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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

1.2中国电网概况 3

1.2.1中国电网发展趋势 3

1.2.2发电厂概述 4

1.3电力系统的电压等级 8

1.4供电系统及接线方式 9

1.5电网中性点运行方式 10

思考题与习题 13

第2章 工厂电力负荷及其计算 15

2.1工厂的电力负荷与负荷曲线 15

2.1.1工厂的电力负荷及对供电的要求 15

2.1.2工厂用电设备的工作制 16

2.1.3负荷曲线 16

2.1.4与负荷曲线和负荷计算有关的物理量 18

2.2工厂电力负荷的计算 19

2.2.1计算负荷的概念 19

2.2.2用电设备组计算负荷的确定 19

2.2.3供电系统的功率损耗和电能损耗 27

2.2.4无功功率的补偿 29

2.2.5全厂计算负荷的确定 33

2.3尖峰电流及其计算 33

思考题与习题 35

第3章 短路电流计算 36

3.1短路概述 36

3.2无限大容量供电系统三相短路分析 38

3.2.1无限大容量供电系统的概念 38

3.2.2无限大容量供电系统三相短路暂态过程 38

3.2.3三相短路电流的有关参数 41

3.3无限大容量供电系统三相短路电流的计算 42

3.3.1标幺制 42

3.3.2短路回路元件的标幺值阻抗 44

3.3.3三相短路电流计算 45

3.3.4电动机对三相短路电流的影响 50

3.4单相和两相短路电流的计算 50

3.4.1单相短路电流的计算 50

3.4.2两相短路电流的计算 51

3.5短路电流的效应 51

3.5.1 短路电流的热效应 52

3.5.2短路电流的电动效应 53

思考题与习题 55

第4章 供配电一次系统 58

4.1供配电设备概述 58

4.1.1供配电一次设备 58

4.1.2供配电二次设备 58

4.1.3一次设备选择的一般原则 59

4.1.4电弧的基本知识 61

4.2变电所主要一次设备 63

4.2.1变压器 63

4.2.2高压断路器 66

4.2.3高压隔离开关 73

4.2.4高压负荷开关 75

4.2.5高压熔断器 76

4.2.6母线 81

4.2.7避雷器 82

4.2.8高压成套设备 85

4.2.9低压断路器 88

4.2.10低压熔断器和低压负荷开关 95

4.2.11低压成套设备 99

4.3供配电主接线 100

4.3.1供配电主接线的基本要求 101

4.3.2供配电主接线的基本形式 101

4.3.3供配电所主接线方案选择 112

4.4变电所主接线设计及设备选择举例 118

4.4.1供配电主接线设计的基本步骤 118

4.4.2 35kV/10kV变电所主接线设计及设备选择举例 119

思考题与习题 129

第5章 供配电系统二次接线 131

5.1二次接线概述 131

5.1.1二次接线的基本概念 131

5.1.2二次接线的分类 131

5.2二次接线图 132

5.2.1原理接线图 132

5.2.2展开接线图 132

5.2.3安装接线图 133

5.3变电所二次回路的操作电源 137

5.3.1直流操作电源 137

5.3.2交流操作电源 139

5.3.3所用变压器 140

5.4高压断路器的控制与信号回路 141

5.4.1高压断路器 141

5.4.2高压断路器的控制方式与控制要求 141

5.4.3灯光监视的控制回路和信号回路 143

5.5变电所中央信号系统 147

5.5.1中央信号系统的分类 147

5.5.2中央信号系统的基本功能 149

5.6电气测量仪表 149

5.6.1电气测量仪表的准确度等级 150

5.6.2变配电装置中测量仪表的配置 151

5.6.3三相电路电能的测量 151

5.6.4电气测量仪表接线举例 153

5.7供配电系统常用的自动装置 155

5.7.1备用电源自动投入装置 155

5.7.2供配电线路自动重合闸装置 157

5.8互感器 159

5.8.1.电流互感器 159

5.8.2电压互感器 167

5.8.3组合互感器 174

思考题与习题 175

第6章 供电系统的继电保护 176

6.1继电保护概述 176

6.1.1继电保护基本工作原理 176

6.1.2继电保护装置的任务和基本要求 177

6.2电流保护常用的继电器 179

6.2.1电磁式继电器 179

6.2.2感应式电流继电器 180

6.3工厂高压线路的继电保护 181

6.3.1线路的过电流保护 181

6.3.2单相接地保护 184

6.3.3过负荷保护 186

6.4电力变压器保护 187

6.4.1变压器故障类型及保护方式 187

6.4.2变压器的继电保护 187

6.5电力电容器的保护 189

6.5.1电容器保护方式 190

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 191

6.5.3电容器组的横联差动保护 191

6.6高压电动机的保护 193

6.6.1高压电动机故障类型 193

6.6.2电动机的相间短路保护 193

6.6.3电动机的过负荷保护 195

思考题与习题 195

第7章 供配电系统的微机保护与综合自动化 197

7.1供配电系统的微机保护 197

7.1.1概述 197

7.1.2微机保护的硬件构成 197

7.1.3微机保护的软件系统 199

7.1.4微机保护的算法 199

7.2线路的微机保护 202

7.2.1线路保护配置的基本原则 202

7.2.2 10 kV线路微机保护 203

7.3变压器的微机保护 205

7.3.1变压器微机保护的种类和配置 205

7.3.2中小型工厂10kV/0.4kV变压器微机保护 205

7.4高压电动机的微机过电流保护 208

7.4.1概述 208

7.4.2 10kV异步电动机微机保护 209

7.5配电网自动化 212

7.5.1概述 212

7.5.2数据采集与监控系统 213

7.5.3配电网地理信息系统 213

7.5.4配电网管理信息系统 214

7.5.5配电网负荷管理 214

7.5.6典型配电自动化系统 214

7.6工厂变电所综合自动化 216

7.6.1概述 216

7.6.2变电所综合自动化的结构 217

思考题与习题 219

第8章 电气安全与防雷接地 220

8.1电气安全和触电知识 220

8.1.1电气安全措施 220

8.1.2电气防火和防爆 221

8.1.3人体触电的类型和原因 223

8.1.4触电救护 225

8.2过电压和防雷 225

8.2.1过电压的概念 225

8.2.2雷电的形成和分类 226

8.3防雷设备和防雷保护 228

8.3.1建筑物的防雷保护 228

8.3.2电力系统的防雷保护 234

8.4接地和接地保护 236

8.4.1接地的类型和接地装置 236

8.4.2接地保护 242

思考题与习题 243

第9章 节约用电和电力谐波 244

9.1节约用电 244

9.1.1节约用电的一般知识 244

9.1.2电力用户企业中的电能节约 244

9.1.3功率因数 246

9.2供配电系统的无功补偿 247

9.2.1电力用户的功率因数及其对供电系统的影响 247

9.2.2提高供配电系统的自然功率因数 248

9.2.3采用电力电容器无功补偿提高功率因数的方法 249

9.2.4并联电容器的装设地点 250

9.2.5采用静止补偿装置提高功率因数的方法 251

9.3电力谐波和补偿滤波措施 258

9.3.1电力谐波及其性质 258

9.3.2有源补偿滤波理论 262

9.3.3供电系统中谐波抑制的方法 264

9.3.4电力谐波谐振和无功补偿 266

思考题与习题 271

第10章 工厂电气照明 272

10.1电气照明概述 272

10.1.1照明技术的有关概念 272

10.1.2照明方式和种类 274

10.1.3绿色照明 274

10.2常用的光电源和灯具 276

10.2.1照明光源 276

10.2.2灯具 279

10.3电气照明的照度计算 283

10.4照明供电系统 288

10.4.1照明供电方式的选择 288

10.4.2照明配电网络的设计 289

10.4.3照明配电线路导线的选择 289

思考题与习题 290

第11章 漏电保护 291

11. 1低压电网的漏电保护 291

11.1. 1电流型漏电保护器 291

11.1.2脉冲相位型漏电保护器工作原理及组成框图 293

11.2电能计量 295

11.2.1电能计量装置 295

11.2.2单相有功电能的计量 296

11.2.3三相四线制电路有功电能的测量 296

思考题与习题 297

附录 299

附表1需要系数和二项式系数 299

附表2并联电容器的技术数据 300

附表3 S9系列6kV～10kV级铜绕组低损耗电力变压器的技术数据 301

附表4常用高压断路器的技术数据 302

附表5常用高压隔离开关的技术数据 302

附表6照明技术数据 303

附表7导线和电缆的电阻和电抗 303

附表8导体在正常和短路时的最高允许温度及热稳定系数 305

参考文献 306