铁路工程设计技术手册 电力PDF电子书下载

第一章　铁路供电 1

第一节　供电原则 1

一、设计总则 1

二、供电范围 1

三、负荷分级 1

第二节　供电电源 1

一、一般规定 1

二、电压选择 2

第三节　供电方式 2

一、一级负荷的供电 2

四、环行式配电系统 3

三、混合式供电系统 3

二、放射式配电系统 3

一、树干式配电系统 3

第四节　配电系统 3

三、两路电源的工作方式 3

二、二级负荷的供电 3

五、两端供电式配电系统 4

第五节　设计阶段及工作内容 4

一、初步设计阶段 4

二、施工设计阶段 5

第六节　设计资料 5

一、向供电部门收集电源资料 5

二、向有关部门收集的资料 5

三、铁路局运行管理部门提供的资料 5

四、各专业应提供的资料 5

三、费用和折回年限的计算 6

二、方案比选方法 6

第七节　方案比选 6

一、一般要求 6

四、方案的选定 7

附录1-1 电力建设投资综合指标 7

第二章　电力负荷计算 13

第一节　概述 13

第二节 用电设备的需要系数和同时系数 13

第三节　设备容量的确定 14

第四节　用需要系数法计算最大负荷 14

一、计算方法 14

二、计算步骤和示例 14

第五节　单相负荷的计算 17

第七节　电能消耗量的计算 18

一、功率损耗的计算 18

一、平均负荷的计算 18

二、尖峰电流的计算 18

第六节　平均负荷及尖峰电流的计算 18

二、年电能消耗量的计算 19

三、供电系统中电能消耗的计算 19

第八节　无功功率补偿 19

一、补偿容量的计算 19

二、高、低压移相电容器的分配 21

第三章　短路电流计算 23

第一节　概述 23

第二节 电路元件参数的计算 23

一、计算时一些假设 25

第四节 高压短路电流计算 25

第三节　网路的化简 25

二、计算前应收集的资料 26

三、计算步骤 26

四、三相短路电流计算 26

五、二相短路电流计算 28

第五节 常用计算资料和图表 30

第六节 1千伏以下低压短路电流计算 51

一、计算特点 51

二、各元件阻抗有名值的计算 51

三、低压配电网路短路电流的计算 56

四、常用配电变压器低压侧母线三相短路电流计算表 57

第七节　计算示例 59

附录3-1　三相短路电流计算公式的推导 64

第四章　高压电气设备选择 65

第一节 概述 65

第二节 高压设备的选择与校验 65

第三节　短路电流校验简化计算表 67

附录4-1 短路电流效应计算 72

附录4-2 高海拔地区与电气设备的关系 74

第五章　柴油机发电所 76

第一节　总体设计 76

一、所址选择 76

二、所区布置 76

三、机房布置 77

四、机组选择 84

一、燃油系统 90

第二节　热力系统设计 90

二、润滑油系统 95

三、冷却水系统 97

四、起动系统 102

五、排烟系统 105

六、管道系统 105

七、检修和起重设备选择 111

第三节　电气系统设计 112

一、发电机额定电压的选择 112

二、电气主接线 112

三、励磁系统 113

四、同期系统 122

五、发电机继电保护 131

二、自起动装置 134

第四节　机组控制与自起动装置 134

一、机组控制 134

第五节　土建要求 138

一、土建要求 138

二、采暖通风 138

附录5-1 柴油机功率修正及增压 138

一、柴油机功率修正 138

二、四冲程柴油机的增压 144

附录5-2 高原和湿热地区机组运行特性 145

一、高原地区机组运行特性 145

二、湿热地区机组运行特性 147

附录5-3 小型柴油机发电所生产人员的编制 147

附录5-4 单位换算 148

一、所址选择 150

第二节　变、配电所所址选择与总布置 150

二、总布置 150

第一节　概述 150

第六章　变、配电所 150

三、变、配电所总布置示例 151

第三节　主变压器类型及台数选择 151

一、主变压器类型 151

二、主变压器台数 152

三、变压器并列运行条件 152

四、高海拔地区运用问题 152

五、自动闭塞变、配电所变压器选择 153

第四节　电气主接线 153

一、一般要求 153

二、35千伏电压侧接线 153

三、10（6）千伏电压侧接线 154

四、0.4千伏电压侧接线 155

五、自动闭塞变、配电所的接线 155

六、所用电接线 156

七、典型接线示例 156

第五节　屋内配电装置 161

一、一般要求 161

二、配电装置的布置 161

三、屋内配电装置布置示例 164

第六节　屋外配电装置 169

一、一般要求 169

二、配电装置的布置 169

三、屋外配电装置布置示例 174

第八节　变、配电所对土建要求 181

四、生活设施 181

一、一般要求 181

一、通信 181

三、检修及测试 181

二、消防 181

第七节　所内其它设施 181

二、设备支架与基础 182

三、电缆沟 182

四、建筑物 182

五、土建要求示例 182

第七章　继电保护及操作电源 187

第一节　概述 187

第二节　一次侧电压为10（6）～35千伏降压变压器的保护 188

一、保护的装设原则 188

二、保护装置 188

三、保护的整定计算 189

第三节　一次侧电压为10（6）～35千伏降压变压器用熔断器的保护 191

第四节 10（6）千伏电力电容器的保护 193

一、保护的装设原则 193

二、保护的整定计算 193

第五节　10（6）～35千伏线路的保护 193

一、保护的装设原则 193

二、保护的整定计算 194

第六节 自动装置 196

一、自动重合闸（ACH） 196

二、备用电源自动投入（BZT） 202

三、自动闭塞线路的自动合闸及备用电源自动投入 202

一、概述 203

二、硅整流配合电容电压补偿 203

第七节　绝缘监察装置 203

第八节　操作电源 203

三、直流系统接线 207

四、直流回路熔断器的选择 216

五、直流同路限流电阻、逆止元件的选择 216

六、电容补偿装置的保护和检查 217

七、电容器盒布置及接线图 217

八、直流屏屏面布置 217

第九节　二次回路 217

一、交流电流回路及电流互感器的选择 217

二、交流电压回路及电压互感器的选择 219

三、二次回路元件的选择 220

四、控制、信号及测量回路 225

五、中央信号装置 230

八、控制、信号、继电器屏屏面布置及端子排设计 232

六、直流系统绝缘监察装置 232

七、测量表计 232

第八章　架空电线路 237

第一节　导线选择 237

一、常用导线 237

二、导线截面选择 238

第二节　气象条件 244

一、气象条件的一般规定 244

二、典型气象区 245

三、风速换算 245

第三节 导线、避雷线的力学计算 247

一、导线、避雷线的机械物理特性 248

二、导线、避雷线的安全系数 248

三、导线、避雷线的平均运行应力与防震 249

五、导线、避雷线应力和弧垂的计算 259

四、导线、避雷线比载的计算 259

第四节　绝缘子选择 260

一、常用绝缘子 260

二、绝缘子的选用原则 263

三、绝缘子最大设计荷重的计算 264

第五节　导线排列和间隔 266

第六节　横担计算 267

一、横担类型 267

二、结构计算的一般规定及做法 267

三、横担计算 269

第七节　电杆计算 272

一、常用钢筋混凝土电杆 272

五、杆塔结构计算 273

四、电杆所受风力计算 273

三、相邻电杆允许高差计算 273

二、电杆各部分直径 273

六、电杆接尖 280

第八节　拉线与撑杆的使用 280

一、拉线的使用 280

二、拉线的选择 280

三、拉线棒、拉线螺栓、拉线抱箍计算 281

四、撑杆的使用 282

第九节　基础 282

一、一般规定 282

二、不带卡盘单杆的埋深计算 282

三、带卡盘单杆的埋深计算 284

四、底盘计算 284

五、拉线盘埋深计算 284

第十节　架空电线路的勘测 285

二、架空电线路勘测导则 286

一、架空电线路勘测方法及设计图形式 286

第十一节　路径选择 287

第十二节　导线限界、交叉跨越和接近 288

第十三节　杆塔定位 292

一、基本档距的确定 292

二、定位模板曲线的制作 292

三、模板定位方法 293

四、耐张绝缘子串倒挂的校验 293

五、电杆上拔校验 294

第十四节　接户线 294

第一节 概述 295

第二节　常用电缆的选择 295

第九章　电缆选择与敷设 295

一、常用电缆型号及使用范围 297

二、电缆选择的一般原则 297

三、电力电缆截面的选择 297

第三节　电缆的敷设 300

一、一般要求 300

二、敷设方式 300

第四节　电缆中间接头盒及终端盒 306

一、户内电缆终端盒 306

二、户外电缆终端盒 307

三、中间接头盒 309

附录9-1 电力电缆允许载流量表 310

一、电动机的分类 313

第二节　电动机的选择 313

二、低压配电系统的选择 313

一、低压配电系统分类 313

第一节　低压配电系统 313

第十章　车间动力设备 313

二、电动机的选择 314

三、常用机械电动机功率的计算 316

四、三相异步电动机常用计算公式 316

第三节 电动机的起动和供电回路 316

一、电动机直接起动的条件 316

二、电动机起动电压降的计算 317

三、电动机起动方式的选择 317

四、电动机的供电回路 318

第四节 鼠笼式电动机降压起动设备的选择 318

一、概述 318

二、电阻降压起动 318

三、延边三角形起动器 320

四、自耦减压起动器 321

第五节 绕线式异步电动机起动设备的选择 322

一、概述 322

二、BP 4系列频敏变阻器的选择 322

三、BP 1系列频敏变阻器的选择 323

四、频敏变阻器接线方式及控制方式 327

五、GTT型控制柜 327

第六节　电焊机开关、熔断器及导线选择 328

一、概述 328

二、常用电焊机开关、熔断器及导线选择 329

第七节　车间导线敷设 332

一、车间导线敷设的有关规定 332

二、有爆炸和火灾危险的车间内导线的敷设 332

四、车间导线敷设方式 333

条件 333

三、确定车间导线敷设方式的一般 333

第八节　导线截面及管径的选择 337

一、按发热条件选择导线截面 337

二、按允许电压损失选择导线截面 339

三、按机械强度选择导线的最小允许截面 339

四、几种情况下导线截面的选择 341

五、导线穿钢管的选择 342

六、电焊机二次线的选择和布置 342

第九节　控制和保护设备的选择 345

一、控制和保护设备选择的条件 345

二、根据电器保护条件选择电动机的控制和保护设备 345

四、热继电器的选择 347

五、熔断器的选择 347

三、交流接触器、磁力起动器的选择 347

六、自动开关的选择 352

七、常用电动机起动、保护设备及导线选择 363

第十节　起重运输设备供电线路的设计 364

一、概述 364

二、滑触线的计算 365

三、滑触线的安装 368

四、常用起重运输设备供电导线选择 369

第十一节　电动机调速 369

一、可控硅控制电磁转差离合器调速 369

二、可控硅控制直流电动机调速 373

三、变极调速 377

四、绕线式异步电动机调速电阻的选择及计算 380

附录10-1　常用机床电源引入口简图表 387

附录10-2　导线——钢轨回路电抗计算 390

附录10-3 爆炸和火灾危险场所的等级划分 391

第十一章　铁路专用电气设备装置 392

第一节　洗罐站的供电 392

一、概述 392

二、洗罐站主要建、构筑物及用电设备 392

三、洗罐站的供电 392

第二节 自动闭塞低压联络装置 396

一、概述 396

二、三线式自动闭塞低压联络 398

三、第三台变压器的低压联络 399

四、低压联络线 400

第三节　养路机械化供电 400

一、养路机械化的机具 400

二、养路机械化供电方式 402

三、固定电源与内燃发电的比较 403

四、养路机械化供电的儿个特殊问题 404

第四节 水电段电力检修、试验设备 405

一、检修、试验设备配置原则及其车间的平面布置 405

二、检修、试验设备的配置 407

第五节　25吨电动架车机电气设备 410

一、设备情况 410

二、架车机主回路及控制线路 410

三、架车机动力配线 411

四、设计注意事项 411

第六节 电动落轮机电气设备 411

二、感应加热炉的主回路及控制回路 413

一、设备情况 413

第七节　φ1050感应式轮箍加热炉电气设备 413

五、设计注意事项 413

四、落轮机动力配线 413

三、电动落轮机控制线路图 413

二、落轮电动机技术数据 413

一、设备情况 413

第八节　电动货票传送装置 414

一、概述 414

二、主要设备 414

三、供电系统 415

第十二章　充电及电镀车间的电气设备 417

第一节　充电的电气设备 417

一、概述 417

二、充电电源设备选择 417

三、放电电阻的选择 426

四、蓄电池组充放电装置 426

五、直流系统电气设备的选择 428

六、充电车间设备装置的要求 430

七、蓄电池搬运车充电容量的计算 430

八、铁路常用蓄电池规格性能 432

第二节　电镀车间的电气设备 432

一、电镀之特性 432

二、电镀对电源的要求 434

三、铁路上电镀常用的整流设备 434

四、母线与导线的选择及敷设方法 435

五、整流设备交流测开关、熔体额定电流及导体截面的选择 437

六、镀槽工作电压和电流的调节 439

七、镀槽上的电气设备 440

八、镀槽极性周期换向自动控制 442

第十三章　电气照明 443

二、常用灯具名称、型号及适用场所 445

第一节　概述 445

一、各类电光源的特点及适用范围 445

三、照度标准 448

四、照明方式和照明种类 450

五、灯具布置的一般要求 450

第二节　室内照明 451

一、生产车间照明 451

二、旅客站屋照明 451

第三节　照度计算……………………………454一、单位容量法 455

二、逐点计算法 455

三、利用系数法 460

四、灯具概算图的应用 463

五、投光灯等照度曲线的计算 463

二、供电电压及电压偏移 468

三、导线截面选择 468

第四节　照明配电网路 468

一、供电方式的确定 468

四、照明设计一些规定 473

五、导线的敷设和附属装置 475

第五节　室外照明 475

一、室外照明按地点的分类 475

二、室外照明灯具的选择和布置 475

三、编组场照明的控制方式 479

四、电动控制照明装置 480

六、大桥照明供电 481

五、航标灯的布置 481

四、桥梁维修供电 481

三、警卫照明灯具的选择与布置 481

一、概述 481

第六节　大桥照明 481

二、大桥照明灯具的选择与布置 481

第七节　隧道照明 482

一、概述 482

二、灯具的选择与布置 482

三、供电电压与供电方式 483

四、配线方式与导线固定 483

五、导线的选择 484

六、保护装置 484

七、控制方式 485

八、设备安装高度 485

附录13-1 灯具利用系数、空间等照度曲线和灯具概算图 487

九、施工注意事项 487

附录13-2　灯桥设计技术条件 527

第十四章　过电压保护 529

第一节　雷击的选择性 529

第二节　避雷针和避雷线保护范围的决定 529

第三节　建筑物、构筑物的防雷分类 531

第四节　建筑物、构筑物的防雷措施 531

第五节　防雷装置的一般要求 533

第六节 山区建筑物的防雷 534

一、一般规律 534

二、防雷措施 534

一、防止直击雷 535

二、防止侵入雷电波 535

第七节　变、配电所的防雷保护 535

三、山坡上避雷针保护范围的确定 535

第八节　架空电力线路的防雷保护 537

一、一般保护 537

二、线路交叉部分的保护 537

第九节　避雷器和保护间隙 538

第十五章　接地和接零 541

第一节　概述 541

第二节　一般规定 541

第三节　工频接地电阻计算 542

一、接地网的布置 542

二、接地电阻值的要求 542

三、土壤电电阻率的确定 542

四、自然接地体接地电阻的读物计算 543

五、人工接地体接地电阻的计算 544

第四节　防雷接地的计算 549

一、土壤电阻率的确定 549

二、冲击接地电阻的计算 550

第五节　高土壤电阻率地区的接地装置 552

第六节　接零 553

一、接零的特殊要求 553

二、零线的选择 553

三、接零计算 554

附录一　常用文字及计量符号 560

附录二 电工系统图图形符号 564

附录三　电力及照明平面图图形符号 580

附录四　常用半导体电路图符号 589

附录五　电力系统图上的回路标号 590

附录六　全国主要城市气象数据表 595

附录七　常用金属材料 609