工业与民用配电设计手册 第3版PDF电子书下载

第一节 概述 1

第二节 设备功率的确定 1

目录 1

前言 1

第一章 负荷计算及无功功率补偿 1

第三节 需要系数法确定计算负荷 3

第四节 利用系数法确定计算负荷 7

第五节 单位面积功率法和单位指标法确定计算负荷 11

第六节 单相负荷计算 12

第七节 电弧炉负荷计算 14

第九节 企业年电能消耗量计算 15

第八节 尖峰电流的确定 15

第十节 电网损耗计算 16

一、提高用电设备的自然功率因数 20

第十一节 无功功率补偿 20

二、采用并联电力电容器补偿 21

三、利用同步电动机补偿 22

五、全厂负荷计算及无功功率补偿计算示例 23

四、电力电容器补偿、控制及安装方式的选择 23

一、规范对负荷分级的原则规定 25

第一节 负荷分级及供电要求 25

第二章 供配电系统 25

二、部分行业的负荷分级 26

第二节 供配电系统设计要则 29

四、二级负荷对供电电源的要求 29

三、一级负荷对供电电源的要求 29

一、电压选择 30

第三节 高压配电系统 30

二、接地方式 31

三、配电方式 35

一、变压器选择 37

第四节 变压器选择和变配电所主接线 37

二、变配电所的电气主接线 46

三、变配电所所用电源 56

二、带电导体系统和接地系统的分类 57

一、电压选择 57

第五节 低压配电系统 57

三、低压电力配电系统 58

四、照明配电系统 60

二、应急电源系统 63

一、应急电源种类 63

第六节 应急电源 63

三、柴油发电机组 65

四、不间断电源UPS 67

五、应急电源EPS 68

一、高层建筑供配电系统 70

第七节 民用建筑供配电系统 70

二、体育建筑供配电系统 71

三、影剧院供配电系统 72

四、医疗建筑供配电系统 73

一、需向供电部门提供的资料 75

附录 供、配电设计的原始资料 . 75

五、商住楼供配电系统 75

三、需向建设单位了解的内容和索取的资料 76

二、需向供电部门索取的资料 76

二、变配电所所址选择 77

一、变配电所分类 77

第三章 35～10 (6) kV变配电所 77

第一节 变配电所所址和型式选择 77

一、总体布置 78

第二节 变配电所的布置 78

三、变配电所型式选择 78

二、控制室 82

三、高压配电室 83

四、电容器室 88

六、变压器室 90

五、低压配电室 90

七、露天安装的变压器、户外箱式变电站 96

第三节 柴油发电机房 97

第四节 变配电所对土建、采暖、通风、给排水的要求 102

第五节 35kV变电所设计实例 118

二、短路电流计算的基本概念 123

一、短路电流计算方法 123

第四章 短路电流计算 123

第一节 概述 123

三、限制短路电流的措施 125

一、标幺制 126

第二节 电路元件参数的换算及网络变换 126

三、网络变换 127

二、有名单位制 127

三、电力变压器 130

二、异步电动机 130

第三节 高压系统电路元件的阻抗 130

一、同步电机 130

五、高压线路 131

四、电抗器 131

一、计算条件 133

第四节 高压系统短路电流计算 133

二、远端短路的单电源馈电的三相短路电流初始值I″k的计算 134

三、近端短路的一台发电机馈电的三相短路电流初始值I″k的计算 136

四、短路点由多个电源供电的三相短路电流初始值I″k的计算 148

五、三相短路电流峰值ip（即短路全电流最大瞬时值）的计算和全电流最大有效值Ip的计算 149

六、电动机对短路电流的影响 150

八、单相接地电容电流的计算 152

七、两相不接地短路电流的计算 152

第五节 低压网络电路元件阻抗的计算 153

一、高压侧系统阻抗 154

二、10(6)/0.4kV三相双绕组配电变压器的阻抗 155

三、低压配电线路的阻抗 156

四、钢导体的阻抗 159

二、三相和两相（不接地）短路电流的计算 162

一、计算条件 162

第六节 低压网络短路电流的计算 162

三、单相短路（包括单相接地故障）电流的计算 163

一、高压系统短路电流计算示例 172

第七节 短路电流计算示例 172

四、10(6)/0.4kV电力变压器低压侧短路电流值 172

二、低压网络短路电流计算示例 178

一、主题内容与适用范围 179

第八节 GB/T 15544—1995《三相交流系统短路电流计算》简介 179

二、使用主要术语 180

四、不对称短路的短路电流计算 181

三、确定最大短路电流的短路型式 181

较 182

五、“GB 95”短路电流计算与本手册的比 182

二、短路系统电参数的计算与简化 184

一、计算条件 184

第九节 柴油发电机供电系统短路电流的计算 184

三、柴油发电机供电系统短路电流的计算 188

五、柴油发电机供电系统短路电流计算示例 191

四、同步发电机主要参数 191

二、高压电器及开关柜的选择条件 199

一、内容及范围 199

第五章 高压电器及开关柜的选择 199

第一节 概述 199

一、按工作电压选择 200

第二节 按工作条件选择高压电器及开关柜 200

三、按开断电流选择 201

二、按工作电流选择 201

五、按接线端子静态拉力选择 202

四、高压电器的绝缘配合 202

一、概述 203

第三节 按环境条件选择高压电器及开关柜 203

二、环境温度 204

四、高海拔地区的高压电器和导体 205

三、环境湿度 205

一、短路稳定校验的一般要求 206

第四节 高压电器和导体的短路稳定校验 206

五、地震影响 206

二、短路电流的电磁效应及导体的动稳定校验 207

三、短路电流的热效应及电器导体的热稳定校验 210

四、校验计算及数据 212

一、高压断路器 213

第五节 选择高压电器的其他要求 213

二、高压负荷开关 215

三、高压熔断器 216

四、高压负荷开关—熔断器组合电器 217

六、限流电抗器 219

五、高压隔离开关和接地开关 219

七、中性点接地设备 220

二、环网负荷开关柜 224

一、高压开关柜 224

第六节 高压开关柜及环网负荷开关柜选择的基本要求 224

三、选择高压开关柜和环网负荷开关柜的一般要求 225

一、近端系统 226

第七节 高压电器短路稳定校验的示例 226

第八节 高压电器及导体短路稳定校验数据表 228

二、远端系统 228

第一节 概述 253

第六章 电能质量 253

二、电压偏差允许值 255

一、基本概念 255

第二节 电压偏差 255

三、电压偏差计算 257

四、线路电压损失允许值 259

五、改善电压偏差的主要措施 260

二、闪变的发生和危害及电磁兼容 261

一、基本概念 261

第三节 电压波动 261

三、电压变动和闪变的限值 262

四、三相炼钢电弧炉熔化期供电母线上的电压变动和闪变 264

五、电弧焊机焊接时的电压波动 265

一、基本概念 266

第四节 电动机起动时的电压下降 266

三、笼型电动机和同步电动机起动方式的选择 267

二、电动机起动时在配电系统中引起电压下降时的电压允许值 267

四、选择降压起动电器需要满足的基本条件 268

六、电动机起动时电压下降的计算 269

五、降压起动方式的选择 269

七、计算示例 273

一、基本概念 280

第五节 谐波 280

二、谐波源及部分电气设备产生的谐波电流值 281

三、谐波的危害 285

四、谐波标准及谐波计算与测量 286

五、减小谐波影响的技术措施 290

一、基本概念 291

第六节 不平衡度 291

四、不平衡度的相关计算表达式 292

三、降低三相低压配电系统的不平衡度的措施 292

二、不平衡负荷产生的影响 292

第一节 一般要求 294

第七章 继电保护和自动装置 294

一、保护配置 295

第二节 电力变压器的保护 295

二、整定计算 296

三、示例 305

二、整定计算 308

一、保护配置 308

第三节 6～10kV线路的保护 308

三、示例 310

四、线路纵联差动保护 313

三、示例 315

二、整定计算 315

第四节 6～10kV母线分段断路器的保护 315

一、保护配置 315

一、保护配置 316

第五节 6～10kV电力电容器的保护 316

二、整定计算 317

三、示例 318

二、整定计算 323

一、保护配置 323

第六节 3～10kV电动机的保护 323

三、示例 325

四、同步电动机失步保护 327

五、低电压保护 328

六、同步电动机的单相接地电容电流和短路比 329

一、微机继电保护装置的特点 331

第七节 微机继电保护 331

三、变压器微机保护的电流平衡调整 332

二、变压器微机保护装置的特点 332

四、变压器、电动机微机差动保护整定计算 333

五、微机差动保护中电流互感器的选择 335

六、微机电流、电压保护整定计算 336

七、DVP-600系列微机保护监控装置 337

一、保护装置的动作电流与动作时间的配合 339

第八节 保护装置的动作配合 339

二、保护装置选择性配合示例 340

一、保护用电流互感器名词定义 341

第九节 保护用电流互感器 341

三、按照10％误差曲线校验电流互感器的步骤 342

二、保护用电流互感器的选择 342

四、电流互感器允许误差的计算步骤 343

二、整定计算 345

一、继电保护跳闸方式 345

第十节 交流操作的继电保护 345

三、示例 349

六、常用继电器、脱扣器及电流互感器的技术数据 357

五、在短路时各种保护装置回路内的电流分布 357

四、以UPS电源作操作电源的交流操作继电保护 357

一、零序电压滤过器小接地电流信号装置 367

第十一节 接地信号与接地保护 367

二、BD-31E型小接地电流继电器 368

三、MLN98型微机小接地电流系统接地选线装置（简称MLN98装置） 369

四、中性点经低电阻接地系统的特点与接地保护 370

一、自动重合闸装置（简称AR） 372

第十二节 自动重合闸装置及备用电源自动投入装置 372

二、备用电源自动投入装置（简称ATS） 380

一、直流操作电源系统 389

第一节 变、配电所常用操作电源 389

第八章 变电所二次回路 389

二、交流操作电源 408

一、断路器的控制、信号回路的设计原则 411

第二节 断路器的控制、信号回路 411

二、灯光监视的断路器控制、信号回路接线 412

三、断路器二次接线全图举例 423

一、电气测量与电能计量的设计原则 434

第三节 电气测量与电能计量 434

二、电流互感器及其二次电流回路 439

三、电压互感器及其二次电压回路 442

四、电测量变送器 444

二、中央信号装置的接线 447

一、中央信号装置的设计原则 447

第四节 中央信号装置 447

三、闪光装置 451

一、二次回路的保护设备 453

第五节 二次回路的保护及控制、信号回路的设备选择 453

三、灯光监视中的位置指示灯及其附加电阻的选择 455

二、控制开关的选择 455

四、中间继电器的选择 456

五、信号继电器及附加电阻的选择 457

三、控制电缆接线的要求 460

二、控制电缆的金属屏蔽 460

第六节 二次回路配线 460

一、二次回路绝缘导线和电缆的一般要求 460

五、控制电缆截面的选择 461

四、控制电缆芯数和根数的选择 461

七、端子排 463

六、控制、信号回路用控制电缆选择 463

八、小母线 465

二、变电站微机综合自动化的基本功能 466

一、概述 466

第七节 变电站微机综合自动化系统 466

三、二次系统设计 467

五、变电站综合自动化系统二次接线图 468

四、外部电缆设计 468

二、电缆芯数选择 480

一、导体材料选择 480

第九章 电线、电缆选择 480

第一节 电线、电缆类型的选择 480

三、电力电缆绝缘水平选择 481

四、绝缘材料及护套选择 482

五、铠装及外护层选择 488

六、爆炸危险场所电线、电缆的选择 489

八、母线的选择 490

七、分支电缆选择 490

二、按温升选择截面 492

一、电线、电缆截面选择的条件 492

第二节 电线、电缆截面的选择 492

四、按电压损失校验截面 493

三、按经济电流选择截面 493

六、中性线（N）、保护接地线（PE）、保护接地中性线（PEN）的截面选择 494

五、按机械强度校验截面 494

一、载流量的说明 496

第三节 电线、电缆载流量 496

七、爆炸及火灾危险环境导线截面的选择 496

二、塑料绝缘电线的载流量 507

三、交联聚乙烯绝缘电力电缆的载流量 513

四、聚氯乙烯绝缘电力电缆的载流量 516

五、橡皮绝缘电力电缆的载流量 518

六、架空绝缘电缆的载流量 520

七、矿物绝缘电缆的载流量 521

八、涂漆矩形母线及安全式滑触线的载流量 522

九、裸线载流量 525

十、导体中频载流量 527

一、《电力电缆截面的经济最佳化》原理和方法 530

第四节 按经济电流选择电缆截面 530

二、电缆的经济电流范围 532

经济电流密度曲线 535

三、 535

四、按经济电流选择电缆截面的注意要点 537

一、导线阻抗计算 538

第五节 电压损失计算 538

二、电压损失计算 542

三、常用导线主要参数 544

四、矿物绝缘电缆常用数据 546

五、架空线路的电压损失 547

六、电缆线路的电压损失 550

七、室内线路的电压损失及直流线路电流矩 554

八、中频线路的电压损失计算 556

附录1 电线电缆产品型号编制方法简介 560

附录2 电缆非金属含量参考表 561

二、裸导体布线 564

一、一般要求 564

第十章 线路敷设 564

第一节 屋内、外布线 564

四、穿管布线 566

三、绝缘导线明敷布线 566

五、钢索布线 569

八、竖井布线 570

七、母线槽布线 570

六、线槽布线 570

九、屋内电气线路和其他管道之间的最小净距 571

一、电缆敷设的一般要求 572

第二节 电缆线路 572

二、电缆埋地敷设 574

四、电缆在隧道内敷设 575

三、电缆在沟内敷设 575

五、屋内电缆敷设 576

七、电缆在排管内敷设 577

六、电缆穿管敷设 577

十、水下电缆的敷设 578

九、桥梁电缆的敷设 578

八、架空电缆敷设 578

十一、电缆敷设的防火、防爆、防腐措施 579

第三节 架空配电线路敷设 580

十二、电缆散热量计算 580

一、短路保护 584

第一节 低压配电线路的保护 584

第十一章 低压配电线路保护和低压电器选择 584

二、过负载保护 586

三、接地故障保护 587

四、保护电器的装设位置 588

二、按短路工作条件选择 589

一、按正常工作条件选择 589

第二节 低压电器选择的一般要求 589

三、按使用环境条件选择 590

四、低压电器标准目录及外壳防护等级 593

第三节 爆炸和火灾危险环境的低压电器设备选择 597

一、爆炸性气体环境电气设备的选择 598

二、爆炸性粉尘环境电气设备选择 610

三、火灾危险环境电气设备选择 614

一、低压熔断器 616

第四节 保护电器的选择 616

二、低压断路器 624

三、剩余电流动作保护器（俗称漏电保护器） 637

一、开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器 638

第五节 开关、隔离电器和接触器的选择 638

二、接触器和起动器 642

四、非选择型断路器与熔断器的级间配合 648

三、熔断器与非选择型断路器的级间配合 648

第六节 各级保护电器间的选择性 648

一、选择性动作的意义和要求 648

二、熔断器与熔断器的级间配合 648

七、选择型断路器与非选择型断路器的级间配合 649

六、非选择型断路器与非选择型断路器的级间配合 649

五、选择型断路器与熔断器的级间配合 649

第七节 低压保护电器选择示例 650

九、区域选择性连锁 650

八、上级用带接地故障保护的断路器 650

一、电动机的选择和常用参数 653

第一节 电动机 653

第十二章 常用用电设备配电 653

二、电动机主回路接线 657

三、电动机的起动方式 658

四、隔离电器的选择 664

五、短路和接地故障保护电器选择 665

六、过载和断相保护电器的选择 668

七、起动控制电器的选择 671

八、交流电动机的低电压保护 673

十、交流电动机的控制回路 674

九、导线和电缆的选择 674

十一、常用电动机起动、保护电器及导线选择表 675

十二、附录 696

一、起重机的供电 711

第二节 起重机 711

二、起重机的配电方式 712

三、计算电流和尖峰电流 714

五、导线选择 715

四、开关和熔断器的选择 715

六、滑触线的安装要点 719

七、常用起重机开关及导线、滑触线选择 721

三、电梯功率的估算 733

二、电梯的电力拖动和控制方式 733

第三节 电梯和自动扶梯 733

一、电梯和自动扶梯的供配电方式 733

四、电梯和自动扶梯的计算电流 734

八、常用电梯和自动扶梯的电源开关、熔体和导线的选择 735

七、电梯的接地和等电位联结 735

五、电梯和自动扶梯电源开关、熔断体和导线选择 735

六、电梯井道和机房的配线 735

三、电焊机保护元件的选择 744

二、电焊机开关电器和保护电器的装设 744

第四节 电焊机 744

一、电焊机的配电方式 744

五、常用电焊机开关、熔断器及导线选择 745

四、电焊机电源线的选择 745

第五节 电阻炉 750

二、常用电阻炉配线图表 751

一、电阻炉的计算电流 751

二、整流器交流输入电流的计算 758

一、整流器的选择 758

第六节 整流器 758

三、常用整流器熔断体和导线的选择 760

一、工业探伤设备 764

第七节 工业探伤设备及医用射线设备 764

二、医用X射线机 766

一、断续工作和短时工作制用电设备 767

第八节 断续和短时工作制用电设备及其导线的载流量 767

二、导线和电缆在断续负载和短时负载下的允许载流量 768

一、雷击机理及雷击电流参量 775

第一节 概述 775

第十三章 雷电防护及电力设备过电压保护 775

二、雷击效应及其危害 778

三、落雷的相关因素 781

四、建筑物防雷的内容及依据标准 782

二、建筑物防雷分类 783

一、建筑物年预计雷击次数 783

第二节 建筑物（含构筑物）的雷电防护 783

三、建筑物的防雷措施 785

五、高层民用建筑物的防雷分类及其相关措施 790

四、其他防雷措施及相关要求 790

二、户外架空管道的防雷 791

一、有爆炸危险的露天封闭钢罐的防雷 791

第三节 特殊建、构筑物的防雷 791

五、微波站、电视差转台的防雷 792

四、烟囱的防雷 792

三、水塔的防雷 792

六、卫星通信地球站的防雷 794

七、广播发射台的防雷 795

九、测试调试场的防雷 796

八、雷达站的防雷 796

一、防雷接闪器的种类和滚球半径 797

第四节 建筑物防雷接闪器的选择和布置 797

十、移动通信基站的防雷 797

二、避雷针的保护范围 798

三、架空避雷线的保护范围 802

第五节 建筑物防雷装置 804

二、防雷区（LPZ） 807

一、概述 807

第六节 防雷击电磁脉冲和电涌 807

三、降低雷击电磁脉冲干扰的基本措施 808

一、电涌保护器的种类 827

第七节 电涌保护器的选择和配合要求 827

二、SPD的性能及参数 828

三、SPD的性能选择及配合性要求 830

四、SPD的安装和选用 841

一、雷电过电压保护 845

第八节 交流电气装置的过电压保护 845

二、电力系统内过电压保护及绝缘配合 853

一、避雷针的保护范围 857

第九节 交流电气装置防雷接闪器的保护范围 857

二、避雷线的保护范围 860

一、阀式避雷器 861

第十节 交流电气装置的过电压限制器件 861

三、山地和坡地上的避雷针或避雷线的保护范围 861

四、避雷针、避雷线联合保护范围 861

二、排气式避雷器 866

一、概述 867

附录 雷击危险度评估及电涌防护分级 867

三、保护间隙 867

二、雷击危险度评估方法及电涌保护等级的划分 868

三、各级电涌防护的SPD级位配置和主要参数选择建议 869

二、接地的分类 871

一、基本概念 871

第十四章 接地 871

第一节 概述 871

一、3～35kV电气装置的接地方式 872

第二节 3～35kV电气装置的接地 872

三、联合接地方式 872

二、变电所的接地装置 874

三、发电、变电、送电和配电电气装置保护接地的范围 876

四、电气装置保护接地的接地电阻 877

一、低压系统的接地型式 879

第三节 低压电气装置的接地 879

三、爆炸和火灾危险环境电气装置的接地 881

二、保护线的最小截面 881

五、直流电气设备的接地 882

四、手持式和移动式电气设备的接地 882

二、、等电位联结的分类 883

一、等电位联结的作用 883

第四节 等电位联结 883

三、等电位联结线的截面 884

第五节 接地装置 885

四、等电位联结线的安装 885

二、土壤和水的电阻率 889

一、接地电阻的基本概念 889

第六节 接地电阻的计算 889

三、均匀土壤中接地电阻的计算 890

四、非均匀土壤中接地电阻的计算 897

五、冲击接地电阻计算 898

第七节 高土壤电阻率地区降低接地电阻的措施 900

一、电子设备接地 903

第八节 电子设备、大中型电子计算机及特殊设备的接地 903

二、电信综合楼接地 906

三、大、中型电子计算机接地 907

四、微波站接地 908

五、屏蔽接地 910

七、常用高压试验设备接地 911

六、高频电炉接地 911

八、防静电接地 912

一、人体通过电流时的生理反应 915

第一节 概述 915

第十五章 低压电气装置的防电击和特殊环境的电气安全 915

二、直接接触电击防护 916

三、间接接触电击防护 917

一、基本要求 918

第二节 正常环境中用自动切断电源措施的间接接触电击防护（接地故障保护） 918

二、TN系统 919

三、TT系统 922

四、IT系统 923

五、RCD的选用和安装 924

一、浴室 925

第三节 特殊场所内的电气安全 925

二、游泳池 928

三、喷水池 929

四、桑拿浴室 930

五、农畜设施 931

六、狭窄导电场所 932

七、数据处理设备的电气装置 933

八、旅游车及其停车场 934

九、医院 937

十、装有电气设备的家具 940

十一、室外照明装置 941

十二、特低电压照明装置 943

十三、临时用电场所 944

二、国际单位制和我国法定计量单位 950

一、基本概念 950

第十六章 常用资料 950

第一节 量和单位 950

三、常用的物理量和法定计量单位 956

四、常用单位换算 977

五、美国线规简介 982

一、国内标准的种类、分级和代号 984

第二节 常用标准 984

二、常用电气设计规范、标准索引 985

四、国际电工委员会（IEC）简介 994

三、常见国际标准和国外标准 994

三、绝缘材料的耐热分级 996

二、绝缘材料特性 996

第三节 电工材料常用数据 996

一、导电金属特性 996

一、环境条件的定义和分类 1003

第四节 电工产品环境条件 1003

二、自然环境条件的分区 1004

三、应用环境条件的分级 1006

一、温度、气压名词解释和应用说明 1009

第五节 气象资料 1009

二、大气压力、温度与海拔的关系 1010

三、全国主要城市气象参数 1011

二、CAD的性能要求 1021

一、CAD的发展概述 1021

附录 计算机辅助配电设计简介 1021

三、配合本手册使用的电气计算软件 1023