《火力发电厂电气二次设计》是《电力工程设计手册》之一。本手册依据*的国家标准和规程规范的内容编写，充分吸收了近年国内火力发电厂电气二次方面的新技术、新设备，列入了大量成熟可靠的设计基础资料、技术数据和技术指标。本书共十四章，包括电气二次的设计原则、设计要点、设计计算，从电气设备的控制、信号、测量、保护等各个方面，对电气设备的计算机控制、火力发电厂的同步系统、主设备继电保护、发电厂自动装置及厂用电系统、操作电源系统、励磁系统、电气设备在线监测等方面系统地介绍了设备原理、系统构成、配置、相关计算等内容，同时还涵盖了抗干扰与接地、电气试验与检修设备的配置、厂内通信等内容。
1. 注册电气工程师考试参考用书，中国电力规划设计协会推荐。
2. 电力版《电力工程电气设计手册》（电气一次部分、电气二次部分）全新升级，系统总结了近30年来电力工程电气设计领域的创新成果。
3. 主编单位西北电力设计院继续担纲，近百位电力工程设计者集体智慧的结晶，代表电力工程电气设计的*水平。
4. 十二五国家重点出版规划项目，国家出版基金项目。
本手册基于方便实用原则，结合近年工程设计中的新技术及新问题，对火力发电厂二次设计进行了很好的总结。遵循火力发电厂安全可靠、技术先进、经济适用、符合国情的设计理念，体现了先进性、实用性和与规程规范的一致性。
近些年来，电力装备制造、电网建设、大容量高参数机组建设的发展引起电气一次设计发生了巨大变化，电气主接线、厂用电系统都发生了变化，设计思路、设计方法也不断与国际标准接轨，越来越科学，本书在总结新中国成立以来特别是近些年火力发电厂电气一次设计、施工、运行管理经验的基础上，充分吸收火力发电厂建设和运行管理的先进理念和成熟技术，广泛收集电气一次设计成熟先进的案例，全面反映近年来新建火力发电厂工程中电气一次设计的新理念、新方案、新方法，对提高火力发电厂电气一次设计质量、提升设计水平将起到指导作用。
中国电力工程顾问集团公司作为我国电力勘察设计领域的领军企业，是电力工程服务行业的排头兵和国家队，始终站在电力行业的制高点，在规划、设计等方面积累了许多成功的经验，具备雄厚的技术力量，以及丰富的工程实践经验和坚实的综合管理能力，代表着中国电力勘察设计的最高水平，有能力承担和完成本系列设计手册的编制工作。
序言
总前言
前言
第一章 综述 1
第一节 概述 1
一、设计在工程建设中的作用 1
二、设计工作需遵循主要原则 1
三、设计基本程序 1
四、设计人员职责 2
第二节 工程项目各阶段电气专业设计内容 3
一、初步可行性研究阶段电气设计内容 3
二、可行性研究阶段电气设计内容 3
三、初步设计阶段电气设计内容 4
四、施工图设计阶段电气设计内容 4
第三节 工程项目各阶段电气专业设计深度 5
一、初步可行性研究阶段电气设计深度 5
二、可行性研究阶段电气设计深度 5
三、初步设计阶段电气设计深度 6
四、施工图设计阶段电气设计深度 6
第四节 电气专业设计配合 12
一、初步可行性研究阶段专业间交换资料 12
二、可行性研究阶段专业间交换资料 12
三、设计阶段专业间交换资料 12
四、施工图设计阶段专业间交换资料 13
第二章 发电厂电气设备控制、信号和测量系统 15
第一节 控制方式 15
一、电气二次设备的房间定义 15
二、控制方式分类 15
三、发电厂电气设备控制方式 15
四、计算机控制及开关一对一控制 16
第二节 控制室及其屏（屏台或台）布置 17
一、总的要求 17
二、主控制室及网络控制室布置 19
三、集中控制室及单元控制室布置 20
四、网络继电器室布置 42
五、控制屏（屏台或台）、继电器屏、变送器屏屏面布置 42
六、常用屏（屏台或台）型式及安装 45
第三节 控制、信号系统 47
一、总的要求 47
二、三相操作断路器控制信号回路 52
三、分相操作断路器控制信号回路 54
四、3/2 断路器二次接线 56
五、发电机-变压器-线路组二次回路 59
六、隔离开关控制、信号和闭锁回路 59
第四节 交流电流、电压回路及互感器选择 63
一、交流电流回路及电流互感器选择 63
二、交流电压回路及电压互感器选择 79
第五节 电测量及电能计量回路 88
一、总的要求 88
二、常用测量仪表 88
三、电能计量装置 93
四、计算机监控系统测量 95
五、测量二次接线 96
六、仪表装置安装条件 97
七、电测量及电能计量测量参数表 97
第六节 二次回路设备的选择及配置100
一、二次回路保护设备100
二、控制、信号回路设备选择101
三、跳、合闸回路继电器选择101
四、控制回路防跳继电器选择102
五、串接信号继电器、附加电阻选择102
六、端子排102
七、控制电缆和信号电缆103
八、小母线配置及二次回路标记109
第七节 变压器的冷却和调压回路115
一、变压器冷却方式及二次接线 115
二、变压器有载调压分接开关二次接线121
三、变压器测温装置121
四、变压器气体继电器121
第三章 发电厂电气设备计算机控制124
第一节 电气设备计算机控制系统124
第二节 分散控制系统电气设备控制和要求124
一、DCS 设置原则124
二、DCS 网络结构125
三、DCS 基本功能125
四、DCS 与其他电气智能装置的接口150
第三节 发电厂电气监控管理系统152
一、ECMS 设计原则152
二、ECMS 网络结构及特点 152
三、ECMS 基本功能153
四、ECMS 纳入 DCS 156
五、ECMS 的接口156
第四节 电力网络计算机监控系统157
一、NCS 设置原则157
二、网络结构及配置157
三、系统配置159
四、技术指标163
五、安全防护164
六、NCS 基本功能164
七、NCS 的接口176
八、NCS 的其他要求177
第五节 微机防误操作系统179
一、微机防误设置原则179
二、防误操作系统型式和结构 180
三、微机防误系统应用软件185
四、微机防误基本功能和特点 185
四、微机防误接口186
第四章 同步系统188
第一节 同步方式和要求188
第二节 同步点和同步电压取得方式188
一、对同步电压的要求188
二、同步点及同步方式189
三、同步闭锁措施196
第三节 自动准同步196
一、自动准同步装置并网条件 196
二、导前时间与同步预报196
三、自动准同步装置特殊同步情况196
四、自动准同步装置出口回路 196
五、常用的自动准同步装置 197
六、同步选线器 200
第四节 手动准同步 200
一、手动准同步分类 200
二、典型接线 201
三、手动准同步的操作 202
第五章 发电厂自动装置 203
第一节 发电厂备用电源自动投入装置 203
一、备用电源的一次接线 203
二、备用电源自动投入装置的原理及设置原则 205
三、发电厂备用电源自动投入方案及接线 206
第二节 厂用电源快速切换装置 216
一、高压厂用电源快速切换的一次接线 216
二、快速切换装置的发展和原理 218
三、快速切换方案及接线 220
第三节 故障录波装置 227
一、故障录波装置的设置原则和接线要求 227
二、整套故障录波装置的主要功能 227
三、发电机-变压器组故障录波动态量 229
四、变压器故障录波动态量 229
五、升压站录波动态量 230
第六章 厂用系统二次接线 231
第一节 厂用电源保护及二次接线 231
一、厂用电源保护及其整定计算 231
二、厂用电源测量及控制接线 247
第二节 厂用电动机保护及二次接线 255
一、厂用电动机保护的一般要求 255
二、高压厂用电动机保护及定值计算 255
三、380V 厂用电动机保护 265
四、变频调速电动机保护 267
五、厂用电动机控制、信号及测量 270
六、其他类型的电动机控制、信号及测量 282
第三节 保安电源保护及二次接线 298
一、柴油发电机组保护及二次接线 298
二、柴油发电机组的控制、测量及信号 299
三、保安电源切换 300
第七章 其他辅助系统控制 309
第一节 输煤程控系统 309
一、总的要求 309
二、控制方式 310
三、系统结构及功能 310
四、保护装置及传感器 316
五、工业电视 317
六、与其他设备的接口 319
七、典型设备的控制接线图 324
八、布置及环境要求 328
九、燃煤管控系统 338
第二节 电除尘器程控系统 339
一、电除尘器原理及种类 339
二、电除尘器高压电源型式 339
三、电除尘器低压设备的控制 343
四、电除尘程控系统构成及功能 344
五、电除尘程序控制器选择 349
六、与其他系统的接口 349
七、电除尘程控系统布置与环境要求 350
第八章 主设备继电保护 351
第一节 主设备继电保护设计原则 351
一、保护出口及对外接口要求 351
二、保护电源配置原则 352
第二节 发电机保护 352
一、发电机故障、异常运行及保护配置要求 352
二、发电机有关保护出口 353
三、定子绕组回路相间短路主保护 355
四、定子绕组匝间短路保护 361
五、相间短路后备保护 362
六、定子绕组过负荷保护 363
七、不对称过负荷保护 363
八、定子绕组单相接地保护 365
九、发电机励磁回路的继电保护 367
十、发电机失磁保护 370
十一、发电机失步保护 372
十二、发电机过电压保护 374
十三、发电机过励磁保护 374
十四、逆功率保护 375
十五、发电机频率异常保护 375
十六、发电机的其他几种异常运行保护 376
第三节 发电机保护的整定计算 376
一、发电机比率制动纵联差动保护整定 376
二、定子绕组匝间短路保护整定计算 377
三、相间短路后备保护整定计算 378
四、定子绕组对称过负荷保护整定计算 378
五、定子绕组不对称过负荷保护 整定计算 380
六、定子绕组单相接地保护整定计算381
七、发电机励磁系统继电保护整定计算382
八、发电机失磁保护整定计算383
九、发电机失步保护整定计算385
十、发电机过电压和过励磁保护 整定计算385
十一、发电机逆功率保护整定386
十二、发电机频率异常保护整定386
第四节 变压器保护387
一、变压器的故障类型和异常运行状态387
二、变压器电流速断保护387
三、变压器纵联差动保护387
四、变压器瓦斯保护及其他非电量保护389
五、变压器相间短路后备保护390
六、变压器接地短路后备保护390
七、变压器过负荷保护392
八、变压器过励磁保护393
第五节 变压器保护的整定计算393
一、变压器电流速断保护整定计算393
二、变压器纵联差动保护整定计算393
三、变压器相间短路后备保护整定计算397
四、直接接地系统变压器零序后备 保护整定计算399
五、变压器过负荷保护整定计算400
六、变压器过励磁保护整定计算400
第六节 发电机-变压器组保护401
一、发电机-变压器组继电保护的特点402
二、发电机-变压器组保护配置特点402
三、发电机-变压器组单元接线 继电保护配置403
四、发电机-变压器组保护与 系统保护的接口404
五、断路器失灵保护的启动回路404
六、发电机-变压器组保护及其接线示例404
第七节 发电机-变压器组保护算例425
一、发电机差动保护定值计算425
二、发电机复压闭锁过电流保护定值 计算426
三、发电机定子过负荷保护定值计算426
四、发电机负序过负荷保护定值计算427
五、发电机失步保护定值计算427
六、发电机逆功率保护定值计算429
七、发电机过电压保护定值计算429
八、主变压器差动保护定值计算429
九、励磁变压器保护430
第八节 并联电抗器保护及其整定计算430
一、并联电抗器保护配置430
二、并联电抗器保护出口431
三、电抗器保护示例431
第九章 操作电源系统434
第一节 直流电源系统配置和接线434
一、系统电源和电压434
二、接线方式、网络设计及要求436
第二节 直流电源设备选择441
一、蓄电池组441
二、充电装置444
三、蓄电池试验放电装置447
四、直流系统绝缘监测装置451
五、蓄电池巡检装置451
六、电缆453
七、直流断路器453
八、熔断器453
九、隔离开关454
十、降压装置454
十一、直流柜455
十二、直流电源成套装置456
十三、DC/DC 变换装置456
第三节 直流电源系统保护与监控459
一、直流系统保护459
二、直流系统测量460
三、直流系统信号460
四、直流系统监控461
第四节 直流电源设备计算462
一、直流负荷的分类及统计462
二、蓄电池的选择计算467
三、充电装置选择计算477
四、电缆截面选择计算478
五、直流断路器选择479
六、蓄电池短路电流计算490
七、国内外主要制造厂的阀控式密封铅酸蓄电池技术参数 492
第五节 直流设备布置及安装496
一、直流设备布置496
二、蓄电池组布置496
三、专用蓄电池室布置要求497
四、蓄电池工程布置实例497
第六节 交流不间断电源系统配置及接线504
一、交流不间断电源基本形式 504
二、交流不间断电源配置506
三、交流不间断电源工程接线原则 及方案506
第七节 交流不间断电源设备选择 510
一、交流不间断电源主机设备 510
二、交流不间断电源旁路设备 510
三、交流不间断电源自带蓄电池设备 512
四、交流不间断电源断路器 512
五、电涌保护器 512
六、交流不间断电源设备电缆 514
第八节 交流不间断电源设备保护和监控 514
一、UPS 测量 514
二、UPS 保护 514
三、UPS 信号 514
四、UPS 通信 515
第九节 交流不间断电源设备计算 515
一、交流不间断电源负荷的分类及统计 515
二、交流不间断电源容量计算 517
第十节 交流不间断电源设备布置 520
一、交流不间断电源设备布置 520
二、交流不间断电源设备环境要求 521
第十章 励磁系统 522
第一节 励磁系统的分类及要求 522
一、励磁系统的分类 522
二、励磁系统的要求 525
三、励磁系统的布置及环境要求 531
第二节 直流励磁机励磁系统及其二次接线 531
一、直流励磁机励磁系统 531
二、直流励磁机励磁系统二次接线 536
第三节 交流励磁机励磁系统及其二次接线 536
一、交流励磁机励磁系统 536
二、交流励磁机励磁系统二次接线 544
第四节 自并励静止励磁系统及其二次接线 546
一、自并励静止励磁系统 546
二、自并励静止励磁系统二次接线 552
第五节 励磁系统设备的选择及计算 559
一、自并励静止励磁系统设备的选择及计算 559
二、自动调整励磁全控整流桥电力 电缆的选择及计算 560
······
第十四章 厂内通信642
第一节 概述642
一、厂内通信的分类642
二、厂内通信组织措施和要求642
第二节 生产管理通信642
一、设计要求642
二、设备选择643
三、设计注意事项644
第三节 生产调度通信645
一、设计要求645
二、设备选择645
三、设计注意事项652
第四节 中继方式652
一、设计要求652
二、中继方式652
三、中继线通信方式的选择653
第五节 通信电缆网络653
一、设计要求653
二、电缆线路的选择653
三、敷设方式654
四、主干电缆与配线电缆的设计654
五、架空杆路设计656
六、沿墙敷设电缆657
七、直埋电缆658
八、音频线路网络的传输设计 658
九、通信音频电缆的选择659
第六节 通信电源659
一、常用通信设备供电电压659
二、直流系统及设备选择659
三、通信设备的接地660
第七节 通信机房660
一、通信建筑物的形式 660
二、通信建筑物的设计要求 661
三、通信室的平面布置 661
主要量和符号表 665
术语中英文对照表 666
参考文献 668
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