供配电工程PDF电子书下载

第1章　供配电系统 1

1.1 电力系统 1

1.1.1 概述 1

1.1.2 电力系统的额定电压 3

1.1.3 电力系统的中性点运行方式 4

1.2　电压偏差及其调节 7

1.2.1　概念 8

1.2.2 电压偏差对系统和用电设备的影响 8

1.2.3　电压偏差的允许值 8

1.2.4　电压偏差的计算 9

1.2.5　电压调节的方式 9

1.2.6　电压调节的作法 11

1.3　谐波及其抑制 12

1.3.1　谐波的概念 12

1.3.2　谐波的限值 14

1.3.3　谐波产生的原因 15

1.3.4　提高电磁兼容性的主动措施 17

1.3.5　提高电磁兼容性的被动措施 18

1.4 电压波动与闪变及其抑制 20

1.4.1 电压波动与闪变概念 20

1.4.2 电压波动与闪变的产生原因和危害 22

1.4.3 电压波动与闪变的抑制措施 22

1.5　对称性、可靠性及频率指标 23

1.5.1 对称性 23

1.5.2　可靠性指示 24

1.5.3 频率偏差 25

1.6 系统的应急供电——柴油发电机 25

1.6.1 柴油发电机特点 25

1.6.2　柴油发电机的分类及型号含义 26

1.6.3　柴油发电机组的容量选择 26

1.6.4 柴油发电机运用中的注意事项 27

小结 29

习题 29

第2章　电力负荷 31

2.1　概述 31

2.1.1 电力负荷的概念 31

2.1.2　负荷的分类 31

2.1.3 负荷曲线 33

2.2　用电设备组负荷的计算 36

2.2.1　三相用电设备组的负荷计算 36

2.2.2　单相用电负荷的计算 42

2.3　功率损耗、电能损耗及尖峰电流 43

2.3.1 功率损耗 43

2.3.2　电能的损耗及消耗 45

2.3.3　尖峰电流 46

2.4　功率因数及功率因数的提高 47

2.4.1　功率因数 47

2.4.2　功率因数的提高 49

2.5　系统负荷的计算 57

2.5.1 系统负荷的计算步骤实例 57

2.5.2　系统负荷的综合计算实例 58

小结 64

习题 64

第3章　短路电流 66

3.1 基本概念 66

3.1.1　短路的危害 66

3.1.2　短路产生的原因及对策 66

3.1.3　短路的类型 67

3.1.4　短路过程分析 67

3.2　三相短路电流的计算 70

3.2.1 概述 70

3.2.2　标么值法 71

3.2.3　欧姆法 73

3.2.4　柴油发电机短路电流的计算 75

3.2.5　短路的计算实例 76

3.3　不对称短路的计算 79

3.3.1　两相短路电流 79

3.3.2　单相短路电流 79

3.3.3 电动机对三相短路电流的影响 82

3.4　短路电流的效应和稳定度校验 83

3.4.1　短路电流的效应 83

3.4.2 对设备短路电流稳定性的校验 85

小结 88

习题 89

第4章　一次回路 90

4.1 概述 90

4.1.1　一次设备的分类 90

4.1.2　电弧及其熄灭 90

4.1.3　一次设备的选用 92

4.2　高压一次设备 93

4.2.1　高压熔断器 93

4.2.2　高压隔离开关 93

4.2.3　高压负荷开关 94

4.2.4　高压断路器 94

4.2.5　限流电抗器 97

4.2.6 消弧线圈 98

4.2.7　高压一次设备的选择与校验 98

4.3　变压设备 100

4.3.1 电力变压器 100

4.3.2　互感器 105

4.4　低压一次设备 112

4.4.1　全型号形式 112

4.4.2　分类及用途 114

4.4.3　选择及校验 116

4.4.4　主要类型 117

4.5　成套电器设备 127

4.5.1 成套电器设备的种类 128

4.5.2 电气设备成套的技术要求 138

4.6　电气主接线 141

4.6.1 概述 141

4.6.2 电气主接线的类型 143

4.6.3 实例剖析 148

4.6.4 电气主接线的实施 150

4.7 变、配电所 154

4.7.1 分类 154

4.7.2　所址选择 156

4.7.3　布置 158

小结 173

习题 174

第5章　电力线路 176

5.1 配电网的接线方式 176

5.1.1 接线方案 176

5.1.2　不同接线方案的技术经济比较 180

5.2　配电网的线材 181

5.2.1 裸线 181

5.2.2　母线 182

5.2.3　绝缘电线 183

5.2.4　电缆 183

5.3　敷设方式 188

5.3.1 架空 188

5.3.2　地面下敷设 191

5.3.3　桥架敷设 193

5.3.4　母线槽 193

5.3.5　管、槽敷设 193

5.4　线缆截面的选择 195

5.4.1　线缆截面的选择原则 196

5.4.2　按发热条件选择线缆截面 197

5.4.3　按允许电压损失选择线缆截面 200

5.4.4　按经济电流密度选择线缆截面 207

5.4.5　校验线缆短路时的热稳定性 208

5.4.6　线缆截面选择的综合性实例 210

小结 212

习题 212

第6章　二次回路 215

6.1 概述 215

6.1.1 二次回路的分类及表达方式 215

6.1.2　操作电源与所用电 216

6.2　高压断路器控制和信号回路 221

6.2.1 概述 221

6.2.2　采用手动操作的断路器控制和信号回路 223

6.2.3　采用电磁操作的断路器控制及信号回路 224

6.2.4　弹簧操作的断路器控制回路 227

6.3 中央信号回路 229

6.3.1 概述 230

6.3.2 中央事故信号回路 230

6.3.3　中央预告信号回路 232

6.4　测量与绝缘监视回路 235

6.4.1　测量仪表配置 235

6.4.2　绝缘监察装置 237

6.5 自动装置回路 241

6.5.1 自动重合闸装置 241

6.5.2 备用电源自动投入装置 243

6.6　二次回路安装接线图 246

6.6.1 基本知识 246

6.6.2　屏面布置图 248

6.6.3　端子排图 249

6.6.4　屏后接线图 251

6.6.5　二次接线图实例 253

小结 255

习题 255

第7章　供电系统的继电保护 256

7.1 概述 256

7.1.1 继电保护的基本任务 256

7.1.2 对继电保护装置的基本要求 256

7.1.3　继电保护的原理 257

7.1.4　继电器 258

7.1.5　继电保护装置的接线系数与接线形式 263

7.2　电力线路的继电保护 264

7.2.1 电力线路的故障形式和保护配置 264

7.2.2　过电流保护 265

7.2.3　电流速断保护 270

7.2.4　单相接地保护 272

7.2.5　过负荷保护 273

7.3　变压器保护 274

7.3.1 电力变压器的常见故障和保护配置 274

7.3.2　变压器的电流保护 275

7.3.3　变压器的过负荷保护 277

7.3.4　变压器的气体保护与温度保护 277

7.3.5　变压器的差动保护 279

7.4　高压电动机、母线与电力电容器的保护 282

7.4.1　高压电动机的保护 282

7.4.2　母线的保护 286

7.4.3 电力电容器的保护 286

7.5　供配电系统的微机保护 288

7.5.1　现状和发展 288

7.5.2　现有的功能 290

7.5.3　系统的硬件构成 290

7.5.4　系统的软件构成 291

7.5.5　系统的运行 292

小结 293

习题 293

第8章　电气照明基础 295

8.1　概述 295

8.1.1 照明技术的基本概念 295

8.1.2　照明的分类 298

8.1.3 照明设计的内容与步骤 299

8.2　电光源 300

8.2.1　概述 300

8.2.2　电光源的选用 302

8.2.3 电光源的照明线路 305

8.2.4　现代照明控制技术 307

8.3　灯具 307

8.3.1　灯具的特性 307

8.3.2　灯具的分类 308

8.3.3　灯具的选用 310

8.3.4　布灯 311

8.4　照度计算及照明节能 313

8.4.1 照度的计算 313

8.4.2　照明的节能 323

8.5　照明配电系统 324

8.5.1 照明的供电方案 324

8.5.2　照明供电网 326

8.5.3　照明干线概略图 326

8.5.4　照明配电箱概略图 327

8.5.5　照明接线及安装图 328

8.5.6　照明控制方式的节能 330

小结 331

习题 332

第9章　电气安全 333

9.1　过电压防护 333

9.1.1　过电压的概念 333

9.1.2　防雷设备 336

9.1.3　防雷措施 340

9.1.4　现代防雷措施 344

9.1.5　防雷措施保护范围确定的实例 346

9.2　接地与等电位联接 347

9.2.1　接地的概念 347

9.2.2　低压配电网的保护接地体系 349

9.2.3　等电位联接 351

9.3　电气安全措施 352

9.3.1 电气安全的基础知识 352

9.3.2　电气安全的用具 357

9.3.3　触电的急救 362

小结 362

习题 363

第10章　供配电系统的运行及自动化 364

10.1 节约用电 364

10.1.1　节约用电的意义 364

10.1.2　节约用电的一般措施 364

10.1.3　变压器的节能 365

10.1.4　电动机的节能 367

10.1.5　其他电气设备的节能 369

10.1.6　系统的节能 370

10.2 电力规划及计划用电 371

10.2.1　电力总体规划 371

10.2.2　计划用电 375

10.2.3　用电管理 376

10.2.4 电力负荷的预测 377

10.3　供配电系统的运行和维护 379

10.3.1 变配电所的运行和维护 379

10.3.2 电力线路的运行和维护 383

10.4　供配电系统的自动化 384

10.4.1 变配电所的综合自动化（SA） 384

10.4.2　配电网自动化 389

10.4.3　进、馈线的自动化管理 391

10.4.4　负荷监控管理系统 393

10.4.5 供配电系统综合自动化系统 395

小结 395

习题 396

附表 397

第2章 397

附表2-1 用电设备组的需要系数及功率因数值 397

附表2-2 工厂用电设备组的利用系数Kl及功率因数值 398

附表2-3　用电设备组的附加系数Km 399

附表2-4　用电设备的有效台数相对值n′eq 400

附表2-5　照明功率密度值及对应照度值 401

附表2-6 S9系列低损耗油浸式铜绕组电力变压器的主要技术数据 404

附表2-7 SCB10系列10 kV级干式电力变压器的主要技术数据 407

附表2-8　并联电容器的无功补偿率△qc 407

第3章 408

附表3-1 高压断路器的主要技术数据 408

附表3-2　低压断路器的主要技术数据 410

附表3-3　低压电器的主要技术数据 417

附表3-4 三相线路导线和电缆单位长度每相电阻值 418

附表3-5　三相矩形母线单位长度每相阻抗值 420

附表3-6 导体在正常和短路时的最高允许温度及热稳定系数 420

第4章 421

附表4-1 常用低压熔断器的主要技术数据 421

第5章 423

附表5-1　架空裸导线的最小允许截面 423

附表5-2　绝缘导线心线的最小允许截面 423

附表5-3 LJ型铝铰线和LGJ型钢心铝铰线的最大允许载流量 424

附表5-4 10 kV常用三心电缆的最大允许载流量（铝心） 424

附表5-5 YJV型交联聚乙烯绝缘铜心电力电缆的最大允许载流量 425

附表5-6 VV型1 kV级聚氯乙烯绝缘铜心电力电缆的最大允许载流量 425

附表5-7 电缆在不同环境温度时的载流量校正系数 426

附表5-8　铜心聚氯乙烯绝缘导线明敷时的最大允许载流量 426

附表5-9 铜心聚氯乙烯绝缘导线穿钢管敷设时的最大允许载流量 426

附表5-10　铜心聚氯乙烯绝缘导线穿硬塑料管敷设时的最大允许载流量 427

附表5-11 0.6/1.0 kV低压电缆的经济电流范围 427

第7章 428

附表7-1 部分电流继电器的主要技术数据 428

第8章 431

附表8-1 生产车间及工作场所的照度标准值 431

附表8-2 民用建筑的平均照度推荐值 433

附表8-3　配照灯的主要技术数据 435

附表8-4　常用光源的光效 436

附表8-5　部分灯具的最小照度系数（Z值）表 436

附表8-6　灯具维护系数表 437

附表8-7　荧光灯具的利用系数（U值）表 437

附表8-8　配照灯具的利用系数（U值）表 438

参考文献 439