发电厂变电站电气部分课程设计

本书充分考虑现代电力系统的发展现状与发展趋势,除了传统的火力发电厂电气系统的设计内容外,增加了水力发电、光伏发电、风力发电等电气部分的设计内容;并按新的技术要求、新的技术标准、新的技术装备、新的设计理念等来组织本书的内容,并且补充了很多实际案例和题目，以提供更多的课程设计选择。

本书为西安科技大学立项规划教材。全书共分8章，主要包括发电厂变电站电气一次设计的基本要求、发电厂电气主接线的设计、变压器的选择、短路电流计算、电气设备的选择及过电压防护、继电保护的配置方案设计与整定计算、发电厂电气部分课程设计案例、发电厂电气部分课程设计选题等。 本书充分考虑现代电力系统系统能源主体的发展趋势，除了传统的火力发电厂电气系统的设计内容外，增加了水力发电、光伏发电、风电场等电气部分的设计内容，并按最新的技术要求、最新的技术标准、最新的技术装备、最新的设计理念等来组织教材的内容，切合经济与技术的发展，符合应用型专门人才培养的需求。 本书内容系统全面，注重实际工程应用。内容涵盖发电、变电、配电、用电等环节设计，教材采用由一般到具体、由总体到局部、由设计方法到设计实例的叙述方式。本书的例题、课程设计实例、 课程设计选题均来自生产实际，便于案例式教学。

前言第1章 概述 11.1 发电厂的设计阶段及其电气专业设计内容 11.2 电力工程课程设计的目的及步骤 21.3 设计文件内容及要求 5第2章 发电厂电气主接线的设计 102.1 主接线设计概述 102.2 发电机组电气主接线常用形式及应用 122.3 配电装置电气主接线常用形式及应用 152.4 大中型火力发电厂电气主接线的设计 222.5 小型火力发电厂电气主接线的设计 342.6 站用电的设计及中性点接地方式的选择 402.7 主要设备配置 442.8 水力发电站电气主接线的设计 502.9 风力发电场电气主接线的设计 522.10 光伏发电站电气主接线设计 55第3章 变压器的选择 633.1 概述 633.2 发电厂主变压器的选择 643.3 厂用变压器的选择 663.4 变电站主变压器及站用变压器的选择 69第4章 短路电流计算 724.1 短路电流计算概述 724.2 短路计算的等效电路及化简 754.3 无限大容量系统三相短路电流计算 814.4 有限大容量系统三相短路电流计算 864.5 考虑异步电动机和并联电容器组影响的短路电流计算 904.6 不对称故障短路电流的计算 92第5章 电气设备选择及过电压防护 1025.1 电气设备选择的一般条件 1035.2 高压断路器和隔离开关的选择 1065.3 负荷开关和熔断器的选择 1105.4 互感器的选择 1125.5 限流电抗器的选择 1195.6 母线和电力电缆的选择 1235.7 支柱绝缘子及穿墙套管的选择 1325.8 中性点接地设备的选择 1345.9 配电装置及电气平面布置 1375.10 发电厂和变电站雷电过电压防护要求 138第6章 继电保护配置方案设计 1446.1 继电保护的作用及要求 1446.2 继电保护配置原则 1466.3 继电保护配置举例 159第7章 发电厂电气部分课程设计案例 1667.1 220kV 变电站电气一次部分初步设计 1677.2 110kV 变电站主变压器继电保护设计 189第8章 发电厂电气部分课程设计选题 1928.1 引言 1928.2 某热力发电厂Ⅱ期电气主系统设计 1928.3 某枢纽变电站电气部分初步设计 1938.4 某110kV 变电站电气部分设计 1958.5 火力发电厂厂用电系统初步设计 1968.6 煤矿风井场地变电站一次系统设计 1998.7 并网光伏发电升压变电站电气部分设计 2018.8 某风力发电场电气主系统设计 203参考文献 205

目前,能源向绿色低碳转型,以新能源为主体的新型电力系统除了火电发电厂、水力发电厂等传统发电系统之外,将有越来越多的光伏发电和风力发电系统接入。本书充分考虑现代电力系统的发展现状与发展趋势,除了传统的火力发电厂电气系统的设计内容外,增加了水力发电、光伏发电、风力发电等电气部分的设计内容;并按新的技术要求、新的技术标准、新的技术装备、新的设计理念等来组织本书的内容,本书内容紧随经济与技术的发展,切合社会需求。本书采用设计方法与大量工程实例相结合的编写方式,有利于培养学生设计解决方案的工程创新能力。按不同类型的发电厂来说明设计的原则、要求、设计方法和设计过程,以及设计的范例,避免了一般理论性质的分析论述,便于读者有针对性地阅读与参考;同时,注重用成功的工程设计实例素材作为示范,起到对电气设计的真正指导作用。本书内容全面、分类阐述,适用面广;提供丰富的课程设计选题,方便实施教学。内容涵盖了发电、变电、配电整个电能传输和使用过程中的电气设计等部分。本书采用由一般到具体、由总体到局部的叙述方式,并按不同类型的发电厂有针对性地组织内容;做到设计步骤描述清晰、案例繁简结合、知识层次递进,使其对不同电类专业学生的电气系统设计均具有借鉴和参考价值。本书注重实践及专业知识的应用,立足培养学生解决复杂工程问题的能力。本书由西安科技大学发电厂电气部分教学团队编写。全书共分8章,第1章、第2章、第5章由赵建文编写;第3章由赵建文、侯李祥编写;第4章由商立群编写;第6章由罗娟编写;第7章由万耕编写;第8章的8.1、8.2、8.4~8.8由赵建文编写,8.3由万耕编写。全书由赵建文教授统稿并担任主编。三峡大学王成江教授、陕西电力科学研究院李云阁高级工程师审阅了全书,并提出了许多宝贵意见,在此表示衷心的感谢。同时也感谢研究生胡江岩、赵恺源、孟旭辉、许彦杰等给予的帮助;感谢西安科技大学的立项支持。中国电力工程设计水平的提高离不开相关研究人员、学者、设计人员、工程技术人员等的不懈努力,发电厂及变电站电气部分设计的标准在不断地优化更新,作者编写此书时,尽可能地博采众家之长,参考相关教材、标准、工程资料,以便形成有益于教学的教材体系,在此感谢大家。限于作者水平,书中难免有不妥之处,欢迎批评指正。