本書與《水電廠動力設(shè)備》上下銜接,相輔相成,并配有《水電廠電氣及動力設(shè)備習題集》。
本書以介紹中小型水電廠電氣設(shè)備為主,共6個章節(jié),簡要介紹了水電廠電氣設(shè)備的基本知識,包括:發(fā)電廠與電力系統(tǒng)、交流電實用技術(shù)、變壓器基本原理、同步發(fā)電機基本原理、三相交流電源連接以及電子實用技術(shù),重點介紹了電氣一次設(shè)備、生產(chǎn)用電、電氣二次回路、水電廠計算機監(jiān)控、水電廠運行安全管理。文中部分設(shè)備同時配有視圖和實物照片,便于讀者對視圖的讀圖和識圖。本書配有電子書,掃描封底二維碼即可獲得。
本書適合作為本科院校電氣類、新能源類專業(yè)的教材,也可作為中小型水電廠高低壓機組運行工的現(xiàn)場技能培訓和上崗培訓用書,亦可供水電廠職工作為自學參考書。
第一章電氣設(shè)備概述1
第一節(jié)發(fā)電廠與電力系統(tǒng)1
一、水電廠電氣設(shè)備組成1
二、電力系統(tǒng)組成2
第二節(jié)交流電實用技術(shù)3
一、負荷功率因數(shù)過低對電力生產(chǎn)的影響3
二、利用通電線圈磁場的自動化元件6
第三節(jié)變壓器基本原理10
一、變壓器的變流原理10
二、自耦變壓器原理12
第四節(jié)同步發(fā)電機基本原理12
一、同步發(fā)電機的三相交流電動勢12
二、同步發(fā)電機內(nèi)的旋轉(zhuǎn)磁場13
三、同步發(fā)電機帶有功負荷的內(nèi)部電磁原理16
四、三相交流電動機內(nèi)的電能與機械能轉(zhuǎn)換16
五、同步發(fā)電機帶感性無功負荷的內(nèi)部電磁原理18
六、同步電機的四種工況19
第五節(jié)三相交流電源連接20
一、三相星形聯(lián)結(jié)20
二、三相三角形聯(lián)結(jié)23
三、電源的三相交流功率計算24
第六節(jié)電子實用技術(shù)25
一、電力電子變流技術(shù)25
二、三極管及三極管的工作區(qū)33
三、模擬電路36
四、邏輯電路37
五、數(shù)字電路37
六、高低電位值38
第二章電氣一次設(shè)備39
第一節(jié)同步發(fā)電機39
一、發(fā)電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)41
二、發(fā)電機定子結(jié)構(gòu)43
三、發(fā)電機的冷卻48
四、碳刷滑環(huán)機構(gòu)49
五、軸電流50
六、發(fā)電機的型號51
第二節(jié)主變壓器52
一、主變壓器結(jié)構(gòu)52
二、主變壓器電源側(cè)三相繞組連接方式57
三、主變壓器負荷側(cè)三相繞組連接方式57
四、終端變壓器負荷側(cè)三相繞組連接方式61
第三節(jié)高壓配電裝置65
一、隔離開關(guān)65
二、斷路器67
三、高壓熔斷器76
四、避雷器77
五、電壓互感器79
六、電流互感器82
第四節(jié)電氣一次主接線87
一、高壓機組電氣一次主接線87
二、低壓機組電氣一次主接線94
第三章生產(chǎn)用電96
第一節(jié)交流廠用電96
一、廠用變壓器96
二、廠用電的備用電源97
三、交流廠用電電氣屏柜98
四、交流廠用電的測量100
五、交流電力穩(wěn)壓器101
六、三相異步電動機102
七、交流廠用電系統(tǒng)105
第二節(jié)微機直流廠用電108
一、直流裝置的系統(tǒng)組成108
二、直流電的測量方法108
三、微機直流系統(tǒng)110
第三節(jié)微機勵磁系統(tǒng)120
一、勵磁電流的作用120
二、高壓機組微機勵磁整流回路121
三、低壓機組發(fā)電機勵磁系統(tǒng)129
第四節(jié)電網(wǎng)電壓調(diào)整135
一、無功負荷對電網(wǎng)電壓的影響135
二、電網(wǎng)的無功功率平衡原則136
三、電網(wǎng)電壓無功管理方法136
第四章電氣二次回路137
第一節(jié)自動化元件137
一、開關(guān)元件137
二、信息采集元件141
三、智能儀表154
四、自動化元件應(yīng)用舉例156
第二節(jié)微機勵磁系統(tǒng)二次回路158
一、雙微機勵磁調(diào)節(jié)器158
二、雙微機勵磁調(diào)節(jié)器的開關(guān)量輸入回路162
三、雙微機勵磁調(diào)節(jié)器開關(guān)量的輸出回路165
四、快熔發(fā)信器信號回路167
五、起勵操作回路167
六、滅磁開關(guān)操作回路168
第三節(jié)微機同期裝置169
一、水電廠電氣設(shè)備的同期點169
二、同期操作方式170
三、同期信號比較170
四、發(fā)電機同期操作170
五、線路同期操作177
六、主變低壓側(cè)斷路器操作181
第四節(jié)微機繼電保護182
一、微機繼電保護模塊硬件原理182
二、發(fā)電機微機保護183
三、主變和線路微機保護196
第五節(jié)交流廠用電二次回路205
一、交流廠用電計量監(jiān)測回路205
二、空壓機控制回路206
三、集水井排水泵控制回路209
四、調(diào)速器油泵控制回路210
五、事故照明備用電源自動切換回路212
第六節(jié)機組測溫制動屏二次回路213
一、溫度控制儀輸入/輸出回路213
二、溫度巡檢儀輸入/輸出回路214
三、剪斷銷信號裝置輸入/輸出回路214
四、電氣式轉(zhuǎn)速信號裝置輸入/輸出回路216
五、風閘制動操作回路217
六、機組技術(shù)供水自動投入/退出回路217
第五章水電廠計算機監(jiān)控219
第一節(jié)水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)219
一、計算機監(jiān)控模塊219
二、計算機監(jiān)測功能220
三、計算機控制功能222
四、水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)224
五、水電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)的通信227
第二節(jié)球閥PLC控制229
一、開關(guān)量輸入模塊輸入回路229
二、旁通閥電動機電氣回路231
三、球閥電動機電氣回路232
四、開關(guān)量輸出模塊輸出回路234
第三節(jié)機組PLC控制236
一、開關(guān)量輸入模塊輸入回路237
二、模擬量輸入模塊輸入回路242
三、開關(guān)量輸出模塊輸出回路243
四、機組事故停機和緊急停機動作的開關(guān)量246
五、中央處理器CPU模塊247
六、全用開關(guān)量聯(lián)系的下位機248
第四節(jié)公用PLC控制248
一、開關(guān)量輸入模塊輸入回路248
二、模擬量輸入模塊輸入回路256
三、開關(guān)量輸出模塊輸出回路257
四、中央處理器CPU模塊259
五、中央音響信號系統(tǒng)259
第五節(jié)計算機監(jiān)控機組操作流程261
一、水輪發(fā)電機組操作步驟261
二、機組正常開機計算機操作流程263
三、機組正常停機計算機操作流程264
四、機組事故停機計算機操作流程264
五、機組緊急停機計算機操作流程265
六、計算機監(jiān)控運行注意事項266
第六章 水電廠運行安全管理267
第一節(jié)電氣設(shè)備運行安全管理267
一、發(fā)電機設(shè)備安全管理267
二、變壓器設(shè)備安全管理268
三、電氣二次設(shè)備安全管理269
四、生產(chǎn)用電安全管理269
第二節(jié)電氣設(shè)備操作安全管理270
一、電氣設(shè)備上安全工作的組織措施270
二、電氣設(shè)備上安全工作的技術(shù)措施273
三、倒閘操作的安全管理275
四、其它高壓配電裝置的安全要求277
五、防止電氣誤操作的措施277
六、低壓機組安全管理279
第三節(jié)電氣設(shè)備操作安全用具280
一、安全照明燈具281
二、防毒面具281
三、護目眼鏡281
四、絕緣桿281
五、絕緣夾鉗282
六、絕緣手套282
七、絕緣靴(鞋)283
八、絕緣墊283
九、絕緣臺283
十、驗電筆284
第四節(jié)水電廠調(diào)度安全管理285
一、電網(wǎng)調(diào)度術(shù)語285
二、水電廠調(diào)度安全287
第五節(jié)水電廠消防安全管理288
一、廠房消防安全管理288
二、發(fā)電機消防安全管理289
三、油系統(tǒng)消防安全管理289
四、變壓器消防安全管理289
第六節(jié)水電廠生產(chǎn)安全管理制度289
一、工作票制度290
二、操作票制度290
三、交接班制度290
四、巡回檢查制度290
五、設(shè)備定期試驗與輪換制度290
附錄291
附表Ⅰ發(fā)電廠(變電所)第一種工作票291
附表Ⅱ發(fā)電廠(變電所)第二種工作票292
附表Ⅲ發(fā)電廠(變電所)倒閘操作票293
參考文獻294