小型水电站机电设计手册内容介绍

内 容 提 要

《小型水电站机电设计手册》包括水力机械、电气一次、电气二

次、金属结构四个分册。可供机组容量为500～6000kw、装机容量

为12000kw以下的小型水电站设计参考。全套手册介绍小型水电站

的水力机械、电气、金属结构的设计计算和设备的选择、布置，并附

有计算实例和各种图表、 设备的主要技术规格和安装尺寸、工程典型

图纸等。

本书系《小型水电站机电设计手册》的电气二次分册，系统地介

绍了小型水电站电气二次部分的设计原则和计算方法、设备的选择和

接线、设计所需的技术资料等。主要内容有小型水电位的控制、测量和

信号；水轮发电机组及辅助设备的自动控制；同步系统；励磁系统；

操作电源；继电保护及自动装置；控制屏（台）和保护屏屏面布置图和

端子图；电气试验室；通信；以及工程设计实例等。

书中还附有小型水电站电气二次部分设计时所需用的电工图形及

符号；常用二次设备的技术数据、图表和参考资料等。

本手册可供从事小型水电站电气专业设计的工程技术人员使用，

也可供安装、运行的工程技术人员和有关学校师生参考.

目录

前言

第一章 控制测量和信号

第一节 断路器的控制、闭锁和信号

第二节 电气测量仪表

第三节 非电量的电测法

第四节 中央信号装置

第五节 二次接线及二次回路的器具

第六节 互感器

第七节 控制室的布置

第二章 水轮发电机组及辅助设备的自动控制

第一节 小型水电站控制方式及自动控制设计内容

第二节 水轮发电机组自动控制水力机械系统图

第三节 水轮发电机组自动控制电气接线

第四节 蝴蝶阀和闸门的自动控制

第五节 机组辅助设备和全厂公用设备的自动控制

附1常用的水力机械自动化器具

附2YDT－1000A、1800A、3000A电液调速器结构及工作原理

第三章 同步系统

第一节 同步方式和同步点

第二节 手动准同步装置

第三节 半自动准同步装置

第四节 自动准同步装置

第五节 自同步装置

第四章 励磁系统

第一节 概述

第二节 常用励磁系统

第三节 复式励磁装置

第四节 相复励励磁调节装置

第五节 可控硅励磁

第六节 励磁系统的附属设备

附 制造厂励磁机参数

第五章 操作电源

第一节 概况

第二节 直流负荷统计

第三节 用蓄电池供电的直流系统

第四节 碱性蓄电池直流系统

第五节 交流整流合闸配以其他电源操作方式

第六章 继电保护及自动装置

第一节 概述

第二节 短路电流计算

第三节 发电机保护

第四节 变压器保护

第五节 发电机――变压器组保护

第六节 35KV及以下线路保护

第七节 变压器一线路组保护

第八节 母线保护

第九节 自动装置

第七章 控制屏（台）和保护屏屏面布置及端子图

第一节 控制屏（台）和保护屏屏面布置

第二节 端子图及屏后接线图

第八章 电气试验室

第一节 概述

第二节 电气试验室设备的配置

第三节 电气试验室设备的选择

第四节 电气试验室的布置

第九章 通信

第一节 概述

第二节 行政通信与调度通信

第三节 厂内外通信网设计

第四节 电力线载波通信

第五节 通信电源与接地

第六节 通信机房设备布置和仪表配置

附 常用通信图形 文字符号及代号

第十章 工程设计实例

第一节 说明书

第二节 主要图纸

附录一 电工图形及符号

第一节 电工系统图图形符号

第二节 电力设备文字符号

第三节 电工二次系统图上的回路标号

第四节 常用电工名词、计量单位及符号

附录二 常用继电器、测量仪表及二次配件

第一节 继电器及继电保护装置

第二节 测量仪表

第三节 二次配件

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内 容 提 要

本手册根据《水利水电工程钢闸门设计规范》（SDJ13－78）及《水

电站压力钢管设计规范》（SD144－85）， 介绍了广泛应用于小型水电站

建设中的平面、弧形钢闸门的结构形式，设计原理，计算原则和方法；

拦污栅结构原理及设计、计算方法；介绍了小型钢闸门、拦污栅启闭设

备的系列资料、设备选择方法；压力钢管布置，钢管各组成部分较详

细的设计计算方法，钢管支承结构工作原理和详细的计算方法，多种

镇、支墩结构图形；列出了可供查用或参考的常用计算数据、图表和

一些计算辅助曲线。

本手册是一部国内各地区、县级设计小水电工程金属结构专业人

员手边常备的工具书，也可供从事小水电金属结构安装、运行、检修

人员参考，或用作大、专院校从事此部分内容教学设计的师生教学参

考资料。

一、小型水电站的优点

1)小型水电站可以减少甚至摆脱对公共电网的依赖。

2)当河水的流量和流速足够大时，发电的水力就是持续的。只要河流不干涸或彻底冻结，就比风能和太阳能可靠。

3)小型水电站没有污染。水轮机摩擦产生的少量热量传给了溪水，但不会引起任何问题。

4)水轮机发出的电能可用于补充家庭采暖或蒸发制冷所需。

二、小型水电站的不足

1)只有少数人居住在适合水力发电的溪流边上。

2)小溪可能会周期性地彻底冻结或干涸，此时小型水电系统就得停机。

3)要为家庭取暖提供足够的电力，水轮机就需要足够大的水量和水位落差，因此或许需要建造小型水坝或人工瀑布，而这将带来环境和管理方面的问题。

4)小型水电系统的先期投资较大，需要很长时间才能收回成本，由其带来的经济收益也许还没有先期投资高。