电力工程电气设计手册：电气一次部分PDF电子书下载

目 录 1

前言 1

第一章引论……………………………弋东方第1-1节 概述 1

一、设计在工程建设中的作用 1

二、设计工作应遵循的主要原则 1

三、设计的基本程序 1

四、设计人员的职责 2

第1-2节 电气设计的内容和深度 3

一、初步可行性研究阶段的电气设计内容 3

二、可行性研究阶段的电气设计内容 3

三、初步设计阶段的电气设计内容 3

三、高型配电装置 61 4

四、施工图设计阶段的电气设计内容 5

三、一般变电所接线 6 7

第1-3节 电气设计的专业配合 10

一、初步设计阶段专业间交换资料 10

二、施工图设计阶段专业间交换资料 10

附录1-1 常用法定计量单位及其有关换算 13

附录1-2 常用电气设计图形符号（一次线部分） 14

附录1-3 常用电气设计图形符号（二次线部分） 30

九、易燃易爆建筑物照明器的选择与布置 1 34

一、主接线的设计依据 45

第二章电气主接线……………………应震华第2-1节 主接线的设计原则 45

二、主接线设计的基本要求 46

三、大机组超高压主接线可靠性的特殊要求 46

一、单母线接线 47

三、双母线接线 47

二、单母线分段接线 47

第2-2节 6～220kV高压配电装置的基 47

本接线及适用范围 47

四、双母线分段接线 48

五、增设旁路母线或旁路隔离开关的接线 48

三、t秒三相短路电流 1 48

四、三相短路电流热效应 1 49

七、桥形接线 50

六、变压器－线路单元接线 50

八、3～5角形接线 51

九、其它接线 53

十、6～220kV配电装置接线在220/110kV系统中的连接示例 53

第2-3节 330～500kV超高压配电装置 53

的基本接线及适用范围 53

一、双母线三分段（或四分段）带旁路母线（或带旁路隔离开关）接线 53

二、一台半断路器接线 56

三、变压器－母线接线 57

五、其它接线 58

四、3～5角形接线 58

六、两种主要接线的技术经济比较要点 60

七、330～500kV超高压配电装置接线在工程中选用概况 60

第2-4节 大型电厂的电气主接线 61

一、发电机-变压器单元接线 61

二、发电机－变压器扩大单元接线 61

第2-5节 中小型电厂的电气主接线 62

一、发电机的连接方式 62

四、一厂两站接线 62

三、发电机－变压器－线路单元接线 62

二、主变压器的连接方式 63

三、发电机电压配电装置的接线 63

四、限流电抗器的连接方式 64

五、无发电机电压配电装置的中型电厂接 65

线 65

第2-6节 变电所的电气主接线 65

一、系统枢纽变电所接线 65

二、地区重要变电所接线 65

四、变电所6～10kV侧短路电流的限制 68

二、主变压器中性点接地方式 69

第2-7节 主变压器和发电机中心点接 69

地方式 69

一、电力网中性点接地方式 69

三、发电机中性点接地方式 70

二、接地刀闸或接地器的配置 71

三、电压互感器的配置 71

第2-8节 主接线中的设备配置 71

一、隔离开关的配置 71

四、电流互感器的配置 71

五、避雷器的配置 72

六、阻波器和耦合电容器的配置 72

七、各种类型主接线的设备配置示例 72

第三章 厂（所）用电接线……………谢熹第3-1节 厂用电接线总的要求 74

第3-2节 厂用负荷 74

一、按重要性分类 74

二、厂用负荷的供电类别 74

一、按发电机容量、电压决定高压厂用电压 80

一、确定中性点接地方式的原则 80

第3-4节 中性点接地方式 80

二、按厂用电压划分电动机容量范围 80

第3-3节 厂用电压等级 80

二、高压厂用电系统的中性点接地方式 81

三、低压厂用电系统的中性点接地方式 83

第3 5节 厂用母线分段 84

一、按锅炉容量决定厂用母线分段 84

二、按厂用断路器参数决定厂用母线分段 84

三、公用母线段的设置 84

第3-6节 厂用电源的引接 86

一、高压厂用工作电源引接方式 86

二、低压厂用工作电源引接方式 88

三、备用电源引接方式 88

四、备用电源与厂用母线段连接方式 91

五、车间配电盘电源引接方式 93

第3-7节 厂用负荷的供电万式 94

一、主厂房内厂用负荷的连接原则 94

三、主厂房附近厂用负荷供电方式 95

二、主厂房内低压负荷的供电方式 95

四、远离主厂房厂用负荷供电方式 96

五、中央循环水泵房供电方式 97

第3 -8节 低压检修供电网络 97

一、接线原则 97

二、检修电源 97

一、100MW及以下机组 101

二、200～300MW机组 101

第3-9节 厂用电接线示例 101

三、检修网络实例 101

三、600MW机组 110

第3-10节 所用电接线 110

一、所用电源数量及容量 110

二、所用电源引接方式 110

三、所用变压器低压侧接线 112

四、所用电接线实例 112

二、一般规定 119

三、限流措施 119

一、基本假定 119

附录3-1 高层建筑物的供电方式………11？第四章 短路电流计算…………………弋东方第4-1节 电力系统短路电流计算条件 119

一、基准值计算 120

二、各元件参数标么值的计算 120

三、变压器及电抗器的等值电抗计算 120

第4-2节 电路元件参数的计算 120

第4-3节 网络变换 123

一、网络变换基本公式 123

二、常用网络电抗变换公式 123

三、网络的简化 123

第4-4节 三相短路电流周期分量计算 129

一、无限大电源供给的短路电流 129

二、有限电源供给的短路电流 131

三、有限电源供给短路电流的修正 135

计算 139

第4-5节 三相短路电流非周期分量 139

一、单支路的短路电流非周期分量 139

二、多支路的短路电流非周期分量 140

一、冲击电流 140

三、等效衰减时间常数Ta 140

二、全电流 140

第4-6节 中击电流和全电流的计算 140

一、对称分量法的基本关系 141

二、序网的构成 141

第4-7节 不对称短路电流计算 141

三、合成阻抗 143

四、正序电流I(n)d1 143

五、合成电流 144

六、各相电流及电压 144

二、短路电流周期分量热效应Qz 147

第4 9节 6kV厂用电系统短路电流计 147

算 147

三、短路电流非周期分量热效应Qf 147

一、基本公式 147

第4-8节 短路电流热效应计算 147

一、三相短路电流周期分量的起始值 148

二、短路冲击电流 148

五、异步电动机反馈电流逐台计算法 149

第4-10节 380V厂用电系统短路电流 150

计算 150

一、一般原则 150

二、低压元件阻抗 151

三、网络变换 152

四、短路电流计算 152

五、380V短路电流计算结果 153

第4-11节 大容量并联电容器装置的短 159

路电流计算 159

一、一般原则 159

二、t秒短路电流的计算 159

三、冲击电流计算 160

第4 12节 算例 160

一、原始数据 160

二、网络变换 160

三、三相短路电流计算 172

四、不对称短路电流计算 173

附录4-1 设备、材料的电抗标么值与 178

阻抗值 178

线 196

附录4-2 380V系统短路电流计算曲 196

第五章主变压器选择…………………姚成开第5-1节 主变压器容量和台数的确定 214

二、变电所主变压器的容量和台数的确定 214

一、发电厂主变压器的容量和台数的确定 214

三、油浸变压器的过负荷能力 215

第5-2节 主变压器型式的选择 216

一、相数的选择 216

二、绕组数量和连接方式的选择 216

三、分裂绕组变压器和自耦变压器的选用 217

四、选用自耦变压器时应注意的问题 217

五、全星形接线变压器使用中的问题 223

第5-3节 主变压器阻抗和电压调整 225

方式的选择 225

一、主变压器阻抗的选择 225

二、主变压器电压调整方式的选择 226

第5-4节 主变压器的冷却方式 227

附录5-1 变压器的运输 227

第6-1节 电器选择的一般要求 231

一、一般原则 231

二、技术条件 231

第六章高压电器选择………………弋东方 231

三、环境条件 233

四、环境保护 236

第6-2节 高压断路器 236

一、参数选择 236

二、型式选择 237

三、关于开断能力的几个问题 237

四、关于降低操作过电压的几个问题 239

五、机械荷载 240

一、参数选择 241

二、型式选择 241

第6-3节 高压隔离开关 241

三、操作机构选择 243

四、机械荷载 243

五、关于开断小电流 243

六、关于接触区 244

七、关于接地刀 244

八、关于敞开式组合电器 244

第6-4节 高压负荷开关和高压熔断器 245

一、高压负荷开关 245

二、高压熔断器 245

第6-5节 互感器 247

一、电流互感器 247

二、电压互感器 249

第6-6节 限流电抗器 252

一、参数选择 252

三、电抗百分值选择 253

二、额定电流选择 253

第6-7节 高压电瓷 255

二、型式选择 255

三、动稳定校验 255

四、悬式绝缘子片数选择 255

一、参数选择 255

第6-8节 六氟化硫全封闭组合电器 259

一、选型时应注意的问题 259

二、参数选择 259

三、元件的技术要求 260

第6-9节 中性点设备 260

一、消弧线圈 260

二、避雷器和保护间隙 263

三、接地变压器和电阻 264

附录6-1 电工产品使用环境条件 266

一、负荷计算 268

第7-1节 厂（所）用变压器及电抗器选择 268

第七章 厂（所）用电气设备选择 268

………………………钟大文徐家和 268

二、容量选择 269

三、电压调整 271

四、电动机起动及自起动电压校验 278

五、阻抗选择 280

一、型式选择 285

第7-2节 厂用电动机选择 285

二、电压选择 286

三、容量选择 286

四、容量校验 286

一、一般原则 290

二、选择及校验条件 290

第7-3节 厂用低压电器选择 290

三、低压电器的组合原则 292

四、动力中心与电动机控制中心设备组合方案（简称动力－控制中心） 292

五、中央－车间屏设备组合方案 296

六、380V低压电动机保护及操作设备选择表 311

第7-4节 电焊、起重回路电器及导 317

体选择 317

一、电焊回路 317

二、起重回路 318

附录7-1 计算工作电流的计算 322

附录7-2 熔断器及断路器保护的配合 323

动热稳定性 329

附录7-3 低压电器短路分断能力及 329

一、导体选型 332

第八章导体设计……………焦悦琴 曾昭祜第8-1节 硬导体 332

二、导体截面的选择和校验 333

三、管形导体设计的特殊问题 343

四、导体接头的设计和伸缩节的选择 354

五、敞露式大电流母线附近的热效应及改善措施 356

第8-2节 分相封闭母线、共箱母线和 357

电缆母线 357

一、分相封闭母线 358

二、共箱母线 364

三、电缆母线 370

第8-3节 软导线 376

一、一般要求 376

二、导线截面的选择和校验 376

三、分裂导线的选择 379

一、原始资料及计算条件 384

第8-4节 导线实用力学计算 384

二、导线、绝缘子串的机械特性及荷重计算 385

三、计算方法及步骤 387

四、计算实例 389

五、架构土建资料 401

附录8-1 软导线的技术性能和荷重资 409

料 409

附录8-2导体载流量计算 439

附录8-3 钢构发热计算 442

附录8-4微机计算导线拉力的程序 454

第九章补偿装置………………张炬 弋东方第9-1节 概述 469

一、补偿装置的分类与功能 469

二、补偿装置与电力系统的连接 469

三、设置补偿装置应考虑的主要因素 470

第9-2节 补偿无功功率的装置型式及 471

其容量的选择 471

一、四种装置的原理接线 471

二、四种装置的选型 472

三、四种装置的容量选择 476

四、设置并联电容补偿装置后发生谐振现象的判据及消谐措施 480

一、起动方式选择 481

第9-3节 调相机 481

二、电抗器降压起动方式用电抗器参数的确定 485

三、布置 489

一、并联电容器装置 500

第9-4节 并联电容补偿装置 500

二、交流滤波装置 514

三、布置 517

第9-5节 静补装置 524

一、简述 524

三、相控电抗器 524

二、直流励磁饱和电抗器 524

四、自饱和感性无功器 528

五、静补装置的布置 532

第9-6节 并联电抗器 532

一、超高压并联电抗器的作用 532

二、超高压并联电抗器位置与容量的选择原则 532

三、装设超高压并联电抗器引起的问题与对策 534

四、超高压并联电抗器的型式和伏安特性选择 535

五、中性点小电抗和绝缘水平的选择 536

六、超高压并联电抗器的接线与布置 536

八、35kV电抗器的接线与布置 540

七、超高压并联电抗器的技术参数示例 540

第9-7节 串联补偿装置 542

一、串联补偿装置的作用 542

二、串联补偿的补偿度和安装位置 542

三、串联补偿装置的接线 543

四、串联补偿装置的保护 545

五、串联补偿装置的布置 547

六、110kV及以下电网中的串联补偿装置 550

附录9-1 谐波电压、谐波电流的有关 555

概念及规定 555

附录9-2部分电气设备产生的谐波电 558

压电流值 558

附录9-3拖动调相机用的感应电动机 559

及其附加电阻选择原则及算 559

例 559

附录9-4电容器组投入电网时的涌 563

流 563

的确定（参见图9-44） 564

附录9-5 自饱和电抗器主要电气参数 564

附录9-6 由电容效应引起的工频过电 565

压 565

第十章高压配电装置………雷伟雄赵道揆 566

第10-1节 设计原则与要求 566

二、设计要求 566

一、总的原则 566

三、布置及安装设计的具体要求 578

第10-2节 6～35kV配电装置 581

一、6～10kV配电装置 581

二、35kV配电装置 588

三、6～10kV与35kV配电装置的混合布置 591

第10-3节 110kV配电装置 607

一、普通中型配电装置 607

二、半高型配电装置 607

四、屋内配电装置 617

五、型式选择 631

第10-4节 220kV配电装置 633

一、中型配电装置 633

二、半高型配电装置 646

三、高型配电装置 651

四、屋内配电装置 656

五、型式选择 657

一、超高压配电装置的特点及要求 659

第10-5节 330～500kV配电装置 659

二、330kV配电装置示例 661

三、500kV配电装置示例 667

第10-6节 特殊地区配电装置 676

一、污秽地区配电装置 676

二、高烈度地震区配电装置 679

三、高海拔地区配电装置 687

四、特别狭窄地区配电装置 688

资料 695

一、屋内配电装置土建资料 695

二、屋外配电装置土建资料 695

第10-7节 配电装置设计的土建配合 695

三、对建筑物及构筑物的要求 696

四、屋内配电装置等建筑物的计算荷载 696

五、断路器的操作荷载 697

附录10-1 屋外配电装置B、C、D值 699

校验 699

的确定 699

附录10-2 屋外中型配电装置的尺寸 699

附录10-3 软导线和组合导线短路摇摆 708

计算 708

附录10-4 电气抗震计算 709

第十一章厂（所）用电设备布置……姜恩文第11-1节 布置原则 724

第11-2节 厂（所）用配电装置的布 724

置 724

一、厂（所）用配电装置的布置位置 724

二、厂（所）用配电装置布置的一般要求 726

三、厂用配电装置布置尺寸 728

四、厂（所）用配电装置对建筑的要求 728

五、厂用配电装置对通风的要求 729

六、厂（所）用配电装置对防火的要求 733

七、厂用配电装置布置示例 733

一、一般要求 739

二、低压厂用变压器的布置 739

第11-3节 厂用变压器的布置 739

三、高压厂用变压器的布置 741

第11-4节 其它厂用电设备布置 743

一、车间配电箱和就地操作的动力控制箱、起动设备的布置 743

二、检修、电焊电源的布置 744

三、电气除尘器配电装置的布置 744

第11-5节 厂用电设备布置土建资料 746

一、高、低压开关柜及厂用配电室土建资料 746

二、车间配电箱土建资料 748

三、厂用变压器室土建资料 748

四、启动控制设备的土建资料 750

五、桥式起重机电源滑线的土建资料 751

第十二章 发电机引出线装置………梁传寿第12-1节 概述 752

一、设计范围 752

二、设计原则 752

三、设计要求 752

二、12MW发电机出线小室 753

四、50～60MW发电机出线小室 753

三、25MW发电机出线小室 753

一、6MW发电机出线小室 753

小室布置 753

置母线连接的发电机出线 753

第12-2节 直接与发电机电压配电装 753

第12-3节 中小容量机组与变压器组 767

成单元接线的发电机出线 767

小室布置 767

一、12MW发电机出线小室 767

机的引出线装置布置 783

第12-4节 200MW及以上大容量发电 783

四、100～125MW发电机出线小室 783

三、50MW发电机出线小室 783

二、25MW发电机出线小室 783

一、200MW发电机引出线装置 785

二、250MW发电机引出线装置 785

三、300～320MW发电机引出线装置 785

四、620MW发电机引出线装置 805

第12-5节 组合导线及母线桥 805

一、组合导线 805

二、母线桥 805

第十三章 电工建构筑物总布置……应震华第13-1节 电工建构筑物的总平面布置 808

一、电工建构筑物总平面布置的基本原则 808

二、电工建构筑物的间距 810

第1 3-2节 电工建构筑物的竖向布置及道路 814

一、竖向布置 814

第13-3节 变电所电工建构筑物的总 815

布置 815

一、变电所主要电工建构筑物的布置方式 815

二、道路 815

二、变电所电工建构筑物总布置的特点 816

三、变电所电工建构筑物总布置的各种形式 816

第13-4节 发电厂电工建构筑物的总 823

布置 823

一、发电厂主要电工建构筑物的布置方式 823

二、发电厂电工建构筑物总布置的特点 824

三、发电厂电工建构筑物总布置的各种形式 824

一、交流事故保安负荷的分类 831

二、典型机组的交流事故保安负荷举例 831

电源系统…………………徐家和 831

第十四章 交流事故保安电源和不停电 831

第14-1节 交流事故保安负荷 831

二、交流事故保安电源电气系统接线 833

第14-2节 专用的柴油发电机组 833

一、柴油发电机组的特点 833

三、柴油发电机组容量选择及电压降计算 835

四、柴油发电机组机房的布置 838

五、柴油发电机组的二次接线 839

第14-3节 交流不停电电源系统 841

一、设置交流不停电电源系统的目的和要求 841

二、交流不停电电源系统接线及装置 842

第十五章 过电压保护及绝缘配合 845

…………………贺根续 弋东方 845

第15-1节 雷电过电压保护 845

一、直击雷的保护范围和保护措施 845

二、避雷针、避雷线保护范围计算 849

三、配电装置的侵入雷电波保护 852

四、旋转电机的过电压保护 858

五、微波通讯站的过电压保护 861

一、工频过电压 863

第152节 内过电压保护 863

二、操作过电压 867

三、谐振过电压 872

第15-3节 配电装置的绝缘配合 874

一、绝缘配合的目的和原则 874

二、避雷器选择 876

三、电气设备的试验电压 881

四、空气间隙的选择 889

附录15-1 发电机、变压器、架空线和电缆的电感、电容计算 893

附录15-2 各种波通道的波阻抗 893

附录15-3 感应过电压计算 894

数 895

附录15-5 绝缘配合的统计方法 895

附录15-4避雷器主要技术特性及参 895

附录15-6 变压器中性点的过电压和 903

绝缘水平 903

第十六章接地装置……………………贺根续第16-1节 一般规定和要求 905

一、一般规定 905

二、接地范围 905

三、接地电阻值 906

一、土壤和水的电阻率 907

第16-2节 接地电阻计算 907

三、自然接地体接地电阻的估算 909

二、等值土壤电阻率的选取 909

四、人工接地体工频接地电阻的计算 911

五、接地体冲击接地电阻 912

第16-3节 高土壤电阻率地区的接地 914

装置 914

一、接地要求及降低土壤电阻率的措施 914

二、水下接地网接地电阻的估算 915

五、工频反击过电压及其保护措施 917

四、人工改善土壤电阻率的接地电阻 917

三、深埋接地体的接地电阻估算 917

第16-4节 接触电压和跨步电压 919

一、接触电压和跨步电压及其允许值 919

二、接触电势和跨步电势的计算 920

三、提高接触电压和跨步电压允许值的措施 923

第16-5节 接地装置的布置 924

一、接地网的布置 924

二、避雷针（线）及避雷器的接地 927

三、燃油和天然气设施防静电和防感应雷接地 927

附录16-1 接地电阻的测量方法 928

四、高层建筑物的接地 928

附录16-2 阴极保护简介 929

一、电缆分类及型号标记 930

二、电缆型号选择 930

第十七章 电缆选择与敷设……………钟大文第17-1节 电缆选择 930

三、电力电缆截面选择 933

第17-2节 电缆敷设方式 943

一、敷设电缆的一般要求 943

二、电缆构筑物型式及特点 944

三、电缆敷设方式选择 945

第17-3节 电缆构筑物的布置及要求 946

一、电缆隧道 946

二、电缆沟 947

三、架空桥架 948

四、电缆排管 950

五、电缆保护管 952

六、电缆竖井 953

八、壕沟（直埋） 954

七、电缆夹层 954

二、防火对策 958

第17-4节 电缆防火及阻燃 958

一、火灾起因 958

三、防火材料及设施 959

第17-5节 电缆支架及桥架 964

一、对电缆支架及桥架的要求 964

二、电缆支架及夹头 964

三、电缆桥架及附件 965

一、电缆终端盒 969

第17-6节 电缆终端盒及接头盒 969

二、电缆接头盒 971

第17-7节 电缆清册及编号 972

一、电缆清册 972

二、电缆编号 972

第17-8节 计算机辅助电缆布线设计 975

一、VAX电缆程序（一）的适用范围与功能、特点 975

二、VAX电缆程序（一）辅助电缆设计的工艺流程 975

四、电缆数据准备及填写 976

三、缆道数据准备及填写 976

五、上机操作及输出数据整理出版 979

一、拟定使用条件，选择电缆型号 985

二、高压电缆的载流量 985

三、护层的接地方式及感应过电压 985

第17-9节 110kV及以上高压电缆的 985

选择与敷设 985

四、充油电缆供油系统 992

五、高压电缆及其附件的布置与安装 994

附录17-1 35kV及以下电缆载流量表 996

附录17-2 不同敷设条件下载流量校 1001

正系数 1001

号 1004

附录17-3 各安装单位及安装设备符 1004

第十八章照明………………………李保荣 1011

第18-1节 照明方式、种类及照度标 1011

准 1011

一、照明方式 1011

二、照明种类 1011

三、照度标准 1012

第18-2节 光源、照明器的选择与布 1014

一、光源的种类及选择 1014

置 1014

二、照明器的选择与布置原则 1016

三、汽机房照明器的选择与布置 1018

四、锅炉本体照明器的选择与布置 1018

五、控制室照明器的选择与布置 1018

六、屋内配电装置照明器的选择与布置 1031

七、屋外配电装置照明器的选择与布置 1031

八、高耸构筑物照明器的选择与布置 1033

十、厂区道路照明器的选择与布置 1034

十一、储煤场照明器的选择与布置 1041

十二、其他一般厂房照明器的选择与布置 1041

第18-3节 照度计算 1041

一、照度计算的方法 1041

二、线光源的逐点计算法（方位系数法） 1041

三、单位容量估算法 1047

四、投光灯的选择和照度计算 1047

一、照明网络供电电压 1048

第18-4节 照明网络供电 1048

二、正常照明网络供电方式 1049

三、事故照明网络供电方式 1051

四、照明网络计算 1051

第18-5节 照明装置 1062

一、照明线路的敷设与控制方式 1062

二、照明配电箱的选择和布置 1063

三、照明开关、插座的选择和安装 1064

四、照明装置的接地与接零 1065

附录18-1 厂房的一般照明布灯方案 1066

附录18-2 发电厂各车间推荐采用的 1073

照明器、导线型号和单位 1073

面积照明容量 1073

附录18-3 照度计算的利用系数法和 1076

点光源逐点计算法 1076

附录18-4 引进国外大容量机组照明 1083

设计简介 1083

二、空气压缩装置主要设备的构造及用途 1087

一、空气压缩系统连接方式 1087

第十九章空气压缩装置……………余鹏飞 1087

第19-1节 空气压缩系统 1087

第19-2节 空气压缩装置的设备选择 1088

一、空气压缩装置的主要设备及其技术参 1088

数 1088

二、空气压缩装置的主要设备选择 1088

三、空气压缩装置选择计算实例 1091

第19-3节 空气压缩装置的设备布置 1092

一、空气压缩机室及室内设备的布置 1092

第19-4节 空气压缩机室的电气部分 1093

路 1093

二、空气压缩装置的控制、保护、信号回 1093

一、空气压缩机室的电源 1093

三、工作压力母管连接方式及室外设备的 1093

五、空气压缩机室的允许温度 1093

四、空气管道的布置 1093

布置 1093

二、高压贮气罐的布置 1093

附录19-1 压缩空气装置的硅胶干燥 1103

法 1103

附录19-2 空气过滤器的制造 1104