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第1章 绪论1

1.1 “发电厂电气部分”课程的内容及任务1

1.1.1 “发电厂电气部分”课程概述1

1.1.2 “发电厂电气部分”课程学习的任务2

1.1.3 “发电厂电气部分”课程工程实例资料应用及教学组织实施2

1.2 电力系统基础知识3

1.2.1 电力工业发展现状及展望3

1.2.2 电力系统及发电厂、变电所概述3

1.2.3 发电厂电气设备概述9

1.3 实例电站基础知识分析12

1.3.1 一次设备识图12

1.3.2 发电机、变压器额定电压分析13

思考与创新13

第2章 短路电流计算15

2.1 概述15

2.1.1 短路的概念和类型15

2.1.2 短路的原因、后果及解决对策16

2.1.3 短路电流计算的目的和基本假设17

2.2 标么制18

2.2.1 标么值18

2.2.2 基准值的选择19

2.2.3 不同基准值的标么值间的换算20

2.2.4 标么值换算为有名值21

2.3 电力系统各主要元件的电抗21

2.3.1 发电机22

2.3.2 电力变压器22

2.3.3 电抗器23

2.3.4 架空线路和电缆线路23

2.4 计算电路图和等值电路图23

2.4.1 计算电路图23

2.4.2 等值电路的拟制和化简24

2.5 无限大容量电源供电电路内三相短路29

2.5.1 无限大容量电源29

2.5.2 短路电流的变化过程30

2.5.3 短路电流各量的计算31

2.6 有限容量电源供电电路内三相短路35

2.6.1 短路电流的变化情况36

2.6.2 周期分量有效值的实用计算法——运算曲线法38

2.6.3 短路电流其他量的计算39

2.7 多电源系统用运算曲线计算短路电流40

2.7.1 同一变化法40

2.7.2 个别变化法41

2.8 不对称短路电流计算要点简述47

2.8.1 对称分量法47

2.8.2 基于对称分量法的正序等效定则计算不对称短路电流48

2.9 实例电站短路电流计算49

思考与创新52

第3章 发电厂变电所电气一次设备55

3.1 开关电器中的电弧55

3.1.1 电弧简介56

3.1.2 直流电弧的熄灭56

3.1.3 交流电弧的熄灭58

3.2 高压开关电器61

3.2.1 高压断路器61

3.2.2 高压隔离开关71

3.2.3 高压熔断器75

3.2.4 高压负荷开关77

3.2.5 其他高压开关电器79

3.3 低压开关电器81

3.3.1 刀开关81

3.3.2 接触器83

3.3.3 电磁起动器84

3.3.4 低压断路器86

3.3.5 低压熔断器88

3.4 互感器89

3.4.1 电流互感器90

3.4.2 电压互感器95

3.5 载流导体与绝缘子100

3.5.1 载流导体100

3.5.2 绝缘子103

3.6 实例电站电气一次设备应用分析105

3.6.1 开关设备应用分析106

3.6.2 互感器应用分析106

3.6.3 其他电气设备应用分析107

思考与创新107

第4章 发电厂变电所电气一次接线109

4.1 电气主接线概述109

4.1.1 电气主接线定义及应用109

4.1.2 对电气主接线的基本要求110

4.2 电气主接线的基本形式111

4.2.1 有母线的基本接线形式111

4.2.2 无母线的基本接线形式115

4.3 主变压器的台数、容量及形式的选择118

4.3.1 主变压器台数的确定118

4.3.2 主变压器容量的确定118

4.3.3 变压器形式的选择119

4.4 电气主接线的技术经济比较120

4.4.1 技术方案的选择120

4.4.2 方案的经济比较120

4.4.3 方案的确定121

4.5 典型主接线分析122

4.5.1 火力发电厂的主接线122

4.5.2 水力发电厂的主接线124

4.5.3 变电站的主接线125

4.6 自用电概述127

4.6.1 发电厂自用电系统的工作机械127

4.6.2 自用电率128

4.6.3 自用电电压的确定与自用电源引接方式128

4.7 自用电接线举例131

4.7.1 火电厂的自用电接线131

4.7.2 水电厂自用电接线132

4.7.3 变电所自用电接线133

4.8 实例电站一次接线分析134

思考与创新135

第5章 配电装置137

5.1 概述137

5.2 配电装置的最小安全净距138

5.3 屋内配电装置141

5.3.1 屋内配电装置的特点141

5.3.2 屋内配电装置的若干问题141

5.3.3 屋内配电装置实例144

5.4 屋外配电装置144

5.4.1 屋外配电装置的特点145

5.4.2 屋外配电装置的若干问题145

5.4.3 屋外配电装置布置实例146

5.5 成套配电装置147

5.5.1 低压配电屏148

5.5.2 高压开关柜149

5.5.3 SF6封闭组合电器150

5.6 发电机与配电装置（或变压器）的连接153

5.7 实例电站屋、内外配电装置应用分析155

5.7.1 高压开关柜订货图分析155

5.7.2 升压站布置分析156

思考与创新157

第6章 电气设备的选择158

6.1 电动力和发热计算158

6.1.1 长期发热与短时发热158

6.1.2 短路电流热效应的等效计算159

6.1.3 短路电流电动力的计算162

6.2 电气设备选择的一般条件163

6.2.1 按正常工作条件选择164

6.2.2 按短路情况进行校验165

6.3 导体和绝缘子的选择166

6.3.1 导体的选择166

6.3.2 绝缘子的选择169

6.4 断路器、隔离开关及熔断器的选择170

6.4.1 高压断路器的选择170

6.4.2 隔离开关的选择171

6.4.3 高压熔断器的选择171

6.5 电流互感器和电压互感器的选择173

6.5.1 电流互感器的选择173

6.5.2 电压互感器的选择174

6.6 实例电站电气设备选择176

6.6.1 发电机回路电气设备选择176

6.6.2 发电机电压母线及支持绝缘子选择178

6.6.3 母线电压互感器回路设备选择178

思考与创新179

第7章 操作电源180

7.1 概述180

7.1.1 操作电源的作用和要求180

7.1.2 操作电源的种类181

7.1.3 直流负荷的分类181

7.2 蓄电池直流操作电源182

7.2.1 铅酸蓄电池的结构和工作原理182

7.2.2 镉镍蓄电池的结构和工作原理183

7.2.3 蓄电池的容量184

7.2.4 蓄电池的运行方式184

7.2.5 传统蓄电池直流系统185

7.2.6 智能微机直流系统186

7.3 硅整流型直流操作电源189

7.3.1 硅整流电容储能式操作电源189

7.3.2 复式整流操作电源191

7.4 电气接线的绝缘监视192

7.4.1 直流绝缘监视192

7.4.2 交流绝缘监视194

思考与创新195

第8章 发电厂和变电所电气二次系统196

8.1 二次接线的基本知识196

8.2 二次回路安装接线图199

8.2.1 二次回路的编号199

8.2.2 安装接线图202

8.3 测量系统210

8.3.1 互感器的配置210

8.3.2 测量仪表的配置及用途212

8.3.3 测量回路接线举例213

8.3.4 智能交流电参数测量仪214

8.4 断路器的控制回路215

8.4.1 断路器控制回路的组成215

8.4.2 对断路器控制回路的基本要求216

8.4.3 断路器常见的控制回路217

8.4.4 断路器和隔离开关的操作闭锁220

8.5 中央信号回路221

8.5.1 信号的分类221

8.5.2 由冲击继电器构成的重复动作的中央信号222

8.5.3 新型中央信号装置介绍223

8.6 同期回路225

8.6.1 同期方式与同期点的设置225

8.6.2 同期电压的引入及同期表接线226

8.6.3 同期装置的接线230

8.7 水电站自动化监控系统简介233

8.7.1 水电站计算机监控的结构233

8.7.2 水电站计算机监控的原理233

思考与创新238

附录1 本书水电站实例附图242

附录2 发电厂电气相关数据242

主要参考文献263