《電氣工程手冊——石化、石油、天然氣行業(yè)電氣工程師用書》

【作    者】［印度］艾倫L.謝爾德拉克 著

【出版單位】化學工業(yè)出版社

【出版時間】2006-1-1 0:00:00

【定    價】69

【圖書簡介】

本書以 IEC 和美國電氣標準為立足點，系統(tǒng)地介紹在石油、天然氣和石化行業(yè)中電氣工程項目的設計全過程。 書中各章的順序按照規(guī)劃和設計一個項目的一般過程編排，首先介紹估算裝置全部電力消耗和負載，然后介紹如何為負載供電，接下來介紹開發(fā)合理的分布式系統(tǒng)的方法，包含各種類型的設備和電機，附錄中包含有常用縮略語的詳細列表、相關的國際標準、各種計量單位之間的換算系數(shù)、詳細計算的示例、IEEE關于保護和控制設備的編號系統(tǒng)及其在石油工業(yè)中的應用等。 本書的作者艾倫L謝爾德拉克博士有豐富的實際工作經(jīng)驗，曾受雇于多個世界著名的工程公司，擔任首席電氣工程師、高級電氣工程師、多專業(yè)項目負責人、顧問以及公司理事等職務，期間開設過發(fā)電、配電、儀表設備、控制和安全等主題的講座。艾倫L謝爾德拉克博士為英國IEE會員、美國IEEE高級會員、英國管理人協(xié)會會員。

【出版時間】

?目錄 第1章裝置電力負荷估算1 1.1單線圖初步1 1.2負載調(diào)度2 1.3電源容量的確定8 1.4裸電纜饋電與變壓器饋電的備用容量11 1.5與原動機有關的發(fā)電機額定參數(shù)12 1.5.1低環(huán)境溫度下運行12 1.5.2原動機的更新12 1.6與從動機相關的電機額定參數(shù)12 1.7單線圖的開發(fā)13 1.7.1單線圖要點13 1.7.2獨立配電盤和電機控制裝置14 1.8與其他專業(yè)的相互協(xié)調(diào)15 1.8.1工藝工程師15 1.8.2機械工程師15 1.8.3儀器儀表工程師16 1.8.4通信與系統(tǒng)安全工程師16 1.8.5生產(chǎn)裝置與操作工程師16 參考文獻16 第2章燃氣輪機驅動的發(fā)電機17 2.1燃氣輪機發(fā)動機的分類17 2.1.1由航空工業(yè)派生的燃氣輪機17 2.1.2輕工業(yè)燃氣輪機17 2.1.3重工業(yè)燃氣輪機18 2.1.4單軸與雙軸燃氣輪機18 2.1.5燃氣輪機的燃料20 2.2由燃氣輪機獲取能量20 2.2.1低效率的壓縮機與渦輪機的作用效果23 2.2.2發(fā)電機最大做功25 2.2.3比熱容的變化26 2.2.4管道壓降以及燃燒室壓降的影響27 2.2.5熱流率以及燃料消耗28 2.3燃氣輪機的功率輸出30 2.3.1機械能損耗以及電能損耗30 2.3.2電力裝置設計階段需要考慮的因素31 2.4燃氣輪機啟動方法32 2.5燃氣輪機速度調(diào)整33 2.5.1開環(huán)轉速轉矩特性33 2.5.2閉環(huán)轉速功率特性34 2.5.3燃氣輪機調(diào)速系統(tǒng)36 2.5.4有靜差調(diào)整的燃氣輪機的負載分配37 2.5.5負載分配控制器41 2.6燃氣輪機轉速調(diào)整系統(tǒng)的數(shù)學模型43 2.6.1現(xiàn)代實踐43 2.6.2轉速調(diào)整系統(tǒng)典型參數(shù)值48 參考文獻49 其他資料49 第3章同步發(fā)電機與同步電機50 3.1發(fā)電機與電機的共同之處50 3.2簡化的發(fā)電機運行理論50 3.2.1穩(wěn)態(tài)電樞反應51 3.2.2瞬態(tài)電樞反應51 3.2.3次瞬態(tài)電樞反應52 3.3電壓與電流相量圖52 3.4導出電抗54 3.5發(fā)電機傳送的有功功率和無功功率56 3.5.1一般情況56 3.5.2凸極發(fā)電機特殊情況57 3.5.3凸極發(fā)電機簡化情況58 3.6凸極發(fā)電機功率角度圖59 3.7發(fā)電機電壓選擇60 3.8發(fā)電機典型參數(shù)60 3.9高壓發(fā)電機與高壓感應電機的結構特點62 3.9.1外殼63 3.9.2電抗63 3.9.3定子繞組64 3.9.4接線盒64 3.9.5冷卻方法65 3.9.6軸承65 參考文獻66 第4章自動電壓調(diào)整67 4.1現(xiàn)代實踐67 4.1.1測量電路67 4.1.2誤差測量電路68 4.1.3功率放大器68 4.1.4主激勵器71 4.2IEEE標準自動電壓調(diào)整模型72 4.2.1示例一74 4.2.2示例二74 4.2.3飽和常數(shù)的確定74 4.2.4自動電壓調(diào)整系統(tǒng)典型參數(shù)值78 參考文獻78 第5章感應電機79 5.1三相電機運行原理79 5.2基本特性80 5.2.1電機轉矩轉速特性80 5.2.2電機啟動電流轉速特性85 5.2.3負載轉矩轉速特性86 5.2.4電阻和電抗改變時對特性曲線的影響87 5.2.5示例88 5.2.6兩極和四極感應電機的典型阻抗數(shù)據(jù)91 5.2.7用兩條并聯(lián)支路描述深槽效應94 5.3感應電機結構96 5.4縮減系數(shù)97 5.5電機額定功率和從動機額定功率的匹配98 5.6電源電壓對額定功率的影響99 5.7系統(tǒng)故障等級的影響99 5.8電纜電壓降的考慮100 5.9電機的臨界時間101 5.10感應電機啟動方法101 5.10.1星角方法102 5.10.2科恩道夫自動變壓器方法102 5.10.3電力電子學軟啟動方法104 5.10.4串電抗器方法104 5.10.5部分繞組方法104 參考文獻104 第6章變壓器106 6.1工作原理106 6.2變壓器效率108 6.3變壓器調(diào)整率108 6.4三相變壓器繞組連接109 6.5變壓器結構111 6.6變壓器浪涌電流113 參考文獻115 第7章開關裝置與電機控制裝置116 7.1公用詞匯116 7.2結構116 7.2.1電源匯流排117 7.2.2接地匯流排118 7.2.3饋線與匯流排開關裝置118 7.2.4分離類型120 7.2.5環(huán)境溫度的影響系數(shù)121 7.2.6額定標稱電流121 7.2.7故障峰值電流121 7.2.8基頻AC部分122 7.2.9DC部分122 7.2.10雙頻AC部分123 7.2.11故障分斷電流123 7.2.12故障周期126 7.3開關裝置126 7.3.1開關裝置的出口開關裝置126 7.3.2MCC的出口開關裝置126 7.4MCC的出口電路熔斷器127 7.5安全聯(lián)鎖裝置128 7.6控制與指示裝置129 7.6.1電機的再啟動與再加速129 7.6.2微機化系統(tǒng)130 7.7鑄殼斷路器133 7.7.1與熔斷器比較133 7.7.2工作特性133 7.7.3預期電流與切斷電流134 7.7.4I2t特性135 7.7.5斷路器的完全串接與部分串接135 7.7.6斷路器串聯(lián)下相互協(xié)調(diào)示例137 7.7.7成本與經(jīng)濟性141 參考文獻141 第8章熔斷器142 8.1概述142 8.2熔斷器的工作過程143 8.3電路阻抗比的作用143 8.4I2t特性144 參考文獻149 第9章電纜、電線及電纜敷設150 9.1電纜中電氣材質(zhì)150 9.1.1銅和鋁150 9.1.2錫151 9.1.3磷青銅151 9.1.4<a href="http://www.hdampjb.cn/" target="_blank"><strong class="keylink">電鍍</strong></a>鋼板152 9.1.5鉛152 9.2電纜中非導電材料153 9.2.1橡膠153 9.2.2彈性材料153 9.2.3聚合物153 9.2.4塑料153 9.2.5樹脂154 9.2.6熱塑性樹脂154 9.2.7熱固性樹脂155 9.3電力電纜與控制電纜的結構156 9.3.1電纜結構說明156 9.3.2導線157 9.3.3導線的半導體屏蔽層160 9.3.4絕緣161 9.3.5絕緣層的半導體屏蔽161 9.3.6內(nèi)護套161 9.3.7鉛護套162 9.3.8鎧裝電纜162 9.3.9外護套162 9.4電力電纜的額定電流162 9.4.1持續(xù)負載電流163 9.4.2電纜額定持續(xù)電流163 9.4.3電纜電壓降172 9.4.4過流保護197 9.5增強型電纜198 9.5.1阻燃性能198 9.5.2耐火性能199 9.5.3散發(fā)毒氣與煙氣的性能199 9.5.4阻燃電纜與耐火電纜的應用200 參考文獻200 第10章危險區(qū)域分類與設備選擇201 10.1歷史發(fā)展201 10.2當前情況201 10.3危險區(qū)域分類基礎202 10.3.1氣體與蒸汽203 10.3.2溫度類別203 10.3.3氣體與蒸汽分組203 10.4危險區(qū)204 10.4.1非危險區(qū)域204 10.4.2危險區(qū)域2區(qū)204 10.4.3危險區(qū)域1區(qū)204 10.4.4危險區(qū)域0區(qū)205 10.4.5相鄰危險區(qū)205 10.5危險區(qū)保護類型205 10.5.1d型保護類型206 10.5.2e型保護類型206 10.5.3i型保護類型207 10.5.4m型保護類型207 10.5.5N型和n型保護類型207 10.5.6o型保護類型208 10.5.7p型保護類型208 10.5.8q型保護類型209 10.5.9s型保護類型209 10.5.10de型保護類型209 10.6防水和防塵保護類型210 10.6.1歐洲標準210 10.6.2美國標準211 10.7危險區(qū)域設備認證213 10.8設備銘牌標記214 參考文獻214 其他資料215 第11章故障計算與穩(wěn)定性分析216 11.1概述216 11.2高壓恒壓源216 11.3低壓恒壓源218 11.4非恒壓源——所有電壓等級219 11.5故障發(fā)生在發(fā)電機一側時的故障計算220 11.5.1故障前條件或初始條件220 11.5.2計算對稱故障電流的有效值221 11.6計算次瞬態(tài)過程對稱故障電流有效值分量224 11.7采用倍增系數(shù)對11.6節(jié)中的故障電流I″frms進行計算231 11.7.1示例231 11.7.2分斷電流能力233 11.8計算故障電流的計算機程序234 11.8.1故障電流計算——對稱電流的有效值和峰值235 11.8.2最簡單情況235 11.8.3已知電路的阻抗比235 11.8.4已知發(fā)電機的詳細數(shù)據(jù)235 11.8.5電機對故障電流的影響235 11.9電抗器的應用236 11.10關于IEC60363和IEC60909的應用說明240 11.11穩(wěn)定性分析241 11.11.1靜態(tài)穩(wěn)定性241 11.11.2瞬態(tài)穩(wěn)定性244 參考文獻248 其他資料249 第12章繼電保護250 12.1過流保護介紹250 12.2發(fā)電機保護252 12.2.1電源發(fā)電機252 12.2.2過流253 12.2.3定子微分電流保護繼電器256 12.2.4磁場故障繼電器257 12.2.5反向作用功率繼電器258 12.2.6反相序繼電器259 12.2.7定子接地故障繼電器259 12.2.8端子電壓過壓保護261 12.2.9端子電壓欠壓保護261 12.2.10欠頻與超頻保護261 12.3應急柴油發(fā)電機262 12.4饋線變壓器保護262 12.4.1過流保護264 12.4.2高設定或瞬間電流266 12.4.3上游電源設備特性267 12.5電源電纜保護268 12.5.1過流保護268 12.5.2短路保護268 12.5.3接地故障保護268 12.6配電盤中的匯流排269 12.6.1匯流排區(qū)段保護269 12.6.2過流保護270 12.6.3欠壓保護270 12.7高壓感應電機保護271 12.7.1過載或熱保護272 12.7.2瞬間過載電流或高設定過載電流274 12.7.3反相序274 12.7.4線芯平衡接地故障274 12.7.5定子微分電流275 12.7.6失電流275 12.7.7限定電機連續(xù)啟動次數(shù)276 12.7.8欠電流276 12.7.9繞組超溫276 12.7.10軸超溫276 12.7.11劇烈振動276 12.8低壓感應式電機277 12.8.1過載或熱保護277 12.8.2瞬間或高設定過流278 12.8.3反相序278 12.8.4線芯平衡接地故障279 12.8.5失電流279 12.8.6限定電機連續(xù)啟動次數(shù)279 12.9低壓靜態(tài)負載保護279 12.9.1延時過流保護279 12.9.2瞬時或高設定過流保護280 12.9.3線芯平衡接地保護280 12.10標準反比時間繼電器、高反比時間繼電器和超反比時間繼 電器的數(shù)學公式280 參考文獻282 第13章接地與屏蔽283 13.1接地的用途283 13.1.1電擊283 13.1.2設備損壞284 13.1.3零參考電位285 13.2現(xiàn)場設備285 13.2.1鋼結構285 13.2.2就地裝置286 13.2.3磚混結構287 13.3接地系統(tǒng)設計287 13.3.1高壓系統(tǒng)288 13.3.2低壓三相系統(tǒng)289 13.3.3IEC中的接地系統(tǒng)類型290 13.3.4接地回路阻抗294 13.3.5接地棒與接地柵296 13.4接地的結構細節(jié)299 13.4.1金屬框架、外殼與機柜鋼架299 13.4.2螺紋孔入口和光孔入口300 13.4.3電纜單端接地300 13.5電子線路中電纜的屏蔽與接地301 13.5.1電容與電感機理301 13.5.2抗外部干擾的屏蔽層302 13.5.3屏蔽接地305 13.5.4高頻屏蔽306 13.5.5電源接地、機柜與干凈地307 參考文獻308 第14章變速電氣驅動310 14.1介紹310 14.1.1環(huán)境311 14.1.2電源311 14.1.3經(jīng)濟性312 14.2第一類方法312 14.2.1簡單的變壓電源313 14.2.2定子繞組變極314 14.2.3磁極調(diào)幅電機315 14.2.4繞線型轉子感應電機31