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第1篇 石油化工企业电力系统特点 1

第1章 油田企业电力系统特点 1

1.1陆上油气田 2

1.2海上油气田 3

1.3非常规开采油气田 4

第2章 炼油化工企业电力系统特点 6

2.1炼化电网的组成 6

2.2电网一般性特征 6

2.3大型炼化企业电力系统特点 7

2.4中小型炼化企业电力系统特点 8

第3章 煤化工企业电力系统特点 9

3.1煤化工企业 9

3.2煤化工工艺路线及特点 9

3.3煤化工企业供电要求 9

3.4煤化工企业电力系统特点 10

第2篇 主网结构 11

第1章 主网结构的特点 11

1.1概述 11

1.2对主网结构的基本要求 12

第2章 主网结构的确定 13

2.1关键因素 13

2.2确定企业内部电网最高电压 13

2.3设置各级电压等级 14

2.4变压器绕组形式 15

2.5各级母线的接线方式 16

2.6外电源接入 18

2.7发电机接入系统及升压站 18

2.8大型电动机接入 19

2.9主变数量和容量 19

2.10电压调节和无功补偿 19

第3章 主系统运行方式 21

3.1运行方式总体要求 21

3.2正常运行方式 21

3.3非正常运行方式 22

3.4异常运行方式 22

3.5禁止的操作及运行方式 23

第4章 炼化企业主要电气设备及材料选择 24

4.1选型基本原则 24

4.2 GIS组合电器装置 24

4.3电力变压器 24

4.4发电机出线设备及励磁系统 24

4.5变电所 25

4.6继电保护装置 25

4.7电缆线路 25

4.8电动机选型原则 25

4.9其他 27

第3篇 继电保护及自动装置配置 29

第1章 继电保护一般规定 29

1.1总则 29

1.2保护装置分类 30

1.3继电保护装置的“四性”要求 30

1.4微机保护及自动装置应满足的要求 31

第2章 继电保护装置的配置 34

2.1 3～220kV线路保护配置 34

2.2变压器保护配置 39

2.3发电机保护配置 43

2.4电动机保护配置 47

2.5母线保护 49

2.6电容器保护配置 51

2.7断路器失灵保护配置 53

第3章 电力系统自动装置的配置 55

3.1一般规定 55

3.2线路自动重合闸 55

3.3备用电源自投装置 57

3.4频率异常控制 58

3.5故障记录及故障信息管理 59

3.6暂态稳定控制及失步解列 60

3.7自动调节励磁 61

3.8自动灭磁 62

第4章 对相关回路及设备的要求 63

4.1对二次回路的要求 63

4.2电流互感器及电压互感器 64

4.3直流电源 65

4.4保护与厂站自动化系统的配合及接口 65

4.5电磁兼容 66

4.6对断路器及隔离开关的要求 67

4.7继电保护和安全自动装置通道 67

第5章 微机继电保护装置的选型原则 69

第6章 工程交接验收 70

6.1一般规定 70

6.2反事故措施验收 70

6.3二次电缆验收 71

6.4屏柜、端子箱及电缆敷设验收 72

6.5电流互感器及其相关回路验收 73

6.6电压互感器及其相关回路验收 73

6.7变电站内部交、直流回路绝缘验收 74

6.8保护屏、箱体、端子箱验收 75

6.9保护装置、继电器的验收 75

6.10线路保护验收 76

6.11变压器保护验收 80

6.12断路器辅助保护及操作箱验收 82

6.13母线保护验收 84

6.14继电保护回路传动验收 85

6.15故障录波装置验收 86

6.16自动化监控系统验收 87

第7章 日常管理 88

7.1运行管理 88

7.2技术管理 89

7.3定值管理 89

7.4备用插件的管理 90

7.5检验管理 90

参考文献 91

第4篇 自备热电厂 93

第1章 自备热电厂简介 93

第2章 锅炉及辅机 95

2.1煤粉锅炉基本介绍 95

2.2 CFB锅炉基本介绍 96

2.3辅助系统基本流程 97

2.4辅机联锁保护 97

第3章 汽轮机 99

3.1汽轮机工作过程 99

3.2汽轮机的分类 99

3.3本体主要零部件 100

3.4汽轮机调节系统 100

3.5汽轮机停机保护装置 101

3.6热电厂汽轮机主要辅助系统简介 101

第4章 发电机 103

4.1发电机的基本原理 103

4.2发电机的基本构造 103

4.3发电机的冷却 104

4.4发电机的额定参数 106

4.5发电机的电枢反应 107

4.6发电机的特性 107

第5章 发电机的励磁系统 111

5.1励磁系统的作用 111

5.2发电机的励磁方式 111

5.3自并励励磁系统 113

5.4可控硅整流装置 114

5.5自动励磁调节器 115

5.6强行励磁 117

5.7灭磁 117

第6章 厂用电系统 119

6.1厂用电系统的设备及负荷分类 119

6.2厂用电源接线基本要求 119

6.3厂用工作电源的接线方式 120

6.4厂用备用电源自投的基本要求 121

6.5备用电源自投切换时对系统安全性的分析 121

6.6厂用电源切换装置 122

6.7微机备自投装置 126

第7章 发电机交接试验部分 128

7.1测量定子绕组的绝缘电阻和吸收比或极化指数 128

7.2测量定子绕组的直流电阻 128

7.3定子绕组直流耐压试验和泄漏电流测量 128

7.4定子绕组交流耐压试验 129

7.5测量转子绕组的绝缘电阻 129

7.6测量转子绕组的直流电阻 130

7.7转子绕组交流耐压试验 130

7.8其他电阻的测量和耐压实验 130

7.9埋入式测温计的检查 131

7.10测量转子绕组的交流阻抗和功率损耗 131

7.11测量三相短路特性曲线 131

7.12测量空载特性曲线 131

7.13测量发电机定子开路时的灭磁时间常数和转子过电压倍数 132

7.14测量发电机自动灭磁装置分闸后的定子残压 132

7.15 测量相序 132

7.16测量轴电压 132

7.17定子绕组端部固有振动频率测试及模态分析 132

7.18定子绕组端部现包绝缘施加直流电压测量 133

第8章 发电机调试大纲 134

8.1启动调试设备范围 134

8.2启动前准备工作 134

8.3发电机启动调试前有关设备运行方式 135

8.4发变组电气启动调试顺序纲要 136

8.5启动调试试验项目及步骤 136

8.6发电机短路试验 137

8.7发电机空载试验 137

8.8励磁系统调试 137

8.9发变组零启升压试验 139

8.10发电机并网试验 139

8.11发电机带负荷试验 140

8.12厂用电转换试验 140

8.13发电机甩负荷试验 140

8.14发电机组168h试运行 141

8.15发电机进相运行试验 141

第9章 发电机并网 142

9.1零启升压 142

9.2系统启动 143

第10章 运行管理 145

10.1电压调整 145

10.2出力调整 145

10.3频率调整 146

第11章 系统事故处理 148

11.1事故处理原则 148

11.2主系统事故处理 149

11.3厂用电典型故障及处理 151

11.4发电机的异常运行及事故处理 154

11.5变压器的异常运行及事故处理 166

11.6变压器的事故处理 170

11.7电动机异常运行及事故处理 172

11.8配电装置的事故处理 174

第12章 发电机孤网运行 191

12.1自备热电厂孤网运行产生的原因 191

12.2孤网运行的特点 191

12.3孤网运行的方案 191

12.4某企业电网快速减载系统案例 192

12.5孤网运行的事故处理 194

第13章 主要发电设备选型原则 195

13.1电气设备选择的通则 195

13.2发电机的选择 195

13.3变压器的选择 196

13.4电动机的选择 197

13.5高压电器的选择 197

13.6低压电器的选择 198

13.7互感器的选择 200

13.8电抗器的选择 200

13.9消弧线圈及消弧自动装置的选择 201

13.10高中低压成套配电装置的选择 201

13.11电源设备的选择 202

13.12微机保护与监控、防误操作装置 204

13.13电测量仪表的选用 207

13.14变频器的选用 207

13.15电动机启动器的选用 208

13.16无功补偿与谐波治理的选择 208

13.17母线与电缆的选择 209

第5篇 电气设备 211

第1章 变压器 211

1.1变压器基本结构 211

1.2变压器分类 218

1.3变压器的技术参数 218

1.4变压器运行性能 223

1.5变压器暂态运行 225

1.6变压器过激磁能力 227

1.7变压器的抗短路能力 228

1.8变压器负载能力 229

1.9变压器耐受电压能力 230

1.10变压器的试验 232

1.11变压器的运行 235

1.12干式变压器 242

1.13整流变压器 245

1.14接地变压器 250

1.15隔离变压器 251

第2章 开关设备 254

2.1 252kV气体绝缘金属封闭开关设备 254

2.2 126kV气体绝缘金属封闭开关设备 263

2.3 40.5kV柜式气体绝缘金属封闭开关设备和控制设备 271

2.4 SF6断路器 284

2.5真空灭弧室 294

2.6发电机出口真空断路器 309

2.7 40.5kV真空断路器 322

2.8 7.2kV与12kV真空断路器 334

2.9空气绝缘断路器柜 337

2.10低压开关柜 342

2.11智能一体化低压开关柜 347

第3章 发电机 352

3.1同步汽轮发电机 352

3.2异步发电机 362

3.3柴油发电机 366

3.4燃气内燃机发电机组 368

第4章 电动机 390

4.1电机的分类 390

4.2电机执行标准 390

4.3防爆基础知识 392

4.4电动机结构 395

4.5几种防爆电机的设计和结构特点 414

4.6电动机的安装、使用和维护 417

4.7低压永磁电动机 422

第5章 电容器 430

5.1高压电力电容器 430

5.2低压电力电容器 432

5.3滤波电容器 434

5.4电容器运行管理 435

第6章 电抗器 438

6.1分类 438

6.2电抗器特点 438

6.3性能 439

6.4试验 443

6.5电抗器运行管理 444

第7章 UPS不间断电源 446

7.1 UPS定义 446

7.2 UPS系统分类 447

7.3 UPS主要技术要求 449

7.4安装调试 453

7.5 UPS装置维护检修 454

第8章 EPS事故电源装置 458

8.1用途 458

8.2 EPS的工作模式 458

8.3结构 459

8.4性能 461

8.5安装调试 463

8.6运行管理 464

第9章 变频器 468

9.1高压变频器 468

9.2低压变频器 481

第10章 互感器 486

10.1电压互感器 486

10.2电流互感器 492

第11章 金属氧化物避雷器及其在线监测装置 500

11.1类别 500

11.2结构 502

11.3特性与参数 506

11.4试验 513

11.5在线监测 526

11.6避雷器的管理与维护 528

11.7避雷器选型原则 530

第12章 电涌保护器 539

12.1石化行业电力系统特点及雷电防护的重要性 539

12.2电涌保护器的定义和分类 539

12.3结构及性能参数 540

12.4防护原则 541

12.5低压供配电系统电涌保护器应用 543

12.6试验 544

12.7选型原则 544

12.8运行维护 546

第13章 继电保护装置 547

13.1线路保护 547

13.2母线保护 554

13.3变压器保护 560

13.4发电机保护 570

13.5电动机保护 581

13.6电容器保护 587

13.7电抗器保护 590

第14章 自动装置 594

14.1备自投装置 594

14.2低频减载装置 595

14.3自动准同期装置 595

第15章 变电自动化系统 598

15.1调度自动化系统 598

15.2变电站自动化系统概述 610

15.3变电站监控系统的基本功能 616

15.4通信网络 622

15.5变电站监控系统日常运行管理 624

第16章 400V配电系统监控装置 631

16.1系统组成 631

16.2系统功能 634

16.3系统的调试与运行 637

第17章 消弧线圈 639

17.1分头预调式 640

17.2自动跟踪式 651

第18章 中电阻接地装置 657

18.1原理 657

18.2结构 657

18.3接地电阻值的选择 658

18.4电阻接地装置性能 658

18.4电阻器参数 659

18.5中电阻接地装置的特点 659

18.6出厂试验 660

18.7现场调试 661

18.8运行和维护 661

18.9选型原则 664

18.10执行标准 665

第19章 接地选线装置 666

19.1结构 666

19.2原理 668

19.3性能 669

19.4参数 670

19.5特点 671

19.6出厂检验 673

19.7现场调试 673

19.8运行管理 675

19.9选型原则 675

第20章 智能仪表 677

20.1结构 677

20.2原理 677

20.3性能 678

20.4参数 680

20.5特点 681

20.6出厂试验 682

20.7现场调试 684

20.8运行管理 685

20.9选型原则 685

20.10高级应用 686

第21章 防爆电气 689

21.1防爆照明 689

21.2防爆控制器 691

21.3防爆按钮 694

21.4防爆照明控制箱 695

21.5防爆检修电源箱 697

21.6防爆插座 698

21.7防爆区域静电检测装置 700

第22章 电力电缆 702

22.1变频电缆 702

22.2 220kV电力电缆 704

22.3 110kV电力电缆 707

22.4 35kV电力电缆 710

22.5 10（6）kV电力电缆 713

参考文献 716

第6篇 电能质量 719

第1章 SVC无功补偿装置 719

1.1 SVC结构 719

1.2 SVC性能 724

1.3 SVC参数 728

1.4 SVC试验调试 729

1.5 SVC装置的运行管理 737

1.6 SVC选型 741

第2章 无源滤波装置 743

2.1结构 743

2.2性能 743

2.3特点 744

2.4参数 744

2.5调试 745

2.6选型原则 745

2.7运行管理 747

第3章 SVG无功补偿装置 750

3.1高压SVG装置 750

3.2低压SVG装置 758

第4章 PQC滤波补偿装置 766

4.1结构 766

4.2性能 766

4.3特点 767

4.4参数 768

4.5调试 768

4.6运行管理 769

4.7选型原则 769

参考文献 769

第7篇 稳定控制及检测技术 771

第1章 石油化工企业电力系统稳定分析及仿真研究 771

1.1电力系统仿真综述 771

1.2电力系统仿真理论基础 773

1.3电力系统数字仿真工具 775

1.4石化企业电力系统仿真应用 777

第2章 炼化企业电力系统安全稳定控制系统配制 782

2.1范围 782

2.2电力系统基本要求 782

2.3扰动情况分类和三道防线 784

2.4基础控制 785

2.5稳控系统适用对象 787

2.6稳控系统配置 789

第3章 变电站快切装置 797

3.1变电站快切的使用场合 797

3.2变电站电源快速切换技术 797

3.3变电站电源快速装置在石化企业的应用 799

3.4变电站快切装置的工程设计 801

第4章 电动机分批自启动装置 803

4.1晃电 803

4.2电动机自启动装置的分散控制 803

4.3电动机自启动装置的集中控制 804

4.4高压电机和高压变频器的自启动 806

第5章 400V系统防止电压波动的技术 807

5.1简介 807

5.2电压波动的定义、分类及其产生原因 807

5.3电压波动对炼化企业的危害 807

5.4电压波动时电动机运行的状态 808

5.5防止电压波动的措施 811

5.6防止电压波动措施相关计算原则 818

5.7防止电压波动措施应用中应注意的问题 818

第6章 石油化工企业供配电安全运行管理系统 819

6.1概述 819

6.2系统组成及网络结构 819

6.3各子系统功能、组成和原理 820

6.4系统性能特点 824

6.5现场调试 824

6.6运行维护 824

第7章 电压暂降 828

7.1概述 828

7.2电压暂降的定义及标准 828

7.3敏感负荷 829

7.4电压暂降的影响 831

7.5电压暂降监测、治理及检测技术 832

7.6案例及工程细节 841

第8章 大型旋转电机在线监测技术 843

8.1局部放电监测 843

8.2局部放电在线监测系统 863

第9章 GIS局部放电在线监测技术 869

9.1局部放电的概念 869

9.2 GIS典型放电缺陷 870

9.3 GIS局部放电检测方法 871

9.4 GIS局部放电特高频在线监测系统 872

9.5 GIS局部放电抗干扰技术 874

9.6 GIS局部放电诊断技术 874

9.7 GIS局部放电定位技术 878

第10章 电力电缆局部放电振荡波检测技术 880

10.1概述 880

10.2电缆局部放电 881

10.3电缆局部放电检测方法 881

10.4电缆局部放电振荡波测试技术 882

10.5电力电缆振荡波测试技术的特点与优势 883

10.6电力电缆振荡波测试技术的应用 884

第11章 变压器局部放电在线监测装置 885

11.1概述 885

11.2分类 885

11.3原理 885

11.4结构 886

11.5性能 887

11.6现场调试 887

11.7运行管理 887

第12章 变压器油中气体在线分析监测装置 889

12.1概述 889

12.2分类 889

12.3原理和结构 890

12.4性能 891

12.5现场运行调试 892

12.6运行管理 893

第13章 防爆区域转动设备智能在线监测技术 894

13.1概述 894

13.2分类 894

13.3系统组成 894

13.4工作原理 895

13.5性能指标 895

13.6安装与调试 896

13.7运行管理 896

第14章 光纤在线监测技术 897

14.1概述 897

14.2分类 900

14.3性能 902

14.4现场运行 905

14.5运行管理 905

参考文献 906

第8篇 新能源及节电技术 909

第1章 分布式发电与微电网技术 909

1.1分布式发电 909

1.2微电网 929

第2章 能效管理系统 938

2.1概述 938

2.2能效管理方法论 938

2.3能效管理绩效体系 939

2.4能效管理系统架构 940

2.5能效管理系统网络架构 940

2.6能效管理系统功能 942

第3章 油井1.14kV集中控制系统 945

3.1概述 945

3.2应用范围 945

3.3系统配置 945

3.4技术指标 947

3.5安装调试 948

3.6运行管理 948

第4章 燃气冷热电三联供技术 951

4.1概述 951

4.2特点 951

4.3系统组成 952

4.4选型原则 954

4.5系统调试 955

4.6运行管理 958

第5章 永磁调速技术 964

5.1概述 964

5.2永磁调速器 964

5.3永磁调速的特性分析 966

5.4几种不同结构形式的永磁调速器 968

参考文献 970

第9篇 电气材料 971

第1章 节能铜包铝管母线 971

1.1概述 971

1.2发电厂母线、电站母线 974

1.3 35kV母线 975

1.4 10（6）kV母线 976

1.5结构 977

1.6性能 978

1.7特点 978

1.8技术参数 979

1.9形式试验 979

1.10安装 980

1.11交接试验 980

1.12运行管理 980

1.13预防性试验 980

1.14选型原则 981

第2章 绝缘材料 982

2.1概述 982

2.2绝缘材料分类 982

2.3性能 983

2.4各种绝缘材料的技术参数 992

2.5试验 1006

第3章 接地材料 1016

3.1概述 1016

3.2结构 1016

3.3性能 1017

3.4参数 1018

3.5出厂检验 1018

3.6现场施工 1019

3.7选型原则 1019

第4章 防火材料 1020

4.1类别 1020

4.2性能 1021

4.3参数 1022

4.4现场施工 1022

参考文献 1024

第10篇 系统优化工程案例 1025

第1章 陆地油气田电网优化 1025

1.1电网概况 1025

1.2电网存在的主要问题 1025

1.3优化与改造的原则 1026

1.4设备选型 1026

1.5改造方案 1027

1.6实施效果 1029

第2章 海上油气田电网优化 1031

第3章 炼化企业220kV、110kV新老系统优化 1033

3.1原系统概况 1033

3.2原系统存在问题分析 1036

3.3系统整合优化方案 1037

3.4方案二的技术分析 1040

3.5最终整合优化方案 1042

3.6整合优化实施关键要点和注意事项 1044

3.7整合优化后的效果分析 1046

第4章 炼化企业110kV系统优化 1047

4.1炼化企业对电网的要求 1047

4.2某炼化企业电网简介 1047

4.3 110kV系统优化方案 1049

4.4 110kV系统优化后的效果 1050

4.5采取措施降低电网波动 1051

4.6炼化企业电网优化措施小结 1051

第5章 炼化企业自备热电厂系统优化 1052

5.1概述 1052

5.2电力系统的现状和问题 1052

5.3优化思路和方案 1054

5.4组织和实施 1055

5.5效果评价 1056

第6章 煤化工电力系统建设方案优化 1058

6.1煤化工企业电力系统 1058

6.2供电系统方案优化的基本原则 1058

6.3工程案例分析 1058

第7章 中化企业电力系统建设方案优化 1063

7.1电源可靠性 1063

7.2负荷与电压等级 1064

7.3系统主接线 1064

7.4变电所设置 1065

7.5电力线路 1065

7.6变压器 1065

7.7自备电站 1065

7.8大电机启动 1066

7.9总体原则 1066

参考文献 1066

附录一 解决方案 1067

附录二 产品资料 1081