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第1章 概论1

1.1 电力系统和供配电系统的基本构成1

1.1.1 电力系统的组成1

1.1.2 供配电系统的组成6

1.2 电力系统的电压7

1.2.1 三相交流电网和电力设备的额定电压7

1.2.2 电压分类及高低电压的划分9

1.2.3 供配电系统电压的选择10

1.3 电力系统中性点的运行方式11

1.3.1 中性点不接地系统11

1.3.2 中性点经消弧线圈接地系统13

1.3.3 中性点直接接地或经低电阻接地系统14

1.3.4 低压配电系统的接地形式14

1.3.5 中性点不同接地方式的比较和应用范围16

1.4 供配电的质量指标17

1.4.1 电压的质量要求17

1.4.2 频率的质量要求19

1.4.3 供电的可靠性要求20

1.5 电力负荷的分级及其对供电的要求20

1.5.1 电力负荷的分级20

1.5.2 各级负荷对供电电源的要求21

1.6 分布式发电与微电网22

1.6.1 分布式发电22

1.6.2 微电网的结构和特点23

基本能力训练 电力系统图的识读与电力负荷分级24

思考题与习题25

第2章 负荷计算及无功功率补偿27

2.1 负荷曲线及有关物理量27

2.1.1 负荷曲线的类型27

2.1.2 与负荷曲线和负荷计算有关的物理量28

2.1.3 用电设备的工作制与设备容量29

2.2 三相用电设备组计算负荷的确定31

2.2.1 概述31

2.2.2 按需要系数法确定计算负荷31

2.2.3 按二项式系数法确定计算负荷34

2.3 单相用电设备组计算负荷的确定36

2.3.1 概述36

2.3.2 单相设备组等效三相负荷的计算36

2.4 供配电系统计算负荷和年电能需要量的计算37

2.4.1 供配电系统计算负荷的确定37

2.4.2 供配电系统年电能需要量的计算39

2.5 供配电系统功率因数及无功功率补偿39

2.5.1 功率因数的分类及供电部门要求39

2.5.2 无功补偿装置的选择40

2.5.3 无功补偿容量的确定41

2.5.4 并联电容器的装设位置41

2.5.5 无功补偿后的工厂计算负荷42

2.6 尖峰电流的计算44

2.6.1 单台用电设备尖峰电流的计算44

2.6.2 多台用电设备尖峰电流的计算44

基本能力训练 中小型工厂计算负荷的确定45

思考题与习题48

第3章 短路电流及其计算50

3.1 短路的原因、后果及形式50

3.1.1 短路的原因50

3.1.2 短路的后果50

3.1.3 短路的形式51

3.2 无限大容量系统三相短路时的暂态过程及物理量52

3.2.1 无限大容量系统52

3.2.2 无限大容量系统三相短路的暂态过程及物理量52

3.3 供配电系统三相短路电流的计算54

3.3.1 欧姆法计算三相短路电流54

3.3.2 标幺制法计算三相短路电流58

3.3.3 大容量电动机对短路电流的影响61

3.4 两相和单相短路电流的计算62

3.4.1 两相短路电流的计算62

3.4.2 单相短路电流的计算62

3.5 短路电流的力效应和热效应63

3.5.1 短路产生的效应及电气设备进行校验的必要性63

3.5.2 短路电流的力效应63

3.5.3 短路电流的热效应65

基本能力训练 中小型工厂变电所短路电流计算66

思考题与习题68

第4章 供配电系统的电气设备及选择69

4.1 电气设备概述69

4.1.1 电气一次设备及其分类69

4.1 2 电气设备运行中的电弧问题与灭弧方法70

4.2 电力变压器72

4.2.1 电力变压器的分类及特点72

4.2.2 电力变压器的结构及型号73

4.2.3 电力变压器的联结组别74

4.2.4 电力变压器的实际容量及过载能力75

4.2.5 电力变压器的选择75

4.3 互感器77

4.3.1 电流互感器77

4.3.2 电压互感器81

4.4 高压开关设备84

4.4.1 高压断路器84

4.4.2 隔离开关87

4.4.3 高压负荷开关89

4.5 熔断器90

4.5.1 高压熔断器90

4.5.2 低压熔断器91

4.6 低压开关设备93

4.6.1 低压负荷隔离开关93

4.6.2 低压刀熔开关94

4.6.3 低压断路器94

4.7 成套配电装置98

4.7.1 高压成套配电装置（高压开关柜）98

4.7.2 低压成套配电装置（低压配电屏）100

4.7.3 动力和照明配电箱101

4.8 高压开关电器的选择101

4.8.1 电气设备选择的一般原则101

4.8.2 高压隔离开关、负荷开关和断路器的选择与校验102

4.9 互感器的选择及校验104

4.9.1 电流互感器的选择及校验104

4.9.2 电压互感器的选择及校验105

4.10 低压熔断器的选择107

4.10.1 熔断器熔体电流的选择107

4.10.2 熔断器的选择及校验107

4.10.3 前后熔断器之间的选择性配合108

4.11 低压断路器的选择108

基本能力训练 电气设备的运行监视与操作112

思考题与习题116

第5章 变配电所的电气主接线及结构118

5.1 变配电所的任务和类型118

5.1.1 变配电所的任务118

5.1.2 变电所的类型118

5.2 变配电所的电气主接线120

5.2.1 变配电所主接线的基本形式120

5.2.2 变配电所电气主接线方案123

5.3 变配电所选址与布置129

5.3.1 变配电所所址选择的一般原则129

5.3.2 变配电所的总体布置129

5.3.3 变配电所的结构要求133

基本能力训练 变配电所的倒闸操作135

思考题与习题139

第6章 供配电线路141

6.1 供配电线路的接线方式141

6.1.1 高压供配电线路的接线方式141

6.1.2 低压供配电线路的接线方式143

6.2 供配电线路的结构与敷设145

6.2.1 架空线路的结构与敷设145

6.2.2 电缆线路的结构与敷设147

6.2.3 低压配电线路的结构与敷设148

6.3 导线和电缆截面积的选择150

6.3.1 按发热条件选择导线和电缆的截面积151

6.3.2 按允许电压损失选择导线和电缆的截面积153

6.3.3 按机械强度选择导线和电缆的截面积157

6.3.4 按经济电流密度选择导线和电缆的截面积158

基本能力训练 供配电线路的运行与维护159

思考题与习题161

第7章 高层建筑的供配电系统162

7.1 高层建筑负荷的计算162

7.1.1 高层建筑负荷的特点162

7.1.2 高层建筑负荷的计算163

7.2 高层建筑的变电所主接线164

7.2.1 一般民用建筑变电所主接线164

7.2.2 高层民用建筑变电所主接线165

7.3 高层建筑变电所的类型及布置166

7.3.1 高层建筑变电所的类型166

7.3.2 高层建筑变配电所的布置166

7.4 箱式变电站167

7.5 高层建筑低压配电系统169

7.5.1 低压配电系统的接线方式169

7.5.2 照明供电系统171

7.6 自备应急柴油发电机组173

7.6.1 应急柴油发电机组的供电范围173

7.6.2 柴油发电机组的选用173

基本能力训练 建筑电气工程图174

思考题与习题177

第8章 供配电系统的继电保护178

8.1 继电保护的任务和要求178

8.1.1 继电保护装置的任务178

8.1.2 继电保护的类型及构成178

8.1.3 对继电保护的基本要求179

8.2 常用的保护继电器及其接线方式180

8.2.1 常用保护继电器180

8.2.2 继电保护装置的接线方式183

8.3 高压电力线路的继电保护184

8.3.1 电力线路保护的配置184

8.3.2 带时限过电流保护的构成与动作原理184

8.3.3 电流速断保护187

8.3.4 单相接地保护189

8.3.5 电力线路的过负荷保护190

8.4 电力变压器的保护191

8.4.1 电力变压器的故障、不正常工作状态及保护配置191

8.4.2 电力变压器的过电流保护、电流速断保护和过负荷保护191

8.4.3 电力变压器低压侧的单相短路保护194

8.4.4 电力变压器的瓦斯保护194

8.4.5 变压器差动保护195

8.5 微机继电保护196

8.5.1 微机保护系统的组成196

8.5.2 微机保护逻辑原理198

基本能力训练 微机保护装置实例201

思考题与习题208

第9章 供配电系统的二次回路及自动装置209

9.1 二次回路的基本知识209

9.2 二次回路的操作电源210

9.2.1 直流操作电源210

9.2.2 交流操作电源212

9.3 高压断路器的控制和信号回路213

9.3.1 对断路器控制回路的基本要求213

9.3.2 采用灯光监视就地控制的断路器控制与信号回路214

9.3.3 采用微机远方监控的断路器控制和信号回路216

9.4 中央信号回路218

9.4.1 中央事故信号装置218

9.4.2 中央预告信号装置219

9.5 电测量仪表与测量回路220

9.5.1 仪表的准确度要求220

9.5.2 互感器和测量仪表的配置221

9.5.3 电气测量回路与绝缘监视回路222

9.6 供配电系统的自动控制装置223

9.6.1 自动重合闸装置223

9.6.2 备用电源自动投入装置224

9.7 变电所综合自动化226

9.7.1 变电所综合自动化系统的基本功能226

9.7.2 变电所综合自动化系统的结构228

基本能力训练 变电所综合自动化系统的配置与组屏实例230

思考题与习题232

第10章 供配电系统的安全技术235

10.1 电气安全的基本知识235

10.1.1 触电对人体的危害235

10.1.2 安全电流和特低电压235

10.1.3 直接触电防护和间接触电防护236

10.2 过电压与防雷236

10.2.1 过电压的形式236

10.2.2 防雷设备237

10.2.3 防雷措施240

10.3 供配电系统的接地242

10.3.1 接地的作用及有关概念242

10.3.2 接地的类型244

10.3.3 电气装置的接地与接地电阻的要求244

10.3.4 接地电阻的装设245

10.3.5 接地电阻的计算247

10.3.6 接地装置平面布置图示例248

10.4 低压配电系统的等电位联结与漏电保护249

10.4.1 低压配电系统的等电位联结249

10.4.2 低压配电系统的漏电保护250

基本能力训练 触电的急救处理252

思考题与习题254

附录256

附录A 需要系数和二项式系数256

附录B 并联电容器的技术数据258

附录C 电力变压器的技术数据259

附录D 高低压电器的主要技术数据260

附录E 电缆、导线的技术数据265

附录F 接地电阻的技术数据270

参考文献273