第1章 工业企业供电概论 1
1.1 工厂供电的意义、要求及课程任务 1
1.2 工厂供电系统及其电源和负荷 2
1.2.1 工厂供电系统 2
1.2.2 工厂的电力负荷 5
1.3 电力系统的电压 7
1.3.1 简述 7
1.3.2 三相交流电网和电力设备的额定电压 7
1.3.3 电压偏差和电压调整 8
1.3.4 电压波动和闪变及其抑制 10
1.3.5 电网谐波及其抑制 11
1.3.6 工厂高、低压配电电压的选择 12
1.4 电力系统的中性点运行方式 13
1.4.1 简述 13
1.4.2 中性点不接地的电力系统 15
1.4.3 中性点经消弧线圈接地的电力系统 16
1.4.4 中性点直接接地的电力系统 16
思考题与习题 17
第2章 工厂供配电系统的主要设备 19
2.1 工厂供配电系统电气设备的分类 19
2.2 电气设备中的电弧问题 19
2.2.1 电弧的产生和熄灭 19
2.2.2 电气设备中常用的灭弧方法 20
2.3 高压一次设备 22
2.3.1 高压熔断器 22
2.3.2 高压开关电器 24
2.4 低压一次设备 28
2.4.1 低压熔断器 28
2.4.2 低压开关设备 31
2.5 电流互感器和电压互感器 34
2.5.1 电流互感器 35
2.5.2 电压互感器 37
2.6 高、低压成套配电装置 40
2.6.1 高压开关柜 40
2.6.2 低压配电屏 41
2.6.3 直流屏 42
2.6.4 动力和照明配电箱 44
2.7 电力变压器 45
2.7.1 油浸式电力变压器的结构 45
2.7.2 干式变压器的结构和特点 46
2.7.3 电力变压器的连接组别 48
思考题与习题 49
第3章 工厂供配电系统的接线和结构 51
3.1 工厂变配电所的主接线方案 51
3.1.1 简述 51
3.1.2 主接线方案的设计原则 51
3.1.3 工厂变配电所常用的主接线方案 53
3.1.4 变电所典型主接线举例 60
3.2 工厂变配电所的结构与布置 62
3.2.1 变配电所的总体布置 62
3.2.2 变配电所的结构 65
3.2.3 变配电所的安全要求 68
3.3 电力线路的接线方式 69
3.3.1 高压线路的接线方式 69
3.3.2 低压线路的接线方式 70
3.4 电力线路的结构与敷设 72
3.4.1 架空线路的结构与敷设 72
3.4.2 室内电气线路敷设 79
3.4.3 电缆线路的结构与敷设 83
3.4.4 临时供电线路 87
3.4.5 车间供配电系统中常用导线类型 88
思考题与习题 89
第4章 负荷计算和短路概念 90
4.1 电力负荷曲线的有关概念 90
4.1.1 工厂用电设备的工作制 90
4.1.2 工厂的负荷曲线 91
4.1.3 与负荷曲线和负荷计算有关的物理量 92
4.2 用电设备组计算负荷的确定 93
4.2.1 简述 93
4.2.2 计算负荷的确定 94
4.3 工厂计算负荷的确定 96
4.3.1 简述 96
4.3.2 按逐级计算法确定工厂计算负荷 96
4.3.3 按需要系数法确定工厂计算负荷 97
4.3.4 按年产量或年产值估算工厂计算负荷 97
4.3.5 工厂的功率因数、无功补偿及补偿后的工厂计算负荷 98
4.4 尖峰电流及其计算 101
4.4.1 简述 101
4.4.2 单台用电设备尖峰电流的计算 101
4.4.3 多台用电设备尖峰电流的计算 102
4.5 短路及短路电流的有关概念 102
4.5.1 短路的有关概念 102
4.5.2 无限大容量电力系统三相短路的概念 103
4.6 短路电流的计算方法及目的 106
思考题与习题 107
第5章 电器和导体的选择 109
5.1 电力变压器的容量和过负荷能力 109
5.1.1 电力变压器的额定容量与实际容量 109
5.1.2 电力变压器的正常过负荷能力 110
5.1.3 电力变压器的事故过负荷能力 110
5.2 工厂变电所主变压器台数和容量的选择 111
5.2.1 工厂变电所主变压器台数的选择 111
5.2.2 工厂变电所主变压器容量的选择 111
5.3 高、低压电器的选择 112
5.3.1 高、低压熔断器的选择 112
5.3.2 低压开关设备的选择 113
5.3.3 高压开关设备的选择 115
5.4 工厂电力线路的选择 116
5.4.1 简述 116
5.4.2 按发热条件选择校验导线和电缆的截面 117
5.4.3 按经济电流密度选择导线和电缆的截面 119
思考题与习题 120
第6章 继电保护装置及二次回路 121
6.1 继电保护装置的任务和基本要求 121
6.1.1 继电保护装置的任务 121
6.1.2 继电保护装置的基本要求 121
6.2 常用的保护继电器 122
6.2.1 简述 122
6.2.2 电磁式电流继电器 123
6.2.3 电磁式时间继电器 125
6.2.4 电磁式信号继电器 126
6.2.5 电磁式中间继电器 127
6.2.6 感应式电流继电器 127
6.3 工厂高压线路的继电保护 130
6.3.1 简述 130
6.3.2 保护装置的接线方式和操作电源 130
6.3.3 带时限的过电流保护 132
6.3.4 电流速断保护 135
6.3.5 单相接地保护 136
6.4 电力变压器的继电保护 137
6.4.1 简述 137
6.4.2 保护装置的接线方式及其低压侧的单相短路保护 137
6.4.3 变压器的过电流保护、电流速断保护和过负荷保护 139
6.4.4 变压器的瓦斯保护 140
6.5 断路器的控制回路和信号系统 143
6.5.1 简述 143
6.5.2 采用手力操动机构的断路器控制回路及其信号系统 144
6.5.3 采用电磁操动机构的断路器控制回路及其信号系统 144
6.5.4 采用弹簧操动机构的断路器控制回路及其信号系统 145
6.6 绝缘监察装置和电气测量仪表 146
6.6.1 绝缘监察装置 146
6.6.2 电气测量仪表 147
6.7 工厂供电系统二次回路接线图 154
6.7.1 简述 154
6.7.2 二次回路接线图的基本绘制方法 154
思考题与习题 155
第7章 防雷、接地及电气安全 157
7.1 过电压与防雷 157
7.1.1 过电压 157
7.1.2 雷电及其危害 158
7.1.3 防雷装置 160
7.1.4 防雷措施 165
7.2 电气设备接地 166
7.2.1 人体触电的原因及危害 166
7.2.2 触电因素对人体伤害程度及触电防护 167
7.2.3 接地及接地保护 170
7.3 电气安全 176
7.3.1 安全用电一般措施 176
7.3.2 安全用电的技术措施 176
7.3.3 安全用电的组织措施 177
7.3.4 触电急救处理 177
7.3.5 电气防火和防爆 180
思考题与习题 181
第8章 工厂的电气照明 182
8.1 常用的电光源和灯具 182
8.1.1 工厂常用的电光源 182
8.1.2 工厂常用灯具及布置 190
8.2 照明供电系统及其导线截面的选择 195
8.2.1 照明供电系统 195
8.2.2 照明供电系统导线截面的选择 198
思考题与习题 201
第9章 工厂的电能节约 202
9.1 电能节约的意义 202
9.2 工厂电能节约的一般措施 202
9.3 无功功率的人工补偿 205
9.3.1 并联电容器的接线 205
9.3.2 并联电容器的补偿方式 206
9.3.3 并联电容器在运行中的一些规定及注意事项 207
思考题与习题 209
第10章 工厂供配电系统的运行维护与检修 210
10.1 工厂变配电所的运行维护 210
10.1.1 变配电所的值班 210
10.1.2 变配电所的倒闸与送、停电操作 214
10.1.3 电力变压器的并列运行 216
10.1.4 电力变压器的运行维护 217
10.1.5 配电装置的运行维护 218
10.2 工厂电力线路的运行维护 219
10.2.1 架空线路的运行维护 219
10.2.2 电缆线路的运行维护 220
10.2.3 车间配电线路的运行维护 221
10.3 变配电所主要电气设备的检修、试验 223
10.3.1 电力变压器的检修、试验 223
10.3.2 配电装置的检修、试验 229
10.3.3 避雷器的试验 230
10.3.4 接地装置的试验 230
10.4 工厂电力线路的检修、试验 231
10.4.1 工厂电力线路的检修 231
10.4.2 工厂电力线路的试验 234
10.5 电工安全用具 236
10.5.1 简述 236
10.5.2 绝缘安全用具 236
10.5.3 验电器 238
10.5.4 携带型接地线 239
10.5.5 标示牌及遮栏 240
10.5.6 登高作业安全用具 240
思考题与习题 242
附录 工厂供电实验指导书 244
参考文献 255