A 基础知识篇 1
1 引言 1
1.1 工业与民用配电系统的特点 1
1.2 配电系统及工程完整解决方案的要求 3
1.3 配电系统规划与设计的任务 4
2 规划设计的基本流程 6
2.1 自上而下的原则 6
2.2 现有配电系统的状态 7
2.2.1 配电系统设计与网络拓扑 7
2.2.2 厂用配电设备的数据 7
2.2.3 配电系统运行和监控参数 8
2.3 确定配电系统基本要求 9
2.3.1 需求功率 9
2.3.2 供电质量 10
2.4 生产系统和生产工艺允许的电力变量 20
2.5 寻找最优解决方案 26
2.5.1 决策目标 26
2.5.2 决策方法 27
B 中压配电系统的规划设计篇 30
3 选择中压配电系统电压等级 30
3.1 进线电源电压等级 30
3.2 配电级电压等级 31
4 计算短路电流和短路耐受能力 33
4.1 选择系统短路容量 33
4.2 电气设备的短路耐受能力 35
4.2.1 中压开关装置 35
4.2.2 中压电缆 39
4.2.3 中压配电变压器 41
5 工业配电系统网络结构 43
5.1 金属加工行业的中压负荷结构 43
5.2 配电系统进线电源方案 43
5.3 变压器负荷中心变电站系统的优化 43
5.3.1 投资费用 44
5.3.2 系统损耗 46
5.3.3 需求功率范围 46
5.3.4 供电可靠性 46
5.3.5 电压质量 46
5.3.6 人身设备安全 47
5.3.7 维护和服务费用 47
5.3.8 系统管理方便 47
5.3.9 环境兼容性 47
5.4 工业厂房中压配电网络的结构与要求 48
5.4.1 小型工业厂房 48
5.4.2 中型工业厂房 50
5.4.3 大型工业厂房 51
5.4.4 高新技术企业 58
5.5 中压配电系统的开关柜装置分类 62
6 中压配电网络中性点接地方式 65
6.1 中性点接地的重要性 65
6.2 中性点接地方法 65
6.2.1 中性点对地绝缘（高阻接地）系统［6.2 ,6.5 ,6.7 ～6.1 8］ 67
6.2.2 中性点消弧线圈（谐振）接地系统［6.2 ～6.5 ,6.7 ,6.2 1～6.4 6］ 71
6.2.3 中性点低阻抗接地系统［6.1 ～6.3 ,6.5 ,6.7 ,6.4 7～6.5 9］ 75
6.2.4 中性点短时低阻抗接地系统［6.5 ,6.7 ,6.5 7,6.5 8,6.6 0］ 83
6.3 中性点接地方法的决策与选择 84
6.4 中压工业电缆配电网络运行的选择 86
6.5 转移变压器高中压两侧中性点接地方式的分析 87
7 中压配电系统保护设计 90
7.1 继电保护工程及设备基础 90
7.1.1 过电流保护继电器［7.1 ～7.1 3］ 94
7.1.2 差动电流保护继电器［7.1 ～7.9 ,7.1 4～7.1 9］ 97
7.1.3 距离保护继电器［7.1 ～7.9 ,7.2 0～7.2 5］ 100
7.1.4 高压高分断容量的熔断器［7.2 6～7.3 3,7.3 9,7.4 0］ 102
7.2 110kV／中压电力变压器保护 103
7.3 中压配电变压器的保护 106
7.3.1 负荷开关—熔断器组合 107
7.3.2 断路器—继电器组合 119
7.4 电动机和电容器的限流型短路保护 123
7.4.1 高压电动机采用高压熔断器保护 123
7.4.2 高压熔断器保护电容器 126
7.5 硬母线保护 127
7.6 电缆线路保护 128
7.6.1 配电站的双回路进线电缆的保护 129
7.6.2 配电站环网进线电缆保护 129
7.7 20kV工业配电系统中性点低阻抗接地的继电保护解决方案 131
C 低压配电系统规划设计篇 133
8 低压配电系统电压等级 133
8.1 工业厂房低压负荷概述 133
8.2 工业厂房要求的低压电压等级 133
9 低压配电系统短路容量与短路电流 138
9.1 按短路故障类别计算短路电流选择系统电气设备 138
9.2 电气设备的短路耐受能力 142
10 低压配电系统设计 145
10.1 负荷结构分析 145
10.1.1 金属加工行业负荷组的特点 145
10.2 选择低压接地系统 170
10.2.1 接地系统类别 171
10.2.2 多台电源设备TN系统及EMC 191
10.3 低压配电网络 194
10.3.1 组建低压配电系统网络 194
10.3.2 按经济和技术原则选择理想的网络结构 200
11 低压电气设备的选型计算 201
11.1 配电变压器 201
11.1.1 额定电压 201
11.1.2 额定电流时的阻抗电压 202
11.1.3 联结组别（Vector group） 203
11.1.4 额定容量SrT 205
11.2 低压开关柜和配电柜 209
11.2.1 SIVACON S8开关柜装置 212
11.2.2 SIVACON 8PT开关柜装置 218
11.2.3 ALPHA 630配电柜 219
11.2.4 ALPHA 8HP注塑成型配电柜 220
11.2.5 SIVACON 8PS母线槽系统 221
11.2.6 变压器负荷中心变电站配置SIVACON S8/8PT/8PS 223
11.3 电缆 226
11.3.1 允许的载流量 226
11.3.2 过负荷保护 235
11.3.3 短路保护 237
11.3.4 人身电击防护 242
11.3.5 允许的电压降 250
11.3.6 电缆选型计算案例 252
12 无功补偿 258
12.1 从技术经济指标理解无功补偿 258
12.2 对线性负荷进行无功补偿 258
12.2.1 计算补偿电容器容量 259
12.2.2 无功补偿分类 263
12.2.3 选择最好的无功补偿方式 266
12.2.4 单独无功补偿方式 266
12.2.5 自动无功补偿系统 271
12.3 对非线性负荷进行无功补偿 281
12.3.1 谐波对电源系统的负面影响 282
12.3.2 限制谐波的技术措施 286
12.4 无功补偿系统的设计 293
12.5 无功补偿经济技术指标说明 296
12.5.1 减少配电系统的损耗 296
12.5.2 降低变压器视在功率 297
12.5.3 改善电压质量 298
13 低压配电系统保护设计 300
13.1 保护工程和设备的基础 300
13.1.1 熔断器 301
13.1.2 断路器 302
13.1.3 成套开关装置 305
13.1.4 保护电器特性曲线的比较与评价 307
13.2 低压配电系统的选择性 309
13.2.1 放射式配电网络 310
13.2.2 网格式和环网（闭环）配电网络 324
13.3 用SIMARIS？design设计软件评价选择性保护配合案例 326
14 字母、缩写、符号及上下标符号说明 333
14.1 字母和缩写说明 333
14.2 符号 335
14.2.1 电流 335
14.2.2 电压 335
14.2.3 电阻 336
14.2.4 功率和电能 336
14.2.5 时间／持续时间 336
14.2.6 系数 337
14.2.7 其他符号 337
14.3 下标和上标符号 337
参考文献 339