●序言
總前言
前言
章綜述1
節概述1
一、設計在工程建設中的作用1
二、設計工作需遵循主要原則1
三、設計基本程序1
四、設計人員職責2
第二節工程項目各階段電氣專業設計內容3
一、初步可行性研究階段電氣設計內容3
二、可行性研究階段電氣設計內容3
三、初步設計階段電氣設計內容4
四、施工圖設計階段電氣設計內容4
第三節工程項目各階段電氣專業設計深度5
一、初步可行性研究階段電氣設計深度5
二、可行性研究階段電氣設計深度5
三、初步設計階段電氣設計深度6
四、施工圖設計階段電氣設計深度6
第四節電氣專業設計配合12
一、初步可行性研究階段專業間交換資料12
二、可行性研究階段專業間交換資料12
三、設計階段專業間交換資料12
四、施工圖設計階段專業間交換資料13
第二章發電廠電氣設備控制、信號和測量繫統15
節控制方式15
一、電氣二次設備的房間定義15
二、控制方式分類15
三、發電廠電氣設備控制方式15
四、計算機控制及開關一對一控制16
第二節控制室及其屏（屏臺或臺）布置17
一、總的要求17
二、主控制室及網絡控制室布置19
三、集中控制控制室布置20
四、網絡繼電器室布置42
五、控制屏（屏臺或臺）、繼電器屏、變送器屏屏面布置42
六、常用屏（屏臺或臺）型式及安裝45
第三節控制、信號繫統47
一、總的要求47
二、三相操作斷路器控制信號回路52
三、分相操作斷路器控制信號回路54
四、3/2斷路器二次接線56
五、發電機-變壓器-線路組二次回路59
六、隔離開關控制、信號和閉鎖回路59
第四節交流電流、電壓回路及互感器選擇63
一、交流電流回路及電流互感器選擇63
二、交流電壓回路及電壓互感器選擇79
第五節電測量及電能計量回路88
一、總的要求88
二、常用測量儀表88
三、電能計量裝置93
四、計算機監控繫統測量95
五、測量二次接線96
六、儀表裝置安裝條件97
七、電測量及電能計量測量參數表97
第六節二次回路設備的選擇及配置100
一、二次回路保護設備100
二、控制、信號回路設備選擇101
三、跳、合閘回路繼電器選擇101
四、控制回路“防跳”繼電器選擇102
五、串接信號繼電器、附加電阻選擇102
六、端子排102
七、控制電纜和信號電纜103
八、小母線配置及二次回路標記109
第七節變壓器的冷卻和調壓回路115
一、變壓器冷卻方式及二次接線115
二、變壓器有載調壓分接開關二次接線121
三、變壓器測溫裝置121
四、變壓器氣體繼電器121
第三章發電廠電氣設備計算機控制124
節電氣設備計算機控制繫統124
第二節分散控制繫統電氣設備控制和要求124
一、DCS設置原則124
二、DCS網絡結構125
三、DCS基本功能125
四、DCS與其他電氣智能裝置的接口150
第三節發電廠電氣監控管理繫統152
一、ECMS設計原則152
二、ECMS網絡結構及特點152
三、ECMS基本功能153
四、ECMS納入DCS156
五、ECMS的接口156
第四節電力網絡計算機監控繫統157
一、NCS設置原則157
二、網絡結構及配置157
三、繫統配置159
四、技術指標163
五、安全防護164
六、NCS基本功能164
七、NCS的接口176
八、NCS的其他要求177
第五節微機防誤操作繫統179
一、微機防誤設置原則179
二、防誤操作繫統型式和結構180
三、微機防誤繫統應用軟件185
四、微機防誤基本功能和特點185
四、微機防誤接口186
第四章同步繫統188
節同步方式和要求188
第二節同步點和同步電壓取得方式188
一、對同步電壓的要求188
二、同步點及同步方式189
三、同步閉鎖措施196
第三節自動準同步196
一、自動準同步裝置並網條件196
二、導前時間與同步預報196
三、自動準同步裝置特殊同步情況196
四、自動準同步裝置出口回路196
五、常用的自動準同步裝置197
六、同步選線器200
第四節手動準同步200
一、手動準同步分類200
二、典型接線201
三、手動準同步的操作202
第五章發電廠自動裝置203
節發電廠備用電源自動投入裝置203
一、備用電源的一次接線203
二、備用電源自動投入裝置的原理及設置原則205
三、發電廠備用電源自動投入方案及接線206
第二節廠用電源快速切換裝置216
一、高壓廠用電源快速切換的一次接線216
二、快速切換裝置的發展和原理218
三、快速切換方案及接線220
第三節故障錄波裝置227
一、故障錄波裝置的設置原則和接線要求227
二、整套故障錄波裝置的主要功能227
三、發電機-變壓器組故障錄波動態量229
四、變壓器故障錄波動態量229
五、升壓站錄波動態量230
第六章廠用繫統二次接線231
節廠用電源保護及二次接線231
一、廠用電源保護及其整定計算231
二、廠用電源測量及控制接線247
第二節廠用電動機保護及二次接線255
一、廠用電動機保護的一般要求255
二、高壓廠用電動機保護及定值計算255
三、380V廠用電動機保護265
四、變頻調速電動機保護267
五、廠用電動機控制、信號及測量270
六、其他類型的電動機控制、信號及測量282
第三節保安電源保護及二次接線298
一、柴油發電機組保護及二次接線298
二、柴油發電機組的控制、測量及信號299
三、保安電源切換300
第七章其他輔助繫統控制309
節輸煤程控繫統309
一、總的要求309
二、控制方式310
三、繫統結構及功能310
四、保護裝置及傳感器316
五、工業電視317
六、與其他設備的接口319
七、典型設備的控制接線圖324
八、布置及環境要求328
九、燃煤管控繫統338
第二節電除塵器程控繫統339
一、電除塵器原理及種類339
二、電除塵器高壓電源型式339
三、電除塵器低壓設備的控制343
四、電除塵程控繫統構成及功能344
五、電除塵程序控制器選擇349
六、與其他繫統的接口349
七、電除塵程控繫統布置與環境要求350
第八章主設備繼電保護351
節主設備繼電保護設計原則351
一、保護出口及對外接口要求351
二、保護電源配置原則352
第二節發電機保護352
一、發電機故障、異常運行及保護配置要求352
二、發電機有關保護出口353
三、定子繞組回路相間短路主保護355
四、定子繞組匝間短路保護361
五、相間短路後備保護362
六、定子繞組過負荷保護363
七、不對稱過負荷保護363
八、定子繞組單相接地保護365
九、發電機勵磁回路的繼電保護367
十、發電機失磁保護370
十一、發電機失步保護372
十二、發電機過電壓保護374
十三、發電機過勵磁保護374
十四、逆功率保護375
十五、發電機頻率異常保護375
十六、發電機的其他幾種異常運行保護376
第三節發電機保護的整定計算376
一、發電機比率制動縱聯差動保護整定376
二、定子繞組匝間短路保護整定計算377
三、相間短路後備保護整定計算378
四、定子繞組對稱過負荷保護整定計算378
五、定子繞組不對稱過負荷保護整定計算380
六、定子繞組單相接地保護整定計算381
七、發電機勵磁繫統繼電保護整定計算382
八、發電機失磁保護整定計算383
九、發電機失步保護整定計算385
十、發電機過電壓和過勵磁保護整定計算385
十一、發電機逆功率保護整定386
十二、發電機頻率異常保護整定386
第四節變壓器保護387
一、變壓器的故障類型和異常運行狀態387
二、變壓器電流速斷保護387
三、變壓器縱聯差動保護387
四、變壓器瓦斯保護及其他非電量保護389
五、變壓器相間短路後備保護390
六、變壓器接地短路後備保護390
七、變壓器過負荷保護392
八、變壓器過勵磁保護393
第五節變壓器保護的整定計算393
一、變壓器電流速斷保護整定計算393
二、變壓器縱聯差動保護整定計算393
三、變壓器相間短路後備保護整定計算397
四、直接接地繫統變壓器零序後備保護整定計算399
五、變壓器過負荷保護整定計算400
六、變壓器過勵磁保護整定計算400
第六節發電機-變壓器組保護401
一、發電機-變壓器組繼電保護的特點402
二、發電機-變壓器組保護配置特點402
三、發電機-變壓接線繼電保護配置403
四、發電機-變壓器組保護與繫統保護的接口404
五、斷路器失靈保護的啟動回路404
六、發電機-變壓器組保護及其接線示例404
第七節發電機-變壓器組保護算例425
一、發電機差動保護定值計算425
二、發電機復壓閉鎖過電流保護定值計算426
三、發電機定子過負荷保護定值計算426
四、發電機負序過負荷保護定值計算427
五、發電機失步保護定值計算427
六、發電機逆功率保護定值計算429
七、發電機過電壓保護定值計算429
八、主變壓器差動保護定值計算429
九、勵磁變壓器保護430
第八節並聯電抗器保護及其整定計算430
一、並聯電抗器保護配置430
二、並聯電抗器保護出口431
三、電抗器保護示例431
第九章操作電源繫統434
節直流電源繫統配置和接線434
一、繫統電源和電壓434
二、接線方式、網絡設計及要求436
第二節直流電源設備選擇441
一、蓄電池組441
二、充電裝置444
三、蓄電池試驗放電裝置447
四、直流繫統絕緣監測裝置451
五、蓄電池巡檢裝置451
六、電纜453
七、直流斷路器453
八、熔斷器453
九、隔離開關454
十、降壓裝置454
十一、直流櫃455
十二、直流電源成套裝置456
十三、DC/DC變換裝置456
第三節直流電源繫統保護與監控459
一、直流繫統保護459
二、直流繫統測量460
三、直流繫統信號460
四、直流繫統監控461
第四節直流電源設備計算462
一、直流負荷的分類及統計462
二、蓄電池的選擇計算467
三、充電裝置選擇計算477
四、電纜截面選擇計算478
五、直流斷路器選擇479
六、蓄電池短路電流計算490
七、國內外主要制造廠的閥控式
密封鉛酸蓄電池技術參數492
第五節直流設備布置及安裝496
一、直流設備布置496
二、蓄電池組布置496
三、專用蓄電池室布置要求497
四、蓄電池工程布置實例497
第六節交流不間斷電源繫統配置及接線504
一、交流不間斷電源基本形式504
二、交流不間斷電源配置506
三、交流不間斷電源工程接線原則及方案506
第七節交流不間斷電源設備選擇510
一、交流不間斷電源主機設備510
二、交流不間斷電源旁路設備510
三、交流不間斷電源自帶蓄電池設備512
四、交流不間斷電源斷路器512
五、電湧保護器512
六、交流不間斷電源設備電纜514
第八節交流不間斷電源設備保護和監控514
一、UPS測量514
二、UPS保護514
三、UPS信號514
四、UPS通信515
第九節交流不間斷電源設備計算515
一、交流不間斷電源負荷的分類及統計515
二、交流不間斷電源容量計算517
第十節交流不間斷電源設備布置520
一、交流不間斷電源設備布置520
二、交流不間斷電源設備環境要求521
第十章勵磁繫統522
節勵磁繫統的分類及要求522
一、勵磁繫統的分類522
二、勵磁繫統的要求525
三、勵磁繫統的布置及環境要求531
第二節直流勵磁機勵磁繫統及其二次接線531
一、直流勵磁機勵磁繫統531
二、直流勵磁機勵磁繫統二次接線536
第三節交流勵磁機勵磁繫統及其二次接線536
一、交流勵磁機勵磁繫統536
二、交流勵磁機勵磁繫統二次接線544
第四節自並勵靜止勵磁繫統及其二次接線546
一、自並勵靜止勵磁繫統546
二、自並勵靜止勵磁繫統二次接線552
第五節勵磁繫統設備的選擇及計算559
一、自並勵靜止勵磁繫統設備的選擇及計算559
二、自動調整勵磁全控整流橋電力電纜的選擇及計算560
第十一章抗干擾與接地563
節常規二次回路和設備接地563
第二節抗干擾接地563
一、電子裝置的邏輯接地563
二、等電位接地565
三、計算機繫統的接地566
第三節其他抗干擾措施568
第十二章電氣設備在線監測571
節在線監測裝置的配置和選型571
一、在線監測與故障診斷571
二、遵循的標準和規範572
三、配置和選型原則574
第二節電氣設備在線監測裝置的分類575
一、按使用對像的分類575
二、按監測數據讀取方式的分類575
三、在線監測裝置分類統計575
第三節在線監測信息管理繫統577
一、發電廠在線監測信息管理繫統577
二、在線監測信息管理繫統功能要求578
三、在線監測信息管理繫統軟、硬件基本要求578
四、在線監測信息管理繫統組網設計578
五、在線監測信息管理繫統實例583
第四節發電機在線監測586
一、發電機配置的主要在線監測裝置586
二、發電機局部放電在線監測裝置588
三、定子繞組端部振動在線監測裝置592
四、轉子匝間短路在線監測裝置594
五、絕緣過熱在線監測裝置596
六、定子繞組測溫在線監測裝置597
第五節變壓器（含電抗器）在線監測599
一、變壓器（含電抗器）油中氣體在線監測裝置599
二、變壓器（含電抗器）局部放電在線監測繫統603
三、變壓器（含電抗器）高壓套管電容及介質損耗在線監測繫統605
四、變壓器（含電抗器）油中微水含量在線監測裝置606
五、變壓器繞組溫度在線監測裝置607
六、其他變壓器在線監測608
第六節高壓斷路器（含GIS）在線監測609
一、高壓斷路器（含GIS）局部放電在線監測裝置609
二、高壓斷路器（含GIS）SF6氣體洩漏在線監測裝置610
三、高壓斷路器（含GIS）微水密度在線監測繫統611
第七節其他電氣設備在線監測611
一、開關櫃在線監測611
二、金屬氧化物避雷器在線監測611
三、電流互感器及電容式電壓互感器在線監測612
四、電纜在線監測612
五、直讀式在線監測裝置612
第八節故障分析和診斷613
一、發電機故障分析和診斷613
二、變壓器（含電抗器）故障診斷617
三、電氣設備故障分析和診斷方法620
第九節電氣設備在線監測裝置情況620
一、電氣設備在線監測裝置制造情況620
二、電氣設備在線監測裝置統計620
第十三章電氣試驗與檢修設備的配置631
節試驗設備的配置631
一、試驗設備的配置原則631
二、電氣設備試驗634
三、電氣試驗室布置的一般原則與參考方案639
第二節檢修設備的配置640
一、發電廠的電氣檢修設備640
二、電氣檢修間的配置641
第十四章廠內通信642
節概述642
一、廠內通信的分類642
二、廠內通信組織措施和要求642
第二節生產管理通信642
一、設計要求642
二、設備選擇643
三、設計注意事項644
第三節生產調度通信645
一、設計要求645
二、設備選擇645
三、設計注意事項652
第四節中繼方式652
一、設計要求652
二、中繼方式652
三、中繼線通信方式的選擇653
第五節通信電纜網絡653
一、設計要求653
二、電纜線路的選擇653
三、敷設方式654
四、主干電纜與配線電纜的設計654
五、架空杆路設計656
六、沿牆敷設電纜657
七、直埋電纜658
八、音頻線路網絡的傳輸設計658
九、通信音頻電纜的選擇659
第六節通信電源659
一、常用通信設備供電電壓659
二、直流繫統及設備選擇659
三、通信設備的接地660
第七節通信機房660
一、通信建築物的形式660
二、通信建築物的設計要求661
三、通信室的平面布置661
主要量和符號表665
術語中英文對照表666
參考文獻668
內容簡介
《火力發電廠電氣二次設計》是《電力工程設計手冊》之一。本手冊依據近期新的國家標準和規程規範的內容編寫，充分吸收了近年靠前火力發電廠電氣二次方面的新技術、新設備，列入了大量成熟可靠的設計基礎資料、技術數據和技術指標。本書共十四章，包括電氣二次的設計原則、設計要點、設計計算，從電氣設備的控制、信號、測量、保護等各個方面，對電氣設備的計算機控制、火力發電廠的同步繫統、主設備繼電保護、發電廠自動裝置及廠用電繫統、操作電源繫統、勵磁繫統、電氣設備在線監測等方面繫統地介紹了設備原理、繫統構成、配置、相關計算等內容，同時還涵蓋了抗干擾與接地、電氣試驗與檢修設備的配置、廠內通信等內容。
近些年來，電力裝備制造、電網建設、大容量高參數機組建設的發展引起電氣一次設計發生了巨大變化，電氣主接線、廠用電繫統都發生了變化，設計思路、設計方法也不斷與國際標準接軌，越來越科學，本書在總結新中國成立以來特別是近些年火力發電廠電氣一次設計、施工、運行管理經驗的基礎上，充分吸收火力發電廠建設和運行管理的先進理念和成熟技術，廣泛收集電氣一次設計成熟先進的案例，全面反映近年來新建火力發電廠工程中電氣一次設計的新理念、新方案、新方法，對提高火力發電廠電氣一次設計質量、提升設計水平將起到指導作用。
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