全国勘察设计注册电气工程师执业资格考试培训教程 专业考试 发输变电【2025|PDF下载-Epub版本|mobi电子书|kindle百度云盘下载】

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1 安全1

1.1 工程建设标准强制性条文（电力工程部分）1

1.1.1 综合部分1

1.1.2 发电厂电气部分14

1.1.3 输变电工程19

1.2 电力工程电气保护的要求和主要防护措施33

1.2.1 电流对人体的效应33

1.2.2 安全电压的选择34

1.2.3 电击防护34

1.3 危险环境电力装置的设计要求37

1.3.1 爆炸性环境中电力装置设计的一般规定37

1.3.2 爆炸性环境电气设备的选择38

1.3.3 爆炸性环境电气设备的安装41

1.3.4 爆炸性环境电气线路的设计41

1.3.5 爆炸性环境接地设计43

1.4 劳动、安全、卫生的有关规定44

1.4.1 发电站44

1.4.2 变电站48

1.4.3 水利水电工程50

1.4.4 架空输电线路56

2 环境保护与节能57

2.1 电力工程对环境的影响及防治措施57

2.1.1 电力工程对环境的影响57

2.1.2 电力工程防治措施58

2.2 电力工程的节能措施64

2.2.1 发电节能措施64

2.2.2 电网节能64

2.3 电力工程节能型产品的选用方法66

2.3.1 低损耗电力变压器的选用66

2.3.2 高效率电动机的选用66

2.3.3 交流调速装置的选用67

2.4 提高电能质量的措施71

2.4.1 电能质量的标准71

2.4.2 提高电能质量的措施74

2.5 清洁能源发电的特点75

2.5.1 核能发电75

2.5.2 风力发电75

2.5.3 光伏发电76

2.5.4 地热发电76

2.5.5 海洋能发电76

2.5.6 磁流体发电76

2.5.7 氢能发电76

3 消防77

3.1 电气设备消防安全的要求和措施77

3.1.1 火力发电厂77

3.1.2 变电站88

3.1.3 水利水电工程89

3.2 电缆防火的要求和措施91

3.2.1 一般规定91

3.2.2 特殊电缆93

3.3 电力工程火灾报警系统的设计要求95

3.3.1 火力发电厂火灾报警系统95

3.3.2 火灾自动报警设置99

3.3.2 变电站火灾报警系统100

3.3.3 水利水电工程火灾报警系统102

3.3.4 火灾探测器的设置103

4 电气主接线110

4.1 电气主接线设计的基本要求（含接入系统设计要求）110

4.1.1 电气主接线设计的基本要求110

4.1.2 接入系统对发电机与主变压器的要求111

4.2 各级电压配电装置的基本接线设计112

4.2.1 6～220kV主接线112

4.2.2 300～500kV超高压配电装置的基本接线117

4.3 各种电气主接线形式设计119

4.3.1 大中型火力发电厂的电气主接线设计119

4.3.2 小型火力发电厂的电气主接线设计121

4.3.3 水力发电厂电气主接线设计122

4.3.4 35～110kV变电所电气接线设计124

4.3.5 35～220kV无人值班变电所电气接线设计124

4.3.6 35～220kV城市地下变电站电气接线设计125

4.3.7 220～750kV变电站电气接线设计126

4.4 主接线设计中的设备配置127

4.4.1 断路器的配置127

4.4.2 隔离开关的配置128

4.4.3 接地开关或接地器的配置129

4.4.4 电压互感器的配置129

4.4.5 电流互感器的配置129

4.4.6 避雷器的配置130

4.4.7 330～500kV并联电抗器的配置130

4.4.8 阻波器和耦合电容器的配置130

4.5 发电机及变压器中性点的接地方式131

4.5.1 电力网中性点接地方式131

4.5.2 主变压器中性点接地方式131

4.5.3 发电机中性点接地方式132

5 短路电流计算134

5.1 短路电流的计算方法（实用计算法）134

5.1.1 短路电流计算条件134

5.1.2 三相短路电流周期分量计算134

5.1.3 三相短路电流非周期分量计算140

5.1.4 三相短路电流的冲击电流和全电流计算142

5.1.5 不对称短路电流计算142

5.1.6 短路电流计热效应计算143

5.1.7 大容量并联电容器组的短路电流计算144

5.2 短路电流计算结果的应用146

5.3 限制短路电流的设计措施147

5.3.1 从电网结构上采取的限流措施147

5.3.2 变电所中采取的限流措施147

5.3.3 发电厂中采取的限流措施147

6 设备选择148

6.1 熟悉电气主设备选择的技术条件和环境条件148

6.1.1 电气主设备选择的技术条件148

6.1.2 电气主设备选择的环境条件150

6.2 发电机、变压器、电抗器、电容器的选择151

6.2.1 发电机的选择151

6.2.2 变压器的选择155

6.2.3 电抗器的选择165

6.2.4 电容器的选择168

6.3 开关电器和保护电器的选择168

6.3.1 开关电器168

6.3.2 保护电器175

6.4 电流互感器、电压互感器的选择180

6.4.1 电流互感器的选择180

6.4.2 电压互感器的选择181

6.5 成套电器的选择182

6.5.1 72.5 kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备182

6.5.2 交流金属封闭开关设备185

6.6 高压电瓷及金具的选择187

6.6.1 绝缘子及穿墙套管187

6.6.2 送电线路绝缘子188

6.6.3 金具189

6.7 中性点设备的选择190

6.7.1 消弧线圈190

6.7.2 接地电阻191

6.7.3 接地变压器193

6.8 发电机励磁系统的选择194

6.8.1 一般规定194

6.8.2 励磁系统类型195

7 导体及电缆的设计选择198

7.1 导体的选择及设计要求198

7.1.1 基本规定198

7.1.2 软导体201

7.1.3 硬导体201

7.1.4 离相封闭母线203

7.1.5 共箱封闭母线204

7.1.6 电缆母线205

7.1.7 SF6气体绝缘母线206

7.2 电缆的选择208

7.2.1 电缆导体材质208

7.2.2 电力电缆芯数209

7.2.3 电缆绝缘水平209

7.2.4 电缆绝缘类型210

7.2.5 电缆外护层类型211

7.2.6 控制电缆及其金属屏蔽212

7.2.7 电力电缆截面213

7.2.8 电缆截面计算216

7.3 电缆敷设设计要求219

7.3.1 一般规定219

7.3.2 电缆敷设方式222

7.3.3 地下直埋敷设223

7.3.4 保护管敷设224

7.3.5 电缆构筑物敷设225

7.3.6 其他公共设施中敷设227

7.3.7 水下敷设228

8 电气设备布置及配电装置设计229

8.1 电气设备布置的要求229

8.1.1 安全距离229

8.1.2 电气设备布置233

8.1.3 电气设备具体要求234

8.2 高压配电装置的设计235

8.2.1 设计要求235

8.2.2 布置设计236

8.3 特殊地区的电气设备布置及配电装置设计240

8.3.1 污秽地区240

8.3.2 高海拔地区241

8.3.3 高烈度地震区242

9 过电压保护和绝缘配合244

9.1 电力系统过电压种类和过电压水平244

9.1.1 系统接地方式和运行中出现的各种电压244

9.1.2 电力系统过电压水平246

9.2 雷电过电压的特点及相应的限制和保护设计246

9.2.1 雷电过电压特点246

9.2.2 避雷针和避雷线过电压保护247

9.2.3 高压架空线路的雷电过电压保护254

9.2.4 发电厂和变电所的雷电过电压保护256

9.2.5 配电系统的雷电过电压保护265

9.2.6 旋转电机的雷电过电压保护266

9.3 暂时过电压的特点及相应的限制和保护设计270

9.3.1 暂时过电压的特点270

9.3.2 暂时过电压的限制和保护设计270

9.4 操作过电压的特点及相应的限制和保护设计273

9.4.1 操作过电压的特点273

9.4.2 操作过电压的限制及保护设计273

9.5 输电线路、配电装置及电气设备的绝缘配合方法及绝缘水平的确定276

9.5.1 架空送电线路的绝缘配合276

9.5.2 配电装置的绝缘配合279

9.5.3 变电所电气设备的绝缘配合281

10 接地285

10.1 交流电气装置的接地设计285

10.1.1 交流电气装置接地的一般规定285

10.1.2 A类电气装置接地电阻的要求287

10.1.3 A类电气装置的接地装置设计289

10.1.4 低压系统接地型式和B类电气装置的接地电阻的要求291

10.1.5 B类电气装置的接地装置设计以及保护线的选择296

10.1.6 接地装置的热稳定校验299

10.2 直流输电系统接地的基本要求299

10.2.1 直流输电系统的接地设施299

10.2.2 直流输电系统的接线方式300

10.2.3 直流输电系统的接地方式301

10.2.4 直流输电系统的接地设计301

10.3 高土壤电阻率地区接地设计305

10.3.1 高土壤电阻率地区接地电阻的要求305

10.3.2 降低高土壤电阻率地区接地电阻的一般措施305

10.4 接地电阻、接触电位差、跨步电位差的计算307

10.4.1 接地电阻的计算307

10.4.2 接触电位差、跨步电位差的计算311

11 仪表和控制316

11.1 控制方式的设计选择316

11.1.1 电气设备的控制方式316

11.1.2 发电厂电气设备的控制316

11.1.3 变电站电气设备的控制317

11.2 二次设备的布置设计318

11.2.1 一般规定318

11.2.2 主控制室的布置319

11.2.3 继电器室的布置319

11.2.4 集中控制室及单元控制室的布置320

11.4.5 控制屏（台）及继电器屏的屏面布置320

11.3 二次回路的设计要求321

11.3.1 二次回路设计的基本要求321

11.3.2 二次回路设备的选择及配置326

11.4 电气系统采用计算机监控的设计331

11.4.1 发电厂电气系统在DCS的监控331

11.4.2 变电站和发电厂电力网络部分的计算机监控332

11.4.3 发电厂电气系统在ECMS的监控334

11.4.4 220～750kV变电站的计算机监控337

11.4.5 35～220kV城市地下变电站的计算机监控系统337

11.4.6 35～110kV无人值班变电所的计算机监控337

11.5 二次设备及控制电缆抗干扰的要求338

11.5.1 常规二次回路和设备的接地338

11.5.2 抗干扰接地339

11.5.3 计算机系统的接地340

11.5.4 其他抗干扰措施341

11.6 电测量及计量的设置要求342

11.6.1 电测量装置的一般规定342

11.6.2 电流测量343

11.6.3 电压测量和绝缘监测344

11.6.4 功率测量345

11.6.5 频率测量345

11.6.6 发电厂（变电所）公用电气测量346

11.6.7 静止补偿及串联补偿装置的测量346

11.6.8 公用电网谐波的监测347

11.6.9 电能计量347

12 继电保护、安全自动装置及调度自动化350

12.1 线路、母线和断路器继电保护的配置、整定计算及设备选择350

12.1.1 继电保护一般规定350

12.1.2 3～10kV线路保护配置原则353

12.1.3 35～66kV线路保护配置原则355

12.1.4 110～220kV线路保护配置原则356

12.1.5 330～500kV线路保护配置原则359

12.1.6 母线保护和断路器失灵保护360

12.1.7 继电保护的整定计算规定363

12.1.8 3～110kV电网线路保护的整定计算366

12.1.9 220～750kV电网线路保护的整定计算385

12.1.10 继电保护设备选择412

12.2 电气主设备继电保护的配置、整定计算及设备选择413

12.2.1 发电机保护413

12.2.2 电力变压器保护418

12.2.3 电力电容器组保护421

12.2.4 并联电抗器保护423

12.2.5 异步电动机和同步电动机保护424

12.2.6 直流输电系统保护425

12.2.7 发电机继电保护整定计算427

12.3 安全自动装置的原理及配置435

12.3.1 安全自动装置一般规定435

12.3.2 自动重合闸435

12.3.3 备用电源自动投入437

12.3.3 暂态稳定控制及失步解列438

12.3.4 频率和电压异常紧急控制439

12.3.5 自动调节励磁440

12.3.6 自动灭磁441

12.3.7 故障记录及故障信息管理441

12.3.8 继电保护和安全自动装置通道442

12.4 电力系统调度自动化的功能及配置444

12.4.1 省级及以上电力系统调度自动化的功能及配置444

12.4.2 地区电网调度自动化的功能及配置454

12.4.3 电能量计量系统（EEMS）功能及配置461

13 直流系统465

13.1 直流系统的设计要求465

13.1.1 系统接线的设计要求465

13.1.2 直流负荷的设计要求469

13.2 蓄电池的选择及容量计算471

13.2.1 蓄电池的个数471

13.2.2 蓄电池的电压471

13.2.3 蓄电池的容量472

13.3 充电器的选择及容量计算488

13.3.1 充电器的要求488

13.3.2 充电器的选择490

13.4 直流设备的选择和布置设计492

13.4.1 电缆的选择492

13.4.2 蓄电池试验放电装置的选择494

13.4.3 直流短路器的选择494

13.4.4 熔断器的选择497

13.4.5 刀开关497

13.4.6 降压装置498

13.4.7 直流柜498

13.4.8 直流电源成套装置499

13.4.9 直流柜的布置499

13.4.10 阀控式密封铅酸蓄电池组的布置499

13.4.11 防酸式铅酸蓄电池组和镉镍碱性蓄电池组的布置500

13.4.12 专用蓄电池室对相关专业总的技术要求500

13.5 直流系统绝缘监测装置的选择及配置要求501

14 发电厂和变电所用电502

14.1 厂（所）用电负荷的分类、电压选择502

14.1.1 火力发电厂厂用电负荷的分类、电压选择502

14.1.2 水力发电厂厂用电负荷的分类、电压选择510

14.1.3 220～500kV变电所用电负荷的分类和电压选择514

14.2 厂（所）用电接线要求、备用方式和负荷配置原则515

14.2.1 火力发电厂厂用电接线要求、备用方式和负荷配置原则516

14.2.2 水力发电厂厂用电接线要求、备用方式和负荷配置原则521

14.2.3 220～500kV变电所用电接线要求、备用方式和负荷配置原则524

14.3 厂（所）用电系统的计算和设备选择525

14.3.1 火力发电厂厂用电系统的计算和设备选择525

14.3.2 爆炸性环境电气设备的选择531

14.3.3 水力发电厂厂用电系统的计算和设备选择534

14.3.4 220～500kV变电所用电系统的计算和设备选择541

14.4 厂（所）用电设备布置设计的一般要求544

14.4.1 火力发电厂厂用电设备布置设计的一般要求544

14.4.2 水力发电厂厂用电设备布置设计的一般要求547

14.4.3 220～500kV变电所用电设备布置设计的一般要求549

14.5 保安电源系统的设计552

14.5.1 火力发电厂保安电源系统的设计原则552

14.5.2 火力发电厂柴油发电机组的选择552

14.6 厂（所）用电系统的测量、保护、控制和自动装置554

14.6.1 火力发电厂厂用电系统的测量、保护、控制和自动装置554

14.6.2 水力发电厂厂用电系统的测量、保护、控制和自动装置564

14.6.3 220～500kV变电所用电系统的测量、保护、控制和自动装置566

14.7 掌握UPS的选择567

14.7.1 不间断电源（UPS）的设置要求567

14.7.2 厂、站UPS常用负荷568

15 照明570

15.1 发电厂、变电所照明系统的设计要求570

15.1.1 照明方式570

15.1.2 照明种类571

15.1.3 设计要求573

15.2 照明系统的供电方式573

15.2.1 照明网络电压573

15.2.2 正常照明网络供电574

15.2.3 应急照明网络供电575

15.2.4 照明供电线路575

15.2.5 照明负荷计算576

15.2.6 导线截面选择577

15.2.7 照明线路的敷设与控制582

15.2.8 照明配电箱选择与布置583

15.2.9 照明网络接地584

15.3 照明设备的选择585

15.3.1 灯具选择585

15.3.2 室内照明灯具布置587

15.3.3 室外照明灯具布置588

15.3.4 障碍照明590

15.3.5 照明灯具及其附属装置的安装591

15.3.6 照明开关、插座的选择和安装591

15.4 照度计算的基本方法592

15.4.1 火力发电厂和变电站照明计算的基本方法592

15.4.2 水力发电站照明计算的基本方法595

15.5 绿色照明的特点600

15.5.1 照明质量600

15.5.2 照明节能605

16 输电线路608

16.1 输电线路路径的选择608

16.2 输电线路导、地线的选择609

16.2.1 110～750kV架空输电线路导、地线的选择609

16.2.2 高压直流架空输电线路导、地线的选择611

16.3 输电线路电气参数的计算613

16.3.1 单回输电线路的阻抗计算613

16.3.2 单回输电线路的电容计算614

16.4 杆塔塔头设计617

16.4.1 塔头规划设计程序617

16.4.2 杆塔尺寸设计617

16.4.3 塔头间隙圆622

16.5 输电线路对电信线路的影响及防护627

16.5.1 输电线路故障状态和电信线路工作状态627

16.5.2 危险影响和干扰影响允许值627

16.5.3 危险影响的计算629

16.5.4 危险影响防护措施633

16.5.5 干扰影响的计算634

16.5.6 干扰影响的防护措施635

16.6 电线力学特性的计算635

16.6.1 电线的力学特性635

16.6.2 电线单位荷载及比载636

16.6.3 电线悬挂曲线方程式637

16.6.4 各种设计挡距的计算639

16.6.5 电线应力弧垂曲线计算640

16.6.6 具有非均布荷载的孤立挡电线应力弧垂计算642

16.6.7 直线杆塔上电线纵向不平衡张力的计算644

16.7 各种杆塔荷载的一般规定及计算646

16.7.1 杆塔形式646

16.7.2 杆塔荷载647

16.7.3 结构材料651

16.7.4 杆塔结构的基本计算规定653

16.7.5 杆塔结构的承载能力和正常使用极限状态计算达成654

16.7.6 杆塔结构基本规定655

16.7.7 直线杆塔安装荷载的计算656

16.7.8 耐张型杆塔安装荷载的计算658

16.8 杆塔的定位校检659

16.8.1 模板K值曲线659

16.8.2 直线杆塔摇摆角、临界曲线660

16.8.3 悬挂点应力临界曲线662

16.8.4 直线杆塔导地线悬垂角临界曲线662

16.8.5 悬垂绝缘子垂直荷载临界曲线663

16.8.6 耐张绝缘子串倒挂校检664

16.9 电线的防振665

16.9.1 电线的风振665

16.9.2 子导线的次挡距振荡665

16.9.3 电线的舞动666

16.9.4 电线风振的防护措施666

16.9.5 对次挡距振荡和舞动的防护措施667

16.9.5 防振锤668

16.9.6 阻尼间隔棒的配置方法669

16.9.6 阻尼线670

17 电力系统规划设计671

17.1 电力系统规划设计的内容和方法671

17.1.1 电力需求预测的一般规定671

17.1.2 电力负荷的分类671

17.1.3 电力负荷预测方法673

17.1.4 电源规划676

17.1.5 电源方案的常规设计方法677

17.2 电力系统安全稳定运行的基本要求682

17.3 无功补偿型式选择及容量配置684

17.3.1 无功补偿设备选型684

17.3.2 无功补偿容量配置685

参考文献687