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目录 1

第1章 供电系统基本概念 1

1.1 电力系统组成 1

1.1.1 电力工业生产特点 1

1.1.2 电力系统的基本概念 2

1.1.3 电力系统的电压等级 3

1.2 供电系统及接线方式 6

1.2.1 供电系统在电力系统中的地位与作用 6

1.2.2 确定供电系统的一般原则 6

1.2.3 供电系统的接线方式 7

1.2.4 变电站的主接线方式 9

1.2.5 典型供电系统接线实例综合分析 14

1.3 电网中性点运行方式 15

1.3.1 中性点运行方式分析 15

1.3.2 电网接地电流的计算 16

习题与思考题 18

第2章 负荷计算 20

2.1 负荷曲线的意义与绘制 20

2.1.1 负荷曲线的作用 20

2.1.2 负荷曲线的种类与绘制方法 21

2.2 负荷的统计与计算方法 22

2.2.1 对单台用电设备 22

2.2.2 对多台用电设备 23

2.3.1 供电系统功率损耗与电能损耗的计算 29

2.3 企业负荷的确定与变电站变压器的选择 29

2.3.2 企业负荷的确定 31

2.3.3 变电站变压器的选择 35

习题与思考题 36

第3章 短路电流计算 37

3.1 短路电流的基本概念 37

3.1.1 产生短路电流的原因 37

3.1.2 短路的种类 37

3.1.3 短路的危害 37

3.1.4 计算短路电流的目的 38

3.2 短路电流暂态过程分析 38

3.2.1 无限大容量电源供电系统短路电流暂态过程分析 39

3.2.2 有限大容量电源供电系统短路电流暂态过程分析 43

3.3 无限大容量电源供电系统短路电流计算 44

3.3.1 有名值计算法 44

3.3.2 标幺值计算法 49

3.4 有限大容量电源供电系统三相短路电流计算 54

3.4.1 简单有限大容量电源系统短路电流计算方法 56

3.4.2 复杂电源系统短路电流计算方法 59

3.5 大功率电动机对短路电流的影响 65

3.5.1 异步电动机的影响 65

3.5.2 同步电动机的影响 66

3.6 不对称故障分析 67

3.6.1 对称分量的概念 67

3.6.2 序阻抗 68

3.6.3 序网络图 70

3.6.4 不对称短路电流的计算 72

3.7 短路电流的电动力效应与热效应 79

3.7.1 短路电流的电动力效应 79

3.7.2 短路电流的热效应 81

习题与思考题 83

第4章 供电系统电气设备的选择 85

4.1 高压电气设备的选择 85

4.1.1 开关电弧产生机理与熄灭方法 85

4.1.2 灭弧的基本方法 87

4.1.3 高压电器选择的基本原则 88

4.1.4 高压开关设备的选择 90

4.1.5 成套开关柜的接线方案与选择 96

4.1.6 母线与绝缘子的选择 96

4.1.7 限流设备的选择 99

4.1.8 仪用互感器 102

4.2 低压自动空气断路器的选择 106

习题与思考题 109

第5章 电力线路 111

5.1 架空电力线路的构造 111

5.1.1 导线 112

5.1.2 杆塔 113

5.1.3 绝缘子 114

5.1.5 避雷线 117

5.1.4 防震锤 117

5.1.6 金具 118

5.2 架空线路导线截面选择 119

5.2.1 导线截面选择原则 119

5.2.2 架空电力线路截面选择计算 120

5.2.3 闭式电网的计算 126

5.3 电缆线路的结构 129

5.3.1 电缆的构造 129

5.3.2 电缆的形式及型号 130

5.3.3 电缆接头与电缆终端头 131

5.4 电力电缆线心截面选择计算 131

5.5.1 运行中的电力电缆故障 135

5.5 电力电缆的故障与诊断 135

5.5.2 电力电缆故障的检测 137

习题与思考题 138

第6章 供电系统继电保护原理 140

6.1 继电保护基础 140

6.1.1 继电保护装置的任务 140

6.1.2 继电保护装置的组成 141

6.1.3 继电器的分类 141

6.1.4 对继电保护装置的基本要求 146

6.2 电网相间短路的电流、电压保护原理 147

6.2.1 电流速断保护 147

6.2.2 限时电流速断保护 150

6.2.3 定时限过电流保护 152

6.2.4 三段式电流保护装置 153

6.2.5 电流、电压联锁速断保护 154

6.2.6 电流保护的接线方式 155

6.2.7 电流、电压保护的性能分析 157

6.2.8 三段式电流保护计算实例 158

6.3 电网相间短路的方向电流保护原理 159

6.3.1 方向电流保护的作用原理 159

6.3.2 功率方向继电器的工作原理 161

6.3.3 方向电流保护的整定原则 163

6.4 电力变压器保护 165

6.4.1 概述 165

6.4.2 变压器的瓦斯保护 165

6.4.3 变压器的电流速断保护 167

6.4.4 变压器的纵联差动保护 168

6.4.5 变压器相间短路的后备保护 173

6.5 电力电容器的保护 175

6.5.1 概述 175

6.5.2 电容器组与断路器之间连线短路故障时的电流保护 176

6.5.3 电容器组的横联差动保护 177

6.6 高压电动机的保护 178

6.6.1 概述 178

6.6.2 电动机的相间短路保护 179

6.6.3 电动机的过负荷保护 180

6.7 母线保护 181

6.7.1 概述 181

6.7.2 母线完全差动电流保护原理 182

习题与思考题 183

第7章 微机保护原理 185

7.1 电力系统继电保护技术的现状与发展 185

7.1.1 继电保护发展现状 185

7.1.2 继电保护的未来发展 186

7.2 微机保护装置的构成 187

7.3 微机保护的算法基础 189

7.3.1 概述 189

7.3.2 数字滤波原理 189

7.4 假定输入量为正弦量的算法 192

7.5 单元微机保护配置与工作原理 198

7.6.1 单相接地的零序电流分布 202

7.6 小接地电流系统的单相接地微机自动选线原理 202

7.6.2 绝缘监视装置 205

7.6.3 中性点不接地电网单相接地选线原理 205

7.6.4 中性点经消弧线圈接地系统的接地保护 208

7.6.5 首半波原理选线法 209

习题与思考题 210

第8章 企业用电的无功功率补偿及谐波抑制 211

8.1 企业用电的无功功率补偿 211

8.1.1 提高功率因数的意义 211

8.1.2 提高自然功率因数的方法 212

8.1.3 采用电力电容器无功补偿提高功率因数的方法 213

8.1.4 采用静止补偿装置提高功率因数的方法 214

8.2.1 供电系统中谐波产生的原因 218

8.2 供电系统谐波的产生与抑制 218

8.2.2 供电系统中谐波产生的危害 219

8.2.3 供电系统中谐波抑制的方法 220

习题与思考题 222

第9章 过电压及其保护 223

9.1 大气过电压对供电系统的影响 223

9.1.1 大气过电压对供电系统的侵袭与防雷保护 223

9.1.2 变电站的防雷 230

9.2 内部过电压及其保护 234

9.3 变电站的保护接地 239

9.3.1 变电站保护接地的作用 239

9.3.2 保护接地网的原理 242

习题与思考题 244

第10章 变电站二次接线 245

10.1 变电站设备与接线概述 245

10.2 变电站二次接线图的绘制 245

10.2.1 原理接线图 245

10.2.2 展开接线图 246

10.2.3 安装接线图 250

10.3 断路器及其控制 255

10.3.1 断路器的控制方式 255

10.3.2 断路器的控制 256

10.4 变电站中央信号系统 261

10.4.1 中央信号系统概述 261

10.4.2 事故信号系统 262

10.4.3 预告信号系统 264

习题与思考题 268

第11章 配电自动化 270

11.1 配电自动化系统现状与发展趋势 270

11.2 配电自动化系统构成 271

11.3 变电站综合自动化 276

11.4 馈电线路自动化 279

11.4.1 辐射式架空线路自动控制 279

11.4.2 单环配电网接线 280

11.4.3 双电源单环式接线 281

习题与思考题 282

12.1.1 电气设备的工作环境 284

12.1.2 危险环境的划分 284

第12章 特殊行业的安全供电 284

12.1 特殊行业对供电系统的要求 284

12.1.3 对煤矿井下供电系统的要求 285

12.2 特殊行业的供电系统 286

12.3 防爆设备的类型与选择 290

12.3.1 概述 290

12.3.2 防爆电气设备类型 290

12.3.3 矿用电气设备的选用 291

12.3.4 防爆电气线路 296

习题与思考题 301

参考文献 302