供配电技术 第2版PDF电子书下载

第1章 电力系统概论 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

1.1.3供配电的要求和课程任务 3

1.2电力系统的额定电压 4

1.3电力系统的中性点运行方式 6

1.3.1中性点不接地的电力系统 6

1.3.2中性点经消弧线圈接地的电力系统 7

1.3.3中性点直接接地的电力系统 8

1.3.4中性点经电阻接地的电力系统 8

1.4电能质量指标 8

1.4.1电压质量指标 8

1.4.2频率质量指标 10

1.4.3供电可靠性指标 10

1.5电力负荷 10

1.5.1按对供电可靠性要求的负荷分类 10

1.5.2按工作制的负荷分类 11

小结 12

思考题和习题 12

第2章 负荷计算 14

2.1负荷曲线 14

2.1.1日负荷曲线 14

2.1.2年负荷曲线 14

2.1.3负荷曲线的有关物理量 15

2.2用电设备的设备容量 16

2.2.1设备容量的定义 16

2.2.2设备容量的确定 17

2.3负荷计算的方法 17

2.3.1估算法 18

2.3.2需要系数法 19

2.3.3二项式法 21

2.3.4单相负荷计算法 22

2.4功率损耗和电能损耗 24

2.4.1功率损耗 25

2.4.2电能损耗 26

2.5用户负荷计算 27

2.6尖峰电流的计算 31

2.7功率因数和无功功率补偿 32

2.7.1功率因数的计算 32

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 33

2.7.3并联电容器补偿 35

2.7.4并联电容器的装设与控制 36

2.7.5补偿后用户的负荷计算和功率因数计算 39

小结 41

思考题和习题 41

第3章 短路电流计算 44

3.1短路概述 44

3.2无限大容量供电系统三相短路分析 45

3.2.1无限大容量供电系统的概念 45

3.2.2无限大容量供电系统三相短路暂态过程 46

3.2.3三相短路的有关物理量 48

3.3无限大容量供电系统短路电流的计算 50

3.3.1标么制 50

3.3.2短路回路元件的标幺值阻抗 51

3.3.3三相短路电流计算 53

3.3.4电动机对三相短路电流的影响 56

3.3.5两相短路电流的计算 56

3.3.6单相短路电流的计算 57

3.4短路电流的效应 57

3.4.1短路电流的电动力效应 57

3.4.2短路电流的热效应 59

小结 62

思考题和习题 62

第4章 变配电所及其一次系统 65

4.1电压的选择 65

4.1.1供电电压的确定 65

4.1.2配电电压的确定 66

4.2变电所的配置 66

4.2.1变电所的类型 66

4.2.2变电所的位置选择 67

4.3变压器的选择 69

4.3.1变压器型号选择 69

4.3.2变压器台数和容量的确定 70

4.3.3变压器的实际容量和过负荷能力 71

4.4变电所主要电气设备 72

4.4.1高压断路器 72

4.4.2高压隔离开关 75

4.4.3高压负荷开关 75

4.4.4高压熔断器 76

4.4.5互感器 78

4.4.6避雷器 84

4.4.7高压开关柜 84

4.4.8低压电气设备 85

4.5变配电所主接线 88

4.5.1变配电所主接线概述 88

4.5.2变电所常用主接线 89

4.5.3总降压变电所主接线 92

4.5.4独立变电所主接线 92

4.5.5车间变电所主接线 94

4.5.6配电所主接线 94

4.5.7主接线实例 95

4.6变电所的布置和结构 97

4.6.1变电所的布置 97

4.6.2变电所的结构 98

4.6.3变电所布置和结构实例 101

小结 103

思考题和习题 103

第5章 电气设备的选择 105

5.1电气设备选择的一般原则 105

5.2高压开关电器的选择 105

5.2.1高压断路器的选择 106

5.2.2高压隔离开关的选择 107

5.2.3高压熔断器的选择 108

5.3互感器的选择 109

5.3.1电流互感器的选择 109

5.3.2电压互感器的选择 111

5.4母线、支柱绝缘子和穿墙套管选择 113

5.4.1母线的选择 113

5.4.2支柱绝缘子的选择 114

5.4.3穿墙套管的选择 114

5.5高压开关柜选择 116

5.6低压熔断器选择 117

5.7低压断路器选择 119

5.7.1低压断路器选择的一般原则 119

5.7.2低压断路器脱扣器的选择和整定 119

5.7.3前后级低压断路器选择性的配合 121

5.7.4低压断路器灵敏度的校验 121

小结 122

思考题和习题 123

第6章 电力线路 124

6.1电力线路的接线方式 124

6.1.1放射式接线 124

6.1.2树干式接线 124

6.1.3环形接线 126

6.2导线和电缆选择的一般原则 126

6.2.1导线和电缆型号的选择原则 126

6.2.2导线和电缆截面的选择原则 128

6.3按允许载流量选择导线和电缆截面 128

6.3.1三相系统相线截面的选择 128

6.3.2中性线和保护线截面的选择 129

6.4按允许电压损失选择导线和电缆截面 130

6.4.1线路电压损失的计算 131

6.4.2按允许电压损失选择导线和电缆截面 134

6.5按经济电流密度选择导线和电缆截面 136

6.6电力线路的结构和敷设 137

6.6.1电力线路的结构 137

6.6.2电力线路的敷设 139

6.6.3车间动力电气平面布置 142

小结 143

思考题和习题 143

第7章 供配电系统的继电保护 146

7.1继电保护的基本知识 146

7.1.1继电保护的任务 146

7.1.2对继电保护的要求 146

7.1.3继电保护的基本工作原理 147

7.1.4电流保护的接线方式和接线系数 147

7.2常用的保护继电器 149

7.2.1电磁式继电器 149

7.2.2感应式电流继电器 152

7.3电力线路的继电保护 154

7.3.1电力线路的常见故障和保护配置 154

7.3.2过电流保护 154

7.3.3电流速断保护 158

7.3.4单相接地保护 162

7.3.5过负荷保护 164

7.4电力变压器的继电保护 165

7.4.1电力变压器的常见故障和保护配置 165

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 165

7.4.3变压器的电流保护 167

7.4.4变压器的气体保护 170

7.4.5变压器的差动保护 172

7.5高压电动机的继电保护 179

7.5.1高压电动机的常见故障和保护配置 179

7.5.2高压电动机的过负荷保护和电流速断保护 179

7.5.3高压电动机的单相接地保护 180

7.66～10kV电容器的继电保护 181

7.6.16～10kV电容器的常见故障和保护配置 181

7.6.2电容器的电流速断保护 181

7.7配电系统微机保护 182

7.7.1配电系统微机保护的现状和发展 182

7.7.2配电系统微机保护的功能 182

7.7.3微机保护装置的硬件结构 183

7.7.4微机保护装置的软件系统 184

小结 186

思考题和习题 187

第8章 变电所二次回路和自动装置 189

8.1二次回路与操作电源 189

8.1.1二次回路概述 189

8.1.2直流操作电源 189

8.1.3交流操作电源 192

8.1.4所用变压器 193

8.2高压断路器控制回路 193

8.2.1对高压断路器控制回路的要求 194

8.2.2电磁操动机构的断路器控制回路 194

8.2.3弹簧操动机构的断路器控制回路 197

8.3中央信号回路 198

8.3.1对中央信号回路的要求 198

8.3.2中央事故信号回路 198

8.3.3中央预告信号回路 200

8.4测量和绝缘监视回路 201

8.4.1测量仪表配置 201

8.4.2直流绝缘监视回路 203

8.5自动重合闸装置（ARD） 204

8.5.1对自动重合闸的要求 204

8.5.2电气一次自动重合闸装置 204

8.6备用电源自动投入装置（APD） 206

8.6.1对备用电源自动投入装置的要求 207

8.6.2备用电源自动投入装置的接线 207

8.7二次回路安装接线图 208

8.7.1二次回路安装接线图基本知识 208

8.7.2屏面布置图 210

8.7.3端子排图 211

8.7.4屏后接线图 213

8.8变电所综合自动化 213

8.8.1变电所综合自动化系统的基本功能 214

8.8.2变电站综合自动化系统的硬件结构 215

8.8.3变电所综合自动化的软件系统 216

小结 218

思考题和习题 219

第9章 电气安全、防雷和接地 221

9.1电气安全 221

9.1.1电气安全的含义和重要性 221

9.1.2电气安全措施 221

9.1.3电气防火和防爆 222

9.1.4触电及防护 222

9.2过电压和防雷 223

9.2.1过电压及雷电概述 223

9.2.2防雷设备 224

9.2.3防雷保护 230

9.3电气装置的接地 234

9.3.1接地概述 234

9.3.2接地装置 238

9.3.3接地电阻 240

9.3.4低压配电系统的等电位连接 243

小结 244

思考题和习题 245

第10章 电气照明 247

10.1电气照明概述 247

10.1.1照明技术的有关概念 247

10.1.2照明方式和种类 249

10.2常用照明光源和灯具 250

10.2.1照明光源 250

10.2.2灯具类型及选择与布置 253

10.3照度计算 257

10.3.1照度标准 257

10.3.2照度计算 257

10.4照明供电 260

10.4.1照明供电方式的选择 260

10.4.2照明供电网络 261

10.4.3照明供电系统图 262

10.4.4电气照明平面布置 262

小结 264

思考题和习题 264

第11章 供配电系统的运行和管理 265

11.1节约电能 265

11.1.1节约电能的意义 265

11.1.2节约电能的一般措施 265

11.1.3电力变压器的经济运行 266

11.2电压偏差与调节 268

11.2.1电压偏差与调节概述 268

11.2.2电压调节的方法 269

11.3电压波动、闪变与抑制 273

11.3.1电压波动和闪变 273

11.3.2电压波动和闪变的估算 274

11.3.3电压波动和闪变的抑制 276

11.4谐波与抑制 276

11.4.1谐波计算与标准 276

11.4.2谐波源 278

11.4.3谐波的危害 280

11.4.4电网谐波的抑制 280

11.5变配电所的运行和维护 283

11.5.1变配电所的规章制度和值班制度 283

11.5.2变配电所的送电和停电操作 284

11.5.3变配电设备的巡视规定 285

11.6电力线路的运行和维护 286

11.6.1架空线路的运行维护 286

11.6.2电缆线路的运行维护 287

11.6.3车间配电线路的运行维护 287

11.6.4线路运行中突遇停电的处理 288

小结 289

思考题和习题 289

附录A常用设备的主要技术数据 291

参考文献 311