目 錄
序
前言
第 1 章 風(fēng)電場(chǎng)和電氣部分的基本概念 1
1.1 風(fēng)力發(fā)電概述 1
1.2 風(fēng)電場(chǎng)的概念 2
1.3 電氣和電氣部分 3
1.3.1 電氣的基本概念 3
1.3.2 電氣部分的一般組成 4
1.4 電氣部分的圖示 7
1.5 本書的主要內(nèi)容 9
習(xí)題 10
第 2 章 風(fēng)電場(chǎng)電氣部分的構(gòu)成和
主接線方式 11
2.1 風(fēng)電場(chǎng)電氣部分的構(gòu)成 11
2.1.1 風(fēng)電場(chǎng)與常規(guī)發(fā)電廠的區(qū)別 11
2.1.2 風(fēng)電場(chǎng)電氣部分的構(gòu)成 12
2.2 電氣主接線及設(shè)計(jì)要求 13
2.2.1 電氣主接線的基本概念 13
2.2.2 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則 15
2.3 常用的電氣主接線形式 16
2.3.1 電氣主接線的分類 16
2.3.2 電氣主接線的常見形式 17
2.4 風(fēng)電場(chǎng)電氣主接線設(shè)計(jì) 20
2.4.1 風(fēng)電機(jī)組的電氣接線 20
2.4.2 集電環(huán)節(jié)及其接線 20
2.4.3 升壓變電站的主接線 21
2.4.4 風(fēng)電場(chǎng)廠用電 21
2.4.5 風(fēng)電場(chǎng)電氣主接線舉例 21
2.4.6 風(fēng)電場(chǎng)電氣主接線方案設(shè)計(jì) 22
習(xí)題 26
第 3 章 風(fēng)電場(chǎng)主要一次設(shè)備 27
3.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī) 27
3.1.1 發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu) 27
3.1.2 發(fā)電機(jī)的工作原理 30
3.1.3 大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主流機(jī)型 33
3.2 變壓器 34
3.2.1 變壓器的工作原理 34
3.2.2 變壓器的結(jié)構(gòu) 37
3.2.3 變壓器的型號(hào)表征 46
3.2.4 風(fēng)電場(chǎng)中的變壓器 47
3.3 開關(guān)設(shè)備 48
3.3.1 電弧的基本知識(shí) 48
3.3.2 斷路器 52
3.3.3 隔離開關(guān) 58
3.3.4 熔斷器 60
3.3.5 各種開關(guān)設(shè)備的功能比較 61
3.4 載流導(dǎo)體 61
3.4.1 導(dǎo)體的材料 61
3.4.2 導(dǎo)體的形狀 62
3.4.3 導(dǎo)體的功能 64
3.5 電抗器和電容器 65
3.5.1 電抗器 65
3.5.2 電容器 66
3.6 互感器 68
3.6.1 互感器簡(jiǎn)介 68
3.6.2 電流互感器 68
3.6.3 電壓互感器 75
習(xí)題 80
第 4 章 風(fēng)電場(chǎng)一次設(shè)備的選擇 81
4.1 導(dǎo)體的發(fā)熱和電動(dòng)力 81
4.1.1 導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱和載流量 81
4.1.2 導(dǎo)體的短時(shí)發(fā)熱 82
4.1.3 導(dǎo)體短路時(shí)的電動(dòng)力 83
4.2 電氣設(shè)備選擇的依據(jù) 83
4.2.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件 83
4.2.2 電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件 84
4.2.3 電氣選擇的環(huán)境因素 85
4.2.4 環(huán)境保護(hù) 86
4.3 變壓器的選擇 86
4.3.1 變壓器的容量和臺(tái)數(shù) 86
4.3.2 變壓器的型式 87
4.4 開關(guān)電氣設(shè)備的選擇 90
4.4.1 斷路器的選擇 90
4.4.2 隔離開關(guān)的選擇 92
4.4.3 熔斷器的選擇 92
4.5 互感器的選擇 93
4.5.1 電流互感器的選擇 93
4.5.2 電壓互感器的選擇 95
4.6 導(dǎo)體的選擇 97
4.6.1 導(dǎo)體截面積的選擇 97
4.6.2 電暈電壓校驗(yàn) 98
4.6.3 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 98
4.6.4 硬導(dǎo)體的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 98
4.6.5 硬導(dǎo)體的共振校驗(yàn) 102
4.6.6 封閉母線的選擇 102
習(xí)題 102
第 5 章 風(fēng)電場(chǎng)電氣二次系統(tǒng) 103
5.1 繼電器 103
5.1.1 繼電器的結(jié)構(gòu)和原理 103
5.1.2 繼電器的表示符號(hào) 104
5.1.3 常用的繼電器類型 105
5.1.4 繼電保護(hù)的接線圖 109
5.2 二次部分的其他元件 110
5.2.1 接觸器 110
5.2.2 控制開關(guān) 112
5.2.3 小母線 114
5.2.4 接線端子､ 電纜和絕緣導(dǎo)線 114
5.2.5 成套保護(hù)裝置和測(cè)控裝置 114
5.3 二次回路 115
5.3.1 保護(hù)回路 116
5.3.2 控制回路 116
5.3.3 測(cè)量回路 116
5.3.4 信號(hào)回路 116
5.3.5 操作電源系統(tǒng) 117
5.4 相對(duì)編號(hào)法與安裝接線圖 118
5.5 風(fēng)電場(chǎng)的二次部分 120
5.5.1 風(fēng)電機(jī)組的保護(hù)､ 控制､ 測(cè)量､信號(hào) 120
5.5.2 箱式變電站中變壓器的保護(hù)､ 控制､測(cè)量､ 信號(hào) 121
5.5.3 風(fēng)電場(chǎng)控制室的控制､ 測(cè)量､信號(hào) 121
5.5.4 遙測(cè)和遙信系統(tǒng) 121
5.6 升壓變電站的二次部分 121
5.6.1 升壓變電站的控制､ 測(cè)量､信號(hào) 122
5.6.2 升壓變電站的繼電保護(hù) 123
5.6.3 升壓變電站的操作電源系統(tǒng) 125
5.6.4 升壓變電站的圖像監(jiān)控 126
5.7 變電站綜合自動(dòng)化技術(shù) 126
5.7.1 引言 126
5.7.2 變電站綜合自動(dòng)化的功能 127
5.7.3 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn) 130
5.7.4 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 132
習(xí)題 137
第 6 章 配電裝置 138
6.1 配電裝置的圖示 138
6.2 配電裝置的設(shè)計(jì)要求 140
6.2.1 滿足安全凈距的要求 140
6.2.2 施工､ 運(yùn)行和檢修的要求 143
6.2.3 噪聲的允許標(biāo)準(zhǔn)及限制措施 144
6.2.4 靜電感應(yīng)的場(chǎng)強(qiáng)水平和限制措施 144
6.2.5 電暈無線電干擾和控制 145
6.3 配電裝置的分類 145
6.3.1 裝配式和成套式 145
6.3.2 屋內(nèi)配電裝置 146
6.3.3 屋外配電裝置 151
6.4 風(fēng)電機(jī)組的位置排列 157
6.5 升壓變電站電工建筑物的布置 158
6.5.1 電工建筑物的總平面布置 158
6.5.2 升壓變電站電工建筑物的總布置 159
習(xí)題 160
第 7 章 風(fēng)電場(chǎng)的防雷和接地 161
7.1 雷電的產(chǎn)生機(jī)理､ 危害及防護(hù) 161
7.1.1 雷電的產(chǎn)生機(jī)理 161
7.1.2 雷電的危害 164
7.1.3 雷電的一般防護(hù) 164
7.2 接地的原理､ 意義及措施 166
7.2.1 接地的基本原理 166
7.2.2 接地的意義 170
7.2.3 接地的一般要求 171
7.2.4 降低接地電阻的措施 176
7.3 大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的防雷保護(hù) 177
7.3.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)防雷保護(hù)的必要性 177
7.3.2 葉片的防雷保護(hù) 178
7.3.3 機(jī)艙的防雷保護(hù) 180
7.3.4 塔架的防雷保護(hù) 180
7.3.5 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的接地 181
7.3.6 電氣系統(tǒng)的防雷保護(hù) 182
7.3.7 關(guān)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)防雷保護(hù)的思考 182
7.4 集電線路的防雷與接地 183
7.4.1 集電線路的感應(yīng)雷過電壓 183
7.4.2 集電線路的直擊雷過電壓和耐雷水平 184
7.4.3 集電線路的雷擊跳閘率 189
7.4.4 集電線路的防雷保護(hù)措施 190
7.5 升壓變電站的防雷與接地 191
7.5.1 升壓變電站的直擊雷保護(hù) 191
7.5.2 升壓變電站的侵入波保護(hù) 193
7.5.3 升壓變電站的進(jìn)線段保護(hù) 194
7.5.4 升壓變電站的變壓器防雷保護(hù) 196
習(xí)題 198
第 8 章 風(fēng)電場(chǎng)中的電力電子設(shè)備 199
8.1 電力電子技術(shù)基礎(chǔ) 199
8.1.1 電力電子技術(shù)簡(jiǎn)介 199
8.1.2 電力電子器件 200
8.1.3 變流技術(shù) 201
8.1.4 PWM 控制 204
8.2 風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)換流器 207
8.2.1 直驅(qū)式永磁同步機(jī)組的并網(wǎng)換流器 207
8.2.2 交流勵(lì)磁雙饋式機(jī)組的并網(wǎng)換流器 209
8.2.3 無刷雙饋式機(jī)組的并網(wǎng)換流器 211
8.2.4 總結(jié) 211
8.3 無功補(bǔ)償與電壓控制裝置 212
8.3.1 風(fēng)電場(chǎng)的無功和電壓控制需求 212
8.3.2 靜止無功補(bǔ)償器 213
8.3.3 靜止同步補(bǔ)償器 215
習(xí)題 216
參考文獻(xiàn) 217