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第1章 供配电技术基础知识 1

1.1 电力及供配电系统简介 1

1.1.1 电力系统 1

1.1.2 供配电系统 3

1.2 电力系统的电压 4

1.2.1 三相交流电网和电力设备的额定电压 4

1.2.2 电压的分类及高低电压的划分 6

1.2.3 供配电系统电压的选择 7

1.3 电力系统中性点的运行方式 8

1.3.1 中性点不接地的电力系统 8

1.3.2 中性点经消弧线圈接地的电力系统 10

1.3.3 中性点直接接地或经低电阻接地的电力系统 10

1.3.4 中性点不同运行方式的比较和应用 11

1.4 供电系统的质量指标 12

1.4.1 电压的稳定性要求 12

1.4.2 频率的稳定性要求 13

1.4.3 供电的可靠性要求 14

1.5 电力负荷的分级及其对供电的要求 14

1.6 电力系统图的阅读 16

第2章 供配电系统负荷计算 18

2.1 电力负荷和负荷曲线 18

2.1.1 用电设备容量的确定 18

2.1.2 负荷曲线 20

2.2 计算负荷的确定 22

2.2.1 单个用电设备的负荷计算 22

2.2.2 用电设备组的负荷计算 22

2.2.3 单相用电设备计算负荷的确定 26

2.3 变配电所总计算负荷的确定 27

2.3.1 供配电系统的功率损耗 27

2.3.2 车间或全厂计算负荷的确定 28

2.3.3 工厂的无功功率补偿 29

2.4 尖峰电流的计算 33

2.4.1 单台用电设备尖峰电流的计算 33

2.4.2 多台用电设备尖峰电流的计算 33

第3章 短路电流及其计算 35

3.1 短路的一般概念 35

3.2 供配电网络中各元件的电抗 37

3.3 无限大容量系统三相短路电流计算 38

3.3.1 无限大容量系统三相短路的物理过程和物理量 38

3.3.2 短路电流计算 41

3.4 不对称短路电流计算 46

3.5 低压电网短路电流计算 47

3.5.1 低压电网元件阻抗计算 48

3.5.2 低压电网短路电流的计算 49

3.6 短路效应和稳定度校验 52

3.6.1 短路电流的电动力效应和动稳定度 52

3.6.2 短路电流的热效应和热稳定度 54

第4章 供配电系统常用电气设备 58

4.1 电弧的产生与灭弧方法 58

4.1.1 电弧的产生 58

4.1.2 电弧的熄灭 59

4.1.3 开关电器中常用的灭弧方法 59

4.2 电力变压器及其选择 61

4.2.1 电力变压器的分类和联结 61

4.2.2 电力变压器的结构和型号 63

4.2.3 电力变压器的容量和过负荷能力 65

4.2.4 变电所主变压器台数和容量的选择 67

4.2.5 电力变压器的并列运行条件 68

4.3 互感器 69

4.3.1 电流互感器 69

4.3.2 电压互感器 72

4.4 高低压开关设备 75

4.4.1 高压隔离开关和负荷开关 75

4.4.2 高压断路器 78

4.4.3 低压刀开关和负荷开关 87

4.4.4 低压断路器 88

4.5 熔断器和避雷器 95

4.5.1 高压熔断器 95

4.5.2 低压熔断器 97

4.5.3 高低压避雷器 101

4.6 无功补偿设备 105

4.6.1 稳态无功补偿设备 106

4.6.2 动态无功补偿设备 107

4.7 成套配电装置 107

4.7.1 高压开关柜 107

4.7.2 低压配电屏 112

4.7.3 动力和照明配电箱 112

4.8 高压一次设备的选择 113

第5章 高低压供配电一次系统 115

5.1 电力线路的结线方式 115

5.1.1 高压线路的结线方式 115

5.1.2 低压线路的结线方式 117

5.1.3 变电所主接线 119

5.1.4 总降压变电所主接线 121

5.1.5 独立变电所主接线 124

5.1.6 车间变电所主接线 126

5.1.7 配电所主接线 126

5.2 变电所的布置和结构 127

5.2.1 变电所的布置 127

5.2.2 变电所的结构 129

5.3 架空线路的结构和敷设 134

5.3.1 架空线路的结构 134

5.3.2 架空线路的敷设 137

5.3.3 架空导线截面的选择 138

5.4 电缆线路的结构和敷设 146

5.4.1 电缆线路的结构 146

5.4.2 电缆线路的敷设 149

5.5 车间动力电气平面布置 151

5.5.1 车间动力电气平面布置图 151

5.5.2 典型的企业供电系统 153

5.5.3 供电系统的运行方式 156

5.5.4 环网供电单元 157

第6章 供配电系统继电保护 159

6.1 继电保护装置的任务和要求 159

6.1.1 继电保护装置的任务 159

6.1.2 继电保护装置的基本要求 159

6.2 常用的保护继电器 161

6.2.1 电磁式继电器 162

6.2.2 感应式电流继电器 166

6.3 高压线路的继电保护 169

6.3.1 保护装置的接线方式 170

6.3.2 定时限过电流保护 171

6.3.3 反时限过电流保护 174

6.3.4 电流速断保护 177

6.3.5 中性点不接地系统的单相接地保护 180

6.4 电力变压器的继电保护 184

6.4.1 变压器的瓦斯保护 185

6.4.2 变压器的过电流保护 186

6.4.3 变压器的电流速断保护 187

6.4.4 变压器的过负荷保护 188

6.4.5 变压器低压侧的单相短路保护 188

6.4.6 变压器的差动保护 191

6.5 高压电动机的继电保护 194

6.5.1 高压电动机相间短路保护 194

6.5.2 高压电动机过负荷保护 195

6.5.3 高压电动机单相接地保护 196

6.5.4 高压电动机低电压保护 196

6.6 电力电容器的保护 198

6.6.1 故障的特点及其保护 198

6.6.2 电力电容器保护的构成 199

6.7 低压供配电系统的保护 202

6.7.1 熔断器保护 202

6.7.2 低压断路器保护 205

6.7.3 低压断路器与熔断器在低压电网保护中的配合 206

6.8 供配电系统的微机保护 207

6.8.1 配电系统微机保护的功能 207

6.8.2 微机保护装置的硬件结构 208

6.8.3 微机保护装置的软件系统 209

第7章 供配电系统二次回路 210

7.1 二次回路安装接线图 211

7.1.1 二次回路的编号 211

7.1.2 项目代号 212

7.1.3 安装单位和屏内设备 212

7.1.4 屏面布置图 213

7.1.5 接线端子排图 214

7.1.6 屏后接线图 216

7.1.7 二次回路接线表示方式 216

7.1.8 二次回路接线图实例 216

7.1.9 二次回路的接线要求 216

7.2 二次回路的操作电源 218

7.2.1 直流操作电源 218

7.2.2 交流操作电源 220

7.3 高压断路器控制回路 220

7.3.1 高压断路控制回路的要求 221

7.3.2 灯光监视的断路器控制回路 221

7.4 中央信号回路 224

7.4.1 对中央信号回路的要求 225

7.4.2 中央事故信号回路 225

7.4.3 中央预告信号回路 226

7.5 测量和绝缘监视回路 227

7.5.1 测量仪表配置 227

7.5.2 直流绝缘监视回路 229

7.6 自动重合闸装置 230

7.6.1 对自动重合闸的要求 230

7.6.2 电气一次自动重合闸装置 230

7.6.3 ARD与继电保护的配合方式 232

7.7 备用电源自动投入装置 232

7.7.1 对备用电源自动投入装置的要求 233

7.7.2 备用电源自动投入装置的接线 233

第8章 供配电系统的安全技术 235

8.1 电气安全的基本知识 235

8.1.1 触电对人体的危害 235

8.1.2 安全电流和安全电压 235

8.2 过电压与防雷 236

8.2.1 过电压的形式 236

8.2.2 防雷设备 237

8.2.3 防雷措施 240

8.3 供配电系统的接地 243

8.3.1 接地的作用及概念 243

8.3.2 接地的类型 244

8.3.3 电气装置的接地与接地电阻的要求 247

8.3.4 接地电阻的装设 248

8.3.5 接地电阻的计算 249

8.3.6 接地装置平面布置图示例 252

8.4 低压配电系统的等电位联结与漏电保护 253

8.4.1 低压配电系统的等电位联结 253

8.4.2 低压配电系统的漏电保护 255

8.5 触电的急救处理 259

参考文献 261