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项目1 发电厂及变电站基本认知2

任务1.1 发电厂认知2

1.1.1 火力发电厂2

1.1.2 水力发电厂6

1.1.3 核能发电厂11

1.1.4 新能源发电16

任务1.2 变电站认知17

1.2.1 变电站的类型18

1.2.2 发电厂及变电站电气设备19

1.2.3 电气接线和配电装置22

任务1.3 我国电力工业发展概况及前景22

1.3.1 电力工业加速发展，我国装机容量突破13亿kW23

1.3.2 发展大机组，建设大电厂23

1.3.3 发展特高压、建设大电网，全国联网格局基本形成25

1.3.4 电网保护、控制、自动化技术进入国际行列26

任务1.4 “发电厂及变电站电气设备”课程工作过程组织实施26

1.4.1 设计题目26

1.4.2 待建变电站基本资料27

1.4.3 110kV和10kV用户负荷统计资料27

1.4.4 待设计变电所与电力系统的连接情况27

1.4.5 设计任务27

1.4.6 图样要求28

思考题与习题28

项目2 电气主系统设计与运行29

任务2.1 电气主系统基本认知29

2.1.1 电气主系统的概念29

2.1.2 电气主接线的基本要求30

任务2.2 电气主接线的基本接线形式31

2.2.1 单母线不分段接线31

2.2.2 单母线分段接线33

2.2.3 单母线分段带旁路母线的接线34

2.2.4 普通双母线接线35

2.2.5 双母线分段接线37

2.2.6 双母线带旁路母线接线38

2.2.7 双母线双断路器接线39

2.2.8 一台半断路器双母线及4/3台断路器双母线接线40

2.2.9 变压器—母线组接线41

2.2.10 单元接线42

2.2.11 桥形接线42

2.2.12 角形接线43

2.2.13 火电厂典型电气主接线方案分析44

2.2.14 水电厂典型电气主接线方案分析46

2.2.15 变电站典型电气主接线方案分析47

任务2.3 限制短路电流的措施49

2.3.1 加装限流电抗器49

2.3.2 采用低压分裂绕组变压器51

2.3.3 选择适当的主接线形式和运行方式52

任务2.4 发电厂和变电站主变压器的选择52

2.4.1 主变压器容量和台数的选择53

2.4.2 主变压器型式和结构的选择54

任务2.5 设计电气主接线56

2.5.1 电气主接线的设计原则57

2.5.2 电气主接线的设计程序57

2.5.3 电气主接线的设计举例59

任务2.6 电气倒闸操作61

2.6.1 电气设备的状态62

2.6.2 倒闸操作的概念和分类63

2.6.3 倒闸操作的基本原则及规定64

2.6.4 防止电气误操作的措施65

2.6.5 开关类设备停送电操作66

思考题与习题67

项目3 发电厂及变电站自用电系统运行69

任务3.1 自用电基本认知69

3.1.1 厂用电及厂用电率69

3.1.2 厂用电负荷分类70

3.1.3 对厂用电接线的基本要求71

3.1.4 厂用电的电压等级71

任务3.2 厂用电源及厂用电接线的基本形式73

3.2.1 厂用电源及其引接方式73

3.2.2 厂用电接线的基本形式75

任务3.3 自用电典型接线分析77

3.3.1 火力发电厂的厂用电接线77

3.3.2 水力发电厂的厂用电接线83

3.3.3 变电站的站用电接线84

任务3.4 厂用变压器的选择85

3.4.1 火电厂的主要厂用电负荷85

3.4.2 厂用电负荷计算87

3.4.3 厂用变压器的选择88

3.4.4 厂用变压器容量选择实例90

任务3.5 厂用电动机的选择和自起动校验91

3.5.1 厂用机械特性和电力拖动运动方程91

3.5.2 厂用电动机的类型及其特点92

3.5.3 厂用电动机选择94

3.5.4 电动机的自起动校验94

思考题与习题99

项目4 载流导体与绝缘子运行100

任务4.1 载流导体的发热和电动力分析100

4.1.1 概述100

4.1.2 导体的长期发热101

4.1.3 导体的短时发热105

4.1.4 短路电流的电动力108

任务4.2 电气设备选择的一般条件112

4.2.1 按正常工作条件选择112

4.2.2 按短路条件校验114

任务4.3 载流导体的运行116

4.3.1 母线基本认知116

4.3.2 母线的选择120

4.3.3 电力电缆基本认知126

4.3.4 电力电缆的选择128

4.3.5 载流导体的运行与维护132

任务4.4 绝缘子的运行132

4.4.1 绝缘子基本认知132

4.4.2 支柱绝缘子和穿墙套管的选择138

4.4.3 绝缘子的运行与维护140

思考题与习题140

项目5 高压开关电器运行142

任务5.1 开关电器中的灭弧原理142

5.1.1 电弧的产生与维持143

5.1.2 电弧中的去游离144

5.1.3 交流电弧的特性144

5.1.4 交流电弧的熄灭条件144

5.1.5 熄灭交流电弧的基本方法146

任务5.2 高压断路器运行149

5.2.1 高压断路器基本认知149

5.2.2 六氟化硫（SF6）断路器152

5.2.3 真空断路器155

5.2.4 高压断路器的操动机构160

5.2.5 高压断路器的选择166

5.2.6 高压断路器的运行与维护168

任务5.3 高压隔离开关运行175

5.3.1 高压隔离开关基本认知175

5.3.2 高压隔离开关的选择178

5.3.3 高压隔离开关的运行与维护180

思考题与习题182

项目6 互感器运行183

任务6.1 电流互感器运行183

6.1.1 电磁式电流互感器的工作原理184

6.1.2 电磁式电流互感器的测量误差185

6.1.3 电流互感器的准确级186

6.1.4 电流互感器的额定二次负荷188

6.1.5 电磁式电流互感器的分类和结构188

6.1.6 电流互感器的接线方式190

6.1.7 电流互感器的配置原则190

6.1.8 电流互感器的选择191

6.1.9 电流互感器的运行与维护193

任务6.2 电压互感器运行195

6.2.1 电磁式电压互感器的工作原理195

6.2.2 电磁式电压互感器的测量误差195

6.2.3 电磁式电压互感器的准确级和额定容量196

6.2.4 电磁式电压互感器的铁磁谐振及防谐措施197

6.2.5 电磁式电压互感器的分类198

6.2.6 电磁式电压互感器的结构198

6.2.7 电容式电压互感器200

6.2.8 电压互感器的接线方式202

6.2.9 电压互感器的配置原则204

6.2.10 电压互感器的选择205

6.2.11 电压互感器的运行与维护208

任务6.3 电子式互感器简介209

6.3.1 电子式互感器的分类209

6.3.2 电子式互感器的工作原理210

6.3.3 电子式互感器的特点和应用前景212

思考题与习题212

项目7 电气安装识图214

任务7.1 配电装置识图214

7.1.1 配电装置的分类214

7.1.2 配电装置的基本要求及设计步骤215

7.1.3 配电装置的最小安全净距216

7.1.4 屋内配电装置219

7.1.5 屋外配电装置223

7.1.6 成套配电装置228

7.1.7 发电厂的电气总平面布置234

7.1.8 变电站的电气总平面布置236

任务7.2 电气二次回路识图238

7.2.1 电气二次接线图中使用的图形符号和文字符号238

7.2.2 归总式原理接线图239

7.2.3 展开接线图241

7.2.4 安装接线图241

7.2.5 二次接线图表示形式的新进展246

思考题与习题246

项目8 发电厂和变电站监控247

任务8.1 发电厂和变电站的控制方式247

8.1.1 发电厂的控制方式247

8.1.2 变电站的控制方式249

任务8.2 断路器的控制249

8.2.1 对断路器控制回路的基本要求250

8.2.2 断路器控制回路的三大部件250

8.2.3 灯光监视的断路器控制及信号回路253

任务8.3 中央信号系统256

8.3.1 事故信号256

8.3.2 预告信号259

8.3.3 新型中央信号装置261

任务8.4 火电厂的计算机监控262

8.4.1 火电厂分散控制系统（DCS）的基本电气监控功能263

8.4.2 火电厂的网络计算机监控系统264

8.4.3 大型火电厂计算机监控系统的结构264

任务8.5 变电站的计算机监控266

8.5.1 变电站综合自动化266

8.5.2 变电站计算机监控子系统的功能267

8.5.3 变电站综合自动化系统的结构269

思考题与习题272

附录 综合项目设计示例273

参考文献278