《低壓電網(wǎng)實用技術(shù)手冊》共二十一章,自電力系統(tǒng)基本知識說起,詳細闡述了廣泛使用的高壓開關(guān)電器、高壓成套配電裝置、短路電流實用計算、載流導體的發(fā)熱和電動力、高壓電氣設(shè)備的選擇、配電裝置、電力變壓器、電動機、互感器、絕緣子、防雷及接地裝置、繼電保護與二次回路、架空配電線路、電力電纜線路、低壓電力線路、常用的低壓電器設(shè)備與成套裝置、母線、電氣安全工作管理及防火防爆和觸電急救等。
為貫徹落實國家人才隊伍建設(shè)總體戰(zhàn)略,充分發(fā)揮供電企業(yè)培養(yǎng)高技能人才發(fā)揮主體作用,加快推進國家電網(wǎng)公司發(fā)展方式和電網(wǎng)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的具體實踐,也為有效開展電網(wǎng)企業(yè)進網(wǎng)作業(yè)電工培訓和人才培養(yǎng)工作的重要基礎(chǔ),提高培訓的針對性和有效性,全面提升供電員工隊伍的業(yè)務素質(zhì),保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行、支撐和促進國家電網(wǎng)公司可持續(xù)發(fā)展起到積極的推動作用,特編寫本書。在編寫原則上,以突出供電企業(yè)各主要崗位的技能為核心;在內(nèi)容定位上,遵循“由淺入深、知識超前、技能培訓”的原則,突出針對性和實用性,并涵蓋了電力行業(yè)最新的政策、標準、規(guī)程、規(guī)定及新設(shè)備、新技術(shù)、新知識、新工藝;在寫作方式上,做到圖文并茂、深入淺出,避免煩瑣的理論推導和公式論證,便于直觀和理解。
本書根據(jù)供電企業(yè)主要崗位的需求,遵循理論聯(lián)系實踐,密切聯(lián)系電力生產(chǎn)的實際,力求內(nèi)容完整,通俗易懂,注重科學實用,并以安全為主線貫穿始終,具有針對性、實用性、先進性和科學性。在各章節(jié)的文字表達方面,力求層次清楚,簡明易懂。
編者在撰寫過程中,參閱了大量的文獻資料,從中吸取了多年從事電氣設(shè)備運行與維護和檢修試驗的經(jīng)驗和成果。同時,也得到了電力同仁的鼎力相助,在此向參考文獻中所示的所有作者和相助者表示衷心的感謝。由于編者才疏學淺,孤陋寡聞,加之時間所限,不妥之處在所難免,敬請廣大讀者批評和指教,編者將不勝感激。
編者
前言
第一章電力系統(tǒng)基本知識1
第一節(jié)電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)的構(gòu)成1
一、大型電力系統(tǒng)的優(yōu)點1
二、電力生產(chǎn)的特點2
第二節(jié)電力負荷3
一、電力負荷組成3
二、負荷分類3
第三節(jié)變電站4
一、變電站主接線4
二、變電站一次電氣設(shè)備5
第四節(jié)供電質(zhì)量5
一、電能質(zhì)量5
二、供電可靠性8
第五節(jié)電力系統(tǒng)接地8
一、系統(tǒng)接地的型式8
二、低壓系統(tǒng)接地型式9
第二章高壓開關(guān)電器12
第一節(jié)概述12
一、按電壓等級分類12
二、按安裝地點分類12
三、按功能分類12
第二節(jié)高壓斷路器13
一、高壓斷路器的作用、類型、主要技術(shù)參數(shù)和型號含義及特點13
二、真空斷路器17
三、SF6斷路器18
四、斷路器的操動機構(gòu)19
五、斷路器的運行、巡視檢查與檢修22
第三節(jié)高壓隔離開關(guān)24
一、隔離開關(guān)的作用與要求24
二、隔離開關(guān)的技術(shù)參數(shù)、分類與型號25
三、戶內(nèi)式隔離開關(guān)26
四、戶外式隔離開關(guān)27
五、隔離開關(guān)的操動機構(gòu)28
六、隔離開關(guān)的常見故障及應對檢修措施29
第四節(jié)高壓熔斷器32
一、高壓熔斷器的作用、型號與特點32
二、高壓熔斷器的基本結(jié)構(gòu)與工作原理32
三、高壓熔斷器的分類與技術(shù)參數(shù)34
四、戶內(nèi)式高壓熔斷器35
五、戶外式高壓熔斷器35
六、高壓熔斷器在使用中注意事項及故障處理36
第五節(jié)高壓負荷開關(guān)38
一、高壓負荷開關(guān)的作用與分類38
二、戶內(nèi)式高壓負荷開關(guān)39
三、戶外式高壓負荷開關(guān)39
四、高壓負荷開關(guān)在使用中注意事項40
第六節(jié)自動重合器、自動分段器與自動配電開關(guān)40
一、自動重合器40
二、自動分段器44
三、自動配電開關(guān)45
第三章高壓成套配電裝置46
第一節(jié)KYN××80010型高壓開關(guān)柜46
一、開關(guān)柜結(jié)構(gòu)46
二、閉鎖裝置48
第二節(jié)RGC型高壓開關(guān)柜48
一、RGC型高壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)49
二、高壓配電裝置實例50
第三節(jié)環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜51
第四節(jié)高/低壓預裝箱式變電站52
一、箱式變電站的特點52
二、XGW212(Z)型無人值班箱式變電站52
第四章短路電流實用計算54
第一節(jié)短路的基本概念54
一、短路的定義及其種類54
二、發(fā)生短路的原因54
三、短路的后果54
四、短路電流計算的目的與計算假設(shè)55
第二節(jié)標幺值56
一、標幺值的定義56
二、標幺值的轉(zhuǎn)換56
三、標幺值的特點57
第三節(jié)電力系統(tǒng)中各元件電抗值的計算57
一、同步電動機57
二、變壓器58
三、架空線路與電纜線路59
四、電抗器59
第四節(jié)短路電流計算的程序59
一、作計算電路圖59
二、作初始等值電路圖60
三、等值電路圖的化簡60
第五節(jié)由無限大容量電力系統(tǒng)供電的三相短路61
一、無限大容量電力系統(tǒng)的概念61
二、短路電流的變化規(guī)律61
三、短路電流各分量的計算62
第六節(jié)由發(fā)電機供電的系統(tǒng)三相短路的實用計算65
一、短路電流曲線65
二、周期分量電流幅值的變化66
三、計算電抗對周期分量有效值的影響66
四、次暫態(tài)短路電流及沖擊短路電流的計算67
五、短路電流的總有效值與沖擊電流有效值68
第五章載流導體的發(fā)熱和電動力69
第一節(jié)概述69
一、發(fā)熱和電動力對電氣設(shè)備的影響69
二、導體的發(fā)熱和散熱70
第二節(jié)導體的長期發(fā)熱72
一、導體的溫升過程72
二、導體的載流量74
三、提高導體載流量的措施74
第三節(jié)導體的短時發(fā)熱75
一、短時發(fā)熱過程75
二、熱效應Qk的計算77
第四節(jié)短路電流的電動力效應79
一、兩平行導體間電動力的計算79
二、三相短路時的電動力計算80
三、考慮母線共振影響時對電動力的修正81
第六章高壓電氣設(shè)備的選擇83
第一節(jié)高壓電氣設(shè)備選擇的一般條件和原則83
一、按正常工作條件選擇高壓電氣設(shè)備83
二、按短路條件校驗85
第二節(jié) 高壓斷路器、隔離開關(guān)、重合器和分段器的選擇86
一、高壓斷路器的選擇86
二、隔離開關(guān)的選擇87
三、重合器和分段器的選擇88
第三節(jié)互感器的選擇89
一、電流互感器的選擇89
二、電壓互感器的選擇92
第四節(jié)高壓熔斷器的選擇94
一、額定電壓的選擇94
二、額定電流的選擇95
三、熔斷器開斷電流校驗95
四、熔斷器選擇性校驗95
第五節(jié)支柱絕緣子和穿墻套管的選擇96
一、絕緣子簡介96
二、支柱絕緣子及穿墻套管的選擇98
第六節(jié)母線和電纜的選擇99
一、母線的選擇與校驗99
二、電纜的選擇與校驗103
第七章配電裝置106
第一節(jié)概述106
一、對配電裝置的基本要求106
二、配電裝置的類型及其特點106
三、配電裝置型式的選擇107
第二節(jié)配電裝置的安全凈距107
第三節(jié)戶內(nèi)配電裝置109
一、戶內(nèi)配電裝置的分類及特點109
二、戶內(nèi)配電裝置的基本布置110
第四節(jié)戶外配電裝置115
一、戶外配電裝置的分類及特點115
二、戶外配電裝置布置的基本原則116
三、戶外配電裝置布置實例117
第五節(jié)成套配電裝置120
一、低壓成套配電裝置120
二、高壓開關(guān)柜122
三、SF6全封閉組合電器(GIS)126
第八章電力變壓器128
第一節(jié)變壓器的工作原理與結(jié)構(gòu)128
一、變壓器的工作原理128
二、變壓器的結(jié)構(gòu)129
三、變壓器的型號與技術(shù)參數(shù)131
第二節(jié)變壓器的運行135
一、變壓器運行方式135
二、變壓器并列運行136
三、變壓器油的作用與運行137
四、變壓器運行巡視檢查137
五、變壓器油色譜在線監(jiān)測系統(tǒng)簡介138
第九章電動機139
第一節(jié) 直流電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理139
一、直流電動機的結(jié)構(gòu)139
二、直流電動機的工作原理141
三、直流電動機的勵磁方式141
第二節(jié)直流電動機的啟動與調(diào)速142
一、直流電動機的啟動142
二、直流電動機的調(diào)速142
第三節(jié)直流電動機的維護143
一、直流電動機運行維護143
二、直流電動機的常見故障及排除方法143
第四節(jié)異步電動機的工作原理、分類與結(jié)構(gòu)144
一、異步電動機的工作原理144
二、異步電動機的分類145
三、異步電動機的基本結(jié)構(gòu)146
第五節(jié)異步電動機的主要系列與技術(shù)參數(shù)150
第六節(jié)異步電動機的啟動、調(diào)速與制動152
一、異步電動機的啟動性能152
二、籠型異步電動機啟動153
三、繞線式異步電動機啟動154
四、異步電動機的軟啟動155
五、異步電動機調(diào)速155
六、異步電動機制動156
第七節(jié)異步電動機的選擇、使用與維護157
一、異步電動機的選擇157
二、異步電動機的使用與維護158
第十章互感器162
第一節(jié)電流互感器162
一、電流互感器的作用、原理與接線方式162
二、電流互感器的產(chǎn)品類型165
第二節(jié)電壓互感器167
一、電壓互感器的作用、原理與接線方式167
二、電壓互感器的技術(shù)參數(shù)168
三、電壓互感器的產(chǎn)品類型171
第三節(jié)互感器的運行與故障處理174
一、電流互感器在使用中的注意事項174
二、電壓互感器在使用中的注意事項175
三、電流互感器的常見故障及處理176
四、電壓互感器的常見故障及處理181
第四節(jié)互感器的試驗與檢修187
一、電流互感器的試驗及其結(jié)果分析187
二、電壓互感器的試驗及其結(jié)果分析189
三、互感器的檢修190
第十一章絕緣子192
第一節(jié)絕緣子的運行與維護192
一、絕緣子的作用與分類192
二、支柱絕緣子193
三、套管絕緣子194
第二節(jié)絕緣子的試驗196
一、絕緣電阻試驗目的、測量方法和結(jié)果分析196
二、交流耐壓試驗目的、測量方法和結(jié)果分析196
第三節(jié)絕緣子的主要缺陷與更換的施工方法197
一、絕緣子的主要缺陷197
二、更換絕緣子的施工方法197
第十二章防雷及接地裝置199
第一節(jié)雷電的種類199
一、按照雷電的危害方式分類199
二、按雷的形狀分類200
第二節(jié)雷電的危害200
一、雷擊的主要對象200
二、雷電的破壞效應200
第三節(jié)防雷與接地裝置201
一、接閃器201
二、避雷針201
三、避雷線203
第四節(jié)變電站進線、母線及其他防雷保護204
一、變電站進線段保護204
二、變電站母線防雷保護205
三、變壓器中性點防雷保護205
四、配電變壓器防雷保護205
第五節(jié)接地裝置205
第六節(jié)防雷保護裝置的運行與維護206
一、防雷保護裝置的日常巡視206
二、避雷器的運行與維護206
第七節(jié)防雷保護裝置試驗及其結(jié)果分析與判斷206
一、閥型避雷器試驗206
二、金屬氧化物避雷器試驗210
第十三章繼電保護與二次回路211
第一節(jié)繼電保護的任務與基本要求211
一、繼電保護的任務211
二、繼電保護的基本要求211
三、繼電保護與二次回路常用電氣符號212
第二節(jié)變壓器保護213
一、電力變壓器保護設(shè)置要求213
二、變壓器過電流保護213
三、常用繼電器介紹215
四、變壓器電流速斷保護217
五、變壓器電流差動保護218
六、變壓器氣體保護219
第三節(jié) 電力線路與設(shè)備保護219
一、過電流保護與電流速斷保護219
二、限時電流速斷保護219
三、低電壓保護與方向電流保護220
四、高壓電動機保護220
五、 3~10kV電力電容器組繼電保護220
六、變電站繼電保護自動裝置新技術(shù)應用220
七、繼電保護動作與故障判斷221
八、繼電保護與二次回路對變電站安全運行的重要意義222
第四節(jié)電力系統(tǒng)自動裝置222
一、自動重合閘裝置222
二、備用電源自動投入裝置223
第五節(jié)二次回路的基本知識223
一、二次回路概述223
二、二次回路圖223
三、二次回路編號224
四、相對編號法225
第六節(jié)變電站操作電源226
一、交流操作電源226
二、硅整流加儲能電容作為操作電源226
三、鉛酸蓄電池直流電源226
四、鎘鎳蓄電池直流電源227
第十四章架空配電線路228
第一節(jié)架空電力線路構(gòu)成及其作用228
第二節(jié)架空電力線路技術(shù)要求241
一、架空導線截面積選擇241
二、架空配電線路的導線排列、檔距與線間距離244
三、架空導線的弧垂及對地交叉跨越允許距離245
第三節(jié)架空電力線路運行維護247
一、架空電力線路運行標準247
二、架空電力線路巡視247
三、架空電力線路常見故障與反事故措施249
四、架空電力線路防污閃250
五、架空電力線路檢修251
第十五章電力電纜線路253
第一節(jié)電力電纜線路的特點253
一、電纜線路的優(yōu)點253
二、區(qū)別于架空線路的缺點253
第二節(jié)電力電纜的基本結(jié)構(gòu)與種類253
一、電力電纜基本結(jié)構(gòu)253
二、常用電力電纜種類與適用范圍254
三、電力電纜型號256
第三節(jié)電力電纜載流能力256
一、電纜長期允許載流量256
二、電纜允許短路電流258
第四節(jié)電力電纜的運行、巡視與檢查259
一、電力電纜投入運行259
二、電力電纜線路巡視檢查259
三、電力電纜試驗260
第五節(jié)電力電纜線路常見故障與檢修260
一、運行中的電力電纜線路常見故障與處理辦法260
二、電力電纜線路常見故障的原因與防止措施261
第十六章低壓電力線路262
第一節(jié)低壓架空配電線路262
一、低壓架空配電線路的基本要求262
二、低壓架空配電線路的結(jié)構(gòu)262
三、低壓配電線路器材的選擇264
四、低壓架空配電線路的架設(shè)266
五、接戶線與進戶線268
六、低壓架空配電線路的運行檢修269
第二節(jié)低壓電力電纜線路270
一、低壓電力電纜線路的特點270
二、低壓電力電纜的型號與種類271
三、低壓電力電纜線路的敷設(shè)272
四、地埋線273
五、低壓電力電纜線路的運行檢修276
六、低壓配電線路的常見故障與處理方法277
第三節(jié)導線截面積選擇278
一、按發(fā)熱條件選擇導線截面積278
二、按允許電壓損失條件來選擇導線截面積279
三、按經(jīng)濟電流密度選擇導線截面積280
第十七章常用的低壓電器與成套裝置282
第一節(jié)低壓電器概述282
一、低壓電器的分類282
二、低壓電器的型號表示方法282
三、低壓電器的主要技術(shù)指標283
四、開關(guān)電器中的電弧283
第二節(jié)低壓配電電器284
一、低壓隔離開關(guān)284
二、低壓組合開關(guān)287
三、低壓熔斷器288
四、低壓斷路器292
五、剩余電流保護裝置297
第三節(jié)低壓控制電器300
一、交流接觸器300
二、電磁啟動器302
三、主令電器304
第四節(jié)低壓成套配電裝置307
一、低壓成套配電裝置的分類307
二、常用低壓成套配電裝置308
三、低壓成套配電裝置的運行維護311
第五節(jié)其他低壓電器312
一、電力電容器312
二、避雷器315
第六節(jié)電氣照明316
一、電光源的種類與特性316
二、電氣照明319
第十八章母線323
第一節(jié)常用母線的種類與應用范圍323
一、母線的作用323
二、母線的分類、特點及應用范圍323
第二節(jié)母線的安裝與維護324
一、母線的種類和布置324
二、母線的安裝325
第三節(jié)母線的故障與檢修328
一、母線的常見故障328
二、硬母線的一般檢修328
三、硬母線接頭的解體檢修328
四、軟母線的檢修329
第四節(jié)10kV母線保護的應用現(xiàn)狀與技術(shù)要求329
一、對10kV母線保護的技術(shù)要求329
二、兩種10kV專用母線保護方案330
三、基于數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的10kV母線保護方案331
第十九章電氣安全工作管理332
第一節(jié)電氣安全工作的基本要求332
一、建立健全規(guī)章制度332
二、配備管理機構(gòu)與管理人員333
三、進行安全檢查333
四、加強安全教育333
五、組織事故分析333
六、建立安全資料333
第二節(jié)保證電氣工作安全的組織措施334
一、工作票制度334
二、工作許可制度335
三、工作監(jiān)護制度與現(xiàn)場看守制度336
四、工作間斷和轉(zhuǎn)移制度337
五、工作終結(jié)、驗收和恢復送電制度337
第三節(jié)保證電氣工作安全的技術(shù)措施337
一、停電338
二、驗電339
三、掛接地線339
四、裝設(shè)遮欄與懸掛標示牌340
第四節(jié) 電氣倒閘操作安全技術(shù)341
一、倒閘操作341
二、倒閘操作安全技術(shù)341
三、防止電氣誤操作的措施342
第五節(jié)防止誤電擊措施345
一、巡視檢查345
二、電氣測量345
三、臨近帶電導線工作安全規(guī)定346
四、低壓間接帶電作業(yè)安全規(guī)定347
第六節(jié) 防止雙電源及自發(fā)電用戶倒送電措施347
一、防止雙電源用戶倒送電的組織措施347
二、防止雙電源及自發(fā)電用戶倒送電的技術(shù)措施348
第二十章防火防爆355
第一節(jié) 電氣火災與爆炸的原因355
第二節(jié) 電氣裝置的防火措施356
一、油浸式配電變壓器防火356
二、電動機防火357
三、低壓配電裝置防火358
四、低壓電器防火358
五、油浸紙介質(zhì)電容器防火358
六、電氣線路防火359
第三節(jié)撲滅電氣火災的措施360
一、一般滅火方法360
二、常用滅火器360
三、電氣火災撲滅與預防361
第二十一章觸電急救363
第一節(jié)觸電事故規(guī)律363
第二節(jié)電流對人體的危害364
一、作用機理與征象364
二、作用影響因素366
三、人體阻抗370
第三節(jié)觸電救護371
一、脫離電源371
二、心肺復蘇法372
三、脫離電源后的處理374
四、搶救過程中的再判定374
五、搶救過程中觸電者移動、轉(zhuǎn)移與觸電者好轉(zhuǎn)后的處理374
第四節(jié)桿上或高處觸電急救375
附錄377
附錄Ⅰ部分電氣設(shè)備技術(shù)數(shù)據(jù)377
附錄Ⅱ調(diào)度術(shù)語與操作術(shù)語385
附錄Ⅲ變電站(發(fā)電廠)倒閘操作票390
參考文獻391