建筑工程设计技术问答丛书 供配电设计300问PDF电子书下载

第一章 供配电工程设计基础知识 1

第一节 供配电的设计要求 1

问题1供配电系统的概念是什么？ 1

问题2确定供配电系统时应符合哪些要求？ 1

问题3什么是电力负荷？电力负荷是如何分级的？ 2

问题4各级电力负荷对供电电源的要求是什么？ 3

问题5建筑物、储罐（区）、堆场消防用电设备的电源应符合哪些规定？ 4

问题6为什么要规定不同的电压等级？ 4

问题7额定电压是如何确定的？ 5

问题8什么是电压偏差？电压偏差的允许值是多少？ 8

问题9如何计算电压偏差？ 8

问题10为了减少电压偏差，应采取哪些措施？ 16

问题11中低压电能质量标准是什么？ 17

问题12什么是电压波动？电压波动的允许值是多少？ 18

问题13什么是电压闪变？电压闪变的允许值是多少？ 19

问题14为了抑制电压波动和电压闪变，应采取哪些措施？ 20

问题15什么是谐波？产生谐波电流的设备有哪些？ 20

问题16谐波的危害有哪些？应采取哪些措施抑制谐波？ 21

问题17为了保证供电可靠性，应采取哪些措施？ 23

第二节 供配电系统设计的内容及程序 23

问题18供配电系统的设计应遵循哪些原则？ 23

问题19供配电工程设计一般包括哪几个阶段？其基本程序是怎样的？ 24

问题20供配电工程设计阶段的具体内容是什么？ 25

问题21供配电工程设计互提资料包括哪些？具体内容是什么？ 31

问题22供配电系统的节能应采取哪些措施？ 33

第二章 负荷计算 35

第一节 负荷计算的内容及相关概念 35

问题23负荷计算中需要确定的电气负荷有哪些？其计算目的是什么？ 35

问题 24用电设备按工作制是如何划分的？ 35

问题25什么是设备功率？如何确定用电设备的设备功率？ 36

问题26什么是用电设备的负荷持续率和负荷系数？如何进行计算？ 37

问题27什么是负荷曲线？它是如何进行分类的？ 38

问题28常用的电力负荷是如何进行分级的？ 39

第二节 负荷计算的方法 47

问题29什么是计算负荷？ 47

问题30如何确定需要系数？ 48

问题31如何用需要系数法确定用电设备组的计算负荷？ 52

问题32如何用需要系数法确定配电干线和配电所的计算负荷？ 53

问题33如何用需要系数法确定总变电所的计算负荷？ 53

问题34如何用单位指标法确定计算负荷？ 54

问题35单相用电设备的负荷计算应遵循哪些原则？ 56

问题36照明负荷的类型包括哪些？如何确定照明支路的计算负荷？ 57

问题37什么是尖峰电流？如何计算尖峰电流？ 60

第三节 无功功率补偿设计 61

问题38线路损耗的计算方法有哪些？ 61

问题39如何计算变压器的功率损耗？ 63

问题40什么是功率因数？如何计算功率因数？ 64

问题41电力系统的无功电源包括哪些？ 65

问题42要提高用电设备的功率因数，应采取哪些措施？ 66

问题43采用人工补偿来提高功率因数的方法有哪些？ 66

问题44选用电容器时应符合哪些要求？ 67

问题45电容器分组时应符合哪些要求？ 67

问题46无功补偿装置的投切方式在什么情况下宜采用手动投切的无功补偿装置？ 68

问题47无功补偿装置的投切方式在什么情况下宜装设无功自动补偿装置？ 68

问题48确定无功自动补偿的调节方式时应符合哪些原则？ 68

问题49采用静电电容器补偿的调压原理是什么？ 69

问题50高压并联电容器的接线方式有哪几种？应符合哪些规定？ 69

问题51并联电容器的配套设备有哪些？ 70

第四节 用电设备容量的计算 72

问题52如何确定配电变压器的容量？ 72

问题53如何确定专用变压器的容量？ 73

问题54如何确定柴油发电机组的容量？ 74

问题55低压配电系统的备用应急柴油发电机主接线应满足哪些要求？ 76

问题56如何确定蓄电池容量？ 77

问题57与UPS相比，EPS的优势有哪些？ 77

问题58如何确定EPS的容量？ 79

第三章 短路电流计算 81

第一节 短路概述 81

问题59短路的原因是什么？ 81

问题60短路有哪些危害？ 82

问题61短路的形式包括哪些？ 82

问题62无穷大功率电源的概念及其特征是什么？ 83

问题63无穷大功率电源供电系统三相短路的物理过程是怎样的？ 84

问题64短路的相关物理量有哪些？如何进行计算？ 86

第二节 三相短路电流的计算 89

问题65什么是正序阻抗、负序阻抗及零序阻抗？ 89

问题66短路电流计算的作用是什么？常用的计算方法有哪几种？ 89

问题67如何采用欧姆法进行三相短路的计算？ 90

问题68如何采用标幺制法进行三相短路的计算？ 95

问题69如何采用短路容量法计算短路电流？ 96

问题70什么是次暂态短路电流？ 98

问题71如何采用实用运算曲线法进行三相短路的计算？ 100

第三节 两相短路电流的计算 106

问题72什么是对称分量法？ 106

问题73对称分量法计算不对称短路电流的步骤是什么？ 108

问题74如何用估算法计算两相短路电流？ 111

问题75什么是元件的负序电抗？ 112

第四节 其他短路形式电流的计算 113

问题76供电系统中性点不接地的方式有哪些应用？ 113

问题77供电系统中性点直接接地的方式有哪些应用？ 115

问题78供电系统中性点经消弧线圈接地的方式有哪些应用？ 116

问题79单相接地的短路电流如何进行计算？ 118

问题80两相接地的短路电流如何进行计算？ 120

问题81高压电网短路电流的计算条件是什么？ 122

问题82低压电网短路电流的计算条件是什么？ 123

问题83低压系统的单相短路电流的计算方法包括哪些？ 123

问题84如何计算电动机反馈冲击电流？ 124

问题85变压器低压侧短路时折算到高压侧穿越电流的换算关系是什么？ 125

第五节 短路电流的效应与校验 126

问题86短路电流的电动效应是什么？如何计算电动力？ 126

问题87如何校验短路的动稳定度？ 127

问题88什么是短路电流的热效应？ 129

问题89如何计算短路电流所产生的热量？ 130

问题90如何校验短路的热稳定度？ 133

第四章 供配电系统的电气设备 134

第一节 高压电气设备的类型及选择 134

问题91电气设备选择的一般原则是什么？ 134

问题92高压开关电器的具体选择原则是什么？ 135

问题93什么是熔断器？其一般性能如何？ 136

问题94常见的高压熔断器的类型有哪些？各自的工作原理是什么？ 136

问题95高压熔断器的选择情况包括哪几种？ 139

问题96选择高压熔断器时应符合哪些要求？ 141

问题97什么是高压隔离开关，其功能是什么？ 142

问题98高压负荷开关的工作原理是什么？ 143

问题99高压断路器是如何进行分类的？并介绍几种常见的高压断路器的功能。 146

问题100高压绝缘子的类型有哪些？其性能如何？ 148

问题101什么是高压开关柜？其功能如何？ 149

问题102选择高压开关柜时应符合哪些要求？ 150

问题103如何配置和选择电流互感器？ 151

问题104如何校验电流互感器？ 152

问题105电压互感器选择的一般原则是什么？ 153

第二节 低压电气设备的类型及选择 154

问题106什么是低压断路器？它是如何进行分类的？ 154

问题107选择低压断路器时应符合哪些条件？ 156

问题108如何校验低压断路器？ 157

问题109常见的低压熔断器的类型有哪些？各自的性能怎样？ 158

问题110选择低压熔断器时应遵循哪些原则？ 159

问题111低压接触器的主要技术参数包括哪些？ 160

问题112选择低压接触器时应遵循哪些原则？ 161

问题113常用的低压交流接触器有哪些类型？ 163

问题114选择热继电器时应遵循哪些原则？ 164

问题115选择热继电器时需要考虑哪些因素？ 165

问题116什么是剩余电流动作保护器？其工作原理是什么？ 166

问题117电磁式剩余电流动作保护器和电子式剩余电流动作保护器在性能上有何异同点？ 167

问题118选择剩余电流动作保护器时需要考虑哪些因素？ 167

问题119剩余电流动作保护器的拒动作和误动作指的是什么？各自产生的原因是什么？ 168

问题120常见的低压起动器有哪几种？ 170

问题121选择低压起动器时应遵循哪些原则？ 172

问题122选择低压配电线路的保护电器时应符合哪些要求？ 173

第三节 变压器的选择 173

问题123变压器的工作原理是怎样的？如何对其进行分类？ 173

问题124如何绘制相量图？ 175

问题125如何选用不同类型的变压器？ 176

问题126如何计算电力变压器的空载电流和空载损耗？ 178

问题127如何计算电力变压器的阻抗？ 179

问题128如何计算电力变压器的负载损耗？ 179

问题129如何计算电力变压器的效率？ 180

问题130如何计算电力变压器的电压调整率？ 180

问题131变压器在出厂前需要进行测试的主要项目包括哪些？ 182

问题132为什么一般情况下宜采用Dyn11接线的变压器？ 186

问题133变压器变换分接头的调压方式分为哪几种？ 187

问题134变压器并联运行应符合哪些条件？ 189

问题135什么是干式变压器？ 189

问题136选择变压器时应综合考虑哪些问题？ 190

第四节 柴油发电机组 191

问题137自备柴油发电机组的供电范围包括哪些方面？ 191

问题138柴油发电机组的布置应符合哪些要求？ 193

问题139柴油发电机房对相关专业有哪些要求？ 194

问题140康明斯柴油发电机组的基本特征有哪些？ 195

第五章 变配电所的确定与设计 197

第一节 变配电所型式和所址的确定 197

问题141变电所所址的选择应符合哪些要求？ 197

问题142露天或半露天的变电所不应设置在哪些场所？ 198

问题143变配电所的主要型式有哪些？分别适用在什么场所？ 199

问题144什么是箱式变电站？它的特点是什么？ 200

问题145各种箱式变电站的技术性能特点是怎样的？ 200

问题146欧式箱变的技术参数和外形尺寸分别是多少？ 202

问题147埋地式变压器与常规配电装置相比，有哪些优点？ 207

问题148美式箱变的技术参数和外形尺寸分别是多少？ 207

问题 149国产紧凑型变电站的技术参数是怎样的？ 210

第二节 变配电所的布置设计 211

问题150变配电所的总体布置应符合哪些要求？ 211

问题151室内外配电装置的最小安全净距分别是多少？ 213

问题152变配电所对相关专业有哪些要求？ 214

问题153几种常见的欧式箱变典型设计图是怎样的？ 218

问题154箱式变电站的典型电气主接线及布置方案是怎样的？ 224

问题155设计地下变电站时必须符合哪些原则？ 225

问题156设置地下变电站时应有哪些方面的特殊处理？ 226

问题157独立变电所的平面布置图是怎样的？ 227

问题158地下变电所的平面布置图是怎样的？ 231

问题159在变电所的设计过程中，常见的问题有哪些？应如何进行改进？ 231

第六章 导线与电缆的选择及敷设 235

第一节 导线与电缆的选择 235

问题160架空导线是如何进行分类的？ 235

问题161电气设备用电线是如何进行分类的？ 236

问题162常用中低压电缆是如何进行分类的？ 237

问题163哪些场所适宜选用铜芯的电线电缆？ 238

问题164如何选择导体的绝缘材料及护套？ 238

问题165电力电缆型号的表示和含义是什么？ 240

问题166导体截面的选择条件包括哪些？ 241

问题167按允许载流量选择导线和电缆截面积时应满足哪些基本关系？ 243

问题168按允许载流量选择导线和电缆截面积时需要注意哪些问题？ 244

问题169按允许电压损失，如何选择导线和电缆的截面积？ 245

问题170按经济电流密度，如何选择导线和电缆的截面积？ 247

问题171如何校验高压电缆的短路热稳定度？ 247

问题172如何校验低压电线电缆的短路热稳定度？ 248

问题173如何选择低压配电系统的中性线（N线）的截面积？ 249

问题174如何选择低压配电系统的保护线（PE线）的截面积？ 250

问题175如何选择低压配电系统的保护中性线（PEN线）的截面积？ 251

问题176如何选择螺母线的截面积？ 251

问题177如何校验螺母线的截面积？ 253

问题178如何选择母线槽的类型？ 255

问题179如何校验母线槽的动、热稳定性？ 256

第二节 导线和电缆的敷设 256

问题180如何敷设绝缘导线？ 256

问题181电缆的敷设方式有哪几种？ 258

问题182电缆布线应符合哪些规定？ 260

问题183电缆的敷设应符合哪些要求？ 261

问题184竖井布线适用在哪些场合？技术方面有哪些要求？ 262

问题185在电线及电缆的选择与敷设设计中，常见的问题有哪些？应采取哪些措施进行改进？ 263

第七章 供配电系统的保护 266

第一节 继电保护 266

问题186什么是继电保护？继电保护是如何进行分类的？ 266

问题187继电保护装置的任务是什么？ 267

问题188继电保护装置是由哪些元件构成的？ 267

问题189继电保护装置应满足哪些基本要求？ 268

问题190电磁式电流继电器的工作原理是怎样的？ 269

问题191 如何选择确定变配电所的操作电源？ 271

问题192直流操作电源的设计应符合哪些技术要求？ 272

问题193什么是交流操作电源，如何设计交流操作电源？ 274

第二节 线路保护 275

问题194常用的电流保护装置的接线方式有哪几种？ 275

问题195 带时限的过电流保护是如何进行分类的？ 277

问题196定时限过电流保护装置的组成和动作原理分别是什么？ 277

问题197反时限过电流保护装置的组成和动作原理分别是什么？ 279

问题198带时限过电流保护的整定原则包括哪些方面？ 281

问题199定时限与反时限过电流保护各自有什么特点？ 283

问题200线路中为什么要增设电流速断保护？ 283

问题201电流速断保护的整定原则包括哪些方面？ 283

问题202无选择绝缘监视装置的保护原理是什么？ 284

问题203 3～63kV中性点非直接接地电力网中线路的保护应符合哪些原则？ 285

问题204低压配电线路的保护应符合哪些一般规定？ 287

问题205单相接地保护的工作原理及其组成是怎样的？ 287

问题206单相接地保护的整定原则包括哪些方面？ 289

第三节 电力变压器的保护 291

问题207电力变压器的继电保护装置有哪些？这些装置应各自符合哪些要求？ 291

问题208电力变压器过电流保护的整定原则包括哪些方面？ 292

问题209电流速断保护的整定原则包括哪些方面？ 293

问题210零序电流保护的整定原则包括哪些方面？ 293

问题211什么是瓦斯保护？瓦斯保护的原理是怎样的？ 294

问题212差动保护的原理是怎样的？ 296

问题213产生不平衡电流的主要原因有哪些？可以采取哪些措施进行解决？ 297

问题214温度继电器的工作原理是怎样的？ 299

第四节 供配电系统的自动装置 300

问题215什么叫备用电源自动投入装置？它的基本原理是什么？ 300

问题216备用电源自动投入装置应符合哪些基本要求？ 301

问题217备用线路APD装置的接线图是怎样的？其主要的电器设备有哪些？ 301

问题218备用线路APD装置的接线工作原理是什么？ 303

问题219母联分段断路器APD装置的接线图是怎样的？其主要的电器设备有哪些？ 304

问题220母联分段断路器APD装置的工作原理是什么？ 306

问题221选用电源自动转换装置时应符合哪些要求？ 307

问题222电力线路在什么情况下应装设自动重合闸装置？ 308

问题223电气式一次ARD的基本工作原理是什么？ 309

问题224 ARD电路应满足哪些基本要求？ 310

第五节 断路器的控制回路和信号系统 312

问题225断路器的控制信号回路的构成是怎样的？ 312

问题226如何进行断路器的跳闸及合闸操作？ 312

问题227防跳的工作原理是怎样的？ 314

问题228什么是闪光装置？ 315

问题229断路器的信号系统可分为几类？ 316

问题230高压断路器的控制回路及其信号系统应符合哪些主要要求？ 317

问题231采用手力操动机构的断路器控制回路及其信号系统的工作原理是怎样的？ 317

问题232采用电磁操动机构的断路器控制回路及其信号系统的工作原理是怎样的？ 319

问题233采用弹簧操动机构的断路器控制回路及其信号系统的工作原理是怎样的？ 321

第六节 变电所综合自动化系统 324

问题234什么是变电所的综合自动化？ 324

问题235变电所综合自动化的优越性体现在哪些方面？ 324

问题236变电所综合自动化系统的“四遥”指的是什么？ 326

问退237变电所的综合自动化是如何发展起来的？ 327

问题238变电所微机保护装置具有哪些特点？ 329

问题239微机保护装置应满足哪些要求？ 329

问题240电力线路微机保护装置的配置及其应用是怎样的？ 330

问题241配电变压器微机保护装置的配置及其应用是怎样的？ 331

问题242电力电容器微机保护装置的配置及其应用是怎样的？ 331

问题243电动机微机保护装置的配置及其应用是怎样的？ 332

问题244主变压器微机保护装置的配置及其应用是怎样的？ 332

问题245在变电所综合自动化系统的工程设计中会遇到哪些主要问题？ 333

问题246微机保护配置是怎样的？保护对象的整定计算分别是如何进行的？ 335

问题247微机保护和配电自动化系统设计中常见的问题有哪些？应采取哪些措施进行改进？ 337

第八章 建筑物的防雷及过电压保护与接地设计 339

第一节 建筑物的防雷设计 339

问题248雷电是如何形成的？ 339

问题249线状雷电及球状雷电的特性分别是什么？ 339

问题250如何通过计算确定建筑物年预计雷击次数？ 340

问题251建筑物的防雷分类是如何划分的？ 341

问题252第一类防雷建筑物应采取哪些防雷措施？ 342

问题253第二类防雷建筑物应采取哪些防雷措施？ 347

问题254第三类防雷建筑物应采取哪些防雷措施？ 353

问题255特殊建筑物应采取哪些防雷措施？ 356

问题256如何进行接闪器的选择及其布置？ 356

问题257如何进行引下线的选择及其布置？ 359

问题258什么是跨步电压？应采取哪些防护措施？ 361

问题259什么是接触电压？应采取哪些防护措施？ 361

第二节 电气装置的过电压保护设计 362

问题260变配电所的雷电过电压保护是如何进行设计的？ 362

问题261高压架空线路的雷电过电压保护是如何进行设计的？ 368

问题262如何进行阀式避雷器的选择？ 369

问题263暂态工频对地过电压应采取哪些防护措施？ 370

问题264各防雷区的定义及划分原则是什么？ 371

问题265屏蔽、接地和等电位联结应分别符合哪些要求？ 372

问题266如何进行配电线路电涌保护器的选择与配合？ 374

第三节 建筑物的接地设计 379

问题267电气装置应接地的范围和可不接地的范围分别包括哪些？ 379

问题268电气设备的接地设计应符合哪些原则？ 380

问题269什么是接地装置？ 380

问题270接地装置的设计应符合哪些技术要求？ 381

问题271什么是接地电阻？ 382

问题272如何估算自然接地极的接地电阻？ 384

问题273如何通过计算确定人工接地装置工频的接地电阻？ 385

问题274什么是冲击接地电阻？如何进行估算？ 387

问题275等电位联结包括哪几类？应分别符合哪些要求？ 388

问题276等电位联结可以应用在哪些方面？ 389

问题277接地装置的接地电阻值不符合要求时，应采取哪些措施进行改进？ 390

参考文献 392