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第1章　电力系统概论 1

1.1　电力系统和供配电系统概述 2

1.1.1　电力系统 2

1.1.2　供配电系统 4

1.1.3　供配电的要求和课程任务 5

1.2　电力系统的额定电压 5

1.3　电力系统的中性点运行方式 7

1.3.1　中性点不接地的电力系统 7

1.3.2　中性点经消弧线圈接地电力系统 8

1.3.3　中性点直接接地的电力系统 9

1.4　电能的质量指标 9

1.4.1　电压质量指标 9

1.4.2　频率质量指标 11

1.4.3　供电可靠性指标 11

1.5　电力负荷 11

1.5.1　按对供电可靠性要求的负荷分类 12

1.5.2　按工作制的负荷分类 12

小结 13

思考题和习题 13

第2章　负荷计算 15

2.1　负荷曲线 16

2.1.1　日负荷曲线 16

2.1.2　年负荷曲线 16

2.1.3　负荷曲线的有关物理量 17

2.2　用电设备的设备容量 18

2.2.1　设备容量的定义 18

2.2.2　设备容量的确定 19

2.3　负荷计算的方法 20

2.3.1　计算负荷的估算法 20

2.3.2　需要系数法 22

2.3.3　二项式法 24

2.3.4　单相负荷计算 25

2.4　功率损耗和电能损耗 28

2.4.1　功率损耗 28

2.4.2　供配电系统的电能损耗 29

2.5　用户负荷计算 30

2.6　尖峰电流的计算 33

2.7　功率因数和无功功率补偿 34

2.7.1　功率因数的计算 34

2.7.2　功率因数对供配电系统的影响及提高功率因数的方法 35

2.7.3　并联电容器补偿 37

2.7.4　并联电容器的装设与控制 39

2.7.5　补偿后用户的负荷计算和功率因数计算 41

小结 44

思考题和习题 44

第3章　短路电流计算 47

3.1　短路概述 48

3.2　无限大容量供电系统三相短路分析 49

3.2.1　无限大容量供电系统的概念 49

3.2.2　无限大容量供电系统三相短路暂态过程 49

3.2.3　三相短路的有关物理量 52

3.3　无限大容量供电系统三相短路电流的计算 54

3.3.1　标幺制 54

3.3.2　短路回路元件的标幺值阻抗 55

3.3.3　三相短路电流计算 57

3.3.4　电动机对三相短路电流的影响 60

3.4　两相和单相短路电流的计算 61

3.4.1　两相短路电流的计算 61

3.4.2　单相短路电流的计算 61

3.5　短路电流的效应 62

3.5.1　短路电流的电动力效应 62

3.5.2　短路电流的热效应 63

小结 66

思考题和习题 67

第4章　供配电系统 69

4.1　电压的选择 70

4.1.1　供电电压确定 70

4.1.2　配电电压 70

4.2　变电所的配置 71

4.2.1　变电所的类型 71

4.2.2　变电所的位置选择 72

4.3　变压器的选择 74

4.3.1　变压器型号选择 74

4.3.2　变压器台数和容量的确定 75

4.3.3　变压器的容量和过负荷能力 76

4.4　变电所主要电气设备 77

4.4.1　高压断路器 77

4.4.2　高压隔离开关 80

4.4.3　高压负荷开关 80

4.4.4　高压熔断器 81

4.4.5　互感器 84

4.4.6　避雷器 90

4.4.7　高压开关柜 90

4.4.8　低压电气设备 91

4.5　变电所主接线 95

4.5.1　变电所的构成 95

4.5.2　对变电所主接线的要求 95

4.5.3　变电所常用主接线 95

4.5.4　总降压变电所主接线 98

4.5.5　独立变电所主接线 100

4.5.6　车间变电所主接线 101

4.5.7　配电所主接线 101

4.5.8　主接线实例 102

4.6　变电所的布置和结构 105

4.6.1　变电所的布置 105

4.6.2　变电所的结构 106

4.6.3　变电所布置和结构实例 109

小结 111

思考题和习题 111

第5章　电气设备的选择 113

5.1　电气设备选择的一般原则 114

5.2　高压开关电器的选择 114

5.2.1　高压断路器的选择 115

5.2.2　高压隔离开关的选择 116

5.2.3　高压熔断器的选择 116

5.3　互感器的选择 118

5.3.1　电流互感器选择 118

5.3.2　电压互感器选择 121

5.4　母线、支柱绝缘子和穿墙套管选择 122

5.4.1　母线选择 122

5.4.2　支柱绝缘子的选择 123

5.4.3　穿墙套管的选择 124

5.5　高压开关柜选择 126

5.5.1　开关柜的技术参数 126

5.5.2　高压开关柜的选择 126

5.6　低压熔断器选择 127

5.7　低压断路器选择 129

5.7.1　低压断路器选择的一般原则 129

5.7.2　低压断路器脱扣器的选择和整定 130

5.7.3　前后级低压断路器选择性的配合 131

5.7.4　低压断路器灵敏度的校验 131

小结 132

思考题和习题 133

第6章　电力线路 135

6.1　电力线路的接线方式 136

6.1.1　高压电力线路的接线方式 136

6.1.2　低压电力线路的接线方式 138

6.2　导线和电缆选择的一般原则 140

6.2.1　导线和电缆型号的选择原则 140

6.2.2　导线和电缆截面的选择原则 142

6.3　按允许载流量选择导线和电缆截面 142

6.3.1　三相系统相线截面的选择 142

6.3.2　中性线和保护线截面的选择 143

6.4　按允许电压损失选择导线和电缆截面 144

6.4.1　线路电压损失的计算 145

6.4.2　按允许电压损失选择导线和电缆截面 148

6.5　按经济电流密度选择导线和电缆截面 150

6.6　电力线路的结构和敷设 151

6.6.1　电力线路的结构 152

6.6.2　电力线路的敷设 153

6.6.3　车间动力电气平面布置 156

小结 158

思考题和习题 158

第7章　供配电系统的继电保护 161

7.1　继电保护的基本知识 162

7.1.1　继电保护的任务 162

7.1.2　对继电保护的要求 162

7.1.3　继电保护的基本工作原理 163

7.1.4　电流保护的接线方式和接线系数 163

7.2　常用的保护继电器 165

7.2.1　电磁式继电器 165

7.2.2　感应式电流继电器 168

7.3　电力线路的继电保护 170

7.3.1　电力线路的常见故障和保护配置 170

7.3.2　过电流保护 170

7.3.3　电流速断保护 175

7.3.4　单相接地保护 178

7.3.5　过负荷保护 181

7.4　电力变压器的继电保护 182

7.4.1　电力变压器的常见故障和保护配置 182

7.4.2　变压器二次侧短路流经一次侧的穿越电流和电流保护的接线方式 182

7.4.3　变压器的电流保护 184

7.4.4　变压器的气体保护 187

7.4.5　变压器的差动保护 189

7.5　高压电动机的继电保护 197

7.5.1　高压电动机的常见故障和保护配置 197

7.5.2　高压电动机的过负荷保护和电流速断保护 197

7.6　6～10kV电容器的继电保护 199

7.6.1　6～10kV电容器的常见故障和保护配置 199

7.6.2　电容器的电流速断保护 199

7.7　配电系统微机保护 200

7.7.1　配电系统微机保护的现状和发展 200

7.7.2　配电系统微机保护的功能 201

7.7.3　微机保护装置的硬件结构 201

7.7.4　微机保护装置的软件系统 202

小结 205

思考题和习题 206

第8章　变电所二次回路和自动装置 208

8.1　二次回路概述 209

8.2　操作电源 210

8.2.1　直流操作电源 210

8.2.2　交流操作电源 214

8.2.3　所用变压器 214

8.3　高压断路器控制回路 215

8.3.1　高压断路器控制回路的要求 215

8.3.2　电磁操动机构的断路器控制回路 216

8.3.3　弹簧操动机构的断路器控制回路 219

8.4　中央信号回路 220

8.4.1　对中央信号回路的要求 221

8.4.2　中央事故信号回路 221

8.4.3　中央预告信号回路 223

8.5　测量和绝缘监视回路 225

8.5.1　测量仪表配置 225

8.5.2　直流绝缘监视回路 226

8.6　二次回路安装接线图 228

8.6.1　二次回路安装接线图基本知识 228

8.6.2　屏面布置图 229

8.6.3　端子排图 230

8.6.4　屏后接线图 233

8.6.5　二次回路的接线要求 234

8.7　自动重合闸装置（ARD） 236

8.7.1　对自动重合闸的要求 236

8.7.2　电气一次自动重合闸装置 237

8.8　备用电源自动投入装置（APD） 239

8.8.1　对备用电源自动投入装置的要求 239

8.8.2　备用电源自动投入装置的接线 239

8.9　变电所综合自动化 241

8.9.1　变电所综合自动化系统的基本功能 241

8.9.2　变电站综合自动化系统的硬件结构 243

8.9.3　变电所综合自动化的软件系统 244

小结 247

思考题和习题 248

第9章　电气安全、防雷和接地 250

9.1　电气安全 251

9.1.1　电气安全的含义和重要性 251

9.1.2　电气安全措施 251

9.1.3　电气防火和防爆 252

9.1.4　触电及防护 252

9.2　过电压和防雷 253

9.2.1　过电压及雷电概述 253

9.2.2　防雷设备 254

9.2.3　防雷保护 261

9.3　电气装置的接地 265

9.3.1　接地概述 265

9.3.2　接地装置 270

9.3.3　接地电阻 272

9.3.4　低压配电系统的等电位连接 275

小结 277

思考题和习题 277

第10章　电气照明 279

10.1　电气照明概述 280

10.1.1　照明技术的有关概念 280

10.1.2　照明方式和种类 282

10.2　常用照明光源和灯具 283

10.2.1　照明光源 283

10.2.2　灯具 287

10.3　照度计算 290

10.3.1　照度标准 290

10.3.2　照度计算 291

10.4　照明供电系统 294

10.4.1　照明供电方式的选择 294

10.4.2　照明供电网络 296

10.4.3　照明供电系统图 296

10.4.4　电气照明平面布置 297

小结 298

思考题和习题 299

第11章　供配电系统的运行和管理 300

11.1　节约电能 301

11.1.1　节约电能的意义 301

11.1.2　节约电能的一般措施 301

11.1.3　电力变压器的经济运行 302

11.1.4　电动机的电能节约 304

11.1.5　其他电气设备的电能节约 305

11.2　电压偏差与调节 306

11.2.1　电压偏差与调节概述 306

11.2.2　电压调节的方法 306

11.2.3　有载调压自动装置 310

11.3　电压波动、闪变与抑制 312

11.3.1　电压波动和闪变 312

11.3.2　电压波动和闪变的估算 314

11.3.3　电压波动和闪变的抑制 317

11.4　谐波与抑制 317

11.4.1　谐波计算与标准 317

11.4.2　谐波源 319

11.4.3　谐波的危害 322

11.4.4　电网谐波的抑制 322

11.5　变配电所的运行和维护 325

11.5.1　变配电所的规章制度和值班制度 325

11.5.2　变配电所的送电和停电操作 326

11.5.3　变配电设备的巡视规定 327

11.6　电力线路的运行和维护 329

11.6.1　架空线路的运行维护 329

11.6.2　电缆线路的运行维护 329

11.6.3　车间配电线路的运行维护 330

11.6.4　线路运行中突遇停电的处理 330

小结 331

思考题和习题 332

附录A　常用设备的主要技术数据 334

参考文献 356