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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