电力中性点接地方式选择、设计、施工、运行与改造实用手册 第1册2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第一篇 电力系统中性点接地方式概论1

第一章 电力系统中性点接地方式概述3

第一节 概述3

第二节 中性点接地方式发展简史3

第三节 一个概念和几个术语4

第四节 接地方式的划分及电压、电流的互换特性7

第五节 接地程度系数与中性点接地方式的关系15

第六节 不同接地方式系统的基本运行特性17

第七节 发电机中性点的接地方式27

第八节 不同接地方式的适用范围27

第九节 结语29

第二章 中性点常用接地方式31

第一节 人身触电的危险性31

第二节 单相接地电流的大小34

第三节 单相电弧接地过电压35

第四节 单相接地保护问题43

第五节 铁磁谐振过电压48

第六节 中性点接地方式的综合比较51

第三章 地电参数53

第一节 地电阻率53

第二节 岩石和土壤的介电常数62

第四章 地中电流分布68

第一节 地中稳定电流场的基本性质68

第二节 电流场中不同电阻率介质分界面上的边界条件70

第三节 均匀介质中的点源电流场72

第四节 非均匀土壤中的地中电流场78

第五章 接触电压和跨步电压85

第一节 接触电势与接触电压85

第二节 跨步电势与跨步电压86

第三节 转移电位87

第四节 人体遭受电击的影响因素87

第六章 接地参数的数值计算方法92

第一节 综述92

第二节 接地网接地参数的数值计算97

第七章 接地和接零保护102

第一节 接地保护103

第二节 接零保护104

第三节 重复接地的作用108

第八章 电力系统常用接地方式的综合评价110

第一节 中性点不接地方式110

第二节 谐振接地方式111

第三节 电阻接地方式111

第四节 中性点直接地方式112

第五节 全电缆网络采用谐振接地方式113

第二篇 中性点不接地系统117

第一章 单相接地电流的稳态计算119

第二章 单相接地电流的暂态计算122

第三章 间歇电弧接地过电压125

第一节 物理过程及数学分析125

第二节 影响因素及限制过电压措施131

第四章 不对称短路引起的工频电压升高133

第一节 对称分量法133

第二节 系统序阻抗137

第三节 单相接地故障电流139

第五章 耦合传递过电压143

第六章 断线引起的谐振过电压145

第一节 断线谐振的分析145

第二节 谐波参数的分析147

第七章 配电变压器绕组一点接地过电压149

第八章 关于内部过电压的几个问题152

第九章 过电压幅值的估算153

第三篇 中性点电阻接地系统157

第一章 中性点电阻接地系统概述159

第一节 电阻接地的目的和分类159

第二节 中性点电阻值的选择161

第三节 单相接地故障时的稳态分析162

第四节 转移过电压及其限制措施164

第五节 校验中性点电阻值的必要条件167

第六节 中性点经高阻抗接地方式178

第七节 低压侧的绝缘配合问题182

第二章 土壤和水的电阻率187

第一节 土壤的电阻率187

第二节 水的电阻率193

第三章 工频接地电阻196

第一节 工频接地电阻的基本概念196

第二节 均匀土壤中的工频接地电极201

第三节 不均匀土壤中的工频接地电阻213

第四节 单个接地极的接地电阻217

第五节 组合接地体的接地电阻221

第六节 自然接地体的接地电阻228

第七节 土壤电阻率的取值233

第八节 地电阻率不均匀时的人工接地体接地电阻的计算235

第四章 冲击接地电阻243

第一节 冲击接地电阻的物理意义243

第二节 冲击电位分布248

第三节 外引接地装置250

第四节 水平接地体上的波过程251

第五节 集中接地体的冲击接地电阻253

第六节 伸长接地体的冲击接地电阻257

第七节 发、变电站网格式地网的冲击接地电阻276

第五章 降低接地电阻的方法298

第一节 几种简单的降低接地电阻的方法298

第二节 深井接地301

第三节 接地降阻剂309

第六章 接地电阻的设置317

第一节 接地体设置的基本要求317

第二节 人工接地体设置318

第三节 基础内钢筋用做接地体320

第七章 大地回流322

第一节 直流以大地为回路时的地中电流分布322

第二节 交流以大地为回路时的地中电流分布330

第三节 变流以大地为回路时的线路阻抗336

第四节 变流以大地为回路时架空地线的分流作用342

第五节 考虑大地回流影响时的接地电阻计算348

第八章 接地电极附近的大地表面电位分布351

第一节 跨步电势和接触电势351

第二节 几种简单几何形状的接地电极的跨步电势和接触电势计算353

第三节 网状接地电极的地表电位分布362

第四节 作用在人体上的实际电压——跨步电压和接触电压372

第九章 中性点经电阻接地的电网376

第一节 从限制间歇电弧接地过电压角度选中性点电阻值376

第二节 从限制单相接地电流的角度选中性点电阻值380

第三节 从限制通信干扰并保证继电保护动作可靠的角度选取中性点电阻值380

第四篇 中性点经消弧线圈接地385

第一章 消弧线圈的补偿原理387

第一节 概述387

第二节 6～10kV电网单相接地电流的计算387

第三节 消弧线圈的补偿原理390

第二章 消弧线圈的自动控制调节原理393

第一节 概述393

第二节 消弧线圈的工作状态394

第三节 消弧线圈的调节原理399

第四节 消弧线圈的自动控制方法403

第三章 消弧线圈的跟踪补偿406

第一节 调谐基础知识406

第二节 消弧线圈的结构原理407

第三节 自动调谐的基本原理418

第四节 跟踪补偿原理的实现428

第五节 对接地电流完全补偿的必要性438

第四章 消弧线圈的自动调谐439

第一节 对消弧线圈的要求439

第二节 按相位角进行自动调谐441

第三节 按电网模型进行自动调谐448

第五章 三相五柱式消弧线圈450

第一节 概述450

第二节 补偿原理450

第三节 调节原理453

第四节 自动控制原理458

第五节 设计计算464

第六节 三相五柱式消弧线圈的实验研究与实际使用470

第六章 消弧线圈的异常动作及损坏原因分析479

第一节 概述479

第二节 异常动作原因分析480

第三节 损坏和失灵原因分析487

第四节 结语491

第七章 中性点经消弧线圈接地的电网493

第一节 电网分布电容及其对运行的影响493

第二节 电网的不对称度495

第三节 中性点经消弧线圈接地电网的零序等值电路497

第四节 始端有消弧线圈时故障电流对通信线路的影响500

第五节 两端有消弧线圈时故障电流对通信线路的影响502

第六节 弧隙恢复电压与脱谐度的关系503

第七节 过补偿与欠补偿运行特性的比较506

第八节 消弧线圈的选择与配置510

第九节 中性点经消弧线圈接地电网的调谐试验512

第十节 电网对地电容的测量方法分析514

第五篇 中性点谐振接地系统519

第一章 谐振接地原理521

第一节 概述521

第二节 减小接地故障电流522

第三节 降低故障相恢复电压的初速度529

第四节 接地电流电弧的熄灭534

第五节 正常运行情况下的位移度537

第六节 断线故障状态下的位移度547

第七节 其他补偿装置的熄弧原理557

第八节 结语561

第二章 中性点谐振接地系统563

第一节 补偿电网的运行方式563

第二节 补偿电网的中性点位移电压575

第三节 单相接地时接地点电流584

第四节 单电源线路中的断线过电压586

第五节 在接地故障情况下切除消弧线圈时的过电压587

第六节 全补偿的可行性和阻尼电阻的优化选择589

第七节 关于电力电缆U0电压的选择592

第八节 采用自动调谐的必要性594

第九节 谐振接地系统中过电压问题评价595

第十节 关于电容电流限值的论证598

第三章 铁磁谐振602

第一节 基本原理、谐振条件及影响因素602

第二节 电磁式电压互感器引起的铁磁谐振610

第三节 中性点经消弧线圈接地电网中的谐振619

第四节 铁磁谐振过电压限制方法624

第五节 中性点电阻对限制谐振过电压的作用627

第四章 中压电网谐振接地629

第一节 引言629

第二节 供电可靠性630

第三节 设备安全633

第四节 人身安全636

第五节 继电保护选择性639

第六节 通信干扰与电磁兼容641

第七节 绝缘水平645

第八节 电缆网络647

第九节 不同接地方式下中压电网的运行特性654

第十节 结语658

第五章 高压电力系统谐振接地问题660

第一节 引言660

第二节 220kV系统中性点接地方式的变迁661

第三节 154kV谐振接地系统运行经验663

第四节 110kV谐振接地系统的实践669

第五节 对110kV系统中性点接地方式的几点看法676

第六节 超高压、特高压系统的潜供电流电弧680

第七节 结语683

第六章 发电机中性点谐振接地684

第一节 引言684

第二节 发电机中性点不同接地方式的主要运行特征685

第三节 接地电流限值的研究与演进689

第四节 高电阻接地方式695

第五节 谐振接地方式698

第六节 结语704

第七章 谐振接地方式的优化705

第一节 引言705

第二节 微机选线和微机接地保护装置706

第三节 自动跟踪补偿装置720

第四节 需要说明的几个问题739

第五节 结语745

第八章 谐振接地系统的过电压及防止措施746

第一节 引言746

第二节 欠补偿断线过电压747

第三节 地网电位升高过电压749

第四节 定相过电压751

第五节 线路碰线过电压755

第六节 电容耦合过电压756

第七节 共用消弧线圈过电压759

第八节 断开两相接地短路过电压761

第九节 中性点不稳定过电压763

第十节 配电变压器高压绕组接地过电压765

第十一节 断路器非全相投入过电压766

第十二节 断线接地过电压767

第十三节 结语769

第六篇 系统接地的选择、设计和施工771

第一章 系统接地的选择773

第一节 系统中性点的取得和接地变压器773

第二节 电力系统接地点的选择779

第三节 中压谐振接地设备的选择计算783

第四节 中压阻抗接地设备的选择计算787

第五节 接地设备的技术参数795

第六节 特殊问题800

第二章 接地计算的数值分析及模拟实验801

第一节 边界元法801

第二节 用边界元法进计接地行算的实例813

第三节 模拟实验技术819

第三章 接地安全设计824

第一节 人体的安全电流和安全电压824

第二节 对接地电阻的要求830

第三节 地网的工频电位升高问题833

第四节 安全设计的概率统计法838

第五节 低压系统的接零与接地保护843

第四章 接地装置的设计848

第一节 接地电阻的允许值848

第二节 均衡电位接地851

第三节 地网的均压和分流计算855

第四节 接地导体的选择及截面热稳定校验863

第五节 发、变电站接地网的设计866

第六节 小型接地装置设计868

第五章 电极设计873

第一节 棒状电极的深打接地法873

第二节 棒状电极的并联接地法877

第三节 线状电极的多重接地法886

第四节 并用棒状及网状电极的接地工程891

第五节 棒状与线状电极的并用接地法894

第六节 建筑结构体的代用接地法904

第六章 接地的施工911

第一节 自然接地体的施工911

第二节 人工接地体的施工915

第三节 人工接地线的施工919

第七篇 接地电极的接地电阻计算927

第一章 几种简单几何形状的接地电极的接地电阻计算929

第一节 圆棒形电极929

第二节 圆环形电极933

第三节 圆盘形电极935

第二章 直流接地电极和输电线路杆塔接地电极的接地电阻计算940

第一节 各种水平接地电极940

第二节 具有多根接地棒的垂直接地电极941

第三节 水平接地体和垂直接地体组合的电极943

第四节 扁钢和角钢的等值半径945

第五节 输电线路杆塔的典型接地装置948

第三章 发、变电站网状接地电极的接地电阻计算951

第一节 发、变电站地网接地电阻的估算951

第二节 垂直接地体对地网接地电阻的影响952

第三节 用内插法计算地网的接地电阻954

第四章 双层土壤中的接地电极计算958

第一节 双层土壤中的接地电极958

第二节 双层土壤中接地电阻的实用计算公式972

第三节 土壤在水平方向不均匀时的接地电阻计算978

第八篇 接地故障特点分析与故障点定位985

第一章 小电流接地系统单相接地故障特点分析987

第一节 单相经过渡电阻接地时稳态电压分析987

第二节 中性点不接地系统电弧接地故障特点分析994

第三节 中性点经消弧线圈接地系统电弧接地故障特点分析1001

第四节 并联供电线路对接地保护的影响1005

第二章 微机选线式接地保护装置的设计与运行1008

第一节 基于零序电流有功分量方向原理的接地选线保护装置1008

第二节 零序电流互感器的优化设计1012

第三节 接地选线保护装置的工业运行概况1016

第四节 基于自适应式零序电流有功分量方向原理的接地选线保护装置1016

第三章 配电线路接地故障点定位1020

第一节 利用保护接地网对地电压实现电缆接地故障点定位1020

第二节 配电线路接地故障点测距理论与方法1021

第九篇 电力系统接地装置设计与施工1029

第一章 发电厂、变电站的接地装置1031

第一节 概述1031

第二节 发电厂、变电站地网的设计总原则1032

第三节 地网的设计步骤和方法1037

第四节 架空地线分流系数计算1048

第五节 接地网均压导体的不等间距布置方式1068

第六节 GIS装置的接地1072

第二章 架空线路杆塔的接地装置1085

第一节 架空线路杆塔接地的意义及要求1085

第二节 架空线路杆塔接地电阻计算1087

第三节 架空线路杆塔接地的设计1093

第四节 架空线路杆塔接地装置的施工1096

第五节 降低杆塔接地电阻的措施1098

第六节 杆塔接地装置的运行及维护1100

第三章 配、用电设备的接地1102

第一节 配、用电设备的接地要求1102

第二节 低压配电系统的接地型式1109

第三节 低压配电系统的人身安全保护措施1115

第四节 TN系统防止间接电击的具体措施1121

第五节 TT系统防止间接电击的具体措施1125

第六节 低压系统的接地与接零保护1129

第四章 发电厂、变电站计算机接地1133

第一节 作用1133

第二节 接地方式1133

第三节 抗干扰措施1136

第五章 微波通信站及调度楼内自动化设备的防雷接地1141

第一节 微波通信站的防雷接地1141

第二节 调度楼内调度自动化设备的防雷接地1147

第六章 高压直流工程接地装置1151

第一节 高压直流输电系统1151

第二节 高压直流换流站的接地装置1153

第三节 高压直流接地装置的投运试验1161

第四节 高压直流接地极发热及热扩散1164

第七章 降低发电厂、变电所接地装置工频接地电阻的措施1166

第一节 充分利用自然接地体降阻1166

第二节 外引接地装置1167

第三节 采用深井式接地极1167

第四节 扩网及设置水下地网1171

第五节 填充电阻率较低的物质或降阻剂1172

第六节 发电厂、变电所的综合降阻措施1173

第十篇 接地装置试验1175

第一章 接地电阻的测量1177

第一节 接地电阻测量的基本原理1177

第二节 发、变电站地网的接地电阻测量1184

第三节 接地电阻测量中的干扰问题1192

第四节 常用的接地电阻测量仪器1197

第二章 土壤电阻率及其测量1203

第一节 土壤均匀情况下电阻率的测量1204

第二节 土壤不均匀情况下电阻率的测量1209

第三节 影响土壤电阻率的因素1224

第四节 人工改善土壤电阻率的方法1227

第三章 测量接触电压、电位分布和跨步电压1230

第一节 用电流、电压表法测量1231

第二节 用接地电阻测量仪测量1233

第四章 连通试验和开挖检查1235

第一节 设备接地与地网的连通试验1235

第二节 开挖检查1236

第三节 设备的接地回路检查1236

第十一篇 接地装置的运行与改造1239

第一章 接地网的工频电位1241

第一节 稳态电位1241

第二节 暂态电位1241

第三节 瞬时电位1242

第二章 地网电位升高及其限制措施1244

第一节 对接地电位升高的限制1244

第二节 均衡电位接地的采用1245

第三章 反击过电压及其保护1247

第一节 反击过电压1247

第二节 反击过电压的基本类型1251

第四章 沿电缆沟敷设接地线的作用1255

第五章 冲击反击过电压1260

第一节 雷击独立避雷针、线引起的反击过电压1260

第二节 避雷器接地线引起的反击过电压1264

第六章 接地装置的运行分析1266

第一节 输电线路杆塔接地装置存在问题分析及处理1266

第二节 发电厂、变电所接地网存在问题分析1268

第七章 发电厂、变电所接地装置改造1273

第一节 对原接地网进行全面的试验和检查1273

第二节 改造资料的收集1274

第三节 改造方案的制定及设计1274

第四节 改造方案的实施1276

第五节 工程验收及试验1277

第六节 接地装置改造的安全注意事项1278

第十二篇 接地装置的腐蚀及防腐措施1281

第一章 接地装置的腐蚀机理分析1283

第一节 化学腐蚀1283

第二节 电化学腐蚀1283

第三节 腐蚀电池的电极过程1284

第二章 析氢腐蚀与吸氧腐蚀1288

第一节 析氢腐蚀1288

第二节 吸氧腐蚀1290

第三章 接地装置的腐蚀环境1295

第一节 大气腐蚀1295

第二节 土壤腐蚀1296

第三节 海水腐蚀1301

第四章 防止接地体腐蚀的主要措施1303

第一节 接地装置的选址和施工1303

第二节 选用缓蚀剂1304

第三节 电化学保护1305

第十三篇 电力系统中性点接地相关技术标准1311