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第1章　概论 1

1.1 电力系统和供配电系统概述 1

1.1.1　电力系统 1

1.1.2　供配电系统 3

1.2　电力系统的电压 5

1.2.1　三相交流电网和电力设备的额定电压 5

1.2.2 电压的分类及高低电压的划分 8

1.2.3　供配电系统电压的选择 8

1.3　电力系统中性点的运行方式 10

1.3.1 中性点不接地的电力系统 10

1.3.2 中性点经消弧线圈接地的电力系统 11

1.3.3 中性点直接接地或经低电阻接地的电力系统 12

1.3.4 中性点不同运行方式的比较和应用范围 13

1.4　供电系统的质量指标 14

1.4.1 电压的质量要求 14

1.4.2　频率的质量要求 15

1.4.3　供电的可靠性要求 16

1.5 电力负荷的分级及其对供电的要求 16

基本技能训练 电力系统图的阅读 18

思考题与习题 20

第2章 电力负荷及其计算 21

2.1 负荷曲线 21

2.1.1 日负荷曲线 21

2.1.2　年负荷曲线 22

2.1.3　与负荷曲线有关的物理量 23

2.2　用电设备的工作制与设备容量的计算 24

2.2.1　用电设备的工作制 24

2.2.2　设备容量的计算 24

2.3　三相用电设备组计算负荷的确定 25

2.3.1　概述 25

2.3.2　按需要系数法确定计算负荷 26

2.3.3　按二项式系数法确定计算负荷 29

2.4　单相用电设备组计算负荷的确定 31

2.4.1　概述 31

2.4.2　单相设备组等效三相负荷的计算 31

2.5　功率损耗和电能损耗的计算 33

2.5.1　供配电系统的功率损耗 33

2.5.2　供配电系统的电能损耗 34

2.6　用电单位计算负荷和年电能消耗量的计算 36

2.6.1　用电单位计算负荷的确定 36

2.6.2　用电单位年电能消耗量的计算 37

2.7　尖峰电流的计算 37

2.8　供配电系统的功率因数和无功功率补偿 38

2.8.1　功率因数的分类及供电部门的要求 38

2.8.2　无功功率补偿及补偿后的计算负荷 39

基本技能训练 中小型工厂计算负荷的确定 43

思考题与习题 46

第3章　短路电流的计算 48

3.1　短路的原因、后果及形式 48

3.2　无限大容量系统及其短路时的暂态过程与物理量 50

3.2.1　无限大容量系统 50

3.2.2　无限大容量系统三相短路时的暂态过程及物理量 50

3.2.3　三相短路电流计算的目的 53

3.3　无限大容量系统三相短路电流的计算 53

3.3.1　欧姆法计算三相短路电流 53

3.3.2　标幺制法计算三相短路电流 57

3.3.3　大容量电动机对短路电流的影响 60

3.4　两相和单相短路电流的计算 60

3.5　短路电流的热效应和力效应 61

3.5.1　短路产生的效应及电气设备进行校验的必要性 61

3.5.2　短路电流的力效应 62

3.5.3　短路电流的热效应 63

基本技能训练 中小型工厂变电所短路电流的计算 64

思考题与习题 67

第4章　供配电系统的主要电气设备 68

4.1　电气设备概述 68

4.2　电弧的产生及灭弧方法 70

4.3　电力变压器 72

4.3.1 电力变压器的分类及特点 72

4.3.2　电力变压器的结构及型号 74

4.3.3　电力变压器的联结组别 75

4.3.4　电力变压器的实际容量及过载能力 76

4.3.5　电力变压器的选择 77

4.4　互感器 78

4.4.1　电流互感器 78

4.4.2　电压互感器 82

4.5　高压开关设备 85

4.5.1　高压断路器 85

4.5.2　高压隔离开关 88

4.5.3　高压负荷开关 90

4.6　熔断器 91

4.6.1　高压熔断器 91

4.6.2　低压熔断器 93

4.7　低压开关设备 96

4.7.1　低压刀开关 96

4.7.2　低压刀熔开关 97

4.7.3　低压断路器 97

4.8　成套配电装置 101

4.8.1　高压成套配电装置（高压开关柜） 101

4.8.2　低压成套配电装置（低压配电屏） 104

4.8.3　动力和照明配电箱 105

4.9　高低压电气设备的选择 106

4.9.1　电气设备选择的一般原则 106

4.9.2　高压隔离开关、负荷开关和断路器的选择与校验 106

4.9.3　互感器的选择与校验 108

基本技能训练　电气设备及其运行维护 111

思考题与习题 119

第5章　变配电所的电气主接线及结构 121

5.1　变配电所的任务和类型 121

5.1.1　变配电所的任务 121

5.1.2　变电所的类型 121

5.2　变配电所的电气主接线 123

5.2.1　变配电所主接线的基本形式 123

5.2.2　工厂总降压变电所主接线 126

5.2.3　独立变电所主接线 128

5.2.4　非独立式车间变电所主接线 132

5.2.5　工厂高压配电所及车间变电所主接线示例 132

5.3　电气主接线的运行方式 135

5.3.1　正常运行方式和非正常运行方式 135

5.3.2　电气主接线运行方式举例 135

5.4　变配电所所址选择 137

5.4.1　变配电所所址选择的一般原则 137

5.4.2　变配电所所址选择的方法 137

5.5　变配电所的布置与结构 139

5.5.1　变配电所的总体布置 139

5.5.2　变配电所的结构 141

5.5.3　变配电所的布置及结构示例 143

基本技能训练　变配电所的电气操作 145

思考题与习题 148

第6章　供配电线路 149

6.1　供配电线路的接线方式 149

6.1.1　高压供配电线路的接线方式 149

6.1.2　低压供配电线路的接线方式 152

6.2　供配电线路的结构与敷设 154

6.2.1　架空线路的结构与敷设 155

6.2.2　电缆线路的结构与敷设 156

6.2.3　低压配电线路的结构与敷设 159

6.3　导线和电缆截面的选择 162

6.3.1　按发热条件选择导线和电缆的截面 162

6.3.2　按允许电压损失选择导线和电缆的截面 164

6.3.3　按机械强度选择导线和电缆的截面 166

6.3.4　按经济电流密度选择导线和电缆的截面 166

6.3.5　选择导线和电缆截面的一般方法 167

基本技能训练　供配电线路的运行与维护 168

思考题与习题 171

第7章 高层建筑的供配电系统 172

7.1　高层建筑负荷的特点及计算 172

7.1.1　高层建筑负荷的特点 172

7.1.2　高层建筑负荷的计算 173

7.2　高层建筑变电所的主接线 174

7.3　高层建筑变电所的类型及布置 176

7.3.1　高层建筑变电所的类型 176

7.3.2　高层建筑变电所的布置 177

7.3.3　成套变电所 177

7.4　高层建筑低压配电系统 178

7.4.1　低压配电系统的配电方式 178

7.4.2　照明供电系统 179

7.5 自备应急柴油发电机组 181

基本技能训练　建筑电气工程图 182

思考题及习题 187

第8章　供配电系统的保护 188

8.1　继电保护的任务和要求 188

8.2　常用的保护继电器及其接线方式 189

8.2.1　常用的保护继电器 189

8.2.2　继电保护装置的接线方式 194

8.3　高压电力线路的继电保护 196

8.3.1 电力线路保护的配置 196

8.3.2　带时限的过电流保护 197

8.3.3　电流速断保护 204

8.3.4　单相接地保护 205

8.4　电力变压器的保护 208

8.4.1 电力变压器的故障、异常状态及保护配置 208

8.4.2　电力变压器的瓦斯保护 209

8.4.3　变压器的纵差动保护 210

8.4.4　变压器的过电流保护、电流速断保护以及过负荷保护 212

8.4.5　变压器低压侧的单相短路保护 214

8.5　高压电动机的继电保护 214

8.5.1　高压电动机的故障及其保护的配置 214

8.5.2　高压电动机的过负荷保护和电流速断保护 215

8.5.3　纵差动保护 216

8.5.4　单相接地保护 217

8.6　熔断器保护 217

8.6.1　熔断器在供配电系统中的配置 217

8.6.2　熔断器熔体电流的选择 218

8.6.3　熔断器的选择与校验 219

8.6.4　前后熔断器之间的选择性配合 220

8.7　低压断路器保护 220

8.7.1　低压断路器在低压配电系统中的配置 220

8.7.2　低压断路器脱扣器的选择和整定 221

8.7.3　低压断路器的选择和校验 222

8.7.4　前后低压断路器之间以及低压断路器与熔断器之间的选择性配合 224

8.8　微机继电保护 224

8.8.1　微机保护系统的基本结构 224

8.8.2　微机保护的功能 226

8.8.3　微机保护的特点 226

8.8.4　线路和变压器的微机保护 227

基本技能训练　变压器保护装置实例 228

思考题与习题 231

第9章 供配电系统的二次回路与自动装置 233

9.1　二次回路的基本知识 233

9.2　二次回路的操作电源 234

9.2.1　直流操作电源 234

9.2.2　交流操作电源 236

9.3　高压断路器的控制回路 237

9.3.1　高压断路器控制回路的基本要求 237

9.3.2　手动控制的断路器控制回路 238

9.3.3　电磁操动机构的断路器控制回路 239

9.3.4　弹簧操动机构的断路器控制回路 242

9.4　中央信号回路 243

9.4.1　中央事故信号回路 244

9.4.2　中央预告信号回路 245

9.5　电测量仪表与绝缘监视回路 246

9.5.1　仪表的准确度要求 246

9.5.2　互感器和测量仪表的配置 247

9.5.3　测量回路与绝缘监视回路 247

9.6　二次回路的安装接线图 249

9.6.1　屏面布置图 249

9.6.2　接线端子及端子排图 250

9.6.3　屏后接线图 251

9.7　电力线路的自动重合闸装置（ARD） 252

9.7.1　对自动重合闸装置的基本要求 252

9.7.2　电气一次自动重合闸装置 253

9.8　备用电源自动投入装置（APD） 254

9.8.1　对备用电源自动投入装置的要求 254

9.8.2　备用电源自动投入装置的接线 255

9.9　变电所综合自动化 256

9.9.1　变电所实现综合自动化的优越性 257

9.9.2　变电所综合自动化系统的基本功能 257

9.9.3　变电所综合自动化系统的结构形式 258

基本技能训练 二次接线图的识图 260

思考题与习题 264

第10章　供配电系统的安全技术 266

10.1　电气安全的基本知识 266

10.2　过电压与防雷 267

10.2.1　过电压的形式 267

10.2.2　防雷设备 268

10.2.3　防雷措施 273

10.3　供配电系统的接地 275

10.3.1　接地的作用及概念 275

10.3.2　接地的类型 277

10.3.3 电气装置的接地与接地电阻的要求 280

10.3.4　接地电阻的装设 282

10.3.5　接地电阻的计算 283

10.3.6　接地装置平面布置图示例 286

10.3.7　接地电阻的测量 287

10.4　低压配电系统的等电位联结与漏电保护 287

10.4.1　低压配电系统的等电位联结 287

10.4.2　低压配电系统的漏电保护 289

基本技能训练 触电的急救处理 293

思考题与习题 296

附录 297

参考文献 319