《發電廠、變電站過電壓保護及接地設計》

《發電廠、變電站過電壓保護及接地設計》

《發電廠、變電站過電壓保護及接地設計》關注如何正確理解規程(導則)的條文,在設計上掌握的尺度和具體實施;較為全面介紹中性點非直接接地方式和500kV系統中性點接地方式;GIS設備的套用,出現了快速暫態過電壓(VFTO),結合三峽工程的實例,概要的介紹了快速暫態過電壓等內容。

基本信息

編輯推薦

發電廠、變電站過電壓保護及接地設計牽涉面廣,《發電廠、變電站過電壓保護及接地設計》根據我國國情和工程建設、運行經驗以及現行的過電壓保護和接地規程(導則),並結合具體工程的科學研究成果和現場試驗研究以及編著者40多年的工作經驗,較為全面的和系統的偏重於設計套用而編寫的。
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內容簡介

《發電廠、變電站過電壓保護及接地設計》的主要內容包括:電力系統電壓,電力系統中性點接地方式,發電機電壓系統中性點接地方式;暫時過電壓及其限制,操作過電壓及其保護,快速暫態過電壓;雷電過電壓,雷電保護裝置,架空線路雷電過電壓保護;發電廠、變電站雷電過電壓保護,鏇轉電機雷電過電壓保護,中性點雷電過電壓保護,近區供電雷電過電壓保護,微波通信站雷電過電壓保護;絕緣配合原則,架空線路絕緣配合,發電廠和變電站絕緣配合;接地設計步驟,接地設計一般規定;接地電阻要求;降低接地電阻的措施;工頻接地電阻計算;衝擊接地電阻計算;均壓網設計,接觸、跨步電位差允許值規定,接觸、跨步電位差計算,接地裝置電位計算,工頻暫態電壓及轉移電位隔離;GIS接地,離相式大電流封閉母線接地,電纜線路金屬層接地,移動式及攜帶式電力設備接地,微波通信站接地,計算機監控系統接地;接地系統、接地體、接地線及連線,接地導體截面選擇及計算,接地體防腐要求及接地標誌;接地電阻測量,接觸、跨步電位差測量,土壤(水)電阻率測量;10個附錄:雷電過電壓計算的一些參數和方法,雷擊線路桿塔時耐雷水平的計算,外絕緣放電電壓的氣象條件校正,發電機、變壓器、架空線、電纜的電感、電容計算,各種波通道的波阻抗,發電機、變壓器及其他電器設備的入口電容,避雷器主要技術特性參數,雷擊水電站廠房對主要電氣設備反擊電壓和變壓器侵入波試驗數據,全國年平均雷暴日數分布圖,典型土壤(水)電阻率。
《發電廠、變電站過電壓保護及接地設計》供發電廠、變電站從事過電壓保護及接地設計、安裝、運行、檢修人員閱讀,也可供大專院校有關專業師生參考。

作者簡介

舒廉甫 畢業於上海交通大學高電壓技術專業,曾在長江水利委員會設計院機電處工作,任機電處設計總工程師。教授級高級工程師,中國電機工程學會高級會員,1994年獲國務院政府特殊津貼。全國變壓器標準化技術委員會顧問委員。曾任多個全國和電力行業標準化技術委員會委員;中國電機工程學會過電壓與絕緣配合分專業委員會副主任委員。
參加丹江口、葛洲壩、萬安、隔河岩、構皮灘、彭水、三峽等大型水電站機電專業設計和研究工作。完成工程科研有:雷擊水電站廠房頂反擊過電壓的試驗研究;變壓器侵入雷電波的試驗研究;發電機定子繞組工頻耐壓諧振變壓器的研究和試製;500kV變壓器中性點接地方式研究;全封閉組合電器(GIS)絕緣配合研究;葛洲壩大江電站電氣制動電阻器設計最佳化研究。承擔和完成國家“七五”.“八五”、“九五”攻關專題科研工作有:三峽工程提前變頻發電和送電研究:三峽主變壓器直通防堵型水冷卻器的研究;發電機中性點接地方式研究:三峽樞紐接地技術研究等。
主持和參加編寫電力行業標準7項。參加編寫《水電站機電設計手冊》電氣一次分冊、“中國水力發電工程"機電卷、《葛洲壩工程叢書》之一《電氣》分冊、《三峽工程叢書》之一《三峽工程機電研究》分冊、《中國電力百科全書(第二版)水力發電卷》.《中國電力百科全書(第二版)輸電與配電卷》、“中國電氣工程大典第五卷水力發電工程》、《長江三峽工程(精華本)》等書籍。發表文章“500kV變壓器中性點接地方式》等20餘篇。獲國家科技進步三等獎(含部科技進步二等獎)2項、省科技進步一等獎1項、二等獎1項、部科技進步三等獎2項。

目錄

前言
第一篇過電壓保護劑絕緣配合
第一章電力系統電壓和中性點接地方式
第一節電力系統電壓
第二節電力系統中性點接地方式
第三節發電機電壓系統中性點接地方式
第二章暫時過電壓、操作過電壓
第一節暫時過電壓及其限制
第二節操作過電壓及其保護
第三節快速暫態過電壓
第三章雷電過電壓保護
第一節雷電過電壓
第二節雷電保護裝置
第三節架空線路雷電過電壓保護
第四節發電廠、變電站雷電過電壓保護
第五節鏇轉電機雷電過電壓保護
第六節中性點雷電過電壓保護
第七節近區供電雷電過電壓保護
第八節微波通信站雷電過電壓保護
第四章絕緣配合
第一節絕緣配合原則
第二節架空線路絕緣配合
第三節發電廠和變電站絕緣配合
第二篇接地
第五章接地設計一般規定
第一節術語定義
第二節接地設計步驟
第三節接地設計一般規定
第六章接地電阻
第一節接地電阻要求
第二節降低接地電阻的措施
第三節工頻接地電阻計算
第四節衝擊接地電阻計算
第七章均壓及轉移電位隔離
第一節均壓網設計
第二節接觸、跨步電位差允許值規定
第三節接觸、跨步電位差計算
第四節接地裝置電位計算
第五節工頻暫態電壓及轉移電位隔離
第八章設備特殊接地
第一節GIS接地
第二節離相式大電流封閉母線接地
第三節電纜線路金屬層接地
第四節移動式及攜帶式電力設備接地
第五節微波通信站接地
第六節計算機監控系統接地
第九章接地裝置
第一節接地系統、接地體、接地線及連線
第二節接地導體截面選擇及計算
第三節接地體防腐要求及接地標誌
第十章接地裝置工頻參數測量
第一節接地電阻測量
第二節接觸、跨步電位差測量
第三節土壤(水)電阻率測量
附錄A雷電過電壓計算的一些參數和方法
附錄B雷擊線路桿塔時耐雷水平的計算
附錄C外絕緣放電電壓的氣象條件校正
附錄D發電機、變壓器、架空線、電纜的電感、電容計算
附錄E各種波通道的波阻抗
附錄F發電機、變壓器及其他電器設備的入口電容
附錄G避雷器主要技術特性參數
附錄H雷擊水電站廠房對主要電氣設備反擊電壓和變壓器侵入波試驗數據
附錄I全國年平均雷暴日數分布圖
附錄J典型土壤(水)電阻率
參考文獻
後記
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前言

隨著我國電力系統不斷的發展和進步,完善的過電壓保護方案、合理的絕緣配合和可靠的電氣裝置接地,不僅對發電廠、變電站安全、經濟、可靠的運行以及人身安全至關重要,同時也影響到電力系統安全、可靠、穩定的運行。
發電廠、變電站過電壓保護及接地設計牽涉面廣,本書根據我國國情和工程建設、運行經驗以及現行的過電壓保護和接地規程(導則),並結合具體工程的科學研究成果和現場試驗研究以及編著者40多年的T作經驗,較為全面的和系統的偏重於設計套用而編寫的。並關注以下幾方面的內容:
(1)如何正確理解規程(導則)的條文,在設計上掌握的尺度和具體實施。
(2)系統中性點接地方式與系統的絕緣水平和過電壓保護方式有著密切的關係,這裡較為全面介紹中性點非直接接地方式和500kV系統中性點接地方式。
(3)GIS設備的套用,出現了快速暫態過電壓(VFTO),結合i峽工程的實例,概要的介紹了快速暫態過電壓。
(4)通過幾個水電站的雷擊廠房頂對主要電氣設備反擊現場試驗和變壓器高壓側進波現場試驗,提出電氣設備反擊機理和變壓器可靠的保護方式。
(5)明確發電廠、變電站接地設計的步驟和低壓線路供電方式。
(6)著重介紹工頻接地設計理念和衝擊接地設計理念的不同之處。
(7)與武漢大學電氣工程學院合作進行了接地方面的科學研究:對均勻土壤率地區,大面積鋼材、銅材接地網工頻接地電阻的修正曲線和非均勻土壤電阻率地區,工頻接地電阻的計算曲線。
(8)通過十幾個發電廠、變電站工頻接地電阻測量的實踐,提出了工頻接地電阻測量應注意的事項。
工頻接地電阻計算中採用了武漢大學文習山教授主持的研究成果,表示衷心的謝意,同時致謝武漢大學解廣潤教授、陳維賢教授和中國電力科學研究院許穎教授及高級工程師,閱讀他們所撰寫的書籍和文章對編寫該書受益匪淺。
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精彩書摘

第一篇過電壓保護劑絕緣配合
第一章電力系統電壓和中性點接地方式
第二節 電力系統中性點接地方式
一、電力系統中性點接地方式的實踐
1.電力系統中性點接地方式
電力系統不同的發展階段,可以採用不同的接地方式。電力系統中性點接地方式如何,將影響到電力系統的過電壓水平、電力設備的絕緣強度、系統的穩定措施、繼電保護裝置的保護方式、斷路器開斷容量、通信線路干擾、中性點過電壓保護方式、中性點絕緣水平等。因此,電力系統中性點的接地方式,應根據諸方面的影響因素,進行綜合的技術經濟分析和比較後加以確定。
由於低壓系統供電範圍很小,受雷害的影響也較小,變壓器中性點是採用全部直接接地,它能及時地切除故障點。但對於高壓送電系統採用低壓接地方式,其雷害跳閘率較高,同時影響供電範圍。故對3kV以上送電系統採用變壓器中性點不接地運行方式,雖絕緣水平相對較高,但也是可以接受的。隨著電力系統增大和送電電壓增高,單相電容電流不斷增大,導致不接地系統弧光接地過電壓事故,這樣就影響了不接地系統的發展。自1916年德國彼得遜發明了消弧線圈後,不接地系統得到充分的發展,以致發展到154kV和220kV不接地系統。由於不接地系統增大後,接地電流中的有功分量增大,電弧常常不能自熄,使不接地系統的發展受到了限制。德國於1960年前將220kV不接地系統轉為直接接地系統,瑞典在1950年秋就將25%的220kV變電站轉為直接接地,芬蘭於1954年,奧地利於l957年分別將220kV系統轉為直接接地,日本也是如此。

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