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目 录 1

第二十章强电控制、信号和测量系统 高有权 1

第20-1节 控制方式 1

一、发电厂与变电所的控制方式 1

二、强电控制方式的主要类型 2

第20-2节 控制室及其屏（屏台或台）的布置 5

一、总的要求 5

二、主控制室及网络控制室的布置 5

三、单元控制室的布置 9

四、控制屏（屏台或台）与继电器屏的布置 12

五、常用屏（屏台或台）的型式及安装 14

第20-3节 控制、信号和测量 18

一、总的要求 18

二、三相操作断路器控制、信号回路 20

三、分相操作断路器控制回路 31

四、空气断路器的控制、信号回路 32

五、一个半断路器的二次接线 39

六、发电机变压器线路组的二次接线 44

七、隔离开关的控制、信号和闭锁回路 46

第20-4节 中央信号及其他信号装置 53

一、中央信号装置 54

二、发电机指挥信号 60

三、全厂事故信号 60

四、锅炉房联系信号 61

五、隔离开关的位置指示信号 61

六、采用闪光报警器的中央信号 63

第20-5节 交流电流电压回路及互感器的选择 63

一、交流电流回路及电流互感器的选择 63

二、交流电压回路及电压互感器的选择 74

第20-6节 电气专业应用计算机的设计 85

一、监控计算机在发电厂电气部分的应用 85

二、微处理机监控装置在超高压变电所及电厂开关站的应用 89

一、二次回路的保护设备 91

二、熔断器或自动开关的配置 91

三、熔断器、自动开关的选择 91

第20-7节 二次回路设备的选择及配置 91

四、控制、信号回路的设备选择 93

五、跳、合闸回路中的中间继电器 95

及合闸接触器的选择 95

六、控制回路中“防跳”继电器的选择 96

七、串接信号继电器及附加电阻的选择 97

八、端子排 100

九、控制电缆与信号电缆 101

十、小母线配置及二次回路标号 108

第20-8节 变压器的冷却和调压方式的二次接线 112

一、主变压器的冷却方式及二次接线 112

二、变压器有载调压分接开关二次接线 117

附录20-1 控制屏（屏台）的模拟母线和小母线色别及二次回路编号 125

三、变压器无载调压分接开关的位置指示 125

四、变压器测温装置 125

附录20-2 LWX2型强电小开关选择参考资料 132

附录20-3 控制屏台的外形及尺寸 136

第二十一章弱电控制、信号和测量系统 卓乐友 141

第21-1节 总则 141

一、弱电技术的要求及采用条件 141

二、弱电参数的选择 142

第21-2节 弱电控制方式和接线 143

一、弱电控制回路的要求及分类 143

二、弱电控制接线 143

三、发电机调速、调压的控制方式及要求 146

第21-3节 弱电信号方式和接线 146

一、弱电信号回路的要求及分类 146

二、弱电中央信号装置的要求与接线 150

三、新型弱电事故信号设备 156

一、弱电测量方式和要求 163

第21- 4节 弱电测量方式和接线 163

二、弱电常测回路接线 164

三、常用变送器的选型 165

第21-5节 弱电电源系统 173

一、弱电电源的分类及要求 173

二、弱电电源系统的接线及供电方式 173

三、弱电电源设备的选择及二次回路接线 174

一、弱电控制室的要求和布置方式 175

第21-6节 弱电装置屏（屏台）的型式与布置 175

二、弱电控制屏（屏台）的结构和布置 179

三、新型弱电屏（屏台）的选用 181

四、弱电控制屏（屏台）和返回屏的屏面布置和要求 181

第21-7节 提高弱电回路可靠性的要求与措施 183

一、提高可靠性的主要措施 183

二、提高弱电控制回路的可靠性措施 184

三、降低弱电二次回路干扰电压的措施 185

五、晶体管装置的抗干扰试验标准 186

四、弱电装置的端子排设计 186

第二十二章 发电厂和变电所的自动装置 孙桂芬 188

第22-1节 发电厂和变电所备用电源自动投入装置（BZ T） 188

一、备用电源的一次接线 188

二、备用电源自动投入装置的接线要求 189

三、主变压器或线路的自动投入装置 191

四、厂（所）用电源切换 191

第22-2节 自动按频率减负荷装置（ZPJH） 203

一、概述 203

二、保持频率恒定的措施 203

三、自动按频率减负荷（ZPJH）装置接线 203

四、防止电动机反馈时Z PJH误动作的措施 206

附录22-1 JPJH-4型晶体管按频率减负荷装置 207

第二十三章 厂用电动机二次接线 张葆林 212

第23-1节 厂用电动机的测量仪表 212

一、3～10kV厂用电动机保护 213

第23-2节 厂用电动机保护 213

二、380V厂用电动机保护 214

三、保护的整定计算 215

第23-3节 厂用电动机控制信号接线 216

一、厂用电动机控制回路的基本接线 216

二、汽机辅机的联锁及自动装置 220

三、给水系统电动机的联锁及自动装置 225

四、锅炉辅机的联锁及自动装置 229

五、除灰系统电动机的联锁及自动装置 231

六、供水系统电动机的联锁及自动装置 236

七、公用设备电动机的联锁及自动装置 238

八、输煤系统电动机的联锁及自动装置 247

第23-4节 多台电动机拖动和调速电机的控制接线 256

一、一台辅机用两台电动机拖动的控制接线 256

二、双速电动机的控制接线 256

五、电磁振动给料机控制接线 261

四、电磁调速电动机 261

三、可控硅串级调速装置 261

第二十四章 操作电源系统 卓乐友 265

第24-1节 综述 265

一、蓄电池直流系统 265

二、电容储能直流系统 268

三、复式整流直流系统 268

第24-2节 直流系统的分类及设计要求 268

一、发电厂的直流系统和直流屏 268

二、变电所的直流系统和直流屏 270

第24-3节 蓄电池直流系统的设备选择 290

一、直流系统的负荷统计 290

二、蓄电池容量选择 296

三、蓄电池的分类 298

四、充电设备的选择 301

五、直流系统的馈线熔断器和自动空气开关的选择 309

七、蓄电池回路设备的选择 310

六、直流馈线刀开关和转换开关的选择 310

八、充电回路设备的选择 311

九、蓄电池组端电池调整器的选择 311

十、载流导体的选择 312

十一、直流系统短路电流计算 314

第24-4节 直流馈线回路 314

一、环形供电回路 314

二、辐射形供电回路 315

第24-5节 直流设备的布置及安装 317

一、蓄电池室的布置 317

二、端电池电动调整器的安装 319

三、充电设备的布置 319

四、蓄电池室的土建要求 319

第24-6节 直流系统的保护和信号回路 325

一、充电设备的控制和信号回路 325

二、端电池调整器的接线 325

三、绝缘监察装置和电压监视装置 326

四、闪光装置 327

五、事故照明切换装置接线 329

第24-7节 电容储能直流系统 329

一、储能电容器的容量和电压选择 329

二、电容储能直流系统 332

第24-8节 变电所复式整流直流系统 339

一、复式整流系统接线 339

二、复式整流装置的计算 342

三、电流互感器输出功率计算 342

四、铁磁谐振稳压器 342

第24-9节 交流操作系统 346

一、保护回路 346

二、二次接线 350

第24-10节 镉镍电池及其充电设备 352

一、镉镍电池的基本特性 352

二、镉镍电池直流屏接线 355

三、镉镍电池直流系统设备选择和布置 360

第二十五章 励磁系统 赵坤明 363

第25-1节 概述 363

一、励磁系统的分类 363

二、对励磁系统的要求 363

第25-2节 直流励磁机励磁系统 364

一、系统接线及设备配套 364

二、自动灭磁开关及控制接线 369

三、自动调整励磁装置 369

四、继电强行励磁装置 374

五、设备参数的选择计算 375

第25-3节 交流励磁机—静止整流器励磁系统 376

一、设备配套 376

二、励磁整流柜、灭磁柜和过电压保护装置 377

三、自动和手动调整励磁装置的控制接线 388

四、测量仪表 390

五、中频试验电源 392

六、设备布置 393

第25-4节 其他励磁系统 394

一、交流励磁机—静止可控整流器励磁系统 394

二、交流励磁机—旋转整流器励磁系统（无刷励磁系统） 394

三、静止励磁系统 395

第25-5节 备用励磁系统 396

一、备用励磁系统的要求 396

二、备用励磁系统的设计条件 397

三、备用励磁系统接线 397

四、备用励磁系统设备的选择和安装 397

附录25-1 励磁系统的名词术语 399

附录25-2 SWTA型自动和手动调整励磁装置 401

附录25-3 自动调整励磁全控整流桥电力电缆的选择计算 413

一、对同步电压的要求 418

第26-2节 同步点和同步电压取得方式 418

第26-1节 概述 418

第二十六章 同步系统 卓乐友 418

二、同步点及同步方式 419

三、同步闭锁措施 423

第26-3节 手动准同步 423

一、集中同步 423

二、分散同步 426

三、组合式同步表 426

第26-4节 自动准同步装置 428

一、ZZQ-3B型自动准同步装置 432

二、ZZQ-5型自动准同步装置 439

三、自动准同步装置二次回路设计配合的问题 445

第26-5节 自同步方式 452

第26-6节 变电所的同步装置和线路的同步接线 453

一、半自动导前相角准同步装置 453

二、捕捉同步装置 456

二、串联补偿装置的保护方式 462

一、概述 462

第二十七章 补偿装置二次接线 李开明 462

第27-1节 串联电容补偿装置 462

三、信号传递和台上操作电源 466

四、控制、信号和测量回路 467

第27-2节 同步调相机二次回路 467

一、同步调相机保护 467

二、控制、信号和测量回路 468

三、调相机励磁系统 469

第27-3节 并联电抗器 472

一、超高压并联电抗器 472

二、低压并联电抗器 475

第27-4节 并联电容器组 475

一、概述 475

二、并联电容器组保护 475

四、并联电容器组的控制和信号 479

三、串联电抗器保护 479

五、测量仪表 485

第27-5节 静态无功补偿装置（SVS） 485

第二十八章 电网继电保护及安全自动装置 董柏林 何占虎 487

第28-1节 设计原则和一般规定 487

一、概述 487

二、设计范围与深度要求 487

三、确定电网继电保护配置方案的主要问题 488

四、电网继电保护对电源的基本要求 489

五、保护要求的最小灵敏系数 489

第28-2节 35kV及以上中性点非直接接地电网中的线路保护配置原则 491

一、概述 491

二、相间保护 492

三、单相接地保护 494

第28-3节 110～220kV中性点直接接地电网的线路保护 494

一、概述 494

二、110～220kV线路继电保护配置的具体要求 497

三、110～220kV线路接地保护 498

四、110～220kV线路相间距离保护 500

五、110～220kV线路纵差保护 503

六、110～220kV线路“四统一”定型保护屏的组成与使用 507

第28-4节 330～500kV中性点直接接地电网的线路保护 513

一、超高压电网特点及对继电保护的特殊要求 513

二、主保护与后备保护配置原则 518

三、330～500kV线路保护配置方案 520

四、双断路器主接线方式的线路继电保护的若干问题 521

五、工频过电压保护 524

第28-5节 母线保护和断路器失灵保护 526

一、母线保护的配置原则 526

二、母线保护构成原理及其适应性 527

三、各种母线接线及其保护方式 531

四、断路器失灵保护 538

一、自动重合闸装置的应用与配置原则 540

第28-6节 自动重合闸 540

二、三相一次自动重合闸 543

三、综合自动重合闸装置 548

四、自动重合闸与保护的配合 554

五、综合自动重合闸的整定计算 555

第28-7节 电网安全自动装置及故障录波装置 558

一、概述 558

二、电网安全稳定装置的功能与分类 559

三、电网稳定控制装置 561

四、电网解列装置 565

五、低频减载 568

六、故障录波装置 570

第28-8节 电网继电保护的整定计算 573

一、整定计算的主要问题 573

三、中性点直接接地电网的零序电流保护整定计算 575

二、相间距离保护整定计算 575

四、中性点直接接地电网的接地距离保护整定计算 582

五、高频相差保护整定计算 585

六、母线保护整定计算 588

一、设计原则及范围 589

二、设备选型 589

三、保护出口 589

第29-1节 主设备继电保护设计原则 589

第二十九章 主设备继电保护 陈学庸 589

四、保护电源 591

第29-2节 发电机保护 591

一、100MW以下发电机保护配置 591

二、定子绕组相间短路保护构成 591

三、与母线直接连接的发电机定子绕组接地保护 596

四、反应定子绕组匝间短路的保护 596

一、纵联差动保护整定计算 598

第29-3节 发电机保护整定计算 598

六、定子绕组过负荷保护 598

七、励磁回路接地保护 598

五、发电机外部相间短路保护 598

二、横联差动保护整定计算 600

三、定子单相接地保护的整定计算 601

四、反应外部相间短路的后备保护的整定计算 602

五、定子绕组过负荷保护的整定计算 602

第29-4节 变压器保护 603

一、变压器保护的配置原则 603

二、变压器瓦斯保护装置及整定 604

三、变压器电流速断保护 605

四、变压器纵联差动保护 605

五、变压器相间后备保护配置原则及接线 606

六、中性点直接接地电网的零序后备保护配置及接线 613

七、变压器的过激磁保护 614

九、自耦变压器保护 616

八、变压器过负荷保护 616

十、三相三柱式全星形接线变压器保护特点 618

第29-5节 变压器保护整定计算 618

一、电流速断保护的整定计算 618

二、纵联差动保护的整定计算 619

三、相间后备保护的整定计算 633

四、中性点直接接地电网的零序后备保护整定计算 637

五、变压器过负荷保护整定计算 639

六、自耦变压器零序差动保护整定计算 639

七、500/220kV联络自耦变压器零序保护改进方案（图29-25）的整定计算 640

第29-6节 发电机变压器组保护 641

一、大型发电机组的特点及其对继电保护的要求 641

二、大型发电机变压器组单元接线继电保护配置 641

三、保护及其接线 662

四、其它几种保护简介 676

二、失磁保护整定计算 678

第29-7节 发电机变压器组保护整定计算 678

一、复合电流速断保护整定计算 678

三、过电压保护整定计算 680

四、阻抗保护整定计算 680

五、逆功率保护动作值的整定 681

六、定子接地保护灵敏系数计算 681

七、发电机匝间短路保护整定计算 682

八、发电机过负荷保护整定计算 683

第29-8节 厂用电源保护 683

一、厂用工作及备用电抗器保护 683

二、高压厂用工作、备用（起动）变压器的保护 685

三、低压厂用工作及备用变压器保护 689

四、保护的整定计算 693

一、发电机电压母线保护 697

第29-9节 6～10kV母线保护及其整定计算 697

二、变电所6～10kV母线保护 703

三、保护的整定计算 703

第29-10节 6～10kV线路保护及其整定计算 707

一、6～10kV线路保护装设原则 707

二、保护整定计算 709

第29-11节 中性点不接地系统的接地信号检测装置 711

一、接地信号装置的分类及要求 711

二、反应工频电容电流值的接地保护 711

三、反应电容电流方向的接地保护 712

四、反应零序电流有功分量的接地保护 712

五、反应5次谐波分量的接地保护 713

六、反应暂态分量首半波的接地保护 713

七、其他接地检测信号装置 713

二、双侧电源的三绕组变压器 714

三、三侧电源的三绕组变压器 714

附录29-1 三绕组变压器制动线圈的接法 714

一、单侧电源的三绕组变压器 714

附录29-2 短线路纵联差动继电器 715

附录29-3 非直接接地信号装置 719

一、反应接地电容电流方向的非直接接地信号装置 719

二、反应接地电容电流5次谐波分量的ZD-5型接地信号装置 721

三、反应接地电容电流暂态分量首半波的ZD-3C型接地信号装置 722

一、调度自动化的作用 727

二、调度自动化的发展趋势 727

第30-1节 概述 727

第三十章 电网调度自动化系统 邢若海 727

第30-2节 调度自动化的功能范围 728

一、电网调度的职责范围 728

二、地区电网的厂、所 728

三、调度自动化的基本内容 729

四、调度自动化的功能与范围 730

一、系统的概念及配置原则 731

第30-3节 调度自动化系统 731

二、系统配置的基本方式 732

第30-4节 调度自动化的主要设备 735

一、在线实时监控计算机 736

二、人机联系设备 740

三、远动终端（RTU）及通道 742

四、电量变送器 744

五、发电机组频率与有功功率自动调节装置 745

第30-5节 规划与设计 747

一、规划与设计的内容 747

二、设计的技术要求 748

第30-6节 电网调度中心设计 756

一、电网调度中心设计阶段和主要内容 756

二、建筑物型式及布置 757

三、机房设计 759

三、电力系统通信网的结构 760

二、电力系统通信的主要内容 760

四、电力系统的通信方式 760

一、系统通信的重要性和特点 760

第31-1节 系统通信的要求和方式 760

第三十一章 电力系统通信 李 顺 唐雪影 760

第31-2节 电力线载波通信 761

一、传输信息内容 761

二、基本原理和构成 761

三、电力线载波通信的特点 761

四、电力线载波终端机 761

五、结合设备 767

六、加工设备 769

第31-3节 电力线载波通道的设计与计算 772

一、通道设计的任务 772

二、设计依据和条件 772

三、通道的组织 772

四、通道设计与计算 773

五、电力线载波通道的频率分配 780

第31-4节 微波通信 785

一、微波通信简介 785

二、微波接力通信线路的选择 785

三、微波通信电路设计的质量标准 792

四、微波传播及其计算 794

五、微波站的平面布置和建筑设计要求 803

六、微波铁塔 805

七、微波站的接地和防雷 806

八、微波通信站的仪表配置 807

第31-5节 光纤通信 812

一、光纤通信的基本原理 812

二、数字光纤通信系统的设计 812

第32-2节 生产管理通信 817

二、厂（所）内通信组织措施和要求 817

一、设计要求 817

第32-1节 概述 817

第三十二章厂（所）内通信 赵玉琴 817

一、厂（所）内通信的分类和要求 817

二、设备选择 821

三、设计注意事项 825

第32-3节 生产调度通信 825

一、设计要求 825

二、设备选择 826

第32-4节 其它辅助通信方式 827

一、生产扩音通信 827

二、无线电移动通信 831

三、电钟系统的设计 837

第32-5节 通信电源 837

一、常用通信设备供电电压及耗电量 837

二、直流系统及设备选择 837

一 、设计要求 842

二、中继方式 842

第32-6节 音频通道的中继组合方式 842

三、中继线通信方式的选择 847

四、去水源地的通信线路 847

五、去火车站的通信线路 847

第32-7节 通信线路 848

一、设计要求 848

二、电缆线路的选择 848

三、敷设方式 848

四、主干电缆与配线电缆的设计 848

五、架空杆路设计 850

六、沿墙敷设电缆 851

七、直埋电缆 851

八、音频线路网络的传输设计 852

第32-8节 通信房屋建筑的要求与布置 853

一、通信建筑物的形式及内容 853

二、通信建筑物的设计要求 853

三、通信室的平面布置 854

四、通信设备集中布置方案 855

二、电气试验设备 858

一、试验设备的配置原则 858

第三十三章 电气试验与检修设备的配置 李景贵 858

第33-1节 试验设备的配置 858

三、电测量仪表、继电保护及自动装置的调试 862

四、电气和热机部分精密机件的修理设备 862

第33-2节 检修设备的配置 862

一、发电厂的电气检修设施 862

二、变电所的电气检修设施 864

三、超高压配电装置的检修设施 865

四、油务设施 865

第33-3节 电气试验室与检修间的布置 868

一、电气试验室布置的一般原则与参考方案 868

二、电气检修间布置的一般原则与 868

参考方案 868

附录33-1 设备参考表 870

二、确定电气主接线所需的资料 885

四、发电机电压的选择 885

三、对电气主接线的要求 885

第34-1节 概述 885

一、电气主接线的重要性 885

第34-2节 电气主接线 885

第三十四章 小型机组电气部分 刘尔英 885

五、发电厂与系统的连接 886

六、发电机电压侧的接线 886

七、升高电压侧的接线 887

八、发电机电压系统及升高电压系统的中性点接地方式 888

九、电气主接线举例 890

第34-3节 厂用电系统 893

一、厂用电电压 893

二、厂用电接线 893

一、操作方式 894

第34-4节 二次接线 894

二、中央信号 894

三、厂用电源的引接 894

四、孤立电厂的起动电源 894

三、同步装置 895

四、励磁装置 895

五、发电机的二次回路 895

一、发电机的继电保护 897

第34-5节 继电保护和自动装置 897

一、发电机的继电保护 897

二、变压器的继电保护 898

二、变压器的继电保护 898

第34-6节 直流系统 899

三、自动装置 899

二、直流系统的设计原则 899

三、直流系统接线举例 899

三、直流系统接线举例 899

二、直流系统的设计原则 899

一、概述 899

第34-6节 直流系统 899

三、自动装置 899

一、概述 899

第34-7节 电气设施布置 901

六、厂用电气设备的布置 901

一、概述 901

二、发电机电压配电装置的布置 901

三、主控制室的布置 901

四、升压配电装置的布置 901

五、发电机出线小室的布置 901

三、主控制室的布置 901

六、厂用电气设备的布置 901

五、发电机出线小室的布置 901

四、升压配电装置的布置 901

二、发电机电压配电装置的布置 901

一、概述 901

第34-7节 电气设施布置 901