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学习单元1 民用建筑供电系统基础 1

教学导航 1

1.1 民用建筑供电要求及典型供电系统 2

1.1.1 民用建筑供电的意义和要求 2

1.1.2 民用建筑典型供电系统及分析 2

1.1.3 发电厂和电力系统的组成 5

1.2 电力系统的电压和电能质量 8

1.2.1 三相交流电网和电力设备的额定电压 8

1.2.2 电压偏差与电压调整 10

1.2.3 电压波动及其抑制 12

1.2.4 电网谐波及其抑制 13

1.2.5 三相不平衡及其改善 14

1.2.6 民用建筑供配电电压的选择 15

1.3 电力系统中性点运行方式 17

1.3.1 中性点不接地的电力系统 17

1.3.2 中性点经消弧线圈接地的电力系统 18

1.3.3 中性点直接接地或经低电阻接地的电力系统 19

1.4 低压配电系统的接地形式 20

1.4.1 TN系统 20

1.4.2 TT系统 21

1.4.3 IT系统 21

知识梳理与总结 22

复习思考题1 22

练习题1 23

学习单元2 开关设备和配电设备 24

教学导航 24

2.1 电弧的危害、产生和熄灭 25

2.1.1 电弧的危害 25

2.1.2 电弧的产生 25

2.1.3 电弧的熄灭 26

2.2 高压一次设备 28

2.2.1 高压隔离开关 29

2.2.2 高压负荷开关 31

2.2.3 高压断路器 33

2.2.4 高压熔断器 37

2.2.5 互感器 39

2.2.6 高压开关柜 43

2.3 低压开关设备 45

2.3.1 低压刀开关 45

2.3.2 低压刀熔开关 46

2.3.3 低压负荷开关 47

2.3.4 低压断路器 47

2.3.5 低压熔断器 50

2.3.6 低压配电屏和配电箱 53

知识梳理与总结 54

复习思考题2 54

练习题2 55

学习单元3 电力负荷及其计算 56

教学导航 56

3.1 电力负荷的概念与物理量 57

3.1.1 电力负荷的分级及供电要求 57

3.1.2 用电设备的工作制 58

3.1.3 负荷曲线及有关的物理量 59

3.2 三相用电设备组计算负荷的确定 61

3.2.1 按需要系数法确定计算负荷 61

3.2.2 按二项式法确定计算负荷 66

3.3 单相用电设备组计算负荷的确定 68

3.4 工厂供电系统的功率损耗和电能损耗 71

3.4.1 工厂供电系统的功率损耗 71

3.4.2 工厂供电系统的电能损耗 74

3.5 工厂的计算负荷与年耗电量 75

3.5.1 工厂计算负荷的确定 75

3.5.2 工厂的功率因数、无功补偿及补偿后的工厂计算负荷 76

3.5.3 工厂年耗电量的计算 78

3.6 尖峰电流及其计算 79

知识梳理与总结 80

复习思考题3 80

练习题3 81

学习单元4 短路电流及其计算 82

教学导航 82

4.1 短路的概念与物理量 83

4.1.1 短路的原因、后果及其形式 83

4.1.2 无限大容量电力系统中三相短路的物理量 85

4.2 无限大容量电力系统中三相短路电流的计算 87

4.3 无限大容量电力系统中两相和单相短路电流的计算 91

4.3.1 两相短路电流的计算 91

4.3.2 单相短路电流的计算 92

4.4 短路电流的效应和稳定度校验 93

4.4.1 短路电流的电动效应和动稳定度校验 93

4.4.2 短路点附近交流电动机的反馈电流影响 95

4.4.3 短路电流的热效应和热稳定度校验 96

4.5 高低压电器的选择与校验 99

4.5.1 电气设备选择的一般原则 99

4.5.2 高压开关设备的选择 100

4.5.3 低压开关电器的选择 101

4.5.4 熔断器的选择 104

4.5.5 互感器的选择 106

4.5.6 母线、支柱绝缘子和穿墙套管的选择 108

知识梳理与总结 111

复习思考题4 111

练习题4 112

学习单元5 工厂变配电所及其一次系统 113

教学导航 113

5.1 民用建筑变配电所的类型及负荷中心确定 114

5.1.1 民用建筑变配电所的类型与选址 114

5.1.2 工厂变配电所负荷中心的确定 116

5.2 电力变压器的结构与容量选择 117

5.2.1 电力变压器的分类 117

5.2.2 电力变压器的结构及连接组别 118

5.2.3 电力变压器的容量和过负荷能力 121

5.2.4 变电所主变压器台数和容量的选择 123

5.2.5 电力变压器的并列运行条件 125

5.3 应急柴油发电机组的选择 126

5.4 民用建筑变配电所的主接线图 126

5.4.1 高压配电所的主接线图 127

5.4.2 车间和小型工厂变电所的主接线图 129

5.4.3 民用建筑总降压变电所的主接线图 133

5.4.4 接有应急柴油发电机组的变电所的主接线图 136

5.5 民用建筑变配电所的布置、结构及安装图 136

5.5.1 变配电所的总体布置 136

5.5.2 变配电所及室外变压器台的结构 140

5.5.3 工厂应急柴油发电机组机房的结构布置 147

5.5.4 变配电所的电气安装图 148

5.6 民用建筑变配电所及其一次系统的运行维护 150

5.6.1 变配电所的运行值班制度与要求 150

5.6.2 变配电所的送电和停电操作 151

5.6.3 电力变压器的运行维护 153

5.6.4 配电装置的运行维护 154

知识梳理与总结 155

复习思考题5 155

练习题5 156

学习单元6 民用建筑电力线路 157

教学导航 157

6.1 电力线路的类型及接线方式 158

6.1.1 电力线路的任务和类型 158

6.1.2 高压线路的接线方式 158

6.1.3 低压线路的接线方式 160

6.2 电力线路的结构和敷设 162

6.2.1 架空线路的结构和敷设 162

6.2.2 电缆线路的结构和敷设 167

6.2.3 车间线路的结构和敷设 173

6.3 导线和电缆的选择计算 175

6.3.1 导线和电缆选择的一般规定 175

6.3.2 导线和电缆截面选择计算的条件 176

6.3.3 按发热条件选择导线和电缆截面 177

6.3.4 按经济电流密度选择导线和电缆截面 179

6.3.5 线路电压损耗的计算 180

6.4 车间动力电气平面布线图 184

6.5 电力线路的运行维护 187

6.5.1 架空线路的运行维护 187

6.5.2 电缆线路的运行维护 187

6.5.3 车间配电线路的运行维护 188

6.5.4 线路运行中突然停电的处理 188

知识梳理与总结 189

复习思考题6 189

练习题6 190

学习单元7 民用建筑供电系统的过电流保护 191

教学导航 191

7.1 过电流保护的类型与要求 192

7.1.1 过电流保护的类型和任务 192

7.1.2 对保护装置的基本要求 192

7.2 熔断器与低压断路器保护 193

7.2.1 熔断器在供电系统中的配置 193

7.2.2 低压断路器在低压配电系统中的配置 194

7.3 常用的保护继电器 195

7.3.1 继电器的分类和型号 195

7.3.2 电磁式电流继电器和电压继电器 197

7.3.3 电磁式时间继电器 198

7.3.4 电磁式信号继电器 199

7.3.5 电磁式中间继电器 200

7.3.6 感应式电流继电器 201

7.4 民用建筑高压线路的继电保护 204

7.4.1 继电保护装置的接线方式 204

7.4.2 继电保护装置的操作方式 206

7.4.3 带时限的过电流保护 207

7.4.4 电流速断保护 213

7.4.5 有选择性的单相接地保护 215

7.4.6 线路的过负荷保护 218

知识梳理与总结 219

复习思考题7 219

练习题7 220

学习单元8 防雷、接地与电气安全 221

教学导航 221

8.1 过电压与防雷 222

8.1.1 过电压及雷电的概念与特点 222

8.1.2 防雷设备 224

8.1.3 电气装置的防雷 228

8.1.4 建筑物的防雷 229

8.1.5 电子信息系统的防雷 231

8.2 电气装置的接地 234

8.2.1 接地的概念与有关物理量 234

8.2.2 电气装置的接地要求及接地电阻 235

8.2.3 接地装置参数的计算 236

8.2.4 接地装置的装设与布置 237

8.3 低压配电系统的保护和等电位连接 238

8.3.1 低压配电系统的接地故障保护 238

8.3.2 低压配电系统的漏电保护 239

8.3.3 低压配电系统的等电位连接 240

8.4 电气安全与触电急救 242

8.4.1 电气危害的种类与主要因素 242

8.4.2 电气安全的一般措施 245

8.4.3 触电的急救处理 246

知识梳理与总结 248

复习思考题8 248

练习题8 249

附录A 民用建筑常用高低压设备性能参数表 250

附录B 学生工作页示例 280