水電站電氣設備運行與維修

前言

隨著改革開放以來，我國的小水電事業(yè)得到了迅速發(fā)展，為我國廣大農村，特別是邊遠山區(qū)提供了清潔、廉價的能源，有力地促進了這些地區(qū)的經濟發(fā)展和兩個文明建設，極大地改變了當?shù)氐慕洕蜕鐣畹穆浜鬆顩r。尤其是20世紀90年代末期以來，我國小水電投資的體制發(fā)生了根本變化，實現(xiàn)了多元化，進一步促進了小水電事業(yè)的蓬勃發(fā)展，可以說是新中國成立50多年來第二個建設高峰時期，對促進我國水力資源的開發(fā)和充分利用，緩解電力能源的緊張局面，改善農村生態(tài)環(huán)境和流域水土條件，發(fā)展當?shù)亟洕?，都起到了積極的推動作用。原全國政協(xié)副主席錢正英同志曾指出：“發(fā)展小水電的關鍵是培訓人才”。如何把已建和在建的水電站管理好、用好，使其充分發(fā)揮作用，提高利用率和保證安全經濟運行，是我國小水電事業(yè)的一項艱巨而長期的任務。由于小水電事業(yè)的迅速發(fā)展和水電技術水平的不斷提高，對職工技能的要求也越來越高，因此急需對大批在職職工和新上崗職工進行技術培訓。為適應我國小水電發(fā)展新形勢的需要，大力加強對小水電運行維護和管理人員的培訓，中國水利水電出版社組織編寫了這套《最新統(tǒng)一編寫小水電培訓教材暨崗位必備指南》。本套教材內容簡明扼要、圖文并茂、實用性強，并采用了我國當前執(zhí)行的最新規(guī)程、規(guī)范、標準與名詞、術語，力爭反映我國21世紀初小水電行業(yè)的新技術和新水平。這本《水電站電氣設備運行與維修》，主要針對小型機組，參考水利和電力系統(tǒng)工人職業(yè)技能鑒定的內容，從培訓和學習的角度出發(fā)，精心編寫而成。本書可作為小型水電站在職職工和新上崗職工的崗位技術培訓、等級考試教材及日常工作的必備工具書，并且可作為中專及高職高專水電類相關專業(yè)的參考教材，也可供初中以上文化水平的技術工人學習、閱讀，還可供有關技術人員查閱、參考。

內容概要

本書是《最新統(tǒng)一編寫小水電培訓教材暨崗位必備指南中的水電站電氣設備運行與維修》分冊，主要針對小型機組，參考水利和電力系統(tǒng)工人職業(yè)技能鑒定的內容，從培訓和學習的角度出發(fā)，精心編寫而成。    全書共分13章，主要內容包括：概論；水輪發(fā)電機；電力變壓器、開關電器、互感器、電力電纜線路等設備的運行和檢修；電氣主接線及站用電接線；水電站防雷與接地；電氣設備預防性試驗；繼電保護基礎；電力變壓器與小型水輪發(fā)電機的繼電保護；小型水電站二次回路等。     本書在編寫過程中，密切結合我國小水電發(fā)展技術水平的實際，并采用當前執(zhí)行的規(guī)程、規(guī)范、標準與名詞、術語，力求圖文并茂、語言精練、通俗易懂，著重說明概念湘應用，對理論公式不作深入推導，重點揭示公式、參數(shù)和概念的物理意義及其應用中需要解決的問題。    本書可作為小型水電站在職職工和新上崗職工的崗位技術培訓、等級考試教材及日常工作的必備工具書、并且可作為中專及高職高專水電類相關專業(yè)的參考教材，也可供初中以上文化水平的技術工人學習、閱讀，還可供有關技術人員查閱、參考。

書籍目錄

序前言第一章 概論  第一節(jié) 電力系統(tǒng)基本知識  第二節(jié) 水電站的電氣設備類型  第三節(jié) 電力系統(tǒng)的中性點運行方式  本章小結  復習思考題第二章 水輪發(fā)電機  第一節(jié) 同步發(fā)電機的基本結構和工作原理  第二節(jié) 水輪發(fā)電機的基本結構與運行  第三節(jié) 水輪發(fā)電機維護  第四節(jié) 水輪發(fā)電機檢修  第五節(jié) 水輪發(fā)電機干燥  本章小結  復習思考題第三章 變壓器運行與檢修  第一節(jié) 變壓器的運行  第二節(jié) 變壓器的巡視檢查  第三節(jié) 變壓器的異常運行分析及事故處理  第四節(jié) 變壓器的檢修  第五節(jié) 變壓器油的處理  第六節(jié) 變壓器的干燥  第七節(jié) 變壓器滲漏油處理  本章小結  復習思考題第四章 開關電器運行與檢修  第一節(jié) 電弧的基本概念  第二節(jié) 高壓斷路器運行與檢修  第三節(jié) 高壓隔離開關運行與檢修  第四節(jié) 高壓負荷開關運行與檢修  第五節(jié) 高壓熔斷器運行與檢修  第六節(jié) 低壓一次設備運行與檢修  第七節(jié) 成套電氣設備的運行與檢修  本章小結  復習思考題第五章 互感器運行與檢修  第一節(jié) 概述  第二節(jié) 電壓互感器運行與檢修  第三節(jié) 電流互感器運行與檢修  本章小結  復習思考題第六章 電力電纜運行與檢修  第一節(jié) 概述  第二節(jié) 電力電纜的敷設及要求   第三節(jié) 電力電纜線路的運行維護  第四節(jié) 電力電纜檢修  本章小結  復習思考題第七章 電氣主接線及站用電接線  第一節(jié) 概述  第二節(jié) 小型水電站電氣主接線基本形式  第三節(jié) 小型水電站典型主接線方案分析  第四節(jié) 小型水電站的站用電  本章小結  復習思考題第八章 水電站防雷與接地  第一節(jié) 過電壓及其分類  第二節(jié) 雷電及其參數(shù)  第三節(jié) 防雷保護裝置  第四節(jié) 水電站的防雷保護  第五節(jié) 接地裝置  第六節(jié) 防雷與接地裝置的維護   本章小結  復習思考題第九章 電氣設備預防性試驗  第一節(jié) 預防性試驗及其分類  第二節(jié) 預防性試驗的基本方法   第三節(jié) 主要電氣設備的預防性試驗  本章小結  復習思考題第十章 繼電保護基礎  第一節(jié) 繼電保護預備知識  第二節(jié) 繼電保護的基本知識  第三節(jié) 常用的電磁式繼電器  第四節(jié) 輸電線路的電流保護  第五節(jié) 方向電流保護  第六節(jié) 交流絕緣監(jiān)察和接地保護  本章小結  復習思考題第十一章 電力變壓器繼電保護  第一節(jié) 概述  第二節(jié) 電流保護  第三節(jié) 瓦斯保護與溫度保護  第四節(jié) 縱聯(lián)差動保護  第五節(jié) 變壓器保護接線全圖  本章小結  復習思考題第十二章 小型水輪發(fā)電機繼電保護  第一節(jié) 概述  第二節(jié) 發(fā)電機縱聯(lián)差動保護  第三節(jié) 發(fā)電機的電流電壓保護   第四節(jié) 發(fā)電機接地保護  第五節(jié) 發(fā)電機失磁保護  第六節(jié) 發(fā)電機保護接線全圖  本章小結  復習思考題第十三章 小型水電站二次回路  第一節(jié) 二次回路概述  第二節(jié) 二次回路的操作電源  第三節(jié) 高壓斷路器控制和信號回路  第四節(jié) 中央信號裝置  第五節(jié) 電氣測量儀表回路  第六節(jié) 同期回路  第七節(jié) 二次回路接線圖  第八節(jié) 二次回路接線的運行與維護  本章小結  復習思考題參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：（二）合理利用能源，提高運行的經濟性各種能源的發(fā)電廠，如水力發(fā)電廠、火力發(fā)電廠、潮汐發(fā)電廠、熱能站、核能發(fā)電廠等聯(lián)合成電力系統(tǒng)并列運行，可以合理利用能源。例如，水利資源決定于河流的水文情況，而河流的天然流量與年降水量有關，受氣候條件的影響。一般夏季為豐水期，冬季為枯水期。若水電站孤立運行，則形成冬季出力不足而夏季卻要棄水，使水能資源不能得到充分利用。當水力發(fā)電廠并入電力系統(tǒng)后，夏季豐水期可以讓水力發(fā)電廠盡量多發(fā)電來減少火力發(fā)電廠所承擔的負荷，從而節(jié)約燃料；而枯水季節(jié)則讓水力發(fā)電廠擔負尖峰負荷，火力發(fā)電廠擔負基本負荷?；鹆Πl(fā)電廠之間，經常讓高效率和運行指標低的機組多帶負荷，而讓低效率或燒優(yōu)質燃料的機組少帶負荷。這樣，既充分利用了水利資源，又降低了火力發(fā)電廠的煤耗；既降低了電能成本，又提高了運行的經濟性。核能發(fā)電廠的特點是基建投資大而運行費用低。核能發(fā)電廠既不受氣候的影響，也不受燃料運輸條件的限制，但其允許負荷波動小。因此，只有在聯(lián)合電力系統(tǒng)中才有可能擔負基本負荷。（三）減少系統(tǒng)的總裝機容量由于不同地區(qū)間東西方向有時差，南北方向有季差以及負荷性質的不同，電力系統(tǒng)中高峰負荷出現(xiàn)的時間就不同。因此，系統(tǒng)的綜合最大負荷常小于各個發(fā)電廠單獨供電時各最大負荷的總和。各孤立發(fā)電廠所供負荷的特征愈不同，則系統(tǒng)綜合最大負荷的降低將愈顯著。由于系統(tǒng)綜合最大負荷的降低，相應地可以減少系統(tǒng)中的總裝機容量。（四）便于安裝大型機組系統(tǒng)中發(fā)電機組的經濟裝機容量與電力系統(tǒng)總容量及負荷增長速度等因素有關。一般認為，100萬kW以上的電力系統(tǒng)中最經濟的機組單機容量為系統(tǒng)容量的6％～10％；1000萬kw以上的電力系統(tǒng)中最經濟的機組單機容量為系統(tǒng)容量的6％～10％；對于容量較小的電力系統(tǒng)，負荷增長較快時，最經濟的機組單機容量為系統(tǒng)容量的20％左右。機組單機容量小于這個比例時則不經濟，大于這個比例時會造成系統(tǒng)的運行和檢修的困難。因此，電力系統(tǒng)的容量增大，按比例可以裝設大容量的機組。大型機組每一千瓦設備的投資和生產每一度電能的燃料消耗及維護費用都比裝設小機組便宜，因而可以節(jié)約基建投資，加快建設速度，降低成本和提高勞動生產率。

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