本書為西安科技大學(xué)立項(xiàng)規(guī)劃教材。全書共分8章,主要包括發(fā)電廠變電站電氣一次設(shè)計(jì)的基本要求、發(fā)電廠電氣主接線的設(shè)計(jì)、變壓器的選擇、短路電流計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇及過電壓防護(hù)、繼電保護(hù)的配置方案設(shè)計(jì)與整定計(jì)算、發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)案例、發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)選題等。 本書充分考慮現(xiàn)代電力系統(tǒng)系統(tǒng)能源主體的發(fā)展趨勢(shì),除了傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容外,增加了水力發(fā)電、光伏發(fā)電、風(fēng)電場(chǎng)等電氣部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容,并按最新的技術(shù)要求、最新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、最新的技術(shù)裝備、最新的設(shè)計(jì)理念等來組織教材的內(nèi)容,切合經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的發(fā)展,符合應(yīng)用型專門人才培養(yǎng)的需求。 本書內(nèi)容系統(tǒng)全面,注重實(shí)際工程應(yīng)用。內(nèi)容涵蓋發(fā)電、變電、配電、用電等環(huán)節(jié)設(shè)計(jì),教材采用由一般到具體、由總體到局部、由設(shè)計(jì)方法到設(shè)計(jì)實(shí)例的敘述方式。本書的例題、課程設(shè)計(jì)實(shí)例、 課程設(shè)計(jì)選題均來自生產(chǎn)實(shí)際,便于案例式教學(xué)。
本書充分考慮現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì),除了傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容外,增加了水力發(fā)電、光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等電氣部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容;并按新的技術(shù)要求、新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、新的技術(shù)裝備、新的設(shè)計(jì)理念等來組織本書的內(nèi)容,并且補(bǔ)充了很多實(shí)際案例和題目,以提供更多的課程設(shè)計(jì)選擇。
目前,能源向綠色低碳轉(zhuǎn)型,以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)除了火電發(fā)電廠、水力發(fā)電廠等傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)之外,將有越來越多的光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)接入。本書充分考慮現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì),除了傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容外,增加了水力發(fā)電、光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等電氣部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容;并按新的技術(shù)要求、新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、新的技術(shù)裝備、新的設(shè)計(jì)理念等來組織本書的內(nèi)容,本書內(nèi)容緊隨經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的發(fā)展,切合社會(huì)需求。本書采用設(shè)計(jì)方法與大量工程實(shí)例相結(jié)合的編寫方式,有利于培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)解決方案的工程創(chuàng)新能力。按不同類型的發(fā)電廠來說明設(shè)計(jì)的原則、要求、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)過程,以及設(shè)計(jì)的范例,避免了一般理論性質(zhì)的分析論述,便于讀者有針對(duì)性地閱讀與參考;同時(shí),注重用成功的工程設(shè)計(jì)實(shí)例素材作為示范,起到對(duì)電氣設(shè)計(jì)的真正指導(dǎo)作用。本書內(nèi)容全面、分類闡述,適用面廣;提供豐富的課程設(shè)計(jì)選題,方便實(shí)施教學(xué)。內(nèi)容涵蓋了發(fā)電、變電、配電整個(gè)電能傳輸和使用過程中的電氣設(shè)計(jì)等部分。本書采用由一般到具體、由總體到局部的敘述方式,并按不同類型的發(fā)電廠有針對(duì)性地組織內(nèi)容;做到設(shè)計(jì)步驟描述清晰、案例繁簡(jiǎn)結(jié)合、知識(shí)層次遞進(jìn),使其對(duì)不同電類專業(yè)學(xué)生的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)均具有借鑒和參考價(jià)值。本書注重實(shí)踐及專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用,立足培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。本書由西安科技大學(xué)發(fā)電廠電氣部分教學(xué)團(tuán)隊(duì)編寫。全書共分8章,第1章、第2章、第5章由趙建文編寫;第3章由趙建文、侯李祥編寫;第4章由商立群編寫;第6章由羅娟編寫;第7章由萬耕編寫;第8章的8.1、8.2、8.4~8.8由趙建文編寫,8.3由萬耕編寫。全書由趙建文教授統(tǒng)稿并擔(dān)任主編。三峽大學(xué)王成江教授、陜西電力科學(xué)研究院李云閣高級(jí)工程師審閱了全書,并提出了許多寶貴意見,在此表示衷心的感謝。同時(shí)也感謝研究生胡江巖、趙愷源、孟旭輝、許彥杰等給予的幫助;感謝西安科技大學(xué)的立項(xiàng)支持。中國(guó)電力工程設(shè)計(jì)水平的提高離不開相關(guān)研究人員、學(xué)者、設(shè)計(jì)人員、工程技術(shù)人員等的不懈努力,發(fā)電廠及變電站電氣部分設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)在不斷地優(yōu)化更新,作者編寫此書時(shí),盡可能地博采眾家之長(zhǎng),參考相關(guān)教材、標(biāo)準(zhǔn)、工程資料,以便形成有益于教學(xué)的教材體系,在此感謝大家。限于作者水平,書中難免有不妥之處,歡迎批評(píng)指正。
前言第1章 概述 11.1 發(fā)電廠的設(shè)計(jì)階段及其電氣專業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容 11.2 電力工程課程設(shè)計(jì)的目的及步驟 21.3 設(shè)計(jì)文件內(nèi)容及要求 5第2章 發(fā)電廠電氣主接線的設(shè)計(jì) 102.1 主接線設(shè)計(jì)概述 102.2 發(fā)電機(jī)組電氣主接線常用形式及應(yīng)用 122.3 配電裝置電氣主接線常用形式及應(yīng)用 152.4 大中型火力發(fā)電廠電氣主接線的設(shè)計(jì) 222.5 小型火力發(fā)電廠電氣主接線的設(shè)計(jì) 342.6 站用電的設(shè)計(jì)及中性點(diǎn)接地方式的選擇 402.7 主要設(shè)備配置 442.8 水力發(fā)電站電氣主接線的設(shè)計(jì) 502.9 風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)電氣主接線的設(shè)計(jì) 522.10 光伏發(fā)電站電氣主接線設(shè)計(jì) 55第3章 變壓器的選擇 633.1 概述 633.2 發(fā)電廠主變壓器的選擇 643.3 廠用變壓器的選擇 663.4 變電站主變壓器及站用變壓器的選擇 69第4章 短路電流計(jì)算 724.1 短路電流計(jì)算概述 724.2 短路計(jì)算的等效電路及化簡(jiǎn) 754.3 無限大容量系統(tǒng)三相短路電流計(jì)算 814.4 有限大容量系統(tǒng)三相短路電流計(jì)算 864.5 考慮異步電動(dòng)機(jī)和并聯(lián)電容器組影響的短路電流計(jì)算 904.6 不對(duì)稱故障短路電流的計(jì)算 92第5章 電氣設(shè)備選擇及過電壓防護(hù) 1025.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件 1035.2 高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇 1065.3 負(fù)荷開關(guān)和熔斷器的選擇 1105.4 互感器的選擇 1125.5 限流電抗器的選擇 1195.6 母線和電力電纜的選擇 1235.7 支柱絕緣子及穿墻套管的選擇 1325.8 中性點(diǎn)接地設(shè)備的選擇 1345.9 配電裝置及電氣平面布置 1375.10 發(fā)電廠和變電站雷電過電壓防護(hù)要求 138第6章 繼電保護(hù)配置方案設(shè)計(jì) 1446.1 繼電保護(hù)的作用及要求 1446.2 繼電保護(hù)配置原則 1466.3 繼電保護(hù)配置舉例 159第7章 發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)案例 1667.1 220kV 變電站電氣一次部分初步設(shè)計(jì) 1677.2 110kV 變電站主變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 189第8章 發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì)選題 1928.1 引言 1928.2 某熱力發(fā)電廠Ⅱ期電氣主系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1928.3 某樞紐變電站電氣部分初步設(shè)計(jì) 1938.4 某110kV 變電站電氣部分設(shè)計(jì) 1958.5 火力發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)初步設(shè)計(jì) 1968.6 煤礦風(fēng)井場(chǎng)地變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1998.7 并網(wǎng)光伏發(fā)電升壓變電站電氣部分設(shè)計(jì) 2018.8 某風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)電氣主系統(tǒng)設(shè)計(jì) 203參考文獻(xiàn) 205