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第1章　概论1

1.1 电力系统和供配电系统概述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5

1.2.1　三相交流电网和电力设备的额定电压5

1.2.2 电压的分类及高低电压的划分8

1.2.3　供配电系统电压的选择8

1.3　电力系统中性点的运行方式10

1.3.1 中性点不接地的电力系统10

1.3.2 中性点经消弧线圈接地的电力系统11

1.3.3 中性点直接接地或经低电阻接地的电力系统12

1.3.4 中性点不同运行方式的比较和应用范围13

1.4　供电系统的质量指标14

1.4.1 电压的质量要求14

1.4.2　频率的质量要求15

1.4.3　供电的可靠性要求16

1.5 电力负荷的分级及其对供电的要求16

基本技能训练 电力系统图的阅读18

思考题与习题20

第2章 电力负荷及其计算21

2.1 负荷曲线21

2.1.1 日负荷曲线21

2.1.2　年负荷曲线22

2.1.3　与负荷曲线有关的物理量23

2.2　用电设备的工作制与设备容量的计算24

2.2.1　用电设备的工作制24

2.2.2　设备容量的计算24

2.3　三相用电设备组计算负荷的确定25

2.3.1　概述25

2.3.2　按需要系数法确定计算负荷26

2.3.3　按二项式系数法确定计算负荷29

2.4　单相用电设备组计算负荷的确定31

2.4.1　概述31

2.4.2　单相设备组等效三相负荷的计算31

2.5　功率损耗和电能损耗的计算33

2.5.1　供配电系统的功率损耗33

2.5.2　供配电系统的电能损耗34

2.6　用电单位计算负荷和年电能消耗量的计算36

2.6.1　用电单位计算负荷的确定36

2.6.2　用电单位年电能消耗量的计算37

2.7　尖峰电流的计算37

2.8　供配电系统的功率因数和无功功率补偿38

2.8.1　功率因数的分类及供电部门的要求38

2.8.2　无功功率补偿及补偿后的计算负荷39

基本技能训练 中小型工厂计算负荷的确定43

思考题与习题46

第3章　短路电流的计算48

3.1　短路的原因、后果及形式48

3.2　无限大容量系统及其短路时的暂态过程与物理量50

3.2.1　无限大容量系统50

3.2.2　无限大容量系统三相短路时的暂态过程及物理量50

3.2.3　三相短路电流计算的目的53

3.3　无限大容量系统三相短路电流的计算53

3.3.1　欧姆法计算三相短路电流53

3.3.2　标幺制法计算三相短路电流57

3.3.3　大容量电动机对短路电流的影响60

3.4　两相和单相短路电流的计算60

3.5　短路电流的热效应和力效应61

3.5.1　短路产生的效应及电气设备进行校验的必要性61

3.5.2　短路电流的力效应62

3.5.3　短路电流的热效应63

基本技能训练 中小型工厂变电所短路电流的计算64

思考题与习题67

第4章　供配电系统的主要电气设备68

4.1　电气设备概述68

4.2　电弧的产生及灭弧方法70

4.3　电力变压器72

4.3.1 电力变压器的分类及特点72

4.3.2　电力变压器的结构及型号74

4.3.3　电力变压器的联结组别75

4.3.4　电力变压器的实际容量及过载能力76

4.3.5　电力变压器的选择77

4.4　互感器78

4.4.1　电流互感器78

4.4.2　电压互感器82

4.5　高压开关设备85

4.5.1　高压断路器85

4.5.2　高压隔离开关88

4.5.3　高压负荷开关90

4.6　熔断器91

4.6.1　高压熔断器91

4.6.2　低压熔断器93

4.7　低压开关设备96

4.7.1　低压刀开关96

4.7.2　低压刀熔开关97

4.7.3　低压断路器97

4.8　成套配电装置101

4.8.1　高压成套配电装置（高压开关柜）101

4.8.2　低压成套配电装置（低压配电屏）104

4.8.3　动力和照明配电箱105

4.9　高低压电气设备的选择106

4.9.1　电气设备选择的一般原则106

4.9.2　高压隔离开关、负荷开关和断路器的选择与校验106

4.9.3　互感器的选择与校验108

基本技能训练　电气设备及其运行维护111

思考题与习题119

第5章　变配电所的电气主接线及结构121

5.1　变配电所的任务和类型121

5.1.1　变配电所的任务121

5.1.2　变电所的类型121

5.2　变配电所的电气主接线123

5.2.1　变配电所主接线的基本形式123

5.2.2　工厂总降压变电所主接线126

5.2.3　独立变电所主接线128

5.2.4　非独立式车间变电所主接线132

5.2.5　工厂高压配电所及车间变电所主接线示例132

5.3　电气主接线的运行方式135

5.3.1　正常运行方式和非正常运行方式135

5.3.2　电气主接线运行方式举例135

5.4　变配电所所址选择137

5.4.1　变配电所所址选择的一般原则137

5.4.2　变配电所所址选择的方法137

5.5　变配电所的布置与结构139

5.5.1　变配电所的总体布置139

5.5.2　变配电所的结构141

5.5.3　变配电所的布置及结构示例143

基本技能训练　变配电所的电气操作145

思考题与习题148

第6章　供配电线路149

6.1　供配电线路的接线方式149

6.1.1　高压供配电线路的接线方式149

6.1.2　低压供配电线路的接线方式152

6.2　供配电线路的结构与敷设154

6.2.1　架空线路的结构与敷设155

6.2.2　电缆线路的结构与敷设156

6.2.3　低压配电线路的结构与敷设159

6.3　导线和电缆截面的选择162

6.3.1　按发热条件选择导线和电缆的截面162

6.3.2　按允许电压损失选择导线和电缆的截面164

6.3.3　按机械强度选择导线和电缆的截面166

6.3.4　按经济电流密度选择导线和电缆的截面166

6.3.5　选择导线和电缆截面的一般方法167

基本技能训练　供配电线路的运行与维护168

思考题与习题171

第7章 高层建筑的供配电系统172

7.1　高层建筑负荷的特点及计算172

7.1.1　高层建筑负荷的特点172

7.1.2　高层建筑负荷的计算173

7.2　高层建筑变电所的主接线174

7.3　高层建筑变电所的类型及布置176

7.3.1　高层建筑变电所的类型176

7.3.2　高层建筑变电所的布置177

7.3.3　成套变电所177

7.4　高层建筑低压配电系统178

7.4.1　低压配电系统的配电方式178

7.4.2　照明供电系统179

7.5 自备应急柴油发电机组181

基本技能训练　建筑电气工程图182

思考题及习题187

第8章　供配电系统的保护188

8.1　继电保护的任务和要求188

8.2　常用的保护继电器及其接线方式189

8.2.1　常用的保护继电器189

8.2.2　继电保护装置的接线方式194

8.3　高压电力线路的继电保护196

8.3.1 电力线路保护的配置196

8.3.2　带时限的过电流保护197

8.3.3　电流速断保护204

8.3.4　单相接地保护205

8.4　电力变压器的保护208

8.4.1 电力变压器的故障、异常状态及保护配置208

8.4.2　电力变压器的瓦斯保护209

8.4.3　变压器的纵差动保护210

8.4.4　变压器的过电流保护、电流速断保护以及过负荷保护212

8.4.5　变压器低压侧的单相短路保护214

8.5　高压电动机的继电保护214

8.5.1　高压电动机的故障及其保护的配置214

8.5.2　高压电动机的过负荷保护和电流速断保护215

8.5.3　纵差动保护216

8.5.4　单相接地保护217

8.6　熔断器保护217

8.6.1　熔断器在供配电系统中的配置217

8.6.2　熔断器熔体电流的选择218

8.6.3　熔断器的选择与校验219

8.6.4　前后熔断器之间的选择性配合220

8.7　低压断路器保护220

8.7.1　低压断路器在低压配电系统中的配置220

8.7.2　低压断路器脱扣器的选择和整定221

8.7.3　低压断路器的选择和校验222

8.7.4　前后低压断路器之间以及低压断路器与熔断器之间的选择性配合224

8.8　微机继电保护224

8.8.1　微机保护系统的基本结构224

8.8.2　微机保护的功能226

8.8.3　微机保护的特点226

8.8.4　线路和变压器的微机保护227

基本技能训练　变压器保护装置实例228

思考题与习题231

第9章 供配电系统的二次回路与自动装置233

9.1　二次回路的基本知识233

9.2　二次回路的操作电源234

9.2.1　直流操作电源234

9.2.2　交流操作电源236

9.3　高压断路器的控制回路237

9.3.1　高压断路器控制回路的基本要求237

9.3.2　手动控制的断路器控制回路238

9.3.3　电磁操动机构的断路器控制回路239

9.3.4　弹簧操动机构的断路器控制回路242

9.4　中央信号回路243

9.4.1　中央事故信号回路244

9.4.2　中央预告信号回路245

9.5　电测量仪表与绝缘监视回路246

9.5.1　仪表的准确度要求246

9.5.2　互感器和测量仪表的配置247

9.5.3　测量回路与绝缘监视回路247

9.6　二次回路的安装接线图249

9.6.1　屏面布置图249

9.6.2　接线端子及端子排图250

9.6.3　屏后接线图251

9.7　电力线路的自动重合闸装置（ARD）252

9.7.1　对自动重合闸装置的基本要求252

9.7.2　电气一次自动重合闸装置253

9.8　备用电源自动投入装置（APD）254

9.8.1　对备用电源自动投入装置的要求254

9.8.2　备用电源自动投入装置的接线255

9.9　变电所综合自动化256

9.9.1　变电所实现综合自动化的优越性257

9.9.2　变电所综合自动化系统的基本功能257

9.9.3　变电所综合自动化系统的结构形式258

基本技能训练 二次接线图的识图260

思考题与习题264

第10章　供配电系统的安全技术266

10.1　电气安全的基本知识266

10.2　过电压与防雷267

10.2.1　过电压的形式267

10.2.2　防雷设备268

10.2.3　防雷措施273

10.3　供配电系统的接地275

10.3.1　接地的作用及概念275

10.3.2　接地的类型277

10.3.3 电气装置的接地与接地电阻的要求280

10.3.4　接地电阻的装设282

10.3.5　接地电阻的计算283

10.3.6　接地装置平面布置图示例286

10.3.7　接地电阻的测量287

10.4　低压配电系统的等电位联结与漏电保护287

10.4.1　低压配电系统的等电位联结287

10.4.2　低压配电系统的漏电保护289

基本技能训练 触电的急救处理293

思考题与习题296

附录297

参考文献319