11

2.1.2　单母线分段接线11

2.1.3　双母线接线12

2.1.4　带旁路母线的接线12

2.1.5　无母线接线13

2.2　断路器概述13

2.2.1 高压断路器的用途和要求14

2.2.2　高压断路器的分类14

2.2.3 智能断路器15

2.3 断路器控制回路接线16

2.3.1 断路器的跳合闸18

2.3.2　断路器的“防跳”接线19

2.3.3　信号回路19

2.4　断路器控制回路的故障分析20

2.4.1 断路器事故跳闸20

2.4.2　操作回路故障20

2.4.3　断路器拒动和跳合闸线圈烧毁事故22

2.5　二次回路故障的查找24

2.5.1 查找故障的一般步骤及方法24

2.5.2　用仪表进行故障检查的方法25

习题及思考题26

第3章　互感器29

3.1 电压互感器29

3.1.1 电压互感器的接线方式29

3.1.2 不完全三角形接线电压互感器分析31

3.1.3　星形—星形—开口三角接线电压互感器分析33

3.2 电压互感器的铁磁谐振34

3.2.1　铁磁谐振的机理34

3.2.2　铁磁谐振产生的原因35

3.2.3　铁磁谐振的防止措施36

3.3 电流互感器37

3.3.1 电流互感器的接线方式37

3.3.2 电流互感器二次侧开路38

3.3.3　互感器极性接反的分析39

3.3.4　互感器极性的测定40

3.4　新型互感器41

3.4.1　新型互感器技术的发展41

3.4.2 电子式互感器41

3.4.3 光学互感器42

习题及思考题42

第4章　继电保护45

4.1　继电保护概述45

4.1.1 对继电保护的基本要求45

4.1.2　继电保护的类型46

4.1.3 继电保护的发展47

4.2　输电线路的继电保护47

4.2.1 输电线路的电流保护47

4.2.2 方向电流保护50

4.2.3　中性点直接接地系统中的接地保护53

4.2.4　距离保护55

4.3 电力变压器的继电保护57

4.3.1 瓦斯保护58

4.3.2 变压器的差动保护58

4.3.3 变压器的后备保护61

4.4 电力电容器的保护64

4.4.1 电力电容器内部和外部故障64

4.4.2　并联补偿电容器组通用保护65

4.5 自动重合闸与低频自动减载65

4.5.1 自动重合闸在电力系统中的作用65

4.5.2　对自动重合闸装置的基本要求66

4.5.3 单电源线路三相一次重合闸工作原理67

4.5.4　双电源线路的三相自动重合闸69

4.5.5 重合闸与继电保护的配合70

4.5.6　低频自动减载70

4.6　有小水电、小火电站县级电网的保护71

4.6.1 有小水电站县级电网的继电保护71

4.6.2　有小水电站县级电网的自动重合闸73

4.6.3 事故实例74

4.6.4　有自备电源企业供电线路的保护75

4.7　继电保护故障实例分析77

4.7.1　保护装置质量差造成事故78

4.7.2　保护整定值不当造成保护误动78

4.7.3 电流互感器极性接反造成保护误动79

4.7.4 变压器励磁涌流造成保护误动79

4.7.5　接线错误造成保护误动或拒动80

4.7.6　保护方案不当造成保护拒动81

4.7.7 电流互感器二次开路造成保护拒动82

4.7.8　两组电压互感器在开关站分别接地引起保护不正确动作82

4.7.9　取消防跳回路造成断路器多次跳合扩大事故84

4.7.10 山西电网7·20事故85

习题及思考题86

第5章 中性点接地方式及接地故障89

5.1 中性点不接地系统89

5.1.1 系统正常运行90

5.1.2　单相完全接地90

5.1.3　单相不完全接地91

5.2　中性点经消弧线圈接地系统91

5.2.1 消弧线圈的工作原理91

5.2.2　消弧线圈补偿电流的整定原则92

5.2.3 自动跟踪消弧线圈装置93

5.3 中性点直接接地系统93

5.4　小接地电流系统单相接地故障94

5.4.1　单相接地运行的影响94

5.4.2　对地绝缘监视接线95

5.4.3　接地故障的判断96

5.4.4　接地相的判别98

5.4.5　接地线路的查找100

5.4.6　接地分支和区段的查找101

5.5　小接地电流系统线路断线故障分析101

5.5.1　各种断线情况分析101

5.5.2　线路断线的影响105

5.5.3　线路断线的判断106

5.6　小接地电流系统接地故障选线108

5.6.1　选线方法分类108

5.6.2　中性点不接地系统接地选线108

5.6.3 中性点经消弧线圈接地系统接地选线110

5.6.4　小电流接地故障选线存在的问题110

5.7 小接地电流系统接地故障定位111

5.7.1 故障分析定位法112

5.7.2　故障指示器定位113

5.7.3　信号注入定位法113

5.7.4　人工故障定位方法114

习题及思考题115

第6章 电能计量与远程抄表118

6.1 有功电能表的类型118

6.1.1 感应式电能表118

6.1.2　脉冲电能表118

6.1.3 电子式电能表118

6.1.4　多功能电能表119

6.1.5 电能表的发展趋势120

6.2　有功电能表的接线120

6.2.1 单相有功电能表的接线120

6.2.2　三相三线有功电能表的接线121

6.2.3　三相四线有功电能表的接线121

6.3 电能测量接线的故障分析122

6.3.1　正确接线的分析122

6.3.2 电压回路断线122

6.3.3　相别和极性错误124

6.4　远程集中抄表系统125

6.4.1　远程集中自动抄表系统的现状与发展125

6.4.2　远程集中抄表系统的结构128

6.4.3 远程集中抄表系统的功能130

6.4.4　远程集中抄表系统的效益130

习题及思考题133

第7章　架空配电线路134

7.1 架空配电线路的巡视134

7.1.1 架空配电线路巡视的目的及分类134

7.1.2　线路巡视的主要内容135

7.1.3　设备巡视的主要内容137

7.2　架空配电线路及设备的维护137

7.2.1 架空配电线路及设备的主要测量工作138

7.2.2 配电变压器的加油及调压139

7.2.3　修剪和砍伐树木140

7.3　架空配电线路及设备的防雷140

7.3.1 配电线路和设备的雷害141

7.3.2　配电线路和设备的防雷措施142

7.4　架空配电线路事故处理144

7.4.1　事故处理的主要要求144

7.4.2　故障的判断及处理145

7.5　架空配电线路事故实例分析147

7.5.1 10kV线路绝缘子损坏引起连续跳闸的事故147

7.5.2 绝缘子污闪造成的10kV线路事故148

7.5.3 同一档距内导线弧垂不同造成短路断线事故148

7.5.4　线路导线舞动造成缠绕短路148

7.5.5　一起人亡车毁的事故149

7.5.6 未接电的线路带电149

7.5.7　低压三相四线系统中性线断线150

7.5.8　配电变压器中性线断线事故151

7.5.9　变压器低压总开关断开时，低压线路中性线仍有电151

7.5.10 10kV跌落式熔断器一相熔丝熔断152

7.5.11 由于跌落式熔断器熔丝选择不当造成的事故152

7.5.12　线路柱上变压器接地线断裂造成的事故153

7.6　馈线自动化153

7.6.1　馈线自动化的功能154

7.6.2　馈线的接线形式154

7.6.3　就地控制的馈线自动化155

7.6.4　远方控制的馈线自动化158

7.6.5　两种馈线自动化方案比较159

习题及思考题160

第8章 变电站倒闸操作及事故处理163

8.1　倒闸操作综述163

8.1.1　倒闸操作基本概念163

8.1.2　倒闸操作的要求163

8.1.3　倒闸操作的步骤164

8.2　电气设备的操作165

8.2.1　断路器的操作165

8.2.2 隔离开关的操作165

8.2.3 变压器的起停用操作166

8.2.4　输电线路的停送电操作166

8.2.5　倒母线操作168

8.2.6　跌落式熔断器的操作168

8.3　事故处理的一般规定168

8.3.1 事故处理的原则168

8.3.2　值班人员的任务169

8.4　线路跳闸和接地的事故处理169

8.4.1 线路断路器自动跳闸169

8.4.2　线路接地的事故处理170

8.5　变压器的事故处理171

8.5.1 变压器的事故情况171

8.5.2　差动保护动作跳闸171

8.5.3 瓦斯保护动作171

8.5.4　过流保护动作跳闸172

8.5.5 变压器油温过高173

8.5.6 变压器严重漏油或着火173

8.6　断路器的事故处理173

8.6.1 断路器拒绝合闸173

8.6.2　断路器拒绝跳闸174

8.6.3 断路器温度过高174

8.7　其他电气设备的事故处理174

8.7.1 隔离开关的事故处理174

8.7.2 电容器的事故处理175

8.7.3 互感器的事故处理176

8.7.4　直流系统接地故障处理176

8.8　事故实例分析177

8.8.1 用隔离开关拉开无负荷的线路造成事故177

8.8.2　10kV母线接地故障177

8.8.3　线路短路断路器拒动177

8.8.4　线路断线并接地事故178

8.8.5 电容器组串联电抗器烧毁事故179

8.8.6　听错操作命令造成误操作事故181

8.8.7　监护不认真负责造成事故181

8.8.8　值班人员操作错误造成保护误动182

8.8.9　接线错误致主变压器保护动作跳闸182

8.8.10 河北电网1·15事故182

习题及思考题183

第9章 变电站综合自动化186

9.1　变电站综合自动化系统的结构和功能186

9.1.1 变电站综合自动化系统结构186

9.1.2　变电站综合自动化系统的基本功能187

9.1.3　变电站实现综合自动化的优越性189

9.2　硬件结构与输入／输出电路189

9.2.1　装置的典型硬件结构189

9.2.2 变电站综合自动化的信息量191

9.2.3 输入／输出电路192

9.3　变电站综合自动化系统的抗干扰194

9.3.1 变电站干扰的主要来源194

9.3.2　干扰的传输途径和模式195

9.3.3 变电站二次设备的抗干扰措施195

9.3.4 变电站二次设备的防雷196

9.4 变电站综合自动化系统日常维护和故障处理199

9.4.1 变电站综合自动化系统的日常维护199

9.4.2 变电站综合自动化系统的故障处理原则200

9.4.3 变电站微机使用维护及常见故障处理200

9.5　智能化变电站202

9.5.1 常规变电站主要问题202

9.5.2 智能变电站功能特点203

习题及思考题204

第10章　调度管理及调度自动化206

10.1 调度管理206

10.1.1　调度管理的任务206

10.1.2　县调的主要职责和工作206

10.1.3　调度管理制度207

10.1.4 系统运行方式的编制209

10.2　频率和电压的调整210

10.2.1 电力系统的频率调整210

10.2.2 电力系统的电压调整211

10.3　县级调度自动化的作用和功能214

10.3.1　县级调度自动化的作用214

10.3.2　县级调度自动化的功能215

10.4　县级调度自动化系统配置模式216

10.4.1 系统配置原则216

10.4.2　县级调度自动化系统模式的初步划分217

10.4.3　县级调度自动化系统典型模式218

10.5　县级调度自动化系统的运行管理223

10.5.1　基础资料管理223

10.5.2 日常管理223

10.5.3　缺陷及故障处理223

10.5.4　网络安全管理223

10.5.5　通道管理223

10.6　县级调度自动化系统的故障处理224

10.6.1　查找故障的方法224

10.6.2　故障处理方法224

习题及思考题225

第11章　实践训练227

11.1 断路器控制回路实验227

11.1.1 电气一次回路接线227

11.1.2　断路器合跳闸试验229

11.1.3　控制回路故障试验231

11.1.4　跳合闸线圈保护实验232

11.2　互感器实验232

11.2.1 电压互感器不完全三角形接线实验232

11.2.2 电压互感器星形—星形—开口三角接线实验234

11.2.3 电流互感器实验237

11.3 继电保护实验239

11.3.1　三段式电流保护实验239

11.3.2　纵联差动保护实验241

11.3.3　微机保护实验244

11.4　小接地电流系统实验245

11.4.1 中性点不接地系统实验245

11.4.2　单相接地与其他故障的鉴别实验248

11.4.3 中性点通过消弧线圈接地系统实验249

11.4.4　电压互感器铁磁谐振实验249

11.5　电气测量实验251

11.5.1 通电测量251

11.5.2　测量回路错误接线实验252

11.5.3 电压回路断线实验254

参考文献257