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第1章 概论 1

1.1 电力系统的基本概念 1

1.1.1 电力系统的组成 1

1.1.2 电力系统运行的特点和要求 1

1.1.3 电力系统的额定电压等级 3

1.1.4 电力系统中性点接地方式 4

1.2 发电厂的类型及电能的生产过程 8

1.2.1 火力发电厂 8

1.2.2 水力发电厂 9

1.2.3 核能发电厂 10

1.2.4 其他能源发电 11

1.3 电力系统的负荷 12

1.3.1 电力负荷的分类 12

1.3.2 负荷的计算 12

思考题与习题 21

第2章 发电厂和变电所的一次系统 22

2.1 电网一次系统和二次系统的基本概念 22

2.2 电力线路的结构 22

2.2.1 架空线路 22

2.2.2 电缆线路 24

2.3 电气设备 25

2.3.1 断路器 25

2.3.2 隔离开关 28

2.3.3 负荷开关 29

2.3.4 高压熔断器 30

2.3.5 互感器 31

2.3.6 低压电器 39

2.4 发电厂及变电所主接线 41

2.4.1 电气主接线的基本要求 41

2.4.2 电气主接线的基本接线形式 42

2.4.3 电气主接线设计 50

2.5 电气一次系统接线实例 52

2.5.1 火力发电厂的典型接线 52

2.5.2 水力发电厂的典型接线 53

2.5.3 变电所的主接线 54

思考题与习题 57

第3章 电力系统稳态分析 58

3.1 输电线路的参数计算及等效电路 58

3.1.1 输电线路的参数计算 58

3.1.2 输电线路的等效电路 60

3.2 变压器的参数计算及等效电路 62

3.2.1 双绕组变压器的参数计算及等效电路 62

3.2.2 三绕组变压器的参数计算及等效电路 63

3.3 开式电力网的电压和功率分布计算 66

3.3.1 输电线的电压和功率分布计算 66

3.3.2 变压器的电压和功率分布计算 69

3.3.3 同一电压等级开式电力网的计算 70

3.3.4 多极电压开式电力网的计算 72

3.4 简单闭式电力网的计算 74

3.4.1 两端供电电力网中的功率分布 74

3.4.2 考虑网络损耗时的两端供电电力网功率和电压分布的计算 76

3.4.3 复杂闭式网络的计算方法 76

3.5 电力系统的频率调整 78

3.5.1 频率调整的必要性 78

3.5.2 电力系统的频率特性 79

3.6 电力系统的电压调整 83

3.6.1 电压调整的必要性 83

3.6.2 电力系统的无功功率—电压静态特性 84

3.6.3 电力系统的无功功率平衡 86

3.6.4 电力系统的电压管理 87

思考题与习题 88

第4章 短路电流的分析与计算 90

4.1 电力系统的短路故障 90

4.1.1 短路产生的原因及后果 90

4.1.2 短路的类型 90

4.2 标幺制 91

4.2.1 标幺值和基准值 91

4.2.2 不同基准标幺值的换算 92

4.2.3 变压器联系的多极电压网络中的标幺值计算 93

4.2.4 网络的等效变换和简化 94

4.3 无限大容量系统三相短路分析 98

4.3.1 短路的暂态过程 98

4.3.2 短路冲击电流和短路容量 99

4.3.3 无限大容量系统三相短路电流的计算 101

4.4 有限容量系统三相短路电流的实用计算 102

4.4.1 同步发电机突然三相短路的暂态过程 102

4.4.2 起始次暂态电流和冲击电流的计算 103

4.5 不对称短路电流计算 107

4.5.1 对称分量法的应用 108

4.5.2 短路回路各元件的序电抗 109

4.5.3 不对称短路的序网络图 110

4.5.4 不对称短路的分析计算 111

4.5.5 正序等效定则 113

4.5.6 非故障处电流、电压的计算 116

思考题与习题 118

第5章 电气设备的选择 119

5.1 电气设备的发热和电动力 119

5.1.1 发热和电动力对电气设备的影响 119

5.1.2 导体的发热和散热 119

5.1.3 均匀导体的长期发热 123

5.1.4 导体的短时发热 124

5.1.5 载流导体短路时电动力的计算 127

5.2 电气设备选择的一般条件 131

5.2.1 按正常工作条件选择电气设备 131

5.2.2 按短路情况进行校验 131

5.3 常用电气设备的选择 132

5.3.1 高压一次设备的选择 132

5.3.2 互感器的选择 133

5.3.3 导体的选择 135

5.3.4 电缆与穿墙套管的选择 138

5.3.5 低压一次设备的选择 141

思考题与习题 141

第6章 发电厂和变电所的二次系统 142

6.1 二次系统的基本概念 142

6.2 断路器控制电路和信号电路 145

6.2.1 断路器控制电路 145

6.2.2 信号电路 147

6.3 继电保护 149

6.3.1 继电保护的基本原理及要求 149

6.3.2 线路的电流保护 151

6.3.3 电力变压器的保护 156

思考题与习题 160

第7章 接地与防雷 161

7.1 接地与接零 161

7.1.1 接地与接零的有关概念 161

7.1.2 接地与接零的目的和作用 162

7.2 接地电阻的计算 163

7.2.1 各种接地电阻值的规定 163

7.2.2 人工接地装置工频接地电阻的计算 164

7.3 雷与防雷 166

7.3.1 雷电的形式及其危害性 166

7.3.2 防雷装置 167

7.3.3 防雷装置接地电阻的计算 171

7.4 架空线的防雷保护 171

7.5 变配电所的防雷保护 172

7.5.1 对直击雷的防护 172

7.5.2 对线路侵入雷电波的防护 172

思考题与习题 174

附录 175

附录A 变压器的技术参数 175

附录B 常用高压断路器的技术参数 178

附录C 常用高压隔离开关的技术参数 179

附录D 常用高压熔断器的技术参数 179

附录E 常用电流互感器的技术参数 180

附录F 常用电压互感器的技术参数 181

附录G 国内常用规格的导线尺寸及导线性能表 181

附录H 架空绝缘电缆技术要求 185

参考文献 187