小水電實用控制電路詳解

第一章水輪發電機並列運行及控制電路
第一節同步發電機並列運行電路
一、同步發電機並列運行的條件
二、准同期並列電路
三、粗同期並列電路
四、自同期並列電路
五、BKQ系列自動並列控制器
六、STKW3型微機控制器
七、PTQ2000A1型微機智慧准同期控制器
八、PTQ2000B1型微機智慧准同期控制保護器
第二節水輪發電機控制櫃電路
一、簡易的小型發電機控制櫃電路
二、BKSF□2系列發電機控制櫃電路
三、BKSF□2A系列發電機控制櫃電路
四、BKSFW、BKSFH、BKSFAW和BKSFAH系列三合一控制櫃簡介
五、自動化控制櫃簡介

第二章小水電保護電路
第一節水輪發電機保護電路
一、採用水電阻防止水輪發電機飛車保護電路
二、採用電動調速機構的飛車保護電路
三、採用過電壓繼電器的飛車保護電路
四、小型發電機過電流和過電壓保護電路
五、小型發電機過速保護和失磁保護電路
六、PLB1型發電機過流、過壓保護器簡介
七、PLB2型發電機綜合保護器簡介
八、防止小水電站過電流保護，越級跳閘電路
九、發電機低電壓啟動的過電流保護電路
十、發電機縱差動保護電路
第二節小水電站變壓器保護電路
一、變壓器氣體保護電路
二、升壓變壓器縱差動保護電路
三、升壓變壓器複合電壓啟動的過電流保護電路
四、電站自用變壓器電流速斷保護電路
五、電站廠用變壓器反時限過電流保護電路
六、電站廠用變壓器混合型保護電路
七、變壓器跌落式熔斷器及熔絲的選擇
第三節送電線路保護電路和電站防雷保護
一、定時限和反時限過電流保護電路
二、電流速斷保護電路
三、送電線路自動重合閘裝置
四、小水電站的防雷保護

第三章發電機勵磁電路
第一節基礎電子電路
一、常用整流電路
二、常用晶閘管整流電路
三、電晶體基本電路及保護電路
四、三端固定集成穩壓器的典型電路
五、555時基積體電路
六、運算放大器及其保護電路
七、微分電路和積分電路
第二節晶閘管及其保護電路
一、晶閘管及其觸發方式
二、晶閘管過電壓保護
三、晶閘管過電流保護
第三節晶閘管觸發電路
一、晶閘管對觸發電路的基本要求
二、單結晶體管觸發電路
三、單結晶體管寬脈衝觸發電路
四、電晶體觸發電路
五、經脈衝變壓器輸出的小晶閘管觸發電路
六、光耦合器及其觸發電路
七、觸發電路的輸出環節
第四節發電機勵磁裝置電路
一、發電機勵磁方式的選擇
二、KL25型晶閘管勵磁裝置
三、TLG1系列晶閘管勵磁裝置
四、TKL15型晶閘管勵磁裝置
五、TWLⅡ型無刷勵磁調節器
六、TWLB型無刷勵磁調節器
七、ＰＸＬ２型全數字無刷勵磁調節器
八、JZLF11F型晶閘管勵磁裝置
九、JZLF31F型晶閘管勵磁裝置
十、KGLF31F3型晶閘管勵磁裝置
十一、FKL32型晶閘管勵磁裝置
十二、三次諧波晶閘管勵磁裝置
十三、基波、諧波混合勵磁裝置
十四、JL2SCRC型勵磁調節器
十五、採用CJ12型勵磁調節器改造老式勵磁系統的接線
十六、手動勵磁調節器的設計
十七、PDW1型數字電位器及接線

第四章繼電器、接觸器電路
第一節常用保護繼電器內部接線及電路
一、電流、電壓繼電器
二、中間繼電器
三、時間繼電器
四、信號繼電器和接地繼電器
五、閃光繼電器
六、衝擊繼電器
第二節繼電器、接觸器控制電路
一、常用的典型繼電接觸器控制電路
二、繼電器應用範圍擴展的接線
三、繼電器的代用與參數換算
四、經濟的繼電器
五、固體繼電器
六、固體繼電器保護元件的選擇
七、將低工作電壓的直流繼電器用於交流220Ｖ的電路
八、單按鈕控制通斷的繼電器電路
九、利用熱敏電阻防止繼電器觸點競爭的電路
十、直流電磁閥通斷快速回應的控制電路
十一、繼電器、接觸器長線控制電路
十二、提高繼電器、接觸器觸點控制系統可靠性的電路
十三、交流接觸器低電壓啟動電路
十四、單線控制三台用電器具的電路
第三節加速、延緩動作的電路
一、直流繼電器延緩釋放電路
二、直流繼電器加速吸合電路
三、直流繼電器加速釋放電路
四、直流繼電器延時吸合電路
五、交流失壓繼電器延時釋放電路
六、直流電磁鐵強勵磁快速吸合電路
七、直流電磁鐵、繼電器強勵磁快釋放電路
八、直流電磁鐵快速消磁電路
九、三種基本的電晶體延時電路
十、充電式延時電路
十一、放電式延時電路
十二、放電式前記憶電路
十三、充電式前記憶電路
十四、放電式後記憶電路
十五、充電式後記憶電路
第四節消火花電路及保護電路
一、繼電器、接觸器、電磁鐵消火花電路
二、一種簡單的電磁鐵過電流保護電路
三、電晶體電子繼電器元件參數的選擇
第五節繼電器、接觸器節電電路
一、繼電器吸合後工作電流減小的節電電路
二、電容式交流接觸器直流運行電路
三、變壓器式交流接觸器直流運行電路
四、交流電磁鐵直流運行電路

第五章滅磁開關、斷路器及操動機構控制電路
第一節滅磁開關控制電路
一、同步發電機滅磁原理
二、BT9404型滅磁開關控制電路
三、DW10M型滅磁開關控制電路
四、DW16M630型滅磁開關控制電路
五、DM22500型滅磁開關控制電路
第二節斷路器及操動機構控制電路
一、交流操作斷路器跳閘、合閘電路
二、直流操作斷路器跳閘、合閘電路
三、帶防跳躍裝置的斷路器控制電路
四、交流操作回路的防跳躍電路
五、手動操作的斷路器控制、信號電路
六、彈簧操動的斷路器控制、信號電路
七、電磁操動的斷路器控制、信號電路
八、CT7型操動機構一次重合閘電路
九、CT8型彈簧操動機構控制電路
第三節低壓斷路器控制電路
一、天津產DW15200～630A斷路器電磁鐵吸合儲能合閘電路
二、上海產DW15200～630A斷路器電磁鐵吸合儲能合閘電路
三、DW15200～4000A斷路器電動機合閘電路
四、DW15系列斷路器熱電磁式過電流脫扣器電路
五、DW15系列斷路器電子式脫扣器電路
六、DW15系列和ME系列斷路器欠電壓脫扣器電路
七、ME系列斷路器電動機預儲能帶釋能交流操作合閘電路
八、ME系列斷路器電動機預儲能帶釋能直流操作合閘電路
九、智慧型斷路器及其整定與操作
第四節萬能轉換開關控制電路
一、萬能轉換開關簡介
二、LW2系列萬能轉換開關及接線
三、LW5系列萬能轉換開關及接線
四、LW8系列萬能轉換開關

第六章小水電站常用電動機控制電路和照明電路
第一節常用電動機控制電路
一、採用轉換開關控制的正轉啟動電路
二、採用轉換開關控制的正反轉啟動電路
三、按鈕控制點動正轉啟動電路
四、具有自鎖功能的正轉啟動電路
五、按鈕和接觸器雙重聯鎖控制正反轉啟動電路
六、手控電動機水輪機調速電路
七、QC12型不可逆磁力啟動器控制電動機啟動電路
八、QC12型可逆磁力啟動器控制電動機啟動電路
九、QX1、QX2系列磁力啟動器△降壓啟動電路
十、按鈕控制△降壓啟動電路
十一、冷卻風扇自啟動電路
十二、空氣壓縮機控制電路
十三、轉換開關控制的電動機自動互投電路
十四、勵磁屏單相電扇的接線
十五、捲揚機控制電路
十六、電動葫蘆控制電路
第二節照明電路
一、簡易應急白熾燈電路
二、單管應急螢光燈電路
三、照明調光和風機調壓電路
四、利用永磁機剩磁作小水電站事故照明電源的電路
五、路燈光電控制器

第七章電源電路和顯示報警電路
第一節直流操作電源電路
一、典型的鎘鎳蓄電池直流屏系統
二、矽整流電容儲能直流電源系統
三、ZCAF系列矽整流設備電路
四、KCAF系列一般充電用晶閘管整流設備電路
五、蓄電池直流屏不間斷供電轉換電路
六、直流操作電源絕緣監視電路
七、直流電源反接指示電路
八、具有反接顯示的蓄電池充電電路
九、蓄電池充電狀態指示器
十、蓄電池放電狀態指示器
第二節備用電源切換電路
一、用繼電器控制的單相電源自投電路
二、交直流電源不停電切換電路
三、低壓斷路器跳閘後自動恢復送電的電路
四、雙路電源用接觸器自投電路
五、雙路電源用接觸器自投自複電路
六、雙路電源用接觸器互投電路
七、模組化雙路電源轉換電路
第三節供電電源電路
一、具有相序保護的供電電路
二、具有自啟動功能的供電電路
三、晶閘管控制的交流穩壓器
四、晶閘管換擋的自耦變壓器式交流穩壓器
第四節顯示、報警電路
一、閃光信號燈
二、採用白熾燈的節電型信號燈
三、發光二極體顯示電路
四、簡易訊響器
五、用音樂積體電路的訊響器
六、用語言積體電路的訊響器
七、熔斷器熔斷及負荷開路指示電路
八、熔斷器熔斷聲、光報警器7
九、三相電源缺相報警器
十、三相交流電源中性線斷路報警器
十一、繼電器、接觸器工作狀態指示器
十二、高壓隔離開關操作顯示器
十三、電流互感器二次開路報警器
十四、小水電水庫水位告警器
十五、小水電水庫水位監視器
十六、相序測定器

第八章電氣測量電路
第一節電流和電壓的測量電路
一、直流電流測量電路
二、直流電壓測量電路
三、直流電流錶、電壓表的擴程
四、交流電流測量電路
五、交流電壓測量電路
六、交流電流錶、電壓表的擴程
第二節功率的測量電路
一、直流電路功率測量電路
二、單相交流電路功率測量電路
三、兩表法測量三相三線有功功率的接線
四、三表法測量三相四線有功功率的接線
五、三相有功功率表經電流、電壓互感器接入的接線
六、一表法測量三相無功功率的接線
七、兩表法測量三相無功功率的接線
八、三表法測量三相無功功率的接線
九、具有人工中性點的兩表法測量三相無功功率的接線
第三節電能的測量電路
一、直流電能表接線
二、單相電能表接線
三、用三隻單相電能表測量三相四線制電路電能的接線
四、三相四線制電路有功電能表的接線
五、三相三線制電路有功電能表的接線
六、單相無功電能表的接線
七、用三隻單相電能表測量三相無功電能的接線
八、三相四線制電路無功電能表的接線
九、三相三線制電路無功電能表的接線
十、兩相380V電焊機電能計量接線
第四節功率因數和頻率等測量電路
一、功率因數表接線
二、頻率表接線
三、多種儀錶的聯合接線
四、發電機並網後功率因數表、無功電能表反轉現象及改線
第五節電纜芯線識讀器
一、利用電阻、二極體和萬用表的識讀器
二、利用波段開關和指示燈的識讀器
三、利用發光二極體的識讀器
參考文獻

小水電是積極提倡開發的可再生能源（必須保護好生態環境）。全國擁有約２０萬座小水電站。小水電站的裝備水準和從業人員的技術水準事關電站的安全、可靠、經濟運行，也直接關係到電網的安全。當前小水電站電工及職工的業務水準尚不能很好地適應現代電工、電子技術的發展，電站故障分析、排除能力不盡如人意。如果在豐水期電站發生故障（豐水期更容易發生故障）而不能及時排除，甚至要請提供設備的廠家前去處理，將嚴重地影響電站的經濟效益；如果電站的裝備有缺陷，設備選型不當，保護不完備，保護值設置不當，不僅嚴重威脅到電站自身的安全，還會威脅到電網的安全。因此，努力提高小水電站的裝備水準和電工、值班人員的技術水準事關重大。

本書緊密聯繫當前小水電站的實際，較系統全面地介紹了小水電站所涉及的水輪發電機及各類電氣設備的實用電氣控制電路。詳細地介紹了每個電路的工作原理、元件參數選擇，以及裝置的技術性能。書中的電路類型較全、實用性強，所介紹的裝備強調先進性。讀者通過本書的學習能開拓視野，瞭解電站各類電氣設備的控制電路，並大大提高讀圖能力。讀者一旦掌握電氣控制電路的工作原理，便能正確地分析、判斷設備故障的原因，有的放矢地找出故障點，迅速排除故障。另外，讀者通過學習本書中有關電工、電子的基本電路和應用電路，可以靈活地應用到電站實際中去，以提高電站的技術裝備水準，使電站運行更加安全、可靠和經濟。

本書編者從事小水電產品開發、設備安裝、調試、檢修等工作十多年，對小水電站的基本狀況和人員技術素質有較深瞭解，因此本書具有較強的針對性、實用性和先進性。書中的名詞術語、電氣圖形符號和文字符號均採用國家標準。

本書主要由方大千、諸葛建綱編寫，參加本書編寫工作的還有方成、方立、朱麗甯、方亞平、方亞敏、朱征濤、張正昌、張榮亮、許紀秋、那寶奎、費珊珊、盧靜、方欣、那羅麗等。全書由方大中、鄭鵬高級工程師審校。

限於編者的經驗和水準，書中難免有不妥之處，敬請廣大讀者批評指正。

編著者