电网系统与供电PDF电子书下载

1 电网供电与传输线路 1

1.1 电网系统与架空电力传输线路 1

1.1.1 电网系统 1

1.1.2 工业企业供电 2

1.1.3 架空线路结构 3

1.1.4 电缆线路的结构 4

1.1.5 电缆型号的选择 5

1.1.6 电缆的支架与缆夹 6

1.1.7 电缆连接盒（头）与终端盒（头） 6

1.2 架空电网传输导线的选择 6

1.2.1 导线截面的选择原则 7

1.2.2 导线截面的选择方法 7

1.3 架空电网传输导线截面的计算 7

1.3.1 按经济电流密度选择导线截面 7

1.3.2 按长时允许电流选择导线截面 8

1.3.3 按允许电压损失选择导线截面 9

1.3.4 封闭电网的计算 10

1.3.5 低压线路导线截面选择 11

1.4 电网电缆芯线截面的选择 12

1.4.1 高压电缆截面的选择计算 12

1.4.2 低压电缆截面选择 14

1.5 电网电缆芯线截面计算 15

1.6 电网电缆安装运行与维护 16

1.6.1 建立各项电缆的运行维护制度 16

1.6.2 电缆的日常维护 17

2 供电系统与电力负荷 18

2.1 电力系统与供电 19

2.1.1 发电厂 19

2.1.2 变电站 21

2.1.3 电力网 21

2.1.4 电能用户 21

2.2 企业用电的主要设备 22

2.2.1 企业降压变电站 23

2.2.2 车间变电站 23

2.2.3 工业企业的配电线路 23

2.3 电力系统的标准电压 24

2.3.1 3 kV以下的设备与系统的额定电压 24

2.3.2 3 kV以上的设备与系统的额定电压及最高电压 25

2.4 供电质量 26

2.4.1 电压 26

2.4.2 频率 26

2.4.3 可靠性 27

2.5 负荷曲线与负荷计算方法 28

2.5.1 负荷曲线 28

2.5.2 年电能需求 29

2.5.3 负荷计算 30

2.6 设备的负荷计算方法 30

2.6.1 按需用系数法确定计算负荷 30

2.6.2 按二项式法确定计算负荷 35

2.6.3 单项用电设备组计算负荷的确定 36

2.7 电能损耗和功率损耗 38

2.7.1 供电系统的功率损耗 38

2.7.2 供电系统的电能损耗 39

2.8 工业企业负荷计算公式 41

2.8.1 工业企业负荷计算公式 41

2.8.2 按需用系数法确定企业计算负荷 41

2.8.3 按估算法确定企业计算负荷 41

2.8.4 无功补偿后企业计算负荷的确定 42

3 供电系统的设备选择原则和方法 43

3.1 开关电弧 43

3.1.1 电弧的发生 43

3.1.2 电弧的熄灭 44

3.1.3 直流电弧的开断 44

3.1.4 交流电弧的开断 45

3.1.5 灭弧的基本方法 46

3.2 高压电器设备选择的原则 47

3.2.1 按正常工作条件选择 47

3.2.2 按故障情况进行校验 48

3.3 高压开关设备的选择原则 49

3.3.1 高压断路器 49

3.3.2 高压断路器的主要参数及选择 54

3.3.3 高压负荷开关的选择 58

3.3.4 隔离开关的选择 59

3.3.5 高压熔断器的选择 60

3.3.6 高压开关柜的选择 61

3.4 母线与绝缘器材的选择 61

3.4.1 母线的选择 61

3.4.2 母线支柱绝缘子和套管绝缘子的选择 63

3.5 限流电抗器及选择 66

3.5.1 短路电流的限制 66

3.5.2 普通电抗器的选择 67

3.5.3 分裂电抗器 68

3.6 仪用互感器 68

3.6.1 互感器的极性 69

3.6.2 电流互感器 70

3.6.3 电压互感器 74

4 短路分析及电流计算 78

4.1 短路分析 78

4.1.1 短路的原因 78

4.1.2 短路的形式 78

4.1.3 短路的危害 79

4.2 短路暂态过程分析 79

4.2.1 无限大容量电源与供电系统 79

4.2.2 供电系统三相电路过程分析 80

4.2.3 与短路有关的物理量 81

4.3 短路电流的计算方法 83

4.3.1 三相短路电流的欧姆法计算 83

4.3.2 三相短路电流的标幺制法计算 86

4.3.3 两相和单相短路电流的计算 90

4.3.4 大容量电动机的短路电流计算 92

4.4 电路短路的热效应和电动效应 93

4.4.1 短路电流的热效应 93

4.4.2 短路电流的电动力效应 94

4.5 电器火灾的预防及扑求常识 96

5 功率因数补偿技术 98

5.1 功率因数概论 98

5.1.1 功率因数的定义 98

5.1.2 企业供电系统的功率因数 98

5.1.3 提高负荷功率因数的意义 99

5.1.4 供电部门对用户功率因数的要求 100

5.2 提高功率因数的方法 100

5.2.1 正确选择电气设备 100

5.2.2 电气设备的合理运行 100

5.2.3 人工补偿提高功率因数 101

5.3 并联电力电容器组提高功率因数 102

5.3.1 电容器并联补偿的工作原理 102

5.3.2 电容器并联补偿的电容器组的设置 102

5.3.3 补偿电容器组的接线方式 103

5.4 高压集中补偿提高功率因数的计算 104

6 供电系统的保护 107

6.1 继电保护装置 107

6.1.1 继电保护装置的作用和任务 107

6.1.2 继电保护装置的原理和组成 107

6.1.3 对继电保护装置的基本要求 108

6.1.4 继电保护的发展和现状 109

6.2 继电保护装置的工作电源 109

6.2.1 蓄电池组直流操作电源 109

6.2.2 整流型直流操作电源 109

6.2.3 交流操作电源 112

6.3 电流互感器的连接方式及误差曲线 112

6.3.1 电流互感器的误差 112

6.3.2 电流互感器的10％误差曲线 113

6.3.3 电流互感器的接线方式 113

6.4 单端供电网络的保护 115

6.4.1 过电流保护 115

6.4.2 电流速断保护 119

6.4.3 中性点不接地系统的单相接地保护 119

6.5 变压器的保护 122

6.5.1 变压器的过电流、速断和过负荷保护 123

6.5.2 瓦斯保护原理 124

6.6 高压电动机过电流保护 124

6.6.1 电动机的过负荷保护及相间短路保护 125

6.6.2 高压电动机纵差保护 126

6.7 低压配电系统的保护 127

6.7.1 低压熔断器保护 127

6.7.2 低压断路器保护 129

6.8 供电系统备用电源 130

6.8.1 备用电源自动投入装置（APD） 130

6.8.2 自动重合闸装置 132

6.9 供电系统的防雷与接地 134

6.9.1 雷电冲击波的基本特征 135

6.9.2 防雷装置 136

6.9.3 工厂供电系统的防雷 138

6.9.4 接地保护 139

7 供电系统的信息化 143

7.1 变电所信息化的基本功能 143

7.2 变电所信息化的结构和配置 146

7.2.1 变电所信息化系统的结构 146

7.2.2 变电所信息化系统的硬件配置 147

7.3 微机保护供电系统的方法 153

7.3.1 微机保护的构成 153

7.3.2 微机保护的软件设计 154

7.3.3 微机电流保护应用举例 154

7.4 供电信息化系统的应用 155

7.4.1 RCS～90000系统结构 156

7.4.2 RCS～90000功能的实现 156

7.4.3 RCS～90000的主要特点 157

7.5 智能电能表 157

7.5.1 智能电能表的功能 158

7.5.2 智能电能表的结构与管理 158

7.5.3 智能电能表在用电需求侧管理系统中的应用 158

7.6 电力系统监控技术 160

7.6.1 电力监控系统的基本组成功能 160

7.6.2 电力监控系统的硬件构成 162

7.6.3 电力监控系统的软件构成 164

参考文献 167