工厂与高层建筑供电PDF电子书下载

目录 1

前言 1

第一章 概论 1

第一节 我国电力事业发展简况 1

第二节 电力系统概述 2

一、电力系统图 2

二、中性点不接地系统与中性点接地系统的特点 4

第二章 负荷计算 8

第一节 用电设备分类及生产机械的负荷特性 9

第二节 电力负荷曲线 12

一、绘制负荷曲线的必要性 12

二、绘制负荷曲线的方法 13

三、利用负荷曲线确定计算系数 15

第三节 计算负荷与尖峰负荷 16

一、计算负荷的意义 16

二、尖峰负荷 18

第四节 按需要系数法确定计算负荷 18

一、单个用电设备的计算负荷 19

二、用电设备组的计算负荷 20

三、确定变电所的计算负荷 31

四、变压器功率损耗及变压器高压侧计算负荷 33

五、电力线路的功率损耗及全厂高压配电室的计算负荷 34

第五节 按二项式法确定计算负荷 35

一、单组用电设备的计算负荷 36

二、多组用电设备的计算负荷 38

第六节 单相用电设备的计算负荷 40

一、单相用电设备接于相电压上 40

二、单相用电设备接于线电压上 40

第七节 高层建筑用电负荷特点及应注意的问题 43

第八节 高层建筑负荷计算方法 52

一、按负荷密度法估算负荷Sc 52

二、按单位指标法估算负荷 53

第三章 工厂及高层建筑变配电系统 55

第一节 负荷分类及对供电的要求 55

第二节 工厂变配电电压选择及调整 58

一、我国额定电压分类 58

二、选择电源电压和配电电压的条件 61

三、电压偏移及限制措施 63

一、工业企业高压配电网络结线方式 65

第三节 工业企业高低压配电系统结线方式 65

二、低压电力网的结线方式 75

第四节 变电所的位置与数量、变压器容量与台数的选择 77

一、变电所分类 77

二、变压器负荷能力与过负荷能力 79

三、变压器型式的选择 82

四、总变电所变压器容量和数量的选择 82

五、车间变电所的变压器容量与台数的确定原则 83

六、确定变电所位置的原则和方法 85

一、对一次结线的要求 89

第五节 变电所的一次结线 89

二、一次结线中主要电器的作用、性能及符号 90

三、工厂变电所一次结线方式及特点 93

四、车间变电所高压侧与低压侧一次结线 99

第六节 变配电所平面布置与结构 101

一、变配电所的总体布置要求 101

二、高压配电室布置与结构 103

三、低压配电室布置与结构 110

四、变压器室的布置与结构 113

三、高层建筑的变配电设备及配电方式 122

二、高层建筑和居民小区变电所种类 122

一、高层建筑和居民住宅用电的特殊性 122

第七节 高层建筑及居民住宅变配电系统 122

四、高层建筑供电电源和电能质量 123

五、干式变压器一体化变配电所 123

六、箱式变电站及选择 124

第八节 配电自动化系统发展简况 126

一、应用概况 126

二、可通信、智能化断路器 127

三、400V GZT智能型总线式低压成套设备柜 127

四、HJPMS—2000智能型低压开关柜系统 128

五、微机型低压电动机保护装置 133

第九节 电压损失计算方法 135

一、电力线路阻抗计算法 136

二、电力网中电压损失计算 137

第十节 选择导线和电缆截面的条件 149

一、根据最小截面选择导线截面的方法 149

二、按经济电流密度选择导线截面 157

第十一节 电力线路安装及查线核相方法 161

一、导线敷设方式对线损率的影响 161

二、电缆线路安装方式及相关规定 163

三、架空线的安装规定 165

四、低压配电线路安装和配置负荷的方法 168

五、用DKX型数字式查线仪查线、核相的方法 169

第四章 短路电流计算 171

第一节 概述 171

一、什么叫短路 171

二、短路的原因及后果 171

第二节 短路阻抗计算 173

一、短路分析 173

二、电力设备和电力线路阻抗表示法 173

三、短路阻抗计算 175

第三节 短路电流计算 184

一、由无限容量系统馈电的电路内短路电流变化过程 184

二、无限容量系统内三相短路电流计算方法 188

三、无限容量系统三相短路电流工程计算法 192

四、低压电力网络短路电流计算特点 195

五、二相短路电流计算法 195

第四节 有限容量系统短路电流计算概要 196

一、次暂态电流和冲击电流 196

一、没有公共电抗的两电源供电短路电路 197

第五节 双电源供电的短路电流计算 197

三、讨论 197

二、稳态短路电流I∞ 197

二、有公共电抗的两电源供电短路电路 198

第六节 短路电流的电动力效应和热效应 199

一、短路电流的电动力效应 199

二、短路电流的热效应 201

第七节 对称分量法及其应用 202

一、对称相量与不对称相量 203

二、对称分量法原理 203

三、三相电路中电压、电流各序分量的性质 206

相电压的关系 207

四、在Y形连接的电源和负载中，各序线电压与各序 207

五、在△形连接的电源和负载中，各序线电流与各序 208

相电流的关系 208

六、用对称分量法计算不对称短路电流 209

七、用对称分量法分析变压器二次侧不对称短路实例 211

第八节 三相电压、三相电流不对称度的计算方法 214

一、关于传统的三相电压（电流）不平衡率计算法的 215

问题讨论 215

二、三相相量不对称度及实用计算法 216

第九节 估算低压母线短路电流的方法 223

一、低压短路电流计算 224

二、结论 225

第五章 变配电所电气设备及选择 227

第一节 电气设备选择的基本原则 227

一、按正常工作条件选择电气设备 228

二、按短路条件校验电气设备 229

第二节 高低压成套电气设备的选择 231

一、高压断路器的作用和种类 235

第三节 高压断路器 235

二、断路器的操动机构 241

三、高压断路器技术数据 242

四、高压断路器的选择 242

第四节 隔离开关 245

第五节 高压负荷开关 247

第六节 高压熔断器 248

第七节 电流互感器和电压互感器 250

一、电流互感器 250

二、电压互感器 254

一、母线材料 259

第八节 母线和绝缘子的选择 259

二、母线截面的选择 260

三、绝缘子的选择 263

第九节 低压断路器及选择 264

一、低压断路器的发展 264

二、低压断路器的种类 265

三、常被选用的国外断路器 265

四、低压断路器的选择条件 266

第十节 交流接触器的选择 273

一、继电保护装置的作用 278

二、对继电保护装置的基本要求 278

第一节 概述 278

第六章 供电系统的继电保护 278

第二节 过电流保护的原理及组成 280

一、电流互感器的接线方式 281

二、过电流继电器 287

三、时间继电器 288

四、继电保护装置的操作电源 288

第三节 定时限过电流保护 289

一、过电流保护动作值的计算方法 289

一、动作电流整定值 292

二、各级保护动作时限的计算与整定 292

二、过电流保护的动作时限 292

第四节 有限反时限过电流保护 292

第五节 电流速断保护 295

第六节 单相接地保护 297

一、对单相接地保护的要求 297

二、绝缘监察装置与接地部位检查仪 298

三、零序电流保护 299

第七节 差动保护原理 301

一、差动保护的用途和种类 301

二、纵联差动保护的工作原理 301

四、变压器的纵联差动保护 302

三、横联差动保护的工作原理 302

第八节 变压器的气体保护 304

一、气体保护的作用和意义 304

二、气体继电器的结构、安装及工作原理 304

第九节 关于M100系列微机保护装置在继电保护中的 305

应用分析 305

一、M100系列的种类及功能 306

二、M100系列的特点 307

第十节 TN系统中性线断线的保护 308

二、防止中性线断线导致严重后果的措施 309

一、防止三相四线制架空线中性线断线的措施 309

第七章 节电降峰和提高功率因数 310

第一节 节电降峰技术方案 310

一、节电措施简述 310

二、当前节电方向 311

三、关于负荷波动将引起附加电能损耗的分析 312

四、关于按经济运行原则选择电动机容量的方法 316

第二节 提高功率因数的意义 319

第三节 电容器无功补偿原理与计算 321

一、电容器补偿原理 321

二、无功补偿计算 322

三、电容器的接线 325

第四节 电容器放电电阻的作用、要求及选择 325

一、电容器放电装置的作用及要求 325

二、电容器放电电阻的选择 327

三、高压电容器放电用电压互感器的选择 328

第五节 电容器的运行性能 333

一、运行电压对电容器的影响 333

二、运行温度 333

六、操作过电压 334

五、铁磁谐振 334

三、海拔 334

四、过电流 334

第六节 电容器的保护 335

一、对电容器保护装置的要求 335

二、对电容器的过电流保护措施 335

三、对电容器的过电压保护措施 337

第七节 自动无功补偿装置 338

二、影响触电后果的因素 341

一、电对人体的伤害作用 341

第一节 电气安全知识 341

第八章 接地与接零 341

三、安全电压与安全电流 343

第二节 关于接地与接零的基本概念 344

一、接地装置 344

二、电气上的“地”和对地电压 345

三、接触电压与跨步电压 345

四、流散电阻、接地电阻和冲击接地电阻 346

五、中性点、零点、中性线、零线 346

七、保护接地、保护接零和重复接地 347

第三节 保护接地的作用 347

六、工作接地及作用 347

第四节 保护接零的作用 350

第五节 接地与接零设计中应注意的问题 352

一、中性点接地网络 352

二、中性点不接地网络 353

三、在中性点接地系统中，中性线不应与零线共用 354

四、不可用保护接地装置作为中性线 355

第六节 接地体与接地、接零干线的安装方式 356

一、接地装置计算方法 357

第七节 接地装置计算及接地接零干线选择 357

二、接零线的选择 364

第八节 接地系统及选型 369

第九节 铜包钢接地体的特点及应用 370

一、传统接地体的几个问题 370

二、铜包钢接地体的特点 371

第九章 防雷技术 373

第一节 雷云的形成及雷害 373

一、雷云的形成 373

二、雷云的放电机理 374

三、雷电流及雷电流概率分布 375

四、雷电活动强度 376

五、建筑物的雷击规律 377

六、球状雷 378

第二节 直接雷击及防护措施 379

一、直击雷的破坏作用 379

二、建筑物与变电所防直击雷的措施 381

三、按折线法计算避雷针（线）的保护范围 382

四、按滚球法计算接闪器的保护范围 388

第三节 防止高电位反击的措施 394

二、电磁感应及其防护措施 397

一、静电感应及其防护措施 397

第四节 雷电的二次作用及防护措施 397

第五节 雷电冲击波及防护措施 398

一、雷电冲击波沿电力线路传播的物理过程 398

二、雷电冲击波的基本特性 401

三、波的反射与折射 403

四、几种特殊网络的反射波与折射波 405

五、避雷器的结构和工作原理 409

六、雷电冲击波的防护措施及分析 412

第六节 变电所的防雷保护 422

一、变电所防直接雷击的措施 423

二、变电所防雷电冲击波的保护措施 424

三、防雷保护综述 428

第七节 建筑物的防雷分级及防雷措施 428

一、建筑物的防雷分级 428

二、各级防雷建筑的主要保护措施 429

第八节 关于低压网络电涌过电压的危害及防护 432

一、低压网络产生过电压的因素 432

二、低压网络过电压的危害 433

三、电涌保护器的保护作用分析 434

一、基本知识和电光源基本参数 435

第一节 电气照明概论 435

第十章 电气照明 435

二、照明器的特性 438

三、按经济运行原则选择照明器的方法 439

四、节能灯技术性能分析 441

第二节 照明工程设计概要 442

一、对照明设计的要求 442

二、布灯规则 444

第三节 照度计算 446

一、点光源逐点计算法计算水平面照度 446

二、点光源逐点计算法计算垂直面照度 449

三、线光源（荧光灯）逐点计算法 450

附表1　SG系列三相干式变压器技术数据 452

附录 452

附表2　SC系列环氧树脂浇注干式变压器技术参数 454

附表3　10kV级SC9系列树脂浇注干式配电变压器性能参数 455

附表4 10kV级SC10系列树脂浇注干式配电变压器性能参数 456

附表5　35kV级SC9系列树脂浇注干式电力变压器性能参数 457

附表6　TJ、LJ型裸铜、裸铝绞线的载流量（T＋70℃） 458

附表7　BBLX、BLV型铝芯导线套钢管时载流量 459

（T＋60℃） 459

附表8　BBX、BV型铜芯导线套钢管时载流量（T＋460℃） 460

（T＋60℃） 461

附表9　BBLX、BLV型铝芯导线套硬塑料管时载流量 461

附表10 BBX、BX型铜芯导线套硬塑料管时载流量 462

（T＋60℃） 462

附表11 BBLX、BBX、BLV、BV型橡皮和塑料绝缘导线明敷时 463

载流量（T＋60℃） 463

附表12 BLVV、BVV型塑料护套线明敷时载流量 464

（T＋60℃） 464

附表13 单片母线的载流量（θn＝70 ℃） 464

（ρτ＝1.2℃·m/W） 466

附表15 不滴流油浸纸绝缘电力电缆直埋地敷设的载流量 466

θa＝25℃） 466

附表14 2或3片组合涂漆母线的载流量（θn＝70℃， 466

附表16 交联聚乙烯绝缘电力电缆直埋地敷设的载流量 468

（ρτ＝1.2℃·m/W） 468

附表17 聚氯乙烯绝缘电力电缆直埋地敷设的载流量 469

（ρτ＝1.2℃·m/W，θn＝70℃） 469

附表18 按环境选择导线、电缆及敷设方式 471

附表19 导线载流量的温度校正系数 472

附表20 电缆埋地多根并列校正系数 472

附表21 1000V三芯铜（铝）芯绝缘电缆的阻抗 472

附表22　TJ型裸铜导线的电阻和电抗 473

附表23　LJ型裸铝导线的电阻和电抗 474

附表24　LGJ型钢芯铝绞线的电阻和电抗 474

附表25　矩形母线的电阻和电抗 475

附表26 高压电流互感器基本特性 476

附表27　低压电流互感器基本特性 478

附表28　电压互感器的二次负荷值 479

附表29　电磁式电流继电器 482

附表30　感应式电流继电器 482

参考文献 483